DE102020205721A1

DE102020205721A1 - Ladeteller für Federendenschleifmaschine und Federendenschleifmaschine

Info

Publication number: DE102020205721A1
Application number: DE102020205721.4A
Authority: DE
Inventors: Bernd Walz; Torsten Luik; Thomas Kuttler; Florian Tyralia
Original assignee: Wafios AG
Current assignee: Wafios AG
Priority date: 2020-05-06
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2021-11-11

Abstract

Ein Ladeteller (200) für eine Federendenschleifmaschine ist zum Aufstecken auf eine Ladetellerwelle (300) der Federendenschleifmaschine vorgesehen. Der Ladeteller (200) umfasst einen Ladeteller-Grundkörper (210), der eine Ladetellerachse (212) definiert, eine Vielzahl von in dem Ladeteller-Grundkörper ausgebildeten Federaufnahmen (215), die exzentrisch zur Ladetellerachse angeordnet und jeweils zur Aufnahme einer Schraubenfeder dimensioniert sind, sowie eine in dem Ladeteller-Grundkörper ausgebildete Durchgangsöffnung, die zur Ladetellerachse zentriert ist. Der Ladeteller (200) weist eine am Ladeteller-Grundkörper befestigte Spannvorrichtung (400) auf, die derart ausgebildet ist, dass der Ladeteller (200) durch Betätigen der Spannvorrichtung (400) mittels Aneinanderpressen von Spannflächen der Spannvorrichtung und Spannflächen (327-1, 327-2) der Ladetellerwelle (300) spielfrei an der Ladetellerwelle (300) fixierbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ladeteller für eine Federendenschleifmaschine sowie auf eine Federendenschleifmaschine, die wenigstens einen solchen Ladeteller aufweist.
Schraubendruckfedern sind Maschinenelemente, die in zahlreichen Anwendungsbereichen in großen Stückzahlen und unterschiedlichen Ausgestaltungen benötigt werden, z.B. als Tragfedern oder Ventilfedern. Eine Schraubendruckfeder kann beschrieben werden als eine gewundene oder gewickelte Druckfeder aus Draht mit Abständen zwischen den Windungen.
Von besonderer Bedeutung für die sichere Funktion von Schraubendruckfedern bei der bestimmungsgemäßen Verwendung sind die Federenden, d.h. die beiden axialen Endbereiche der Schraubendruckfedern. Die Federenden dienen zur Überleitung der Federkraft auf die Anschlusskörper und sind in der Regel so auszubilden, dass bei jeder Federstellung ein möglichst axiales Einfedern bewirkt wird.
Das Federendenschleifen, d.h. die Material abtragende Bearbeitung der Federenden mittels Schleifen, trägt in diesem Zusammenhang dazu bei, an den Federenden rechtwinklig zur Federachse ausreichende Auflageflächen für die Anschlusskörper zu schaffen.
Das Federendenschleifen ist ein wichtiger Teil der Prozesskette zur Herstellung einer Schraubendruckfeder aus kaltverformtem Draht. Dem Federendenschleifen kommt bei der Rationalisierung von Prozessketten eine besondere Bedeutung zu, da ein Großteil der anfallenden Herstellungskosten bei Schraubendruckfedern auf diesen Arbeitsgang entfallen. Daher werden erhebliche Anstrengungen unternommen, den Prozess des Federendenschleifens so zu optimieren, dass die Schraubendruckfedern mit hoher Produktivität hergestellt werden können, ohne dass die Qualität der gefertigten Produkte beeinträchtigt wird.
Für das Federendenschleifen hat sich in vielen Bereichen das Doppel-Seitenplanschleifverfahren mit ungespannten Federn durchgesetzt. Eine für das Doppel-Seitenplanschleifverfahren geeignete numerisch gesteuerte Federendenschleifmaschine hat eine Schleifeinheit, eine Ladeeinheit und eine Steuereinheit zur Steuerung der Ladeeinheit und der Schleifeinheit.
Die Schleifeinheit hat ein Schleifscheibenpaar mit zwei drehbaren Schleifscheiben, deren Drehachsen normalerweise koaxial zueinander angeordnet oder leicht gegeneinander verkippt sind. Zwischen den einander zugewandten Seitenflächen der Schleifscheiben wird ein Schleifraum gebildet.
Die Ladeeinheit hat mindestens einen mehr oder weniger achsparallel mit den Schleifscheiben drehbaren Ladeteller, der eine Vielzahl von außeraxialen Federaufnahmen zur Aufnahme von jeweils einer Schraubenfeder hat. Die Federachsen der in den Federaufnahmen aufgenommenen Schraubendruckfedern sollen dabei möglichst parallel zur Drehachse der Ladeeinheit und damit senkrecht zu den schleifenden Seitenflächen der Schleifscheiben stehen. Häufig sind die Federaufnahmen in unterschiedlichen radialen Abständen zur Drehachse jeweils ringförmig angeordnet, um möglichst viele Federn pro Beladung aufnehmen zu können. Da in der Regel mit einer Federendenschleifmaschine Federn unterschiedlicher Federgeometrie (unterschiedliche Federdurchmesser, Federlängen etc.) geschliffen werden sollen, werden unterschiedlich ausgelegte Ladeteller benötigt, die leicht auswechselbar sein sollten.
Zwischen den Achsen der Schleifscheiben und der Drehachse des Ladetellers besteht bei der Schleifoperation ein Abstand. Während einer Schleifoperation werden diejenigen Schraubendruckfedern, die in Federaufnahmen des Ladetellers aufgenommen sind, durch Drehung des Ladetellers sukzessive durch den Schleifraum zwischen den drehenden Schleifscheiben transportiert. Dabei werden jeweils beide Federenden der im Schleifraum befindlichen Schraubendruckfedern gleichzeitig durch Schleifen bearbeitet.
Zur Aufnahme eines auswechselbaren Ladetellers weist eine Federendenschleifmaschine mindestens eine Ladetellerwelle auf, die mittels eines zugeordneten Antriebs um eine vertikale Drehachse drehbar ist. Eine herkömmliche Ladetellerwelle weist eine achsparallele Passfeder auf, um auf einfache Weise eine Mitnahme des getragenen Ladetellers durch die Ladetellerwelle sicherzustellen. Ein daran angepasster Ladeteller hat eine zentrische Durchgangsöffnung, deren Innendurchmesser im Wesentlichen dem Außendurchmesser der Ladetellerwelle entspricht, wobei an einer Stelle am Umfang der Durchgangsöffnung eine zur Passfeder passende Passfedernut ausgebildet ist.
Bei modernen Federendenschleifmaschinen werden die Federaufnahmen eines Ladetellers mithilfe einer automatischen Beladeeinrichtung bestückt. Zur Effizienzsteigerung können jeweils mehrere Federn gleichzeitig in ihre Federaufnahmen eingeführt werden. Insbesondere bei Federn mit relativ kleinen Durchmessern wurden gelegentlich Funktionsstörungen beim automatischen Beladeprozess beobachtet.
