CH710171A2

CH710171A2 - Workpiece cleaning device for a machine tool.

Info

Publication number: CH710171A2
Application number: CH01112/15A
Authority: CH
Inventors: Johannes Weixler; Hansjörg Geiser
Original assignee: Liebherr Verzahntech Gmbh
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2016-03-31
Also published as: CN105458819A; DE102014014417A1; CN105458819B; DE102014014417B4; CH710171B1; ITUB20153931A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkstückreinigungsvorrichtung für eine Werkzeugmaschine (10) zum Entfernen einer auf einem Werkstück nach einer Bearbeitung verbleibenden Bearbeitungsflüssigkeit. Insbesondere betrifft die Erfindung dabei das Entfernen einer Bearbeitungsflüssigkeit von verzahnten Werkstücken. Besonderes Kennzeichen der Erfindung ist ein mindestens zweistufiger Reinigungsprozess mit einer Vorreinigung der Werkstücke und einer Schleuderstation (60), in der vorzugsweise die am Aussenumfang anhaftende Bearbeitungsflüssigkeit abgeschleudert wird.The invention relates to a workpiece cleaning device for a machine tool (10) for removing a machining fluid remaining on a workpiece after machining. In particular, the invention relates to the removal of a machining fluid from toothed workpieces. A particular feature of the invention is an at least two-stage cleaning process with a pre-cleaning of the workpieces and a spin-drying station (60), in which preferably the processing liquid adhering to the outer circumference is spun off.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine in eine Werkzeugmaschine integrierte Reinigungsvorrichtung zum Entfernen einer auf einem Werkstück nach der Bearbeitung verbleibenden Bearbeitungsflüssigkeit. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung dabei das Entfernen einer Bearbeitungsflüssigkeit von verzahnten Werkstücken. The present invention relates to an integrated in a machine tool cleaning device for removing a remaining on a workpiece after machining machining fluid. In particular, the present invention relates to the removal of a machining fluid from toothed workpieces.

[0002] Besonderes Kennzeichen der Erfindung ist dabei ein mindestens zweistufiger Reinigungsprozess mit einer Vorreinigung, vorzugweise der Innenkontur der Werkstücke, und einer Schleuderstation in der vorzugsweise die am Aussenumfang anhaftende Bearbeitungsflüssigkeit abgeschleudert wird. A particular feature of the invention is an at least two-stage cleaning process with a pre-cleaning, preferably the inner contour of the workpieces, and a spinning station in which preferably the adhering to the outer circumference machining fluid is thrown off.

[0003] Beim spanenden Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere bei der Bearbeitung von verzahnten Werkstücken, wird eine Bearbeitungsflüssigkeit zum Kühlen des Werkstücks und des Werkzeuges sowie zur Abfuhr von Bearbeitungsspänen eingesetzt. Je nach Bearbeitungsverfahren kommen dabei unterschiedliche Kühlschmiermittel zum Einsatz. Bei der Verzahnungsbearbeitung wird überwiegend Kühlöl, in seltenen Fällen aber auch eine Emulsion, eingesetzt. Die Kühlschmiermittel unterscheiden sich je nach Bearbeitungsverfahren hinsichtlich ihrer Viskosität. Gerade bei höherer Viskosität ist es aber schwierig, die Werkstücke vom Kühlschmiermittel zu befreien. When machining workpieces, especially in the machining of toothed workpieces, a machining fluid for cooling the workpiece and the tool and for the removal of machining chips is used. Depending on the machining process, different cooling lubricants are used. When machining gear teeth, mainly cooling oil is used, but in rare cases also an emulsion. The cooling lubricants differ depending on the processing method in terms of their viscosity. Especially with higher viscosity, it is difficult to free the workpieces from the coolant.

[0004] Der Trend in der Fertigung geht inzwischen immer mehr in Richtung Trockenbearbeitung von Werkstücken, um das gesamte Kühlmittelhandling zu vermeiden. Gerade auch aus Umweltschutzgründen wird versucht, auf Kühlschmiermittel zu verzichten. Bei Prozessen, bei denen derzeit nicht auf Kühlschmiermittel verzichtet werden kann, wird versucht, die Kühlschmiermittelverschleppung aus der Maschine zu minimieren. Bei manchen Folgeprozessen soll verhindert werden, dass das dort verwendete Kühlmittel mit dem Kühlmittel aus dem vorhergehenden Prozess vermischt und dadurch verändert wird. Insgesamt stört das Kühlmittel im Folgeprozess. Ausserdem sollen die zwischen den Maschinen angeordneten Automationseinrichtungen und Transportstrecken nicht durch herabfallende Späne oder herabtropfendes Kühlmittel verschmutzt werden. The trend in manufacturing is now increasingly in the direction of dry machining of workpieces to avoid the entire coolant handling. Especially for environmental reasons, attempts are made to dispense with cooling lubricant. In processes where cooling lubricants can not be dispensed with at present, an attempt is made to minimize the removal of coolant lubricant from the machine. In some follow-up processes to prevent that the coolant used there is mixed with the coolant from the previous process and thereby changed. Overall, the coolant interferes with the follow-up process. In addition, the arranged between the machines automation equipment and transport routes should not be contaminated by falling chips or dripping coolant.

