DE102005032160A1

DE102005032160A1 - Vorrichtung zur Endenbearbeitung von Werkstücken mit einem Trägermodul und einer Spannvorrichtung für das Werkstück

Info

Publication number: DE102005032160A1
Application number: DE200510032160
Authority: DE
Inventors: Michael Gramer; Werner Trommler; Tino Freigang; Jens Roller
Original assignee: UNITUBE TECHNOLOGY GmbH
Current assignee: UNITUBE TECHNOLOGY GmbH
Priority date: 2005-07-07
Filing date: 2005-07-07
Publication date: 2007-01-11

Abstract

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Endenbearbeitung von Werkstücken mit einem Trägermodul, wobei das Trägermodul mit einer sowohl drehbar gelagerten als auch antreibbaren Welle verbunden ist und die Welle sich in einem Gestell befindet und auf dem Trägermodul wenigstens ein mit einem Antrieb sowohl gekoppeltes als auch gesteuert verfahrbares Funktionsteil angeordnet ist, und einer Spannvorrichtung für das Werkstück. Die Vorrichtungen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass Endenbereiche von Werkstücken durch drehende Werkzeuge einfach und schnell bearbeitet werden können. Damit eignen sich die Vorrichtungen insbesondere für große Werkstücke. DOLLAR A Die Werkzeuge, aber auch Sensoren sind an Funktionsteilen als Mittel des Trägermoduls befestigt. Die Bewegung dieser Funktionsteile erfolgt gesteuert, wobei sich vorteilhafterweise eine Datenverarbeitungseinrichtung unter anderem auch als zentrale Steuerung an der Vorrichtung selbst oder davon entfernt und damit außerhalb der Bearbeitungszone platzierbar ist. Die Datenübertragung zum sich während der Bearbeitung drehenden Trägermodul erfolgt bereichsweise drahtlos und/oder einem Schleifringkontaktsystem.

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Endenbearbeitung von Werkstücken mit einem Trägermodul, wobei das Trägermodul mit einer sowohl drehbar gelagerten als auch antreibbaren Welle verbunden ist und die Welle sich in einem Gestell befindet und auf dem Trägermodul wenigstens ein mit einem Antrieb sowohl gekoppeltes als auch gesteuert verfahrbares Funktionsteil angeordnet ist, und einer Spannvorrichtung für das Werkstück.

Das Bearbeiten von radial feststehenden Werkstücken mit drehenden Werkzeugen sind unter anderem durch die Bearbeitungsköpfe der Druckschriften DE 29 52 752 A1 (Drehkopf, insbesondere Plandrehkopf) und DE 34 40 398 A1 (Umlaufender Bearbeitungskopf) bekannt. Die Bewegung der Werkzeuge gegenüber dem Werkstück wird vorausgesetzt oder nicht näher beschrieben.

Die Bewegung der Werkzeuge erfolgt in der DE 32 37 587 A1 (Vorrichtung zur Herstellung von Gewindeanschlüssen an Großrohren) über eine sich mitdrehende und verschiebbar angeordnete doppelseitig verzahnte Antriebsstange. Daran angekoppelte Stirnzahnräder, die gleichzeitig in an Werkzeugböcken angeordnete Zahnstangen eingreifen, dienen einer Bewegung der Werkzeugböcke. Damit sind die Werkzeugböcke nur gleichzeitig bewegbar und eine voneinander unabhängige Bewegung ist nicht möglich.

Eine Bewegung der Werkzeuge zum Werkstück erfolgt in der DE 33 41 479 A1 (Vorrichtung zum Plandrehen), wobei eine Vorrichtung einen Drehkopf mit mehreren Werkzeugen aufweist und die gegenüber dem Werkstück verfahren werden können, über eine Schaltkupplung. Die Bewegungen sowohl der Arbeitswelle als auch der Werkzeugbauteile sind direkt miteinander verkoppelt, so dass eine unabhängige Bewegung der Werkzeugbauteile nicht möglich ist.

