CN103826784A - 带有油密封的工作池的珩磨机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种珩磨机（1），包括：能通过马达移动的工件主轴（3），所述工件主轴带有主轴颈部（3b）和主轴头（3a）；用于珩磨环（24）的工具主轴（4）；以及机壳（2），工件主轴（3）和工具主轴（4）设置在该机壳中，所述珩磨机的特征在于，在所述机壳（2）的内部设置工作池（5），该工作池油密封地包围工具主轴（4），工作池（5）具有带有缺口（36）的挡板（35），其中，所述工件主轴（3）能以主轴头（3b）通过缺口（36）导入到工作池（5）中，从而工件主轴（3）的主轴颈部（3b）油密封地封闭缺口（36），并且挡板（35）油密封地可移动地支承在工作池（5）上，从而挡板（35）在工件主轴（3）相对于工具主轴（4）的进给运动（ZU）期间被带动。本发明介绍了一种珩磨机，在该珩磨机中更好地阻挡油雾的扩散。

Description

带有油密封的工作池的珩磨机

技术领域

本发明涉及一种珩磨机，所述珩磨机包括：

-能通过马达移动的工件主轴，所述工件主轴具有主轴颈部和主轴头，

-用于珩磨环的工具主轴，以及

-机壳，工件主轴和工具主轴设置在该机壳中。

背景技术

这样的珩磨机例如由德国Eschwege/Werra的

Antriebstechnik GmbH的公司印刷品“SynchroFine205HS”已知。

在珩磨时，对于带齿的工件、例如齿轮或变速箱，齿面在所谓的珩磨环上滚动，该珩磨环通常由陶瓷材料制成或者涂覆陶瓷材料。由此，从工件齿面上去除材料。珩磨环具有圆环形的基本形状并且本身具有径向向内指向的齿面。在工件和珩磨环滚动期间，珩磨环借助于工具主轴旋转；工件同样借助于工件主轴旋转。

在珩磨环和工件滚动期间，以显著的程度产生热量。为了避免珩磨环和工件过热，借助于油冷却珩磨环和工件。在此，油通常以高压喷射到珩磨环和工件的接触区域上。油同时也将屑和碎末冲走。

通过将油喷射到快速旋转的珩磨环和更快旋转的工件上产生细小的油雾，该油雾在珩磨机中散布并且实际上在珩磨机中到处凝聚，例如在内壁和机壳的盖子上。工件在珩磨加工之后通常强烈地被油润湿并且必要时在进一步加工之前需要对其进行洗涤。珩磨机在整体上可能成为在生产线中的显著的污染源。

在现有技术中、例如在“SynchroFine205HS”中（参见上文）通过中间壁相对于工具主轴屏蔽珩磨机的一些部分、例如工件输送部的区域，以便阻挡油雾的扩散。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种珩磨机，在这种珩磨机中更好地阻挡油雾的扩散。

该任务通过开头所述类型的珩磨机来解决，该珩磨机的特征在于：

在机壳之内设置工作池，该工作池油密封地包围工具主轴，

所述工作池具有带有缺口的挡板，所述工件主轴能以主轴头通过所述缺口导入到工作池中，从而工件主轴的主轴颈部油密封地封闭缺口，

并且所述挡板油密封地可移动地支承在工作池上，从而挡板在工件主轴相对于工具主轴的进给运动期间被带动。

按照本发明，工具主轴由工作池包围，该工作池将油雾限制于其内部空间。在此，工作池设置在机壳的内部并独立于机壳构成。

为了使工件主轴或支承在其上的工件进入至工作池，设有带有缺口（开口）挡板。带有被紧固的工件的工件主轴能够被导入缺口中，从而此时主轴颈部完全油密封地封闭缺口。只要主轴颈部封闭开口，就可以在工作池中进行出现油雾的过程，例如在实际的珩磨加工中将油喷射到珩磨环和工件的接触区域中，或者从工件离心分离油。工件主轴在已导入的状态中保持用于珩磨的进给运动所需的运动自由度，因为挡板可移动地支承在工作池的其余部分上。

在挡板的缺口的边缘上并且在挡板的支承件的区域中，可以设有密封件、例如由橡胶制成的密封件，以便建立油密封性。工作池通常地还具有能取下的盖或门，以便能够在磨损时或在变更工件类型时更换珩磨环。所述盖或门也可以利用例如由橡胶制成的密封件来密封。工作池通常完全或部分地由金属板、特别是钢板制成。