AUFGABE UND LÖSUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Ladeteller der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, der relativ einfach ein- und auswechselbar ist und eine sichere Funktion der Federendenschleifmaschine auch bei automatischer Beladung begünstigt. Eine weitere Aufgabe ist es, eine auch bei automatischer Beladung weitgehend störungsfrei arbeitende Federendenschleifmaschine mit mindestens einem solchen Ladeteller bereitzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung einen Ladeteller mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereit. Weiterhin wird eine Federendenschleifmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 9 bereitgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Ein Ladeteller gemäß der beanspruchten Erfindung ist zur Verwendung an einer Federendenschleifmaschine vorgesehen und zum Aufstecken auf eine Ladetellerwelle der Federendenschleifmaschine ausgebildet. Der Ladeteller umfasst einen Ladeteller-Grundkörper, der eine Ladetellerachse definiert. Die Ladetellerachse ist die Drehachse des Ladetellers im bestimmungsgemäßen Gebrauch. In dem Ladeteller-Grundkörper ist eine Vielzahl von Federaufnahmen ausgebildet, die exzentrisch zur Ladetellerachse angeordnet und jeweils zur Aufnahme einer einzigen Schraubenfeder dimensioniert sind. Vorzugsweise sind die Federaufnahmen in zwei oder mehr unterschiedlichen radialen Abständen zur Ladetellerachse jeweils ringförmig angeordnet, um möglichst viele Federn pro Beladung aufnehmen zu können. In dem Ladeteller-Grundkörper ist eine Durchgangsöffnung ausgebildet, die zur Ladetellerachse zentriert ist.
Der Ladeteller weist gemäß einer Formulierung der Erfindung eine am Ladeteller-Grundkörper befestigte Spannvorrichtung auf. Diese kann aufgrund der Befestigung am Ladeteller-Grundkörper gemeinsam mit diesem ein- und ausgebaut werden. Die Spannvorrichtung ist derart ausgebildet, dass der Ladeteller durch Betätigen der Spannvorrichtung mittels Aneinanderpressen von Spannflächen der Spannvorrichtung und der Ladetellerwelle spielfrei an der Ladetellerwelle fixierbar ist.
Die Spannvorrichtung kann zwischen einer entspannten Konfiguration und einer Spannkonfiguration umgestellt werden. In der entspannten Konfiguration, also bei gelöster Spannvorrichtung, kann der Ladeteller ohne weiteres auf die Ladetellerwelle aufgesteckt oder von dieser abgehoben werden. In der gespannten Konfiguration ist der Ladeteller mithilfe der Spannvorrichtung in der richtigen Drehposition fest und in Drehrichtung sowie in Axialrichtung spielfrei mit der Ladetellerwelle verbunden.
Die Spannvorrichtung kann als Nachrüst-Komponente an bereits existierende gattungsgemäße Ladeteller-Grundkörper montiert werden. Dazu müssen ggf. lediglich geeignete Befestigungsmöglichkeiten für die Spannvorrichtung geschaffen werde, z.B. in Form von Gewindebohrungen im Bereich der zentrischen Durchgangsbohrung. Der Ladeteller-Grundkörper und die Spannvorrichtung können auch bei der Erstherstellung des Ladetellers bereits zusammenmontiert werden.
Der Erfindung liegen unter anderem die folgenden Erkenntnisse zugrunde. Herkömmliche Ladeteller der eingangs erwähnten Art werden mithilfe der Passfederverbindung zwischen Passfeder (an der Ladetellerwelle) und Passfedernut (am Ladeteller-Grundkörper) auf der Ladetellerwelle fixiert. Um den Ladeteller einigermaßen bequem montieren zu können, sind herkömmliche Passfederverbindungen mit etwas Luft bzw. etwas Spiel ausgelegt. Dieses Spiel kann sich später im Betrieb als Umkehrspiel bemerkbar machen, so dass sich eine Relativverdrehung zwischen der Ladetellerwelle und dem davon getragenen Ladeteller ergeben kann. Außerdem bieten herkömmliche Passfederverbindungen nur eine relativ geringe Steifigkeit, was nach den Beobachtungen der Erfinder zu einer mehr oder weniger großen Verschiebung in Drehrichtung führen kann, wenn im Schleifbetrieb die Schleifkraft auf die im Ladeteller gehaltenen Federn wirkt. Dies kann insbesondere dann von Nachteil sein, wenn zeitgleich geschliffen und mit einer Beladeeinrichtung beladen wird. Insbesondere dann kann es zu den eingangs erwähnten Störungen beim automatischen Beladen kommen.
Diese Nachteile werden bei erfindungsgemäßen Ladetellern mithilfe relativ einfacher konstruktiver Mittel zuverlässig vermieden. Die mithilfe der Spannvorrichtung erzielbare Befestigung des mit der Spannvorrichtung ausgestatteten Ladetellers an der Ladetellerwelle ist spielfrei und kann sehr steif ausgelegt werden. Der Ladeteller lässt sich trotzdem sehr leicht wechseln, weil die Spannvorrichtung zwischen einer gespannten und einer entspannten Konfiguration umgestellt werden kann. Eine exakte Lageorientierung des Ladetellers in Bezug auf die Ladetellerwelle, also eine exakte Drehlageorientierung, ist möglich.
Bei manchen Ausführungsformen ist die Ladetellerwelle in herkömmlicher Weise mit einer axialen Passfeder ausgestattet und die Durchgangsöffnung des Ladeteller-Grundkörpers weist an ihrem Innenumfang eine zur Passfeder passende Passfedernut auf. Dadurch wird beim Aufstecken des Ladetellers auf die Ladetellerwelle automatisch eine in Drehrichtung formschlüssig wirkende Passfederverbindung geschaffen. Außerdem wird dadurch die Drehposition des Ladetellers relativ zur Ladetellerwelle festgelegt. Mithilfe der Spannvorrichtung kann diese in Umfangsrichtung formschlüssige Verbindung spielfrei gemacht werden.
Bei Verwendung einer Spannvorrichtung am Ladeteller-Grundkörper kann jedoch auf eine Passfeder verzichtet werden, was einen einfacheren Aufbau von Ladetellerwelle und Ladeteller-Grundkörper zur Folge hat. Bei entsprechenden Varianten kann die Ladetellerwelle wenigstens im dem Bereich, im welchem der Ladeteller aufgesteckt wird, durchgängig zylindrisch gestaltet sein. Im Ladeteller-Grundkörper reicht eine zylindrische Durchgangsöffnung ohne Passfedernut, was die Herstellung vereinfacht. Wegen der Spannvorrichtung ist jedoch auch möglich, einen Ladeteller-Grundkörper, dessen Durchgangsöffnung eine Passfedernut aufweist, an einer glatten, also zylindrischen Ladetellerwelle ohne Passfeder zu verwenden. Die Spannvorrichtung und die Ladetellerwelle stehen dann entlang von im Wesentlichen zylindrisch gekrümmten Spannflächen in Kontakt miteinander, wobei eine in Axialrichtung und in Umfangsrichtung kraftschlüssige Verbindung geschaffen wird.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Spannvorrichtung derart ausgebildet, dass beim Betätigen der Spannvorrichtung, also beim Überführen von der entspannten Konfiguration in die gespannte Konfiguration, eine eventuell an der Ladetellerwelle ausgebildete Passfeder von gegenüberliegenden Seitenflächen einklemmbar ist bzw. eingeklemmt wird. Dadurch kann die Drehlage des Ladetellers in Bezug auf die Ladetellerwelle besonders exakt eingestellt werden, da die Passfeder als Lagereferenz genutzt wird. Die Klemmkräfte greifen dabei mehr oder weniger tangential an gegenüberliegenden Seitenflächen der Passfeder an, so dass sich beim Spannen der Spanneinrichtung die richtige Drehlage des Ladetellers in Bezug auf die Ladetellerwelle automatisch einstellt.