[0005] Aus diesem Grund legen heute viele Anwender Wert auf möglichst kühlmittel- und spänefreie Werkstücke, wenn diese aus der Maschine heraustransportiert werden. Durch Zeitvorgaben, wie lange ein Werkstück tropffrei bleiben muss, versuchen manchen Kunden eine Messgrösse für den Reinheitsgrad der Werkstücke zu definieren. For this reason, today many users value as possible coolant and chip-free workpieces when they are transported out of the machine. By specifying how long a workpiece must remain drip-free, some customers try to define a measure of the purity of the workpieces.

[0006] Eine Möglichkeit, das Kühlmittel von den Werkstücken zu entfernen besteht beispielsweise in einer Schleuderstation. Eine solche Schleuderstation weist dabei eine Werkstückaufnahme auf, welche durch einen Antrieb in Rotation versetzt werden kann, um ein in der Werkstückaufnahme aufnehmbares Werkstück von anhaftender Bearbeitungsflüssigkeit zu befreien. Die Entfernung der Bearbeitungsflüssigkeit erfolgt damit durch die durch Rotation erzeugte Fliehkraft. Eine solche Schleuderstation ist beispielsweise aus der DE 10 2005 043 602 A1 bekannt. Das Werkstück wird dabei auf direktem Wege von seiner Bearbeitungsstelle in eine als Schleuderstation ausgebildete Übergabestation geschwenkt und dort von anhaftendem Kühlschmiermittel befreit. One way to remove the coolant from the workpieces consists for example in a spin-drying station. In this case, such a spinning station has a workpiece holder which can be set in rotation by a drive in order to free a workpiece which can be received in the workpiece holder from adhering processing fluid. The removal of the machining fluid is thus carried out by the centrifugal force generated by rotation. Such a spinning station is known for example from DE 10 2005 043 602 A1. The workpiece is thereby pivoted directly from its processing point in a transfer station designed as a spinning station and there freed from adhering cooling lubricant.

[0007] Auch die DE 10 2012 023 978 A1 zeigt eine externe Schleuderstation zum Abreinigen von Werkstücken. In dieser Übergabeeinrichtung wird das Werkstück von einem Ladesystem von der Werkzeugmaschine übernommen und durch eine Verfahrbewegung in eine Schleudereinrichtung befördert. Dort wird das Kühlschmiermittel abgeschleudert. Nach dem Reinigungsprozess wird das Werkstück mitsamt seinem Werkstückträger auf einer Werkstückzufuhr abgelegt. DE 10 2012 023 978 A1 also shows an external spinning station for cleaning workpieces. In this transfer device, the workpiece is taken over by a loading system of the machine tool and transported by a movement in a spinner. There, the cooling lubricant is thrown off. After the cleaning process, the workpiece is stored together with its workpiece carrier on a workpiece feed.

[0008] Weiterhin ist es bekannt, Schleudereinrichtungen auf externen Bändern zu montieren, welche die Maschine mit Werkstücken versorgen und diese von der Maschine weiterbefördern. Dieser Montageort hat aber den Nachteil, dass Späne und Kühlschmiermittel mit den Werkstücken erst aus dem Arbeitsraum der Maschine herausbefördert werden, um dann ausserhalb des Arbeitsraums vom Werkstück entfernt zu werden. Das Kühlschmiermittel kann relativ einfach wieder zurückgepumpt werden. Bei anhaftenden Spänen stellt dies aber schon ein grösseres Problem dar, was dazu führt, dass sich die Späne an der Schleuderstation ansammeln und nicht so einfach wieder zurückgespült werden können. Furthermore, it is known to mount centrifugal devices on external belts, which supply the machine with workpieces and carry them away from the machine. However, this installation site has the disadvantage that chips and coolant with the workpieces are first transported out of the working space of the machine, to then be removed from the workpiece outside the working space. The cooling lubricant can be pumped back relatively easily. However, this is already a major problem with adhering shavings, which means that the shavings accumulate on the spinning station and can not easily be washed back again.

[0009] Die oben beschriebenen Schleuderstationen entfernen dabei aussen am Werkstück anhaftende Bearbeitungsflüssigkeit relativ gut. Werkstücke mit innen liegenden Bereichen lassen sich durch eine Schleuderstation jedoch nur schwer von der Bearbeitungsflüssigkeit befreien. Weiterhin ist auch die Entfernung auf der Aussenseite noch nicht optimal. Vor allem in den Zahnlücken und in Bohrungen, Rillen etc. verbleibt häufig noch Bearbeitungsflüssigkeit die sich mit der Zeit ansammelt und dann vom Werkstück heruntertropft. Weiterhin verbleibt an den Greifern und Werkstückauflagen Kühlschmiermittel, wenn diese während der Bearbeitung im Arbeitsraum verblieben sind. Wenn nun mit diesen flüssigkeitsbehafteten Greifern das Werkstück nach dem Schleudervorgang wieder gegriffen wird, bzw. wenn das Werkstück auf die Werkstückauflagen zurückgelegt wird, kommt es wieder zu einer Rückübertragung des Kühlschmiermittels auf das Werkstück. The above-described spinning stations remove outside the workpiece adhering machining fluid relatively well. However, workpieces with internal areas are difficult to remove from the machining fluid by a spinning station. Furthermore, the distance on the outside is not optimal. Especially in the tooth gaps and in holes, grooves etc. often remains machining fluid which accumulates over time and then drips down from the workpiece. Furthermore remains on the grippers and workpiece supports cooling lubricant when they are left during processing in the work area. Now, if the workpiece is gripped again after the spinning process with these liquid grippers, or if the workpiece is returned to the workpiece supports, there is again a return of the cooling lubricant to the workpiece.