借助于油密封的工作池可以阻止油雾在机壳的内壁和盖子上凝聚；油的凝聚或甩出附着能够被限制于工作池的内部区域中。此外，通过油还在工作池内部在挡板的通过工件主轴所封闭的缺口处的离心分离能够以简单的方式得到非常干净的工件，这对于紧接着珩磨加工的处理来说通常是有利的。

通过将油雾限制在工作池的内部空间也保护珩磨机的大的部件，防止出现油气混合物爆炸的危险。通过将工作池布置在机壳中，机壳的壁和盖在发生爆炸的情况下附加地起到保护壁的作用。

在按照本发明的珩磨机的一种有利的实施形式中，工具主轴关于其主轴轴线竖直地定向。这点便利于工件主轴的支承，并且工具主轴可以特别简单地以拾取方法（Pick-Up-Verfahren）通过同样以其主轴轴线竖直地定向的工件主轴来装料。

一种实施形式也是优选的，在该实施形式中，所述工作池构成为工作漏斗。在漏斗形中可以将马达式的驱动装置（例如电机）节省空间地设置在漏斗的窄的区域中。窄的漏斗区域通常指向下方；在这种情况下，也可以容易地收集使用过的油。

该实施形式的一种进一步扩展方案是有利的，在该进一步扩展方案中，所述工作漏斗具有优选中央的、下部的油排出口。通过下部的油排出口可以轻易地去除使用过的油；（沿径向观察）中央的位置在实践中已经得到验证，但非中央地设置的油排出口也是可能的。如果希望，所去除的油可以在清洁或处理之后重新在珩磨过程中使用。

一种实施形式是特别优选的，在该实施形式中，所述工具主轴具有用于珩磨环的钵状的支架，其中，钵状的支架的敞开的侧面朝向缺口，并且钵状的支架的与敞开的侧面相对置的闭合的侧面固定在工具主轴的驱动马达上。由此可以实现工具主轴、特别是相对于支架的紧凑的结构，所述支架通过径向在外部置于支架的环绕的侧部上的马达驱动。驱动马达在闭合的侧面上的固定在该实施形式中通常通过一个轴来进行，所述轴构成或固定在闭合的侧面上。在使用工作漏斗时可以最佳地利用该工作漏斗的内部空间。此外，在支架的构成闭合的侧面的底部中可以安置用于夹紧珩磨环的液压系统的部件，由此同样有利于实现紧凑的结构。底部优选构成为连贯的，但也可以具有缺口或孔；所述底部稳定支架机构。因此，当驱动马达不是固定在闭合的侧面上时，所述钵状的支架也有利的是，这对应于按照本发明的珩磨机的另一种实施形式。

一种特别优选的实施形式设定，所述工作池的内部空间是工作池中的工具主轴所需的空间的最大3倍、优选最大2倍大。由此保持被油雾污染的空间较小。例如工作池的相对于工具主轴占据的空间2倍大的内部空间在实践中得到良好的经验；所有必需的构件仍可以良好地安置在工作池中。原则上受爆炸威胁的空间被最小化。

一种实施形式也是有利的，在该实施形式中，所述工作池连接在爆炸卸荷管路上，其中，爆炸卸荷管路特别是通入到珩磨机上方的区域中。通过爆炸卸荷管路防止，工作池的壁在爆炸的情况下被炸开或裂开；压力波可以通过卸荷管路排出。由此，在周围环境中的工人受到更好的保护。在珩磨机上方（特别是在安置珩磨机的建筑物的屋顶的区域中）通常没有工人停留，由此在减轻爆炸管路相应通向那里时安全性进一步地得到提高。

一种实施形式是有利的，在该实施形式中，所述工件主轴构成为，用于以10000转/分或更高、优选15000转/分或更高的转速使保持在主轴头上的工件转动。通过这种高转速能够离心甩干工件，就是说，不再有明显的量的油（和污物）保留在工件上。