Bei bevorzugten Ausführungsformen weist die Spannvorrichtung einen Grundkörper nach Art eines Flansches auf, der einen Hülsenabschnitt und einen damit verbundenen Bundabschnitt aufweist. Der Hülsenabschnitt weist eine zur Durchgangsöffnung des Ladetellers zentrierte (im montierten Zustand) bzw. zentrierbare (im noch nicht montierten Zustand) Durchgangsbohrung zum Hindurchführen der Ladetellerwelle auf. Der an einem Ende des Hülsenabschnitts ausgebildete Bundabschnitt ragt radial über eine Umfangsfläche des Hülsenabschnitts hinaus und weist eine stirnseitige Anlagefläche zum Anlegen an den Ladeteller-Grundkörper auf. Die stirnseitige Anlagefläche ist vorzugsweise eben und kann im Bereich um die Durchgangsöffnung des Ladeteller-Grundkörpers auf die vorzugsweise Oberseite des Ladeteller-Grundkörpers aufgelegt werden. Im Bundabschnitt können Bohrungen zum Hindurchführen von Befestigungsschrauben und ggf. Passstiften vorgesehen sein. In gleicher Teilung mit den Bohrungen für die Schrauben können am Ladeteller-Grundkörper um die Durchgangsöffnung herum Gewindelöcher vorgesehen sein, in die beim Befestigen der Spannvorrichtung die Befestigungsschrauben hineingeschraubt werden. Zusätzlich können im Ladeteller-Grundkörper ggf. Löcher zur Aufnahme jeweils eines Passstifts vorgesehen sein.
Diese Anordnung bietet eine einfache sichere Montage der Spannvorrichtung am Ladeteller, und zwar sowohl bei der Neuherstellung als auch ggf. bei einer Nachrüstung. Der Hülsenabschnitt umschließt in der montierten Konfiguration die Ladetellerwelle auf einer gewissen Länge, wodurch eine gute Führung an der Ladetellerwelle erzielbar ist. In der gespannten Konfiguration kann der Hülsenabschnitt zur Steifigkeit der lösbaren Verbindung beitragen. Vorzugsweise weist der Hülsenabschnitt in Axialrichtung eine Länge auf, die größer als der Innendurchmesser der Durchgangsbohrung ist. Dadurch ergibt sich eine relative große axiale Kontaktlänge zwischen Ladetellerwelle und Spannvorrichtung, wodurch die Steifigkeit der Verbindung begünstigt wird.
Gemäß einer Weiterbildung ist die Spannvorrichtung über einen Teil ihrer axialen Länge zweiteilig aufgebaut. Vorzugsweise ist dazu der Hülsenabschnitt über einen Teil seiner axialen Länge zweiteilig aufgebaut. Ein zweiteiliger Aufbau vereinfacht Montage und Demontage.
Eine besonders einfache und sichere Montage in der richtigen Drehlage ergibt sich bei manchen Ausführungsformen dadurch, dass der Hülsenabschnitt anschließend an den Bundabschnitt einen in Umfangsrichtung geschlossenen Führungsabschnitt und daran anschließend einen in Umfangsrichtung geteilten Spannabschnitt aufweist, wobei ein bogenförmig gekrümmter erster Teil des Spannabschnitts einstückig mit dem Führungsabschnitt ausgebildet ist und ein zu dem ersten Teil komplementärer kreisbogenförmig gekrümmter zweiter Teil des Spannabschnitts als gesondertes Spannelement ausgebildet ist, das lösbar an dem ersten Teil befestigbar ist.
Sowohl im Führungsabschnitt als auch im Spannabschnitt kann an der Innenseite ein Abschnitt der Passfedernut ausgebildet sein.
Um auf einfache Weise zu erreichen, dass bei Betätigen der Spannvorrichtung die an der Ladetellerwelle ausgebildete Passfeder an gegenüberliegenden, achsparallelen Seitenflächen eingeklemmt wird, ist vorzugsweise im Bereich des Spannabschnitts eine Seite der Passfedernut am ersten Teil des Spannabschnitts und der gegenüberliegende Teil der Passfedernut an dem zweiten Teil des Spannabschnitts, also am gesonderten Spannelement ausgebildet. Eine Trennfläche zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Spannabschnitts verläuft also durch die Passfedernut hindurch.
Vorzugsweise ist derjenige Teil der Passfedernut, der im Führungsabschnitt ausgebildet ist, mit einem größeren Spiel gefertigt als derjenige Teil der Passfedernut, der im Bereich des Spannabschnitts liegt, so dass der kraftschlüssige Eingriff zwischen Spanneinrichtung und der Passfeder der Ladetellerwelle ausschließlich im Bereich des Spannabschnitts erfolgt. Dies wird durch die geteilte Ausführung des Spannabschnitts begünstigt. Es ist jedoch auch möglich, die ganze Passfedernut auf der gesamten Länge mit mehr Spiel zu fertigen. Das vereinfacht die Fertigung. Durch die Klemmung der beweglichen Halbschale wird das eigentlich vorhandene Spiel beseitigt, so dass letztendlich eine spielfreie Klemmung entsteht.
Mit Hilfe der Spanneinrichtung kann eine in Umfangsrichtung formschlüssige, spielfreie Befestigung des Ladetellers an der Ladetellerwelle sichergestellt werden. Die feste Verbindung wirkt auch in Axialrichtung und kann dadurch ein Abheben des Ladetellers von der Ladetellerwelle verhindern. Die mit Hilfe der Spannvorrichtung erzielbare Befestigung wirkt in Axialrichtung kraftschlüssig. Sofern eine noch höhere Sicherheit gegen Abheben des Ladetellers von seiner Auflage an der Lagetellerwelle benötigt oder gewünscht wird, kann eine zusätzliche formschlüssige Fixierung des Ladetellers in axialer Richtung vorgesehen sein. Gemäß einer Weiterbildung ist hierzu eine formschlüssig arbeitende Axialfixierungseinrichtung vorgesehen. Diese umfasst vorzugsweise eine Vielzahl von Distanzstücken, z.B. in Form von Distanzringen oder Distanzhülsen, die von oben auf den Ladeteller-Grundkörper oder die daran befestigte Spannvorrichtung aufgesetzt und übereinandergestapelt werden können. Die Distanzringe können unterschiedliche axiale Höhen haben. Damit kann eine die Ladetellerwelle umschließende Hülse variabler Höhe geschaffen werden. Die Axialfixierungseinrichtung kann weiterhin ein Abschlusselement umfassen, welches an der oberen Stirnseite der Ladetellerwelle beispielsweise mit Hilfe einer zentrischen Gewindeschraube befestigt werden kann und so über den Umfang der Ladetellerwelle hinausragt, dass das Abschlusselement von oben auf den obersten Distanzring des Stapels aus Distanzringen gedrückt werden kann. Damit ist eine in Axialrichtung formschlüssige Sicherung des Ladetellers gegen Abheben von seiner Auflage an der Ladetellerwelle geschaffen.
Die Erfindung betrifft auch eine Federendenschleifmaschine zum Schleifen von Federenden von Schraubendruckfedern. Im betriebsfertig eingerichteten Zustand umfasst die Federendenschleifmaschine wenigstens einen Ladeteller gemäß der beanspruchten Erfindung.