[0010] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, die Entfernung von Bearbeitungsflüssigkeit von Werkstücken, insbesondere von verzahnten Werkstücken, zu verbessern. Object of the present invention is therefore to improve the removal of machining fluid of workpieces, in particular of toothed workpieces.

[0011] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Reinigungsanordnung zum Entfernen von Bearbeitungsflüssigkeit an Werkstücken gemäss der Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 erfüllt. This object is achieved according to the invention by a cleaning arrangement for removing machining fluid on workpieces according to the combination of the features of claim 1.

[0012] Die vorliegende Erfindung stellt eine Kombination aus Schleuderstation zum Entfernen von aussen am Werkstück anhaftender Bearbeitungsflüssigkeit und einer Reinigungseinrichtung, bei der vorzugsweise innenliegende Bereiche der Werkstücke und/oder bedarfsweise Werkstücke auch am Aussenumfang vor- oder nachgereinigt werden. Dies hilft, das Reinigungsergebnis vor allem in den Zahnlücken und/oder Bohrungen zu verbessern. Die Reinigungsstation ist dabei vorzugsweise vor der Schleuderstation angeordnet, sodass die Werkstücke bereits vorgereinigt sind, bevor sie dann zur abschliessenden Reinigung auf die Schleuderstation kommen. Durch die Aufteilung des Reinigungsprozesses in wenigstens zwei Stufen wird eine deutlich verbesserte Entfernung der Bearbeitungsflüssigkeit von den Werkstücken erzielt. The present invention provides a combination of a spinning station for removing externally adhering to the workpiece processing fluid and a cleaning device, preferably in the interior areas of the workpieces and / or, if necessary workpieces are also pre-cleaned on the outer circumference or. This helps to improve the cleaning result, especially in the tooth gaps and / or holes. The cleaning station is preferably arranged in front of the spinning station, so that the workpieces are already pre-cleaned, before they then come to the final spin to the spin station. By dividing the cleaning process in at least two stages, a significantly improved removal of the machining fluid is achieved by the workpieces.

[0013] Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.

[0014] Die erfindungsgemässe Reinigungsstation ist in einem ersten Ausführungsbeispiel als Druckluftlanze ausgebildet. Insbesondere kann die Druckluftlanze dabei zum Reinigen einer Bohrung des Werkstücks eingesetzt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann zusätzlich über einen Aussenumfangsreiniger, beispielsweise in Form einer Ringdüse, das Werkstück zusätzlich schon an seinem Aussenumfang gereinigt werden. The inventive cleaning station is formed in a first embodiment as a compressed air lance. In particular, the compressed air lance can be used to clean a bore of the workpiece. In a further embodiment, the workpiece can be additionally already cleaned on its outer circumference via an outer peripheral cleaner, for example in the form of an annular nozzle.

[0015] Durch das erfindungsgemässe Anblasen mit Druckluft wird eine deutlich verbesserte Entfernung von Bearbeitungsflüssigkeit erreicht. Die erfindungsgemässe Druckluftreinigungsanordnung ermöglicht damit insbesondere die Entfernung von Bearbeitungsflüssigkeit auch aus solchen Bereichen des Werkstücks, aus welchen sie durch das Schleudern auf der Schleuderstation nicht entfernt werden kann. By the inventive blowing with compressed air a significantly improved removal of machining fluid is achieved. The compressed air cleaning arrangement according to the invention thus makes it possible, in particular, to remove machining fluid also from those areas of the workpiece from which it can not be removed by spinning on the spinning station.

[0016] Die Druckluftreinigungsanordnung kann dabei insbesondere Bearbeitungsflüssigkeit, die an einem innenliegenden und/oder die an einem aussenliegenden Bereich des Werkstücks anhaftet, durch Anblasen mit Druckluft entfernen. Bei der Anordnung zur Reinigung innenliegender Werkstückflächen wird eine Stange (Druckluftlanze), in deren Kopfbereich ein Druckluftauslass angeordnet ist, in Längsrichtung der Werkstückbohrung, bei vertikaler Werkstückanordnung, vorzugweise nach unten bewegt. Dabei wird die Bearbeitungsflüssigkeit durch den Druckluftstrahl aus der Werkstückbohrung in Richtung der Schwerkraft befördert. Unterstützt werden kann der Reinigungsprozess an dieser Stelle noch dadurch, dass das Werkstück langsam um seine Mittelachse gedreht wird. The compressed air cleaning arrangement may in particular be machining fluid which adheres to an inner and / or adhering to an outer region of the workpiece by blowing with compressed air. In the arrangement for cleaning internal workpiece surfaces, a rod (compressed air lance), in the head region of which a compressed air outlet is arranged, is moved downwards in the longitudinal direction of the workpiece bore, with a vertical workpiece arrangement. In this case, the machining fluid is conveyed by the compressed air jet from the workpiece bore in the direction of gravity. At this point, the cleaning process can be further supported by slowly turning the workpiece around its central axis.

[0017] Zusätzlich kann mit einem zweiten Aussenumfangsreiniger das Werkstück auch noch auf seinen Aussenflächen von der Bearbeitungsflüssigkeit befreit werden. Dabei wird eine ringförmige Düse entlang der Aussenfläche des Werkstücks parallel zur Richtung der Werkstückmittelchachse bewegt. In addition, the workpiece can be freed on its outer surfaces of the machining liquid with a second outer peripheral cleaner. In this case, an annular nozzle along the outer surface of the workpiece is moved parallel to the direction of the Werkstückmittelchachse.