按照本发明的珩磨机的一种优选的实施形式设定，所述珩磨机具有电子控制装置，利用该电子控制装置至少能够控制工件主轴的移动运动和转速，并且电子控制装置编程为用于，在珩磨加工保持在工件主轴的主轴头上的工件之后，使该工件在油密封的工作池中以高转速来甩干。在珩磨加工时，工件被油（和污物）润湿。通过以高转速甩干可以使工件干燥（和清洁）。在此，油仅在工作池的内部中分布（不在机壳中，并且特别是不在机壳壁和机壳盖上分布），因为主轴颈部封闭挡板的缺口。甩干在没有与珩磨环接合的情况下进行。在本发明的范围内，特别是将5000转/分的转速视为高转速；转速在（干燥）甩干时优选处于至少10000转/分的范围。

在该实施形式的一种优选的进一步扩展方案中，所述电子控制装置编程为用于，在甩干工件时控制实现比在之前的珩磨加工工件时更高的转速。由此可以改善对工件的干燥和清洁。如果希望，也可以在甩干时通过吹入压力空气来改善的干燥（和清洁）；这里应注意，压力空气在此原则上可以在任何转速范围内使用。

上述实施形式或者其上述按照电子控制装置的编程的进一步扩展方案的应用同样落入到本发明的范围内。通过在之前进行的珩磨加工之后的甩干可以得到特别干净和干燥的工件。

本发明其他的优点由说明书和附图得出。根据本发明，前面所述的并且还将进一步说明的各特征根据本发明分别可以单独地或这以多个特征的任意组合使用。所示和所述的实施形式不应理解为穷举的，而是对于说明本发明具有示例的特性。

附图说明

在附图中示出本发明并且借助于实施例更详细地阐述本发明。图中：

图1示出按照本发明的珩磨机的示意性侧视图；

图2a示出图1中的工作池内的工具主轴的示意性纵剖视图，其中工件主轴移出；

图2b示出图1中的工作池内的工具主轴的示意性纵剖视图，其中工件主轴移入，但工件没有接合到珩磨环内；

图2c示出图1中的工作池内的工具主轴的示意性纵剖视图，其中工件主轴移入，并且工件接合到珩磨环内；

图3示出图2中工具主轴内钵状的支架在环绕的液压密封元件的高度上的横剖视图，并且附加地标记位于截平面下方的结构。

具体实施方式

图1示出按照本发明的珩磨机1，所述珩磨机包括工件主轴3和工具主轴4，其中，工具主轴4设置在油密封的工作池5内并因此在图1中被遮挡，此外，所述珩磨机还包括检查站6、装载站7和电子控制装置8。在所示的实施形式中，电子控制装置8和装载站7的一部分设置在珩磨机1的机壳2之外；其余的组件设置在机壳2之内。机壳2这里包括侧壁、盖和底板，侧壁、盖和底板包围内部空间IR。

在装载站7处以未详细示出的方式所提供的工件9借助于装载站7的传送带系统通过机壳2中的开口10带入到内部空间IR中。在那里可以利用能竖直伸缩的抓具11来抓住工件并将其带至检查站6以及放置在检查支架6a上，所述抓具能在门架系统12上水平地移动。一个主齿轮6b然后可以水平地向检查支架6a上的工件9移动并且在工件上滚动。由主齿轮6b在滚动时的移动位置可以得出关于工件9质量的结论。判断为不适于进一步加工的工件9由抓具11带回至装载站7并且被排出。

判断为适于珩磨加工的工件9由工件主轴3以拾取方法抓住，门架系统13（包括十字滑架13a，从而工件主轴3能够水平地和竖直地移动）的参与下将其带至位置固定的工具主轴4并且在那里进行珩磨加工（对此见图2a-2c）。接着，工件9由工件主轴3借助于门架系统13带回装载站7并且被排出。

在此，电子控制装置8控制装载站7、检查站6、包括门架系统12在内的抓具1、包括门架系统13在内的工件主轴3（也在转速和相对的相位方面控制）以及还有工具主轴4（在转速和相对的相位方面控制），参考虚线绘出的监视和控制线路。电子控制装置在所示的实施形式中负责协调工件运送、滚动检查和包括甩干在内的珩磨加工的执行（参见下文）。应注意，所述电子控制装置8在备选的结构形式中也可以设置在机壳2内。