Die Erfindung betrifft auch eine Spannvorrichtung, die zur Montage an einem Ladeteller-Grundkörper eines Ladetellers für eine Federendenschleifmaschine ausgebildet ist und die dazu verwendet werden kann, an den Ladeteller-Grundkörper eines Ladetellers montiert zu werden und im montierten Zustand gemeinsam mit dem Ladeteller-Grundkörper einen Ladeteller gemäß der beanspruchten Erfindung zu bilden.
Figurenliste
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Federendenschleifmaschine mit Ladetellern gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2A zeigt eine isometrische Darstellung eines konventionellen Ladetellers, der auf eine Ladetellerwelle aufgesteckt ist;
2B zeigt eine entsprechende isometrische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ladetellers mit montierter Spannvorrichtung;
3A zeigt eine Draufsicht auf einen konventionellen Ladeteller;
3B zeigt eine entsprechende Draufsicht auf einen Ladeteller mit montierter Spannvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4 zeigt eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform einer Spannvorrichtung nach Art eines teilweise geteilten Flansches;
5A und 5B zeigen die beiden Haupt-Komponenten der Spannvorrichtung aus 4;
6 zeigt Details einer Axialfixierungseinrichtung zur formschlüssigen Fixierung der axialen Position des Ladetellers auf der Ladetellerwelle; und
7 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit zylindrischer Ladetellerwelle ohne Passfeder.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung am Beispiel einer vertikal aufgebauten Federendenschleifmaschine 100 dargestellt, die für die Trockenbearbeitung von Schraubendruckfedern (vereinfacht auch als Federn bezeichnet) im Doppel-Seitenplanschleifverfahren mit ungespannten Federn im Zustellverfahren eingerichtet ist. Die Maschine ist in Single-Bauweise mit zwei Schleifspindeln und zwei Ladetellern aufgebaut. Sie umfasst im Wesentlichen eine Schleifeinheit 120, eine Ladeeinheit 150 sowie eine Steuereinheit 195 zur Steuerung von steuerbaren Komponenten der Ladeeinheit 150 und der Schleifeinheit 120.
Die Schleifeinheit 120 hat ein Schleifscheibenpaar mit zwei koaxial drehbaren Schleifscheiben 130, 140, zwischen denen im Betrieb der Maschine ein Schleifraum 135 gebildet wird. Die obere Schleifscheibe 130 ist am unteren Ende einer oberen Schleifspindel 132 befestigt, die mit vertikaler Drehachse 134 im oberen Teil der Tragekonstruktion der Schleifeinheit gelagert ist und mittels eines oberen Motors 136 angetrieben werden kann. Die untere Schleifscheibe 140 wird von einer im unteren Teil der Tragekonstruktion drehbar gelagerten unteren Schleifspindel 142 getragen, die mittels eines unteren Motors 146 um eine vertikale Drehachse 144 gedreht werden kann, die koaxial zur Drehachse 134 der oberen Schleifspindel verläuft.
Der in der Höhe variable Schleifraum 135 wird nach oben durch die im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 134 verlaufende Seitenfläche 131 der oberen Schleifscheibe 130 und nach unten durch die im Wesentlichen senkrecht zur unteren Drehachse 144 ausgerichtete Seitenfläche 141 der unteren Schleifscheibe begrenzt.
Die obere Funktionseinheit mit oberer Schleifspindel 132 und Motor 136 ist zur Anpassung an verschiedene Federlängen höhenverstellbar. Die untere Schleifspindel 142 ist vertikal verfahrbar, um eine Anpassung an unterschiedliche Federlängen zu ermöglichen. Bei Ausführungsformen, die auch für das Federendenschleifen im Durchlaufverfahren genutzt werden können, ist als Option vorgesehen, eine der Schleifscheiben bzw. eine der Schleifspindeln in eine definierte Schrägstellung zu bringen. Um einen Schleifprozess im Zustellverfahren durchführen zu können, ist die obere Schleifspindel 132 durch Bewegung parallel zur Spindelachse 134 in Richtung auf die untere Schleifscheibe zustellbar, wobei die Zustellgeschwindigkeit bzw. das Zustellgeschwindigkeitsprofil durch die Steuereinheit 195 vorgegeben werden kann.
Die unmittelbar neben der Schleifeinheit 120 angeordnete Ladeeinheit 150 hat zwei achsparallel mit den Schleifscheiben unbegrenzt drehbare Ladeteller 160, 170, die gemeinsam von einem Drehtisch 180 getragen werden, der mittels eines nicht gezeigten Antriebs um eine vertikale Drehachse 182 drehbar ist.
Die Ladeteller 170, 160 in 1 können trotz unterschiedlicher Bezugszeichen identisch mit oder ähnlich zu dem unten noch beschriebenen Ladeteller 200 gemäß einer Ausführungsform sein.
Der erste Ladeteller 160 wird von einer ersten Ladetellerwelle 162 getragen, die mit vertikaler Drehachse 164 am Drehtisch gelagert ist. Der erste Ladeteller befindet sich in 1 in seiner Arbeitsposition mit teilweisem Eingriff in den Schleifraum. Der zweite Ladeteller 170 wird durch eine zweite Ladetellerwelle 172 getragen, die um eine vertikale Drehachse 174 drehbar ist. Die Drehachsen der Ladeteller liegen in gleichen radialen Abständen von der Drehachse 182 des Drehtischs an diametral gegenüberliegenden Positionen. Der zweite Ladeteller befindet sich in seiner Ladeposition, die ein maschinelles oder manuelles Be- und Entladen der Federaufnahmen gestattet. Die Ladeteller sind jeweils leicht auswechselbar, um die Maschine für unterschiedliche Federgeometrien einzurichten.
Im Beispielsfall ist die Federendenschleifmaschine für eine automatische Beladung der Federaufnahmen des in Ladeposition befindlichen Ladetellers 170 eingerichtet. Dazu ist im Bereich der Ladestation eine an die Steuereinheit 195 angeschlossene Beladeeinrichtung 110 montiert. Diese umfasst einen nach oben offenen Zufuhrtrichter 112 zur Aufnahme ungeordnet vorliegender Federn, eine darunter angeordnete Vereinzelungseinrichtung 114 zum Vereinzeln und Orientieren der Federn und darunter drei nebeneinander angeordnete Zufuhrstutzen 116, durch die jeweils eine Feder in eine darunter angeordnete Federaufnahme transportiert wird. Damit können jeweils drei Federaufnahmen gleichzeitig beladen werden, bevor der Ladeteller weitergetaktet wird, um die nächste Gruppe mit drei leeren Federausnamen unter die Zufuhrstutzen zu bringen.
Die beiden Ladetellerwellen 162, 172 werden jeweils durch eigene Antriebe angetrieben. Einige Möglichkeiten zur Konfiguration der Antriebe sind in der Patentanmeldung DE 10 2012 203 617 A1 der Anmelderin beschrieben, deren Offenbarung insoweit durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird.
Jeder Ladeteller 160, 170 hat eine Vielzahl von außeraxial zu seiner Drehachse angeordneten Federaufnahmen, die jeweils eine einzige Schraubendruckfeder für die Bearbeitung aufnehmen sollen. Details zu den Ladetellern werden u.a. im Zusammenhang mit den 2 bis 5 näher erläutert.