[0018] Die Verfahrgeschwindigkeit der Druckluftreinigungsdüsen kann individuell an die Werkstückkontur angepasst werden. So kann der Innen- und bedarfsweise auch der Aussenreiniger individuell in seiner Bewegungsgeschwindigkeit gesteuert werden. Falls erforderlich kann auch der Druck bzw. die Druckluftmenge abhängig von der Werkstückkontur oder der Lage des/der Reiniger relativ zur Werkstückkontur, mit unterschiedlichen Drücken betrieben werden, um so den gesamten Druckluftverbrauch auf das notwendige Mass zu beschränken. The speed of the compressed air cleaning nozzles can be adapted individually to the workpiece contour. Thus, the interior and, if necessary, the external cleaner can be controlled individually in its speed of movement. If necessary, the pressure or the amount of compressed air depending on the workpiece contour or the position of the / cleaners relative to the workpiece contour, operated at different pressures, so as to limit the total compressed air consumption to the necessary extent.

[0019] Die Anpassung der Druckluftreinigungsanlage an die Werkstücke kann weiterhin durch speziell an den Durchmesser angepasste Druckluftlanzen und Aussenumfangsreingier erfolgen. Diese werden dann beim Umrüsten der Werkzeugmaschine von einem Werkstücktyp auf den nächsten mit gewechselt. Damit lässt sich die Reinigungsleistung verbessern, ausserdem kann der Druckluftverbrauch gesenkt werden, wenn die Druckluftreiniger nur einen geringen Luftspalt gegenüber dem Innen- bzw. Aussendurchmesser des Werkstücks aufweisen. Nachdem es sich bei den Druckluftreinigern um einfach aufgebaute und damit preiswerte Bauteile handelt, lohnt sich in jedem Fall die zusätzliche Investition für jedes Werkstück. Dies ist eine einmalige Anschaffung wohingegen der Druckluftverbrauch laufende Betriebskosten darstellt. The adaptation of the compressed air cleaning system to the workpieces can continue to be done by specially adapted to the diameter compressed air lances and Außenumfangsreingier. These are then changed during the conversion of the machine tool from one workpiece type to the next one. This can improve the cleaning performance, also the compressed air consumption can be reduced if the compressed air cleaner have only a small air gap relative to the inner or outer diameter of the workpiece. Since compressed air cleaners are simply constructed and therefore inexpensive components, the additional investment for each workpiece is always worthwhile. This is a one-time purchase whereas compressed air consumption represents ongoing operating costs.

[0020] Dieses vorgereinigte Werkstück wird mit dem maschineninternen Ladesystem nach dem Vorreinigungsprozess mit dem Werkstückgreifer an seinem Umfang aufgenommen. Dabei wird in Kauf genommen, dass der vom Bearbeitungsprozess noch verschmutze Greifer das mehr oder weniger gereinigte Werkstück an seinem Aussenumfang aufnimmt. This pre-cleaned workpiece is added to the machine-internal loading system after the pre-cleaning process with the workpiece gripper at its periphery. It is accepted that the still dirty by the processing process gripper picks up the more or less cleaned workpiece on its outer circumference.

[0021] Das Werkstück wird anschliessend zur Übergabeeinrichtung/Schleuderstation weitergetaktet und dort von der Absenkeinrichtung auf die Werkstückaufnahme der Schleuderstation aufgesetzt. The workpiece is then further clocked to the transfer device / spin station and placed there by the Absenkeinrichtung on the workpiece holder of the spinning station.

[0022] Die Werkstückaufnahmen sind dabei so ausgebildet, dass sie nur ein Minimum an Kontaktfläche mit dem Werkstück aufweisen, um möglichst wenig Flächen auszuweisen, an denen sich ein Restölfilm zwischen Werkstück und Werkstückauflage halten kann. Die minimale Grösse der Kontaktfläche wird dabei von dem für das Schleudern notwendige Mitnahmemoment bestimmt. The workpiece holders are designed so that they have only a minimum of contact surface with the workpiece in order to identify as few surfaces where a residual oil film can hold between the workpiece and workpiece support. The minimum size of the contact surface is determined by the spin torque required for the spin.

[0023] Nachdem das Werkstück aufgesetzt wurde, wird in diesem Ausführungsbeispiel das Werkstück in der Schleuderstation gespannt, indem die Schleuderstation mit der oberen Werkstückaufnahme auf das Werkstück abgesenkt wird und so das Werkstück eingespannt wird. After the workpiece has been placed, in this embodiment, the workpiece is clamped in the spinning station by the spinning station is lowered with the upper workpiece holder on the workpiece and so the workpiece is clamped.

[0024] Anschliessend wird der Greifer geöffnet und die Greifereinsätze werden aus dem Arbeitsbereich herausgeschwenkt. Alternativ werden die Greifer geringfügig geöffnet, um kollisionsfrei nach unten unter die Unterkante der Werkstückkontur abgesenkt zu werden. Damit wird verhindert, dass Bearbeitungsflüssigkeit nach dem Schleuderprozess von den Greifern auf das Werkstück tropfen kann. Subsequently, the gripper is opened and the gripper inserts are swung out of the work area. Alternatively, the grippers are opened slightly to collapse down below the lower edge of the workpiece contour without collision. This prevents machining fluid from dripping from the grippers onto the workpiece after the spin process.

[0025] Die Vorgehensweise unterscheidet sich dabei auch durch die Ausgestaltung der Greifer oder der Werkstücke. So kann es sich um kraft- oder formschlüssige Greifer und um Scheiben- oder wellenförmige Werkstücke handeln. The procedure also differs by the design of the gripper or workpieces. So it may be non-positive or positive gripper and disc or wavy workpieces.

