DE10204267C1

DE10204267C1 - Werkstückhalter für Schleppfinishmaschinen

Info

Publication number: DE10204267C1
Application number: DE2002104267
Authority: DE
Inventors: Thomas Gegenheimer
Original assignee: Otec Praezisionsfinish GmbH
Current assignee: Otec Praezisionsfinish GmbH
Priority date: 2002-02-02
Filing date: 2002-02-02
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2022-02-03

Abstract

Ein Werkstückhalter (2) für Schleppfinishmaschinen (1) mit einer Spannvorrichtung (3) zum Einspannen des Werkstückhalters (2) in einer Schleppfinishmaschine (1) zeichnet sich dadurch aus, dass die Spannvorrichtung (3) mindestens zwei Unterteile (14), die auf einander gegenüberliegenden Seiten (7, 7') des Werkstückhalters (2) fest mit diesem verbindbar sind, mindestens ein Befestigungselement (8) zum Befestigen des Werkstückhalters (2) in der Schleppfinishmaschine (1) und mindestens ein Oberteil (11), das einerseits mit dem Befestigungselement (8), andererseits mit einem der Unterteile (14) der Spannvorrichtung (3) fest verbindbar ist, aufweist und dass bei erfolgter Verbindung des Oberteils (11) und eines Unterteils (14) der Spannvorrichtung (3) eine innenliegende Passfläche (15) des Unterteils (14) und eine außenliegende Passfläche (12) des Oberteils (11) in Kontakt stehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkstückhalter für Schleppfi nishmaschinen mit einer Spannvorrichtung zum Einspannen des Werkstückhalters in einer Schleppfinishmaschine, wobei die Spannvorrichtung mindestens zwei Unterteile, die auf einan der gegenüberliegenden Seiten des Werkstückhalters fest mit diesem verbindbar sind, mindestens ein Befestigungselement zum Befestigen des Werkstückhalters in der Schleppfinishma schine und mindestens ein Oberteil, das einerseits mit dem Befestigungselement, andererseits mit einem der Unterteile der Spannvorrichtung fest verbindbar ist, aufweist.

Schleppfinishmaschinen arbeiten nach dem Prinzip des Gleit schleifverfahrens und dienen der Bearbeitung von Werk stücken, die einzeln in sogenannten Werkstückhaltern aufge hängt sind. Je nach Ausführung sind solche Maschinen mit 3, 5 oder mehr Werkstückhaltern ausgestattet. Bearbeiten las sen sich mit derartigen Maschinen prinzipiell alle Arten von Werkstücken, die in irgendeiner Form in einem Werk stückhalter befestigt werden können.

Zur Bearbeitung der Werkstücke tauchen die Werkstückhalter in einen Arbeitsbehälter ein, der mit einem Bearbeitungsme dium, z. B. Walnussgranulat, gefüllt ist. Angetrieben von einem Motor und einem Getriebe, werden die Werkstücke auf bestimmten Bewegungsbahnen (z. B. Planetenbewegungen) durch das Bearbeitungsmedium geschleppt, wodurch aufgrund der Re lativbewegung von Bearbeitungsmedium und Werkstücken eine Gleitschleifbearbeitung der Werkstücke erfolgt.

Der Vorteil bei diesen Maschinen liegt gegenüber anderen Typen von Gleitschleifmaschinen, beispielsweise Teller fliehkraftmaschinen darin, dass jedes Werkstück für sich allein aufgehängt ist. Ein Zusammenstoßen der Werkstücke und damit ein Beschädigen der Werkstückoberfläche wird da durch verhindert. Ein weiterer Vorteil der Schleppfinish maschine besteht darin, dass durch die Aufhängung die An strömung der Werkstücke während der Bearbeitung bestimmt werden kann. Es ist damit möglich, bestimmte Oberflächen gezielt zu bearbeiten.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP 0 734 812 B1 be kannt, bei der sich die Werkstückhalter, die jeweils ein Werkstück tragen, in eine definierte Stellung drehen las sen.

Um möglichst viele Werkstücke gleichzeitig bearbeiten zu können und dadurch eine bessere Auslastung der Maschine zu erreichen, ist es sinnvoll, die volle Höhe des Behälters auszunutzen und pro Werkstückhalter mehrere Werkstücke übereinander anzuordnen. Je nach Art der Werkstücke und der Bearbeitungsqualität werden dabei aber geringe Unterschiede in der Oberflächenbearbeitung sichtbar, da die Bearbei tungsgeschwindigkeit, d. h. die Relativgeschwindigkeit zwi schen Werkstück und Medium, infolge des Fülldrucks von oben nach unten zunimmt. Für Werkstücke, für die eine absolut gleiche Bearbeitungsqualität erforderlich ist, bedeutet dies, dass alle Werktücke etwa in der gleichen Höhe ange ordnet werden müssen. Je nach Größe der Werkstücke können dann aber nur 25-50% der Werkstücke bearbeitet werden, wie dies bei voller Ausnutzung der Behälterhöhe möglich wäre.

Alternativ lässt sich eine gleichmäßige Bearbeitungsquali tät dadurch erreichen, dass die Werkstücke bzw. die Halter nach der Hälfte der Bearbeitungszeit umgedreht werden, so dass diejenigen Werkstücke, die zuvor nahe der Oberfläche des Bearbeitungsmediums angeordnet waren, anschließend im Bodenbereich des Behälters zu finden sind. Geschieht dies dadurch, dass lediglich die Werkstücke innerhalb des Hal ters umgespannt werden, so bedeutet dies einen hohen Zeit aufwand für das Umspannen jedes einzelnen Werkstücks. Wird dagegen der ganze Halter mit allen darin enthaltenen Werk stücken umgedreht, ist der Zeitaufwand gering.