Die Ladeteller können durch Drehung des Drehtisches 180 jeweils zwischen einer Arbeitsposition und einer Ladeposition hin- und her bewegt werden. In der Darstellung von 1 befindet sich der erste Ladeteller 160 in seiner Arbeitsposition, während der zweite Ladeteller 170 in der Ladeposition steht. In der Arbeitsposition ist der Achsabstand zwischen dem Drehzentrum der Schleifscheiben, d.h. deren Drehachsen, und der Drehachse 164 des Ladetellers so bemessen, dass alle Federaufnahmen bei Drehung des Ladetellers um seine Drehachse auf einer kreisbogenförmigen Schleifbahn oder Spur durch den Schleifraum 135 zwischen den sich drehenden Schleifscheiben 130, 140 transportiert werden. Während dieser Drehbewegung werden die beiden einander gegenüberliegenden Federenden der im Schleifraum befindlichen Schraubendruckfedern jeweils gleichzeitig durch die damit in Kontakt kommenden Seitenflächen 131 bzw. 141 der Schleifscheiben geschliffen. Dabei wird die erzielbare Abtragsleistung im Wesentlichen durch die Lage der Spur der einzelnen Schraubendruckfedern im Schleifraum, durch die Schleifgeschwindigkeit, die Ladetellerdrehzahl und den an den jeweiligen bearbeiteten Flächen entstehenden Schleifdruck bestimmt.
Die Federendenschleifmaschine 100 kann mit sehr hoher Produktivität betrieben werden, ohne dass die Gefahr einer Überhitzung der gerade bearbeiteten Schraubendruckfedern und einer dadurch bedingten Beeinträchtigung der Federqualität besteht. Dies wird bei der Federendenschleifmaschine 100 dadurch erreicht, dass während des Schleifprozesses bzw. während einer Schleifoperation die Temperatur der Federn gemessen wird und die Zustellgeschwindigkeit der oberen Schleifscheibe auf Basis der Temperaturmessung so geregelt wird, dass immer mit einer maximalen Zustellgeschwindigkeit geschliffen werden kann, bei der eine materialverändernde Überhitzung noch zuverlässig vermieden wird. Verändert sich beispielsweise die Schärfe einer der Schleifscheiben durch Selbstschärfung und/oder durch ein zwischenzeitliches Abrichten, so kann dies mit Hilfe des Temperaturmesssystems erkannt werden und es kann durch Anpassung der Zustellgeschwindigkeit beim Schleifen unmittelbar reagiert werden, ohne dass ein Bedienereingriff erfolgt. Das Temperaturmesssystem des Ausführungsbeispiels hat eine Temperaturmesseinrichtung in Form einer Wärmebildkamera 190, die an die Steuereinheit 195 angeschlossen ist. Möglichkeiten zur Nutzung des Temperaturmesssystems sind in der Patentanmeldung DE 10 2012 203 617 A1 der Anmelderin beschrieben, deren Offenbarung insoweit durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird.
Anhand der 2A, 2B, 3A, 3B, 4 sowie 5A und 5B werden nun Besonderheiten von Ausführungsformen der Ladeteller im Vergleich zum Stand der Technik als Referenz REF beschrieben. Dabei zeigt 2A eine isometrische Darstellung eines konventionellen Ladetellers, der auf eine Ladetellerwelle aufgesteckt ist, 2B eine entsprechende isometrische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ladetellers mit montierter Spannvorrichtung, 3A eine Draufsicht auf einen konventionellen Ladeteller, 3B eine entsprechende Draufsicht auf einen Ladeteller mit montierter Spannvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, 4 zeigt eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform einer Spannvorrichtung nach Art eines teilweise geteilten Flansches, 5A und 5B zeigen die beiden Haupt-Komponenten der Spannvorrichtung aus 4 und 6 zeigt Details einer Axialfixierungseinrichtung zur Fixierung der axialen Position des Ladetellers auf der Ladetellerwelle.
Beim Vergleich der konventionellen Anordnung der 2A, 3A und der entsprechenden Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel in den 2B, 3B werden zueinander identische Komponenten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Der konventionelle Ladeteller in 2A, 3A hat einen aus einem Metall, insbesondere Stahl, gefertigte Ladeteller-Grundkörper 210 in Form einer flachen, kreisförmigen Scheibe mit ebener Oberseite 214 und dazu paralleler ebener Unterseite. Der Ladeteller-Grundkörper definiert eine zentrische Ladetellerachse 212, die die Drehachse des Ladetellers bei auf der Ladetellerwelle aufgestecktem Ladeteller ist. Der Ladeteller-Grundkörper 210 hat an seiner sichtbaren Oberseite am äußeren Umfang eine Vielzahl von außeraxial zur Ladetellerachse 212 angeordneten Federaufnahmen 215. Die Federaufnahmen sind untereinander identisch dimensioniert und jeweils für die Aufnahme einer einzigen Schraubendruckfeder für die Bearbeitung vorgesehen. Beim Ausführungsbeispiel sind die Federaufnahmen in drei unterschiedlichen radialen Abständen zur Ladetellerachse in Form dreier konzentrischer Ringe oder Reihen um die Ladetellerachse herum angeordnet. Schraubendruckfedern haben im Allgemeinen eine zylindrische Form, andere Formen, wie z.B. kegelige Formen, konvexe oder konkave doppelkeglige Formen oder zylindrische Formen mit kegeligen Federenden sind möglich. Federaufnahmen können mit und ohne Federbüchsen genutzt werden.
In der Mitte des Ladeteller-Grundkörpers ist koaxial zur Ladetellerachse 212 eine im Wesentlichen zylindrische Durchgangsöffnung 220 ausgebildet, die an einer Umfangsposition eine Passfedernut 225 aufweist. Diese hat in Tangentialrichtung eine Breite B und in Radialrichtung bezogen auf den Innendurchmesser der Durchgangsöffnung eine Höhe H.
Der Ladeteller-Grundkörper ist dazu ausgebildet, auf eine sich vertikal erstreckende Ladetellerwelle 300 der Federendenschleifmaschine von oben aufgesteckt zu werden. Die Ladetellerwelle 300 ist nach Art eines gestuften Zylinders aufgebaut, wobei der untere Teil im Durchmesser größer ist und die Stufe zum kleineren Durchmesser als Auflagefläche für den aufgesteckten Ladeteller dient (vgl. 1). Der im Durchmesser dünnere, zylindrische obere Teil ist in den 2A, 2B zu sehen. An einer Stelle des Umfangs des oberen Teils der Ladetellerwelle 300 ist eine parallel zur Längsmittelachse der Ladetellerwelle verlaufende, rechteckförmige Passfedernut ausgebildet, in die Passfeder 325 eingesetzt ist. Diese ragt auf ihrer gesamten Länge radial über den Umfang der Ladetellerwelle hinaus. Die Passfeder hat in Tangentialrichtung gemessen eine Breite B', die etwas geringer ist als die Breite B der Passfedernut 225, so dass in Umfangsrichtung ein geringes Spiel verbleibt, welches das Aufstecken und Abnehmen des Ladeteller-Grundkörpers von der Ladetellerwelle erleichtert. Beim Aufsetzen des Ladeteller-Grundkörpers wird dieser so gedreht, dass die Passfeder 325 in die Passfedernut 225 am Ladeteller-Grundkörper eingreifen kann. Wenn der Ladeteller-Grundkörper dann aufgesteckt ist, ist eine in Drehrichtung formschlüssig wirksame Passfederverbindung geschaffen.