[0026] Nach dem Schleudervorgang wird die externe Ladetür geöffnet und das gereinigte Werkstück kann von der Aufspannung vom Maschinenbediener oder einer externen Automation mit einem Greifer entnommen und/oder gegen ein unbearbeitetes Werkstück ausgetauscht werden. Durch diese Vorgehensweise wird verhindert, dass der externe Greifer in Kontakt mit verschmutzen Maschinenkomponenten kommt. After the spinning process, the external loading door is opened and the cleaned workpiece can be removed from the clamping by the machine operator or an external automation with a gripper and / or exchanged for an unprocessed workpiece. This procedure prevents the external gripper from coming into contact with dirty machine components.

[0027] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen: <tb>Fig. 1 :<SEP>eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Reinigungsanordnung, bestehend aus einer Reinigungsvorrichtung und einer Schleuderstation und angeordnet an einem Vier-Stationen-Ladesystem, <tb>Fig. 2 :<SEP>eine Schemazeichnung eines Zwei-Stationen-Laders mit einer Schleuderstation nach dem Stand der Technik, <tb>Fig. 3 :<SEP>ein Ausführungsbeispiel einer Verzahnmaschine mit einer erfindungsgemässen Reinigungseinrichtung, wie sie in der Fig. 1 gezeigt ist, <tb>Fig. 4 :<SEP>ein Ausführungsbeispiel für eine Druckluftreinigungsstation zum Reinigen der Innenbohrung eines Werkstücks, <tb>Fig. 5 :<SEP>eine Detailansicht für eine Druckluftreinigungsstation mit einer Druckluftlanze und einem Druckluft-Aussenumfangsreiniger und <tb>Fig. 6a , b :<SEP>ein Ausführungsbeispiel für eine Schleuderstation zum Reinigen eines Werkstücks an seinem Aussenumfang.Further features, details and advantages of the invention will become apparent from exemplary embodiments illustrated in the drawing. Showing: <Tb> FIG. 1: <SEP> a schematic representation of a cleaning arrangement according to the invention, consisting of a cleaning device and a spinning station and arranged on a four-station charging system, <Tb> FIG. 2: <SEP> is a schematic diagram of a two-station supercharger with a prior art spinner station; <Tb> FIG. 3 shows an embodiment of a gear cutting machine with a cleaning device according to the invention, as shown in FIG. 1, FIG. <Tb> FIG. 4: <SEP> an exemplary embodiment of a compressed air cleaning station for cleaning the inner bore of a workpiece, <Tb> FIG. 5: <SEP> a detailed view for a compressed air cleaning station with a compressed air lance and a compressed air outer peripheral cleaner and <Tb> FIG. 6a, b: an exemplary embodiment of a spinning station for cleaning a workpiece on its outer circumference.

[0028] Fig. 1 ist eine schematische Zeichnung einer erfindungsgemässen Verzahnmaschine 10 mit einem Maschinenarbeitsraum MR, einem Bereich, in dem die Vorreinigung stattfindet VR und in einem Übergabebereich ÜR mit integrierter Schleuderstation 60. Die Werkstücke werden zur Bearbeitung in der Maschine von einer externen Automation oder einem Maschinenbediener über die Ladeöffnung 22 auf der Übergabeposition, welche gleichzeitig die Schleuderstation darstellt, abgelegt. Von dort werden sie mit dem internen Ladesystem, in diesem Fall einem Vier-Stationen-Ringlader 90, der sich um einen Gegenständer 80 dreht, aufgenommen und über einen, in diesem Beispiel ungenutzten Zwischenstopp, auf dem Maschinentisch 35 automatisch zur Bearbeitung gespannt. Das Bearbeitungswerkzeug 30 wird über den Bearbeitungskopf 40 durch eine Zustellbewegung des Maschinenständers 45 in Richtung der X1-Achse auf das Werkstück zugestellt und erzeugt oder bearbeitet die Verzahnung auf dem Werkstück 25. Fig. 1 is a schematic drawing of a gear cutting machine 10 according to the invention with a machine working space MR, a region in which the pre-cleaning takes place VR and in a transfer area ÜR with integrated spinning station 60. The workpieces are for machining in the machine of an external automation or a machine operator via the loading opening 22 on the transfer position, which simultaneously represents the spinning station stored. From there they are picked up by the internal loading system, in this case a four-station ring loader 90 rotating about a backrest 80, and automatically tensioned for machining on the machine table 35 via a stopover, unused in this example. The machining tool 30 is delivered to the workpiece via the machining head 40 by a feed movement of the machine stand 45 in the direction of the X1 axis and generates or processes the toothing on the workpiece 25.