Die Druckschrift DE 199 21 919 C2 (Multifunktionale Vorrichtungen zur Bearbeitung des Endbereichs von Werkstücken durch Drehen mit mindestens einem umlaufenden Werkzeug und stehendem Werkstück) beinhaltet eine Vorrichtung, bei der die Bewegung von Schlitten mit zum Beispiel Werkzeugen auf einem kreisringförmigen Werkzeugträger über Planetenradgetriebe mit jeweils einem Antrieb gekoppelt sind. Die Bewegungsübertragung basiert auf diesem Getriebe mit mehreren Planetenradgetrieben, wobei vorhandene Toleranzen zum Vermeiden von Fertigungstoleranzen während der Bearbeitung ausgeglichen werden müssen.

Ein angetriebener kreisringförmiger Werkzeugträger ist auch durch die Druckschrift DE 101 60 031 A1 (Vorrichtung zur Endenbearbeitung von rohrförmigen Körpern) bekannt, wobei unter anderem auch programmierbare Steuerungen für die Schlitten des Werkzeugträgers eingesetzt werden. Diese Steuerungen werden vor der Bearbeitung programmiert. Ein Eingriff bei sich veränderten Bearbeitungsbedingungen sind nicht möglich.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, Endenbereiche von Werkstücken mit drehenden Werkzeugen einfach und schnell so zu bearbeiten, dass insbesondere plane Flächen, Phasen, kopierte Flächen und/oder Gewinde entstehen.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Die Vorrichtungen zur Endenbearbeitung von Werkstücken mit einem Trägermodul und einer Spannvorrichtung für das Werkstück, wobei das Trägermodul mit einer sowohl drehbar gelagerten als auch antreibbaren Welle verbunden ist und die Welle sich in einem Gestell befindet und auf dem Trägermodul wenigstens ein mit einem Antrieb sowohl gekoppeltes als auch gesteuert verfahrbares Funktionsteil angeordnet ist, zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass Endenbereiche von Werkstücken durch drehende Werkzeuge einfach und schnell bearbeitet werden können. Damit eignen sich die Vorrichtungen insbesondere für große Werkstücke.

Die Werkzeuge aber auch Sensoren sind an Funktionsteilen als Mittel des Trägermoduls befestigt. Die Bewegung dieser Funktionsteile erfolgt gesteuert, wobei sich vorteilhafterweise eine Datenverarbeitungseinrichtung unter anderem auch als zentrale Steuerung an der Vor richtung selbst oder davon entfernt platzierbar ist. Die Datenübertragung zum sich während der Bearbeitung drehenden Trägermoduls erfolgt bereichsweise drahtlos über einen sowohl mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbundenen Sender als auch an der Welle angeordneten Funkempfänger und/oder einem Schleifringkontaktsystem mit dem Ring an der Welle und dem Schleifer am Gestell der Vorrichtungen. Der Funkempfänger und/oder das Schleifringkontaktsystem befinden sich außerhalb der Bearbeitungszone für das Werkstück, so dass eine störungsfreie Datenübertragung gegeben ist. Damit können die Funktionsteile des Trägermoduls entsprechend den geometrischen Verhältnissen der zu bearbeitenden Werkstücke leicht verfahren werden. Die Funktionsteile können sowohl unabhängig voneinander als auch unabhängig gegenüber dem Werkstück verfahren werden. Die Bewegung des Werkzeugs kann auch gegenüber dem Werkstück gestoppt werden. Die Ansteuerung der einzelnen Funktionsteile erfolgt dabei unabhängig voneinander, so dass deren Bewegungen und Positionen an die jeweilige Geometrie der Werkstücke anpassbar ist. Dabei können auch vorhandene Deformationen oder Toleranzen der Werkstücke berücksichtigt werden.

Die Funktionsteile können auch angetriebene Werkzeuge oder Sensoren sein oder tragen. Die Steuerung der Antriebe erfolgt vorteilhafterweise ebenfalls über die Datenverarbeitungseinrichtung.