工具主轴4设置在这里构成为漏斗形的工作池5内。工作池5（除了用于工件主轴3的缺口之外，参见下文）全面地具有自己的油密封的限制部，所述限制部优选由钢板制成，特别是不具有与机壳2的壁（包括盖和底板在内）共用的壁。工作池5这里支承在支脚上。工作池5具有爆炸卸荷管路14，所述爆炸卸荷管路通向珩磨机1上方、优选穿过建筑物屋顶通向室外。

图2a详细地示出工具主轴4的区域。

工具主轴4包括钵状的支架20，该支架这里以其敞开的侧面OS向上并以其闭合的侧面GS向下定向。钵状的支架20相应地具有底部21和环绕的侧部22。环绕的侧部22在其内侧上具有环绕的液压的膨胀元件23，珩磨环24能够利用该膨胀元件沿径向方向R夹紧并且能够在支架20中对中；在用点状阴影示出的液压介质25的压力上升时，膨胀元件23径向向内膨胀并且反之亦然。液压介质25的压力可以通过调节元件（这里是调节螺栓26，该调节螺栓确定液压室27的填充液压介质25部分容积）来调整。液压的膨胀元件23借助于多个液压管路28与液压室27连接。液压室27、调节元件和部分液压管路28设置在底部21中，从而工具主轴4能够沿径向方向（在图2a中沿水平方向）构成得紧凑（对于液压系统也参见图3）。

支架20在底侧具有一个轴29，支架20支承在该轴上并且通过该轴能够借助于驱动马达30、这里是电机来驱动支架20；支架20（因此还有珩磨环24）绕竖直的轴线VA转动，以进行珩磨加工。此外在支架20中设有排出通道31，油通过排出通道能够从钵状的支架20流出，在珩磨加工时油通过没有固定在支架20上的油输入管路32利用油喷嘴32a喷射到珩磨环24和工件9的接触区域上；在此，可以使用40bar和更高、优选60bar和更高的油压。工作池5具有中央的在底侧的用于油的排出口33，使用过的油可以通过该排出口排出。

工作池5漏斗状地包围工具主轴4，所述工具主轴包括支架20（包括轴29和珩磨环24在内）和驱动马达30。工作池5的限制壁构成为油密封的。工作池5的内部空间的由工具主轴4（包括在“钵”中由环绕的侧部22包围的空间）占据的部分容积这里例如相当于工作池5的内部空间的总容积的一半，即，工作池5的内部空间例如为工具主轴所需的空间的两倍。

工作池5的上侧通过盖子34构成，该盖子以未详细示出的方式在正常运行中刚性地且油密封地固定在工作池5的其余部分上，并且可以为了更换珩磨环24而被取下；工作池5在其他情况下不具有门或类似物。盖子34具有挡板35，该挡板在盖子34中沿水平方向H可移动地支承在在横截面中在两侧为C形的支承件37中。盖子34（包括挡板35在内）除了一个缺口（开口）36之外油密封地密封工作池5的上部区域。

工件主轴3可以通过缺口36导入到工作池5中。为此，工件主轴3的主轴头3a首先沉入到缺口36中，该主轴头带有工件9。在图2a中所示的情况下，工件主轴3为此必须向下移动。

只要挡板35没有以缺口36精确地处于工件主轴3之下，则通过在工件主轴3上的楔形面3c使挡板35在盖子34内的挡板的支承件37中对齐，从而在工件主轴3进一步地下降时，主轴颈部3b最终油密封地封闭缺口36，参见图2b。

此时工件9可以通过向左移动工件主轴3朝珩磨环24进给，见箭头ZU。在此，挡板35在其支承件中37被带动、即向左移动。

图2c此时示出如下位置，在该位置中，工件9、这里是齿轮以其齿面完全沉入到珩磨环24的齿面中。在该位置中，珩磨环24绕竖直轴线VA转动，而工件9绕同样竖直的主轴轴线SA转动，并且在彼此上滚动。至少在滚动期间通过油喷嘴32a将用于冷却和用于冲走碎末的油喷到珩磨环（工具）24和工件9的接触区域KB上。