Diese Anordnung ist für viele Anwendungen ausreichend. Es kann jedoch sein, dass sich das für die Montage positiv auswirkende Spiel in Umfangsrichtung im Betrieb nachteilig als Umkehrspiel bemerkbar macht, wenn die Drehrichtung der Ladetellerwelle umgekehrt wird. Außerdem bietet diese Passfederverbindung eine relativ geringe Steifigkeit, die sich insbesondere dann bemerkbar machen kann, wenn bei der Bearbeitung Schleifdruck auf die Federn ausgeübt wird. Das Spiel kann sich unter anderem auch dann negativ bemerkbar machen, wenn sich im Bereich der Beladeeinrichtung 110 die Federaufnahmen 215 nicht genau genug unter den Zufuhrstutzen 116 der Beladeeinrichtung positionieren. Die Beladung kann dann etwas „hakehg“ sein.
Bei Verwendung eines Ladetellers 200 gemäß dem Ausführungsbeispiel können diese Probleme vermieden werden. Der Ladeteller 200 (2B und 3B) hat einen Ladeteller-Grundkörper 210, der dem konventionellen Ladeteller-Grundkörper 210 entsprechen kann. Auch die Dimensionierung der Durchgangsöffnung 220 und der daran ausgebildeten Passfedernut 225 kann identisch sein. Eine Besonderheit des Ladetellers 200 besteht darin, dass auf der ebenen Oberseite 214 des Ladeteller-Grundkörpers Komponenten einer Spannvorrichtung 400 fest montiert sind. Die Spannvorrichtung 400 ist derart ausgebildet, dass der Ladeteller 200 durch Betätigen der Spannvorrichtung 400 spielfrei an der Ladetellerwelle 300 fixiert werden kann, indem korrespondierende Spannflächen der Spannvorrichtung und der Ladetellerwelle fest aneinandergepresst und damit miteinander verspannt werden. Der Begriff Verspannung bezeichnet hierbei eine kraftschlüssige Verbindung durch das Aneinanderpressen von Teilen entlang von Spannflächen.
Die Spannvorrichtung 400 ist nach Art eines Flansches ausgebildet. Der Grundkörper der Spannvorrichtung hat einen Hülsenabschnitt 410 und einen einstückig damit ausgebildeten Bundabschnitt 430. Der Hülsenabschnitt 410 hat eine axial durch die Spannvorrichtung hindurchgehende Durchgangsöffnung 412, deren Innendurchmesser etwa dem Außendurchmesser der Ladetellerwelle im oberen Teil entspricht. Der einstückig mit dem Hülsenabschnitt ausgebildete Bundabschnitt 430 ragt radial über die Umfangsfläche des Hülsenabschnitts hinaus und bietet eine in den Figuren nicht sichtbare, dem Ladeteller zuzuwendende stirnseitige ebene Anlagefläche zum Anlegen an die ebene Oberseite 214 des Ladeteller-Grundkörpers. Im Bundabschnitt 430 sind über den Umfang verteilt mehrere achsparallele Durchgangsbohrungen 432 ausgebildet, die zur Aufnahme von Befestigungsschrauben dienen. Weitere Durchgangsbohrungen 433 dienen zum Hindurchführen von Passstiften.
Um die Spannvorrichtung am Ladeteller-Grundkörper zu befestigen, werden kreisförmig um die Durchgangsbohrung herum entsprechende Gewindebohrungen eingebracht, so dass die Spannvorrichtung, wie in 2B gut zu erkennen ist, mithilfe von Befestigungsschrauben stirnseitig auf die Oberseite des Ladeteller-Grundkörpers aufgeschraubt werden kann. Die Durchgangsöffnung 412 der Spannvorrichtung fluchtet dann mit der Durchgangsöffnung 220 des Ladeteller-Grundkörpers 210.
Der Hülsenabschnitt 410, der beim montierten Ladeteller die Ladetellerwelle über eine Länge umschließt, die größer als der Durchmesser der Ladetellerwelle ist, kann in zwei funktional unterschiedliche Abschnitte unterteilt werden. Im Bereich des Bundabschnitts und unmittelbar daran angrenzend ist ein Führungsabschnitt 412 vorgesehen, dessen Innendurchmesser mit geringem Spiel dem Außendurchmesser der Ladetellerwelle angepasst ist, so dass er beim Aufstecken des Ladetellers als Führung der axialen Aufsteckbewegung dienen kann, ohne diese zu hemmen. Zum oberen Ende hin schließt sich ein in Umfangsrichtung zweigeteilter Spannabschnitt 415 an. Der Spannabschnitt umfasst einen ersten Teil 415-1, der einstückig mit dem Führungsabschnitt 412 und dem Bundabschnitt 430 ausgebildet ist und etwa halbzylindrisch gekrümmt ist (vgl. auch 5A).
Der zweite Teil 415-2 des Spannabschnitts ist als gesondertes, von den übrigen Komponenten abnehmbares Spannelement 415-2 ausgebildet und in 5B im abgenommenen Zustand dargestellt. Der etwa halbzylindrische zweite Teil 415-2 ist komplementär zum ersten Teil 415-1 ausgebildet und umschließt mit seiner kreiszylindrischen Innenfläche den Rest des Umfangs der Ladetellerwelle.
Der einstückig mit den anderen Komponenten der Spanneinrichtung ausgebildete erste Teil 415-1 hat eine größere Wandstärke als der Führungsabschnitt 412. Dadurch ist an der dem zweiten Teil 415-2 zugewandten Trennfläche an jeder Seite Platz zur Unterbringung von jeweils zwei übereinanderliegenden Gewindebohrungen 416. Am gesonderten Spannelement 415-2 sind an den verdickten Enden entsprechende Durchgangsbohrungen 417 für Befestigungsschrauben angebracht. Damit kann das Spannelement 415-2 mithilfe von vier Befestigungsschrauben am ersten Teil 415-1 der Spannvorrichtung angeschraubt werden.
Die zwischen dem ersten Teil 415-1 und dem zweiten Teil 415-2 des Spannabschnitts 415 ausgebildete Teilungsfläche ist eine Radialfläche bezogen auf die Längsmittelachse der Spannvorrichtung. An der in 4 links gezeigten Seite ist an der Spannvorrichtung eine zur Passfeder passende Passfedernut 425 ausgebildet. Die Teilungsfläche zwischen den beiden Teilen des Spannabschnitts verläuft etwa mittig durch die Passfedernut 425 hindurch, so dass etwa eine Hälfte zum ersten Teil 415-1 und eine Hälfte zum zweiten Teil 415-2 des Spannabschnitts 415 gehört. Zur Begrenzung der Passfedernut in Tangentialrichtung ist am ersten Teil 415-1 eine achsparallele und im Wesentlichen radial verlaufende erste Spannfläche 427-1 ausgebildet. An dem zweiten Teil 415-2 gibt es eine entsprechende achsparallele zweite Spannfläche 427-2.
Die beiden Teile der Passfedernut 425 sind so dimensioniert, dass die in Tangentialrichtung gemessene Breite B'' der Passfedernut 425 etwas geringer als die entsprechende B der Passfeder 325 ist, wenn die einander zugewandten Stirnflächen des ersten Teils 415-1 und des zweiten Teils 415-2 des Spannabschnitts aneinanderstoßen.