Mit den Vorrichtungen können dadurch die unterschiedlichsten Werkstücke bearbeitet werden, so dass universelle Vorrichtungen zur Endenbearbeitung von Werkstücken vorhanden sind. Die Vorrichtungen können damit universell eingesetzt werden, so dass Werkstücke ökonomisch günstig bearbeitbar sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 18 angegeben.

Das Funktionsteil ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 mit einer Positionsmesseinrichtung versehen, die mit der Steuerung des Funktionsteils und/oder einem Sender an der Welle und/oder dem Schleifringkontaktsystem zusammengeschaltet ist. Die Datenverarbeitungseinrichtung ist mit einem Funkempfänger verbunden, so dass über den Sender/Funkempfänger und/oder dem Schleifringkontaktsystem eine Datenübertragung möglich ist. Die Funktionsteile als Mittel können an bestimmte Positionen bewegt werden, so dass eine bestimmte Bearbeitung der Werkstücke entsprechend deren Position und Geometrie leicht möglich ist.

Das Funktionsteil besitzt nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 eine Befestigungseinrichtung für wenigstens ein Werkzeug, einen Antrieb mit einer Befestigungseinrichtung für ein Werkzeug, einen Sensor, eine Fördereinrichtung jeweils einzeln oder in einer Kombination. Dadurch ist das Trägermodul mit den entsprechend ausgerüsteten Funktionteilen an die jeweiligen Bearbeitungstechnologien für die zu bearbeitenden Werkstücke leicht anpassbar. Dieser Sachverhalt unterstützt die universelle Verwendungsmöglichkeiten der Vorrichtungen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Funktionsteil auch einen Antrieb mit einer Befestigungseinrichtung für ein Werkzeug aufweisen kann, so dass das Trägermodul auch mit bewegten Werkzeugen ausgerüstet werden kann. Damit können auch darauf basierende Fertigungsverfahren angewandt werden. Das sind zum Beispiel Fräs-, Schleif- und Sägeverfahren, die sich insbesondere durch die kleinen erzielbaren Spänegeometrien auszeichnen. Für ein Zerkleinern der Späne notwendige Konstruktionen in Form von zum Beispiel Spanbrecher werden vermieden.

Insbesondere bei der Bearbeitung großer Werkstücke und der damit verbundenen großen Ausführung der Vorrichtungen können Unwuchten zur Zerstörung der Vorrichtungen führen, so dass die Bearbeitungstechnologien an die vorhandenen und auftretenden Unwuchten angepasst werden müssen. Vorteilhafterweise ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 ein Funktionsteil ein Mittel für ein Unwuchtausgleich. Durch die Möglichkeit der Steuerung aller Funktionsteile des Trägermoduls können bei der Bearbeitung auftretende Unwuchten weitestgehend ausgeglichen werden.

Die Funktionsteile befinden sich vorteilhafterweise nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 auf oder in Geradführungen, die strahlenförmig vom Mittelpunkt des Trägermoduls weg weisen, so dass Bewegungen der Funktionsteile sowohl zum Mittelpunkt des Trägermoduls als auch von diesem weg gesichert sind. Weiterhin können je Geradführung auch mehrere Funktionsteile angeordnet sein. Dadurch ist unter anderem auch eine gleichzeitige Bearbeitung der Innenfläche und/oder der Querschnittsfläche und/oder der Außenfläche des Werkstücks möglich. Günstige Winkel zwischen den Geradführungen sind dabei jeweils ein Vielfaches von 15°.

Das Trägermodul kann nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 auch wenigstens eine umlaufende Führung für wenigstens ein Funktionsteil besitzen, so dass das Funktionsteil korrespondierend zur Außenkante des Trägermoduls bewegbar ist. Eine derartige Ausbildung ist vorzugsweise für einen Unwuchtausgleich vorteilhaft.