在珩磨加工工件9之后，借助于工件主轴3重新沿水平方向向右拉回工件，例如拉回到图2b中的位置。在关断在油喷嘴32a上的油输送时，工件主轴3这里可以再一次以高转速连同工件9运转，以便将工件9甩干。优选在甩干时转速比在珩磨加工期间更高。在甩干时常见的转速在本发明的范围内为至少10000转/分。在甩干期间从工件9脱开的油保持在工作池5之内，因为缺口36仍通过主轴颈部3b闭锁并因此气密地密封工作池5。在甩干之后，可以通过工件主轴3穿过缺口36将工件9从工作池5中向上被拉回。

图3以水平剖视图示出支架20的液压系统的几个部分；处于剖切面下方的、被遮挡的结构用虚线绘出。

在环绕的侧部22的内侧上构成有环绕的、液压的膨胀元件23；所述膨胀元件通过这里星状延伸的液压管路28与在底部件21中的（沿径向观察）中央的液压室27连接。通过（唯一的）调节元件（参见在图2a中的调节螺栓的附图标记26）可以通过液压管路28以简单的方式调整在膨胀元件23中的压力，在液压室27中的压力利用所述调节元件来调整。

同样绘出了排出通道31，油能够利用这些排出通道穿过底部21导出到工作池5的下部区域中。应该注意的是，排出通道31在底部21的上侧上也可以靠近环绕的侧部22处、并且特别是也在边缘中通向环绕的侧部件22，以便在支架20旋转期间已经能够更好地导出通过离心力向外送出的油。

Claims (11)

1.一种珩磨机（1），包括：能通过马达移动的工件主轴（3），所述工件主轴带有主轴颈部（3b）和主轴头（3a）；用于珩磨环（24）的工具主轴（4）；以及机壳（2），工件主轴（3）和工具主轴（4）设置在该机壳中，其特征在于，在所述机壳（2）的内部设置工作池（5），该工作池油密封地包围工具主轴（4），工作池（5）具有带有缺口（36）的挡板（35），其中，所述工件主轴（3）能以主轴头（3b）通过缺口（36）导入到工作池（5）中，从而工件主轴（3）的主轴颈部（3b）油密封地封闭缺口（36），并且挡板（35）油密封地可移动地支承在工作池（5）上，从而挡板（35）在工件主轴（3）相对于工具主轴（4）的进给运动（ZU）期间被带动。

2.按照权利要求1所述的珩磨机（1），其特征在于，所述工具主轴（4）在其主轴轴线（VA）上竖直地定向。

3.按照上述权利要求之一所述的珩磨机（1），其特征在于，所述工作池（5）构成为工作漏斗。

4.按照权利要求3所述的珩磨机（1），其特征在于，所述工作漏斗具有优选中央的、下部的油排出口（33）。

5.按照上述权利要求之一所述的珩磨机（1），其特征在于，所述工具主轴（4）具有用于珩磨环（24）的钵状的支架（20），其中，钵状的支架（20）的敞开的侧面（OS）朝向缺口（36），而钵状的支架（20）的与敞开的侧面（OS）相对置的闭合的侧面（GS）固定在工具主轴（4）的驱动马达（30）上。

6.按照上述权利要求之一所述的珩磨机（1），其特征在于，所述工作池（5）的内部空间是工具主轴（4）在工作池（5）中所需的空间的最大3倍、优选最大2倍。

7.按照上述权利要求之一所述的珩磨机（1），其特征在于，所述工作池（5）连接在爆炸卸荷管路（14），所述爆炸卸荷管路（14）特别是通入到珩磨机（1）上方的区域中。

8.按照上述权利要求之一所述的珩磨机（1），其特征在于，所述工件主轴（3）构成为用于以10000转/分或更高、优选15000转/分或更高的转速使保持在主轴头（3a）上的工件（9）转动。

9.按照上述权利要求之一所述的珩磨机（1），其特征在于，所述珩磨机（1）具有电子控制装置（8），利用该电子控制装置至少能够控制工件主轴（3）的移动运动和转速，并且电子控制装置（8）编程为用于，在珩磨加工保持在工件主轴（3）的主轴头（3a）上的工件（9）之后，在油密封的工作池（5）中以高转速甩干工件（9）。

10.按照权利要求9所述的珩磨机（1），其特征在于，所述电子控制装置（8）编程为用于，在甩干工件（1）时控制调整到比在之前珩磨加工工件（9）时更高的转速。

11.按照权利要求9或10所述的珩磨机（1）根据电子控制装置（8）的编程的应用。

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