[0029] Nach beendetem Bearbeitungsprozess werden die Werkstück mit einem Greifer 95 durch die Greifereinsätze 96 gegriffen und nach einem 90°-Schwenk jeweils in der nächsten Station positioniert. Das Werkstück aus dem Bearbeitungsprozess kommt so in die Vorreinigungsstation, beispielsweise einer Druckluftreinigungseinrichtung 70, und wird dort von dem Bearbeitungskühlschmiermittel vorgereinigt. Hierbei geht es vorzugsweise darum, Bereiche, die in der anschliessenden Schleuderstation nur unzureichend gereinigt werden können, von Bearbeitungskühlschmiermittel zu befreien und/oder die Menge an Kühlschmiermittel, die in der Schleuderstation entfernt werden muss, schon vorher zu reduzieren, um so ein besseres Reinigungsergebnis zu erzielen. Der Vorreinigungsbereich ist dabei über eine maschineninterne Trennwand 110 mit automatisch verschliessbaren Durchladeöffnungen 100 vom Bearbeitungsbereich MR getrennt. Diese Trennung verhindert zum einen, dass Kühlschmierstoff vom Bearbeitungsprozess zum Reinigungsprozess herüberspritzt, zum anderen dient dies z.B. bei Verzahnungsschleifmaschine als Sicherheitseinrichtung, vor allem da bevorzugt alle Prozess-Schritte hauptzeitparallel stattfinden sollen (Die Taktzeitvorgabe kommt vom Bearbeitungsprozess). After completion of the machining process, the workpiece with a gripper 95 are gripped by the gripper inserts 96 and positioned after a 90 ° pivot each in the next station. The workpiece from the machining process thus enters the pre-cleaning station, for example a compressed-air cleaning device 70, where it is pre-cleaned by the machining coolant lubricant. In this case, it is preferably about areas that can be insufficiently cleaned in the subsequent spinning station, free of processing cooling lubricant and / or reduce the amount of cooling lubricant that must be removed in the spinning station before, so as to achieve a better cleaning result achieve. The pre-cleaning area is separated from the processing area MR via a machine-internal partition wall 110 with automatically closable through-loading openings 100. This separation prevents, on the one hand, that cooling lubricant spills over from the machining process to the cleaning process; in the case of a gear grinding machine as a safety device, above all because preferably all process steps are to take place parallel to the main time (the cycle time specification comes from the machining process).

[0030] Fig. 2 zeigt den Stand der Technik, wie er beispielsweise in der DE 10 2005 043 602 offenbart wurde. Hier wird das Werkstück direkt nach dem Schleuderprozess in einer Schleuderstation abgelegt und an seinem Aussenumfang gereinigt. Neben der gezeigten Version mit einem Zwei-Stationen-Lader gibt es diese Ausführung im Stand der Technik auch in verschiedenen Ausführungen mit Mehr-Stationen-Ladern. Fig. 2 shows the prior art, as disclosed for example in DE 10 2005 043 602. Here, the workpiece is placed directly after the spin process in a spinning station and cleaned on its outer circumference. In addition to the version shown with a two-station loader, this version is also available in different versions with multi-station loaders in the state of the art.

[0031] Fig. 3 zeigt bespielhaft eine erfindungsgemässe Verzahnmaschine 10, bei der die Sicherheitseinhausung 20 der Maschine teilweise weggelassen bzw. die Abmessung über Strichpunktlinien dargestellt wurde, um den Bereich der Reinigungseinrichtung besser zu zeigen. Bedient wird die Maschine über die Steuertafel 50. Die obere Pinole 64 für die Schleuderstation 60 steht unabhängig von der Verzahnmaschine neben dieser auf dem Hallenboden. Damit wird verhindert, dass Vibrationen aus dem Schleuderprozess auf die Werkstückbearbeitung übertragen werden. Bei der Vorreinigungsstation 70 hingegen findet nur eine langsame Linearbewegung der Druckluftlanze oder des Aussenumfangsreinigers statt, so dass diese problemlos am Gegenständer 80 befestigt werden kann, ohne dass sich deren Bewegung nachteilig auswirkt. Angetrieben wird die Schleuderstation von dem Motor 65, der an der unteren Konsole 69 befestigt ist. Fig. 3 shows an example of a gear cutting machine 10 according to the invention, in which the safety housing 20 of the machine has been partly omitted or the dimension has been represented by dashed dotted lines in order to better show the area of the cleaning device. The machine is operated via the control panel 50. The upper sleeve 64 for the spinning station 60 is independent of the gear cutting machine next to this on the hall floor. This prevents vibrations from the spinning process being transferred to the workpiece machining. In the pre-cleaning station 70, however, only a slow linear movement of the compressed air lance or the outer peripheral cleaner takes place, so that it can be easily attached to the backrest 80, without affecting their movement adversely. The spinning station is driven by the motor 65, which is attached to the lower console 69.

[0032] Im dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Reinigungsstation eine erfindungsgemässe Druckluftreinigungsanordnung 70 auf, welche dazu eingesetzt wird, um die Wellenbohrung des Werkstücks 25 von Kühlschmiermittel zu befreien. Wie in Fig. 4 zu erkennen ist, handelt es sich bei der Druckluftreinigungsanordnung 70 um eine Druckluftlanze 71, welche in die Wellenbohrung des Werkstücks 25 eingeführt werden kann, um das dort vorhandene Kühlschmiermittel durch Anblasen mit Druckluft zu entfernen. In the embodiment shown in Fig. 4, the cleaning station on an inventive compressed air cleaning assembly 70, which is used to free the shaft bore of the workpiece 25 of cooling lubricant. As can be seen in Fig. 4, the compressed air cleaning assembly 70 is a compressed air lance 71, which can be inserted into the shaft bore of the workpiece 25 to remove the cooling lubricant present there by blowing with compressed air.