Die Vorrichtungen sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 7 mit wenigstens einem Unwuchtmesssystem an der Welle und/oder dem Gestell und/oder dem Trägermodul ausgestattet. Das Unwuchtmesssystem der Welle und/oder dem Trägermodul ist mit einem Sender an der Welle verbunden, so dass in Verbindung mit einem Funkempfänger, der mit der Datenverarbeitungseinrichtung zusammengeschaltet ist, eine drahtlose Verbindung mit der Datenverarbeitungseinrichtung vorhanden ist. Das Unwuchtmesssystem am Gestell der Vorrichtungen ist direkt mit der Datenverarbeitungseinrichtung verbunden. Bei Auftreten einer Unwucht kann dadurch die Position mindestens einer der Funktionsteile zum Ausgleich verändert werden. Größere Werkstücke sind auch bei höheren Bearbeitungsgeschwindigkeiten bearbeitbar.

Nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 besteht das Unwuchtmesssystem aus mehreren Drucksensoren an wenigstens einem Lager oder ist ein Masse-Feder-Dämpfungssystem am Gestell.

Das Trägermodul weist vorteilhafterweise mehrere Funktionsteile auch für Werkzeuge auf, die nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 entweder einzeln oder nachgeführt gesteuert sind. Die letztere Variante führt zu geringeren zu übertragenden Datenmengen bei den Datenübertragungen. Insbesondere erhöht sich die Datentransferrate.

Die Stromversorgung der angetriebenen Funktionsteile des Trägermoduls erfolgt nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 10 über ein weiteres Schleifringkontaktsystem zwischen Welle und Gestell.

Vorteilhafterweise sind nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 11 die Welle eine Hohlwelle und das Trägermodul ein Kreisring. Wenigstens im Innenraum der Hohlwelle befindet sich eine zylinderförmige Halteeinrichtung mit einem konischen oder einem kugelförmigen Endenbereich zur losen Aufnahme des Endenbereiches des Werkstückes. Mit der Halteeinrichtung wird dadurch wenigstens der zu bearbeitende Endenbereich des Werkstücks gegenüber dem Trägermodul fest positionier. Schwingungen, die insbesondere beim Eingriff des Werkzeugs in das Werkstück entstehen, werden dadurch gedämpft, so dass weitestgehend eine kontinuierliche Bearbeitung gegeben ist. Bearbeitungsfehler hervorgerufen durch ein Rütteln oder Rattern werden vermieden. Die Halteeinrichtung kann auch einen abgetrennten Endenabschnitt des Werkstücks tragen, so dass dieser nicht unkontrolliert in die Vorrichtung oder die Bearbeitungszone gelangt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Werkstück auch in den Innenraum verfahrbar ist, so dass lange Bearbeitungsstrecken möglich sind. Unter anderem ist nur eine Bewegungsrichtung für das Werkstück notwendig, so dass einfache Handhabungstechniken für den Transport des Werkstückes vor oder nach dessen Bearbeitung notwendig sind. Gleichzeitig ist eine kontinuierlich arbeitende Fertigungslinie realisierbar, ohne dass das Werkstück zur Bearbeitung der Enden gedreht werden muss. Der Platzbedarf reduziert sich auf ein Minimum. Das ist besonders bei sehr langen Werkstücken von besonderer Bedeutung.

Die Halteeinrichtung ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 12 in der Symmetrieachse der Hohlwelle verfahrbar, so dass leicht eine Anpassung sowohl an verschiedene Bearbeitungsstellen als auch Werkstückgeometrien möglich ist.

Vorteilhafterweise ist die Halteeinrichtung nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 13 auch drehbar gelagert, so dass auch sich drehende Werkstücke bearbeitet werden können.

Die Spannvorrichtungen können nach den Weiterbildungen der Patentansprüche 14 bis 17 in den unterschiedlichsten Richtungen bewegt werden. Damit können Endenbereiche einer Vielzahl von Werkstücken insbesondere durch Drehen bearbeitet werden. Das Werkstück kann optimal zum Trägermodul positioniert werden.