Die Montage eines mit der Spannvorrichtung 400 ausgestatteten Ladetellers 200 kann beispielsweise wie folgt ablaufen. Für eine leichte Montage werden zunächst die Befestigungsschrauben, die das gesonderte Spannelement 415-2, also den losen halbzylindrischen Deckel, am Rest der Spannvorrichtung 400 befestigen, so weit gelockert, dass der Ladeteller 200 mit der Spannvorrichtung 400 ohne Klemmung auf die Ladetellerwelle 300 von oben aufgesetzt werden kann. Dabei wird darauf geachtet, dass die Passfedernut 425 auf die Passfeder 325 der Ladewelle aufgeschoben wird. In dieser entspannten Konfiguration ist in Tangentialrichtung noch ausreichend Spiel zwischen den Seitenflächen 327-2, 327-2 der Passfedernut 325 und den Anlageflächen 427-1, 427-2 der Passfedernut 425. Wenn der Ladeteller dann auf dem Absatz der Ladetellerwelle aufsitzt und somit seine konstruktiv vorgegebene axiale Position erreicht hat, werden alle vier Befestigungsschrauben angelegt, zunächst ohne sie festzuziehen. Dann werden die beiden Schrauben an der Passfederseite mit einem geeigneten Nennmoment angezogen. Dadurch wird die Passfeder zwischen den Anlageflächen 427-1 und 427-2 der Passfedernut 425 in Tangentialrichtung eingeklemmt. Damit wird gewährleistet, dass die Spannvorrichtung 400 und der fest mit der Spannvorrichtung verbundene Ladeteller-Grundkörper exakt auf der vorgesehen Drehlage bezogen auf die Ladetellerwelle sitzt. Abschließend werden dann noch die beiden Befestigungsschrauben, die an der der Passfeder gegenüberliegenden Seite liegen, angezogen. Damit wird der Flansch bzw. die Spannvorrichtung fest auf die Ladetellerwelle geklemmt.
In 6 ist beispielhaft eine Möglichkeit der Realisierung einer in Axialrichtung der Ladetellerwelle wirkenden Axialfixierungseinrichtung 600 zur formschlüssigen Fixierung der Axialposition des Ladetellers 200 auf der (in 6 nicht sichtbaren) Ladetellerwelle gezeigt. Die Einrichtung umfasst zahlreiche ringförmige oder hülsenförmige Distanzstücke 610, die unterschiedliche Höhen haben können und die nach Aufsetzen des Ladetellers auf die Ladetellerwelle von oben auf den über die Oberseite des Ladetellers 200 hinausragenden Abschnitt der Ladetellerwelle aufgesteckt werden können. Die auch als Distanzringe oder Distanzhülsen bezeichneten Distanzstücke 610 bilden einen Stapel unmittelbar aufeinanderliegender Distanzstücke. Die Distanzstücke sind im Beispielsfall Rohrstücke (Hülsen), deren Innendurchmesser so groß ist, dass sie über die Ladetellerwelle samt Passfeder gestülpt werden können. Der untere Distanzring 610-1 sitzt auf der Oberseite der Spannvorrichtung 400 auf. Der oberste Distanzring 610-2 ragt mit seiner Oberkante geringfügig über das obere Ende der Ladetellerwelle hinaus. An der Stirnseite der Ladetellerwelle ist mit Hilfe einer zentrischen Gewindeschraube 620 ein scheibenförmiges oberes Abschlusselement 630 befestigt, welches durch Eindrehen der Gewindeschraube 620 auf den Stapel mit Distanzringen gedrückt wird. Ist die Axialposition des Abschlusselements 630 durch Eindrehen der Schraube festgelegt, so ist auch vermittelt über die Distanzringe 610 die Axialposition des Ladetellers 200 in Bezug auf die Ladetellerwelle formschlüssig festgelegt und dieser ist somit zuverlässig gegen Abheben von der Ladetellerwelle gesichert.
Bei Verwendung eines Ladetellers mit einer am Ladeteller-Grundkörper befestigten Spannvorrichtung können auch Vereinfachungen hinsichtlich Herstellung und Aufbau von Ladetellerwellen und Ladeteller-Grundkörpern erreicht werden. In dem Ausführungsbeispiel von 7 hat die Federendenschleifmaschine eine Ladetellerwelle 800 ohne axiale Passfeder. Die Ladetellerwelle 800 hat vom oberen Ende bis zu dem Absatz, auf dem der Ladeteller-Grundkörper 710 des Ladetellers 700 aufliegt, eine durchgängig kreiszylindrische Gestalt. Bei der Fertigung braucht also keine axiale Nut zur Aufnahme einer axialen Passfeder vorgesehen werden. Der Ladeteller-Grundkörper 710 kann ähnlich wie der Ladeteller-Grundkörper 210 der anderen Ausführungsbeispiele eine im Wesentlichen kreiszylindrische Durchgangsöffnung mit einer Passfedernut an einer Stelle haben. Im Beispielsfall ist die in der Figur nicht sichtbare Durchgangsöffnung jedoch durchgängig kreiszylindrisch, so dass auch der Ladeteller-Grundkörper 710 einfacher zu fertigen ist als ein Ladeteller-Grundkörper mit Passfedernut an der Durchgangsöffnung. Die am Ladeteller-Grundkörper montierte Spannvorrichtung 900 hat einen ähnlichen Aufbau wie die Spannvorrichtung 400, die im Zusammenhang mit den 4 und 5 erläutert ist. Da jedoch die Ladetellerwelle eine glatte zylindrische Außenseite ohne axiale Passfeder hat, benötigt die Spannvorrichtung auch keine Passfedernut entsprechend der Passfedernut 425 des anderen Ausführungsbeispiels. Dadurch kann die Fertigung der Spannvorrichtung 900 im Vergleich zu anderen Ausführungsformen einfacher sein. Ansonsten wird bezüglich Aufbau und Funktion auf die Beschreibung im Zusammenhang mit den 4 und 5 verwiesen. Durch Bereitstellung einer Spannvorrichtung kann somit die Konstruktion der Ladetellerwelle und des Ladeteller-Grundkörpers vereinfacht werden. Die Spannvorrichtung 900 aus 7 schafft eine sowohl in Axialrichtung als auch in Umfangsrichtung kraftschlüssige, spielfrei Verbindung zwischen der Ladetellerwelle 800 und dem mit Spannvorrichtung 900 ausgestatteten Ladeteller.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012203617 A1 [0042, 0045]

Claims

Ladeteller (200, 700) für eine Federendenschleifmaschine (100) zum Aufstecken auf eine Ladetellerwelle (300, 800) der Federendenschleifmaschine, umfassend: einen Ladeteller-Grundkörper (210, 710), der eine Ladetellerachse (212) definiert; eine Vielzahl von in dem Ladeteller-Grundkörper ausgebildeten Federaufnahmen (215), die exzentrisch zur Ladetellerachse angeordnet und jeweils zur Aufnahme einer Schraubenfeder dimensioniert sind; eine in dem Ladeteller-Grundkörper ausgebildete Durchgangsöffnung (220), die zur Ladetellerachse zentriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeteller (200, 700) eine am Ladeteller-Grundkörper befestigte Spannvorrichtung (400, 900) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass der Ladeteller (200, 700) durch Betätigen der Spannvorrichtung (400, 900) mittels Aneinanderpressen von Spannflächen (427-1, 427-2) der Spannvorrichtung und Spannflächen (327-1, 327-2) der Ladetellerwelle (300) spielfrei an der Ladetellerwelle (300) fixierbar ist.
Ladeteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladetellerwelle (300) mit einer axialen Passfeder (325) ausgestattet ist und die Durchgangsöffnung (220) des Ladeteller-Grundkörpers an ihrem Innenumfang eine zur Passfeder passende Passfedernut (225) aufweist, wobei vorzugsweise die Spannvorrichtung (400) derart ausgebildet ist, dass beim Betätigen der Spannvorrichtung die an der Ladetellerwelle ausgebildete Passfeder (325) von gegenüberliegenden Seitenflächen (327-1, 327-2) einklemmbar ist.
Ladeteller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (400, 900) einen Grundkörper nach Art eines Flansches mit einem Hülsenabschnitt (410) und einem damit verbundenen Bundabschnitt (430) aufweist, wobei der Hülsenabschnitt (410) eine zur Durchgangsöffnung (220) des Ladeteller-Grundkörpers (210) zentrierte oder zentrierbare Durchgangsbohrung (412) zum Hindurchführen der Ladetellerwelle (300, 800) aufweist und der Bundabschnitt (430) radial über eine Umfangsfläche des Hülsenabschnitts (410) hinausragt und eine stirnseitige Anlagefläche zum Anlegen an den Ladeteller-Grundkörper (210) aufweist.
Ladeteller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (410) eine Länge aufweist, die größer ist als der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung (220).
Ladeteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (400, 900) über einen Teil ihrer axialen Länge zweiteilig aufgebaut ist, wobei vorzugsweise der Hülsenabschnitt (410) über einen Teil seiner axialen Länge zweiteilig aufgebaut ist.
Ladeteller nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (410) anschließend an den Bundabschnitt (430) einen in Umfangsrichtung geschlossenen Führungsabschnitt (412) und daran anschließend einen in Umfangsrichtung geteilten Spannabschnitt (415) aufweist, wobei ein bogenförmig gekrümmter erster Teil (415-1) des Spannabschnitts einstückig mit dem Führungsabschnitt (412) ausgebildet ist und ein zu dem ersten Teil komplementärer kreisbogenförmig gekrümmter zweiter Teil (415-2) des Spannabschnitts gesondertes Spannelement (415-2) ausgebildet ist, das lösbar am ersten Teil (415-1) befestigbar ist.
Ladeteller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Führungsabschnitt (412) und im Spannabschnitt (415) an der Innenseite ein Abschnitt einer Passfedernut (425) der Spannvorrichtung (400) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise im Bereich des Spannabschnitts (415) eine Seite der Passfedernut (425) am ersten Teil (415-1) des Spannabschnitts und der gegenüberliegende Teil der Passfedernut (425) an dem zweiten Teil (415-2) des Spannabschnitts ausgebildet ist, so dass eine Trennfläche zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Spannabschnitts durch die Passfedernut (425) hindurch verläuft, wobei vorzugsweise derjenige Teil der Passfedernut, der im Führungsabschnitt (412) ausgebildet ist, mit einem größeren Spiel gefertigt ist als derjenige Teil der Passfedernut (425), der im Bereich des Spannabschnitts (415) liegt, so dass ein kraftschlüssiger Eingriff zwischen Spanneinrichtung (400) und der Passfeder (325) der Ladetellerwelle (300) ausschließlich im Bereich des Spannabschnitts (415) erfolgt.
Ladeteller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Axialfixierungseinrichtung (600) zur formschlüssigen Fixierung der axialen Position des Ladetellers (200) auf der Ladetellerwelle (300).
Federendenschleifmaschine (100) zum Schleifen von Federenden von Schraubendruckfedern umfassend: eine Schleifeinheit (120), die ein Schleifscheibenpaar mit zwei drehbaren Schleifscheiben (130, 140) aufweist, zwischen denen ein Schleifraum (135) gebildet ist; eine Ladeeinheit (150), die mindestens einen im Wesentlichen achsparallel mit den Schleifscheiben drehbaren Ladeteller (200) aufweist, der von einer Ladetellerwelle (300, 800) getragen ist, wobei der Ladeteller (200, 700) einen Ladeteller-Grundkörper (210, 710) mit einer Ladetellerachse (212), eine Vielzahl von in dem Ladeteller-Grundkörper ausgebildeten, exzentrisch zur Ladetellerachse angeordneten Federaufnahmen (215), die jeweils zur Aufnahme einer Schraubenfeder dimensioniert sind, und eine in dem Ladeteller-Grundkörper ausgebildete Durchgangsöffnung (220) aufweist, die zur Ladetellerachse zentriert ist, wobei in Federaufnahmen aufgenommene Schraubendruckfedern durch Drehung eines in einer Arbeitsposition angeordneten Ladetellers sukzessive durch den Schleifraum transportierbar sind und dabei jeweils beide Federenden der im Schleifraum befindlichen Schraubendruckfedern gleichzeitig durch Schleifen bearbeitbar sind; dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeteller (200, 700) eine am Ladeteller-Grundkörper (210, 710) befestigte Spannvorrichtung (400, 900) aufweist, die derart ausgebildet ist, dass der Ladeteller (200, 700) durch Betätigen der Spannvorrichtung (400, 900) mittels Aneinanderpressen von Spannflächen der Spannvorrichtung (400, 900) und der Ladetellerwelle (300, 800) spielfrei an der Ladetellerwelle fixierbar ist.
Federendenschleifmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladetellerwelle (300) mit einer axialen Passfeder (325) ausgestattet ist und die Durchgangsöffnung (220) des Ladeteller-Grundkörpers an ihrem Innenumfang eine zur Passfeder passende Passfedernut (225) aufweist.
Federendenschleifmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladetellerwelle (800) wenigstens im dem Bereich, im welchem der Ladeteller (700) aufgesteckt wird, durchgängig zylindrisch gestaltet ist und keine Passfeder aufweist.
Federendenschleifmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladeteller gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
Federendenschleifmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, gekennzeichnet durch eine an die Steuereinheit (195) angeschlossene Beladeeinrichtung (110) für eine automatische Beladung der Federaufnahmen (215) eines in einer Ladeposition der Ladeeinheit (150) befindlichen Ladetellers.
Spannvorrichtung (400, 900) zur Montage an einem Ladeteller-Grundkörper (210, 710) eines Ladetellers (200, 700) für eine Federendenschleifmaschine (100), wobei der Ladeteller zum Aufstecken auf eine Ladetellerwelle (300, 800) der Federendenschleifmaschine ausgebildet, wobei die Spannvorrichtung (400, 900) derart ausgebildet ist, dass in einem am Ladeteller-Grundkörper montierten Zustand der Ladeteller (200, 700) durch Betätigen der Spannvorrichtung (400, 900) mittels Aneinanderpressen von Spannflächen (427-1, 427-2) der Spannvorrichtung und Spannflächen (327-1, 327-2) der Ladetellerwelle (300, 800) spielfrei an der Ladetellerwelle (300, 800) fixierbar ist.
Spannvorrichtung (400) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (400) derart ausgebildet ist, dass beim Betätigen der Spannvorrichtung eine an der Ladetellerwelle ausgebildete axiale Passfeder (325) an gegenüberliegenden Seitenflächen (327-1, 327-2) eingeklemmt wird.