[0033] Die Druckluftlanze 71 ist dabei über eine Verfahranordnung in die Wellenbohrung hinein und aus dieser heraus verfahrbar. Hierfür ist ein rückwärtiger Bereich der Druckluftlanze 71 an einem Schlitten 72 befestigt, welcher an einer Führung 75 linear verschieblich ist. Zum Verschieben des Schlittens 72 steht dieser mit einem Aktor – im vorliegenden Fall einem Motor 76, der über ein Winkelgetriebe 77 auf eine Zahnstange 74 wirkt, – in Verbindung und kann über diesen entlang der Führung 75 linear verschoben werden. Die Verfahrrichtung des Schlittens ist dabei parallel zur Längserstreckung der Druckluftlanze 71. The compressed air lance 71 is movable via a positioning arrangement into the shaft bore and out of it. For this purpose, a rear portion of the compressed air lance 71 is attached to a carriage 72, which is linearly displaceable on a guide 75. To move the carriage 72, this is connected to an actuator - in the present case a motor 76, which acts via an angle gear 77 on a toothed rack 74, - in connection and can be linearly displaced along this along the guide 75. The direction of travel of the carriage is parallel to the longitudinal extent of the compressed air lance 71st

[0034] Die Druckluftlanze 71 ist dabei rohrförmig ausgeführt und weist in ihrem Inneren einen Druckluftkanal auf, welcher mit einer nicht näher dargestellten Druckluftversorgung P in Verbindung steht. Hierfür ist im Bereich der Verbindung der Druckluftlanze 71 mit der Verfahranordnung 72 eine Schnellkupplung 73 vorgesehen, über welche der Druckluftkanal im Inneren der rohrförmigen Druckluftlanze 71 mit der Druckluftversorgung in Verbindung steht. Über die Schnellkupplung können werkstückspezifische Druckluftlanzen relativ einfach gewechselt werden. The compressed air lance 71 is designed tubular and has in its interior a compressed air channel, which is in communication with a compressed air supply P, not shown. For this purpose, a quick coupling 73 is provided in the region of the connection of the compressed air lance 71 with the Verfahranordnung 72, via which the compressed air channel in the interior of the tubular compressed air lance 71 is in communication with the compressed air supply. About the quick coupling workpiece-specific compressed air lances can be changed relatively easily.

[0035] Die zu reinigenden Werkstücke 25 werden über den Ringlader 90 über die C3-Achse um den Gegenständer 80 herum aus dem Bearbeitungsraum herausgeschwenkt. Dazu wird das Werkstück mit den Greifereinsätzen 90 gegriffen und der Greifer wird über die Absenkführung 97 nach oben in die Schwenkstellung gefahren. Durch diese Vorgehensweise ist es möglich, beispielsweise wellenförmige Werkstücke in eine Spannvorrichtung einzufuttern. An der Vorreinigungsstation wird das Werkstück bei diesem Ausführungsbeispiel nur in Position gehalten, damit die Druckluftlanze in die Werkstückbohrung eintauchen kann. Neben der Druckluftlanze kann an dieser Position auch ein Aussenumfangsreiniger angeordnet sein, der in diesem Fall dann Kühlschmiermittel am Aussenumfang des Werkstücks mit Druckluft abbläst, wobei er sich linear in Richtung der Werkstückachse bewegt. The workpieces 25 to be cleaned are pivoted out of the processing space via the ring loader 90 via the C3 axis about the backrest 80. For this purpose, the workpiece is gripped with the gripper inserts 90 and the gripper is moved over the lowering guide 97 upwards into the pivoting position. By this procedure, it is possible, for example, to wave-shaped workpieces into a chuck. At the pre-cleaning station, the workpiece is held only in position in this embodiment, so that the compressed air lance can dip into the workpiece bore. In addition to the compressed air lance, an outer peripheral cleaner can be arranged at this position, which in this case then blows off cooling lubricant on the outer circumference of the workpiece with compressed air, wherein it moves linearly in the direction of the workpiece axis.

[0036] Fig. 5 zeigt eine Druckluftlanze 71 und einen Druckluftaussenumfangsreiniger 76 mit einer Ringdüse 79 beim Reinigen eines Werkstücks 25. Durch die Linearbewegung der Druckluftlanze 71 nach unten und den Aufbau des Lanzenkopfes wird mit der Druckluft das Kühlschmiermittel aus der Bohrung entlang der Innenwandung es Werkstücks nach unten geblasen. Parallel dazu kann der Aussenumfangsreiniger die Aussenfläche und die Zahnlücken des Werkstücks reinigen. Das Werkstück wird dabei von den Werkstückgreifern (nicht dargestellt) gehalten oder aber auf einer Werkstückaufnahme (nicht dargestellt) abgesetzt. Fig. 5 shows a compressed air lance 71 and a Druckluftaussenumfangsreiniger 76 with an annular nozzle 79 when cleaning a workpiece 25. By the linear movement of the compressed air lance 71 down and the structure of the lance head with the compressed air, the cooling lubricant from the bore along the inner wall it Workpiece blown down. In parallel, the outer peripheral cleaner can clean the outer surface and the tooth gaps of the workpiece. The workpiece is held by the workpiece grippers (not shown) or deposited on a workpiece holder (not shown).

[0037] Die Schleuderstation in der Fig. 6a und 6b weist eine Werkstückspindel mit einer oberen Werkstückaufnahme 62 und einer unteren Werkstückaufnahme 63 auf, zwischen welche ein Werkstück 25 eingespannt werden kann. Die untere Werkstückspindel 63 ist über den Antrieb 65 antreibbar. Die obere Pinole 61 ist in Höhenrichtung verfahrbar an dem Ständer 64 angeordnet. Hierfür ist die Pinole 61 an einer Führung des Ständers 64 linear verschieblich angeordnet und kann über einen Aktor (nicht dargestellt), im Ausführungsbeispiel einen Elektromotor, in der Höhe verstellt werden. The spinner station in FIGS. 6a and 6b has a workpiece spindle with an upper workpiece holder 62 and a lower workpiece holder 63, between which a workpiece 25 can be clamped. The lower workpiece spindle 63 can be driven via the drive 65. The upper sleeve 61 is arranged to be movable on the stand 64 in the height direction. For this purpose, the sleeve 61 is arranged linearly displaceable on a guide of the stator 64 and can be adjusted in height via an actuator (not shown), in the embodiment an electric motor.