Die Spannvorrichtung ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 18 drehbar gelagert und mit einem Antrieb gekoppelt, so dass die Spannvorrichtung um die Symmetrieachse des Werkstücks drehbar ist. Gleichzeitig kann die Spannvorrichtung gegenüber dem Trägermodul horizontal so bewegt werden, dass wenigstens die Symmetrieachse des Endenbereichs des Werkstücks und die des Trägermoduls in ihrer Lage übereinstimmen. Dadurch kann das Werkstück auch in oder entgegen der Bearbeitungsrichtung in seiner Symmetrieachse bewegt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine Vorrichtung zur Endenbearbeitung von Werkstücken mit einem Trägermodul und einer Spannvorrichtung für das Werkstück,
2 ein Trägermodul mit Funktionsteile in einer Vorderansicht,
3 ein Trägermodul und eine Spannvorrichtung in einer Seitenansicht,
4 das Trägermodul und die Spannvorrichtung in einer Draufsicht und
5 eine Vorrichtung mit einer in der Hohlwelle verfahrbaren Trägereinrichtung.
Eine Vorrichtung zur Endenbearbeitung von Werkstücken 1 besteht im wesentlichen aus einer Spannvorrichtung 2 für das Werkstück 1, einem Trägermodul 3 an einer Hohlwelle 4 in einem Gestell 5 und einer Datenverarbeitungseinrichtung 6.
Die 1 zeigt eine Vorrichtung zur Endenbearbeitung von Werkstücken 1 mit einem Trägermodul 3 und einer Spannvorrichtung 2 für das Werkstück 1.
Das Trägermodul 3 ist an einer sowohl drehbar gelagerten als auch antreibbaren Hohlwelle 4 befestigt. Die Hohlwelle 4 befindet sich in einem Gestell 5, in dem sich auch der Antrieb für die Hohlwelle 4 befindet. Der Antrieb ist ein bekannter Elektromotor, wobei über bekannte Mechanismen als Getriebe die Bewegung des Läufers zu der Hohlwelle 4 übertragen wird. In der 1 sind der Elektromotor und das Getriebe nicht gezeigt. Das Trägermodul 3 weist mehrere mit einem Antrieb sowohl gekoppelte als auch gesteuert verfahrbare Funktionsteile 7 als Mittel auf. Das Funktionsteil 7 weist eine Befestigungseinrichtung 8 für wenigstens ein Werkzeug 9, einen Antrieb mit einer Befestigungseinrichtung für ein Werkzeug 9, einen Sensor, eine Fördereinrichtung jeweils einzeln oder in einer Kombination auf. In einer Ausführungsform kann das Funktionsteil 7 auch ein Mittel für einen Unwuchtausgleich sein. Die Funktionsteile 7 sind im Trägermodul 3 geführt. Dazu besitzt das Trägermodul 3 mehrere vom Mittelpunkt strahlenförmig weg weisende Geradführungen 10 für jeweils wenigstens ein Funktionsteil 7. Die Geradführungen 10 schließen einen Winkel mit einem Vielfachen von 15° ein, so dass das Funktionsteil 7 in die Richtungen sowohl zur Außenkante als auch zum Mittelpunkt des Trägermoduls 3 bewegbar ist. Die 2 zeigt prinzipiell ein Trägermodul 3 mit vier Geradführungen 10, die einen Winkel von 90° einschließen, und vier Funktionsteilen 7 in einer Vorderansicht. Die Geradführungen sind als bekannte Flachführungen mit Umgriff leisten, Schwalbenschwanzführungen oder Prismenführungen ausgebildet. Die Funktionsteile 7 sind jeweils gesteuert mit einem Antrieb gekoppelt oder versehen, so dass diese unabhängig voneinander bewegbar sind. Die Steuerungen der Funktionsteile 7 sind mit einem Funkempfänger 11 zusammengeschaltet. Der Funkempfänger 11 ist am Ende gegenüber dem Ende mit dem Trägermodul 3 angeordnet. Damit befindet sich der Funkempfänger 11 nicht in der Bearbeitungszone für das Werkstück 1. Wenigstens eine zentrale Steuerung in Form der Datenverarbeitungseinrichtung 6 ist mit einem Sender 12 zusammengeschaltet. Der Sender 12 ist dabei eine Anlage zur Erzeugung, Modulation und Verstärkung hoch- und höchstfrequenter elektromagnetischer Schwingungen zur Abstrahlung als elektromagnetische Wellen 13 über eine Antenne. Über den Sender 12 und dem Funkempfänger 11 können damit Daten zum Beispiel auch als Steuersignale drahtlos übertragen werden, so dass die Antriebe sowohl der Funktionsteile 7 als auch bei Vorhandensein der Antriebe als Werkzeugantriebe auf den Funktionsteilen mit der Datenverarbeitungseinrichtung 6 gesteuert werden können. Die Datenverarbeitungseinrichtung 6 ist dazu ein bekannter Computer.
Die Funktionsteile 7 sind weiterhin mit einer Positionsmesseinrichtung versehen. Dafür können sowohl digitale als auch analoge Messwerterfassungssysteme eingesetzt werden. Das sind zum Beispiel digital-inkrementale Messsysteme, Durchlichtmesssysteme, digital-absolute Messsysteme jeweils als digitale Messwerterfassungsssysteme. Die Positionsmesseinrichtungen sind jeweils mit der Steuerung des Funktionsteils 7 zusammengeschaltet. Weiterhin sind diese mit einem Sender 14 an der Hohlwelle 4 verbunden. Die Datenverarbeitungseinrichtung 6 ist weiterhin mit einem Funkempfänger 15 verbunden, so dass die Positionsdaten der Funktions teile 7 eine Steuergröße sind. Das Funktionsteil 7 kann auch als Träger für einen Sensor genutzt werden. Der Sensor ist mit dem Sender 14 an der Hohlwelle 4 verbunden, so dass die Signale und Daten des Sensors insbesondere als Steuergrößen über den Funkempfänger 15 zur Datenverarbeitungseinrichtung 6 gelangen.
Die Stromversorgung der Antriebe der Funktionsteile 7 und auch der eventuell eingesetzten Antriebe für Werkzeuge auf den Funktionsteilen 7 erfolgt über ein Schleifringkontaktsystem zwischen Hohlwelle 4 und Gestell 5.
Die Spannvorrichtung 2 ist gegenüber dem Trägermodul 3 so bewegbar, dass die Symmetrieachsen des Endenbereichs des Werkstücks 1 und die des Trägermoduls 3 einschließlich der Hohlwelle 4 in ihrer Lage übereinstimmen (Darstellung in der 1).
In Ausführungsformen kann die Spannvorrichtung 2 jeweils zusätzlich mit wenigstens einem Antrieb gekoppelt sein, so dass diese vertikal und/oder in einer Ebene rechtwinklig vor dem Trägermodul 3 bewegbar ist (Darstellung in der 3). Weiterhin kann diese auch zusätzlich drehbar gelagert und mit einem Antrieb so gekoppelt sein, dass diese gegenüber dem Trägermodul kippbar ist (Darstellung in der 3). In einer weiteren Ausführungsform der Spannvorrichtung 2 kann diese auch zusätzlich drehbar gelagert und mit einem Antrieb gekoppelt sein, so dass diese in wenigstens einer Ebene rechtwinklig zum Trägermodul drehbar ist (Darstellung in der 4). Die genannten Ausführungsformen der Bewegungen der Spannvorrichtungen können jeweils einzeln oder in wenigstens einer Kombination zur Anwendung kommen.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Spannvorrichtung 2 drehbar gelagert und mit einem Antrieb gekoppelt sein, so dass die Spannvorrichtung 2 einschließlich des Werkstücks 1 um die Symmetrieachse des Werkstücks 1 drehbar ist.