[0038] Ein Werkstück kann in der Werkstückspindel dadurch aufgenommen werden, dass das Werkstück mit den Greifern 95 auf die untere Werkstückaufnahme 63 aufgesetzt wird und anschliessend die obere Werkstückaufnahme 62 zusammen mit der Pinole 61 so lange nach unten bewegt bis Kontakt mit der Werkstückoberseite besteht. Das Werkstück 25 steht dabei bevorzugt reibschlüssig mit der unteren Werkstückaufnahme 63 in Verbindung und kann hierdurch über den Antrieb 65 in Rotation versetzt werden. A workpiece can be received in the workpiece spindle, characterized in that the workpiece is placed with the grippers 95 on the lower workpiece holder 63 and then the upper workpiece holder 62 moves together with the sleeve 61 so long down to contact with the workpiece top. The workpiece 25 is preferably frictionally engaged with the lower workpiece holder 63 in conjunction and can thereby be rotated via the drive 65 in rotation.

[0039] Vorteilhafterweise wird das Werkstück 11 dabei im Schleuderbetrieb mit einer Drehzahl zwischen 500 Umdrehungen pro Minute und 5000 Umdrehungen pro Minute gedreht, um noch am Aussenumfang des Werkstücks anhaftende Kühlschmiermittelreste zu entfernen. Advantageously, the workpiece 11 is thereby rotated in the spinning mode at a speed between 500 revolutions per minute and 5000 revolutions per minute to remove still adhering to the outer periphery of the workpiece coolant residues.

[0040] Die Greifereinsätze 96 sind dabei, wie in diese Ausführung dargestellt, nach hinten weggeschwenkt. Greifereinsätze, die nicht klappbar sind, können auch unter die Unterkante des Werkstücks abgesenkt werden. Beim anschliessenden Be- und Entladevorgang ist es ebenfalls vorteilhaft, die Greifereinsätze nicht im Bereich des Wegstücks stehen zu lassen, so dass ein Herabtropfen von Kühlschmierstoff von den Greifereinsätzen auf das gereinigte Werkstück verhindert werden kann. The gripper inserts 96 are, as shown in this embodiment, pivoted away to the rear. Gripper inserts that are not hinged can also be lowered below the lower edge of the workpiece. During the subsequent loading and unloading process, it is also advantageous not to allow the gripper inserts to stand in the region of the path piece, so that dripping of cooling lubricant from the gripper inserts onto the cleaned workpiece can be prevented.

Claims

1. Workpiece cleaning device for a machine tool, in particular for a gear cutting machine, with a loading system for transporting workpieces from a machine loading and unloading station to the processing station and after processing back to the machine loading and unloading station, wherein the loading system at least three positions within the machine can start, and with a spinning station for cleaning the Werkstückaussenkontur, characterized in that, in addition to the spinning station, at least one further cleaning station is provided for cleaning the workpieces, preferably at their inner contours.

2. Workpiece cleaning device according to claim 1, characterized in that the loading system for the cleaning device is designed as a ring loader with a pivot axis or as a loading portal with a linear loading axis.

3. Workpiece cleaning device according to claim 1 or 2, characterized in that the spinning station is arranged with its spinner within the safety enclosure of the machine, the mounting bracket for attaching the spinner but is mounted separately next to the machine on the hall floor, thus vibrations and / or vibrations the spin operation is not transferred to the processing machine, wherein the Sicherheitsaushausung has a resilient and oil-tight interface between the mounting bracket and the spinner.

4. Workpiece cleaning device according to one of claims 1 to 3, characterized in that an additional cleaning station is designed as a compressed air cleaning station with at least one linear axis for moving at least one cleaning nozzle parallel to the workpiece center axis.

5. workpiece cleaning device according to claim 4, characterized in that the compressed air cleaning station is equipped with a compressed air lance for cleaning the workpiece inner contour and / or with a Druckluftaussenumfangsreiniger.

6. Workpiece cleaning device according to claim 4 or 5, characterized in that the compressed air cleaning device has a control device with which the travel speed and / or the pressure of the compressed air is adjustable depending on the workpiece contour.

7. Workpiece cleaning device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the compressed air lance and / or the Druckluftaussenumfangsreiniger are designed as a removable part, so that the compressed air cleaning station is individually adapted to the workpiece dimensions, the removable parts are preferably equipped with a quick change port.

8. Workpiece cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that between the processing space for the workpiece and the cleaning area a splash-proof partition is arranged with at least one closable opening, wherein the at least one opening during workpiece change can be opened automatically, so that the loading system, the workpieces can exchange automatically in the editing area.

9. Workpiece cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the spinning station is additionally equipped with a movable splash guard, which catches the majority of the centrifuged processing liquid.

10. Workpiece cleaning device according to one of the preceding claims, characterized in that the workpieces can be removed from the machine after the last cleaning operation by an external loading system, in order to prevent the return of machining fluid to the cleaned workpiece.