In einer Ausführungsform des Ausführungsbeispiels können sowohl der Funkempfänger 11 und der Sender 14 an der Hohlwelle 4 als auch der Sender 12 und der Funkempfänger 15 jeweils ein Transceiver sein. Die damit vorhandenen Transceiver sind eine Kombination eines Senders und eines Funkempfängers als eine gemeinsame Einheit, wobei verschiedene Funktionseinheiten gleichzeitig für Sende- und Empfangszwecke genutzt werden. Dadurch ergibt sich eine Einsparung an Bauelementen und Volumen.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung kann im Hohlraum der Hohlwelle 4 und des Trägermoduls 3 eine zylinderförmige Halteeinrichtung 16 mit einem konischen oder einem kugelförmigen Endenbereich zur losen Aufnahme des Endenbereiches des Werkstückes 1 befinden (Darstellung in der 1). Die Halteeinrichtung 16 kann vorteilhafterweise in der Symmetrieachse der Hohlwelle 4 verfahren werden. In einer Ausführungsform kann dazu die Innenmantelfläche der Hohlwelle 4 als Führung dienen (Darstellung in der 5). Die Führung kann als bekannte Gleit- oder Wälzführung ausgebildet werden. Der Endenbereich zur Aufnahme eines Endenbereiches des Werkstückes 1 kann auch mit einer Spreizvorrichtung versehen werden, so dass der Abstand zwischen der Außenwandung des Endenbereiches und Innenwandung des Werkstückes 1 minimierbar ist.
Die Vorrichtung kann in einer weiteren Ausführungsform auch wenigstens ein Unwuchtmesssystem aufweisen, das an der Hohlwelle 4, dem Gestell 5 und/oder dem Trägermodul 3 angeordnet ist. Das Unwuchtmesssystem der Hohlwelle 4 und/oder dem Trägermodul 3 ist mit dem Sender 14 an der Hohlwelle 4 verbunden, so dass eine Datenübertragung zur Datenverarbeitungseinrichtung 6 über den Funkempfänger 15 erfolgen kann. Bei Auftreten einer Unwucht kann damit über die Datenverarbeitungseinrichtung 6 und die Steuerung wenigstens eines Antriebs eines Funktionsteils 7 deren Position zum Ausgleich verändert werden. Das Unwuchtmesssystem besteht aus mehreren Drucksensoren an wenigstens einem Lager oder ist ein Masse-Feder-Dämpfungssystem am Gestell.
Das Trägermodul 3 kann auch wenigstens eine umlaufende Führung für wenigstens ein Funktionsteil 7 für einen Ausgleich auftretender Unwuchten besitzen, wobei das Funktionsteil 7 korrespondierend zur Außenkante des Trägermoduls 3 bewegbar ist.
Die Datenübertragung zwischen der Datenverarbeitungseinrichtung 6 und dem Trägermodul 3 kann anstelle von Funk auch über ein Schleifringkontaktsystem erfolgen. Ein weiteres Schleifringkontaktsystem wird dabei zur Übertragung der elektrischen Energie zur Stromversorgung der Antriebe auf dem Trägermodul 3 angeordnet.

Claims

Vorrichtung zur Endenbearbeitung von Werkstücken mit einem Trägermodul, wobei das Trägermodul mit einer sowohl drehbar gelagerten als auch antreibbaren Welle verbunden ist und die Welle sich in einem Gestell befindet und auf dem Trägermodul wenigstens ein mit einem Antrieb sowohl gekoppeltes als auch gesteuert verfahrbares Funktionsteil angeordnet ist, und einer Spannvorrichtung für das Werkstück, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Funktionsteils (7) zur Datenübertragung mit einem an der Welle angeordneten Funkempfänger (11) und/oder mit einem Schleifringkontaktsystem zusammengeschaltet ist, dass der Funkempfänger (11) und/oder das Schleifringkontaktsystem sich nicht in der Bearbeitungszone für das Werkstück (1) befinden und dass ein mit einer Datenverarbeitungseinrichtung (6) verbundener Sender (12) so angeordnet ist, dass über den Sender (12) zu dem Funkempfänger (11) Daten drahtlos übertragbar sind, und/oder das die Datenverarbeitungseinrichtung (6) mit dem Schleifringkontaktsystem zusammengeschaltet ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsteil (7) mit einer Positionsmesseinrichtung versehen ist, dass die Positionsmesseinrichtung mit der Steuerung des Funktionsteils (7) und/oder mit einem Sender (14) an der Welle, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung (6) mit einem Funkempfänger (15) verbunden ist, und/oder dem Schleifringkontaktsystem zusammengeschaltet ist, wobei die Positionsdaten des Funktionsteils (7) eine Steuergröße sind.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsteil (7) eine Befestigungseinrichtung für wenigstens ein Werkzeug (9), einen Antrieb mit einer Befestigungseinrichtung für ein Werkzeug (9), einen Sensor, eine Fördereinrichtung jeweils einzeln oder in einer Kombination besitzt.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Funktionsteil (7) ein Mittel für ein Unwuchtausgleich ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermodul (3) mehrere vom Mittelpunkt strahlenförmig weg weisende Geradführungen (10) für wenigstens ein Funktionsteil (7) besitzt und dass die Geradführungen (10) einen Winkel mit einem Vielfachen von 15° einschließen, so dass das Funktionsteil (7) in die Richtungen sowohl zur Außenkante als auch zum Mittelpunkt des Trägermoduls (3) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermodul (3) wenigstens eine umlaufende Führung für wenigstens ein Funktionsteil (7) besitzt, wobei das Funktionsteil (7) korrespondierend zur Außenkante des Trägermoduls (3) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Unwuchtmesssystem an der Welle, dem Gestell (5) und/oder dem Trägermodul (3) angeordnet ist, dass das wenigstens eine Unwuchtmesssystem der Welle und/oder dem Trägermodul (3) mit einem Sender (14) an der Welle verbunden ist und dass die Datenverarbeitungseinrichtung (6) mit einem Funkempfänger (15) so zusammengeschaltet ist, dass bei Auftreten einer Unwucht die Position mindestens eines Funktionsteiles (7) zum Ausgleich verändert wird.
Vorrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Unwuchtmesssystem aus mehreren Drucksensoren an wenigstens einem Lager besteht oder ein Masse-Feder-Dämpfungssystem am Gestell (5) ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere angetriebene Funktionsteile (7) für Werkzeuge (9) an dem Trägermodul (3) angeordnet sind und dass das entweder einzeln oder nachgeführt gesteuerte Antriebe sind.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Welle und Gestell (5) wenigstens ein weiteres Schleifringkontaktsystem zur Übertragung elektrischer Energie vorhanden ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle eine Hohlwelle (4) ist, dass das Trägermodul (3) ein kreisringförmig ausgebildet ist und dass sich wenigstens im Innenraum der Hohlwelle (4) eine zylinderförmige Halteeinrichtung (16) mit einem konischen oder einem kugelförmigen Endenbereich zur losen Aufnahme des Endenbereiches des Werkstückes (1) befindet.
Vorrichtung nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (16) in der Symmetrieachse der Hohlwelle (4) verfahrbar ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (16) entweder drehbar gelagert ist oder nichtdrehend in der Hohlwelle (4) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (2) mit dem Werkstück (1) gegenüber dem Trägermodul (3) so bewegbar ist, dass wenigstens die Symmetrieachse des zu bearbeitenden Endenbereichs des Werkstücks (1) und die des Trägermoduls (3) in ihrer Lage übereinstimmen.
Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (2) mit wenigstens einem Antrieb so gekoppelt ist, dass das Werkstück (1) vertikal und/oder in einer Ebene vor dem Trägermodul (3) bewegbar ist.
Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (2) drehbar gelagert und mit einem Antrieb gekoppelt ist, so dass das Werkstück (1) in wenigstens einer Ebene vor dem Trägermodul (3) drehbar ist.
Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (2) so drehbar gelagert ist, dass diese gegenüber dem Trägermodul (3) kippbar ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (2) drehbar gelagert und mit wenigstens einem Antrieb gekoppelt ist, so dass das Werkstück (1) entweder in der Spannvorrichtung (2) oder die Spannvorrichtung (2) vor dem Trägermodul (3) drehbar ist und die Spannvorrichtung (2) mit dem Werkstück (1) in Richtung des Trägermoduls (3) verfahrbar ist.