Da zu diesem Zweck auf mindestens zwei einander gegenüber liegenden Seiten des Werkstückhalters ein Werkstück einer zur Befestigung des Halters in der Maschine geeigneten Spannvorrichtung angeordnet sein muss, liegt ein prinzi pieller Nachteil dieser Technik darin, dass immer ein Werk stück der Spannvorrichtung am Halter ganz unten im Arbeits behälter angeordnet und damit einem sehr hohen Verschleiß ausgesetzt ist. Auf diese Weise wird bei Funktionsflächen, beispielsweise an Passflächen und Passungen, durch den Ver schleiß Material abgetragen. Angesichts der großen Kräfte, die auf die Halter wirken, ist es jedoch erforderlich, die Toleranzen der Fügestellen zwischen den Verbindungsteilen der Spannvorrichtung, d. h. zwischen einem Oberteil und einem Unterteil der Spannvorrichtung, nicht größer als we nige Zehntel mm werden zu lassen, da sonst die Bewegung der Halter zu groß wird, was zu einer erhöhten Bruch- und Kollisionsgefahr führt.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, einen Werkstückhalter für eine Schleppfinishmaschine zu schaffen, der bei Ausnutzung der vollen Höhe des Arbeitsbehälters eine möglichst gleiche Bearbeitungsqualität aller Werk stücke ermöglicht, den hiermit verbundenen Zeitaufwand minimiert und durch Vermeiden von Materialabtrag an Funk tionsflächen eine möglichst lange Standzeit besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Saltungsgemäßen Werkstückhal ter für Schleppfinishmaschinen mit einer Spannvorrichtung zum Einspannen des Werkstückhalters in einer Schleppfinish maschine dadurch gelöst, dass die mit dem Werkstückhalter verbundenen Unterteile des Werkstückhalters jeweils eine innenliegende Passfläche aufweisen, von denen eine bei er folgter Verbindung des Werkstückhalters mit der Spannvor richtung mit einer angepassten außenliegenden Passfläche des Oberteils in Kontakt steht.

Auf diese Weise ist gewähr leistet, dass an den Passflächen der Spannvorrichtung nur geringer Materialabtrag auftritt und deshalb die Funktiona lität der Spannvorrichtung möglichst lange erhalten bleibt.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vor gesehen, dass das Oberteil der Spannvorrichtung als Kreis scheibe ausgebildet ist. Zugleich sind bei dieser Ausge staltung die Unterteile der Spannvorrichtung als Kreisringe ausgebildet, deren Innendurchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des Oberteils entspricht. Auf diese Weise lässt sich das Oberteil der Spannvorrichtung besonders ein fach und unabhängig von einer angularen Orientierung bezüg lich der vertikalen Achse des Werkstückhalters in eines der Unterteile einführen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann das Ober teil der Spannvorrichtung auch als regelmäßiges Vieleck, insbesondere als Viereck oder Sechseck, ausgebildet sein. In diesem Fall weisen die Unterteile der Spannvorrichtung entsprechende Innenquerschnitte auf, so dass auch hier ein problemloses Zusammenfügen von Ober- und Unterteil gewähr leistet ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Oberteil und die Unterteile der Spannvorrichtung je weils mindestens eine radial verlaufende Gewinde-Bohrung aufweisen, so dass Ober- und Unterteil mittels einer Spann schraube lösbar verbindbar sind. Auf diese Weise ist die Verbindung zwischen Ober- und Unterteil der Spannvorrich tung auf einfache und effiziente Weise sicherbar.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen das Oberteil ein Außengewinde und die Unterteile entsprechende Innengewinde auf, so dass Ober- und Unterteil durch Ein schrauben des Oberteils in eines der Unterteile lösbar ver bindbar sind. Vorzugsweise besitzt der aus dem Außengewinde des Oberteils und dem Innengewinde eines Unterteils gebil dete Gewindeverschluss eine Drehbegrenzung, um so eine Ma terialbeschädigung beispielsweise durch ein Einwirken zu hoher Drehmomente beim Verschrauben zu verhindern. Vorteil hafterweise ist der Gewindeverschluss in diesem Zusammen hang als Bajonettverschluss ausgebildet.

Um einen größtmöglichen Schutz der Passflächen von Ober- und Unterteil während des Betriebs einer Schleppfinishma schine zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Höhe der Innenpassflächen der Unterteile min destens der Höhe der Außenpassfläche des Oberteils ent spricht. Auf diese Weise lässt sich die Außenpassfläche des Oberteils vollständig in das Unterteil einbringen, und ist so optimal gegen äußere Abnutzungseinflüsse geschützt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin dung sind die Unterteile der Spannvorrichtung in in den je weiligen Seitenteilen des Werkstückhalters vorgesehenen Ausnehmungen angeordnet. Bei einer solchen Ausgestaltung sind die Ober- und Unterteile der Spannvorrichtung keiner direkten Einwirkung durch das Arbeitsmedium ausgesetzt, wo durch die Standzeit der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung noch mehr verlängert wird.

Um die volle Höhe des Arbeitsbehälters auszunutzen, ist er findungsgemäß vorgesehen, dass der Werkstückhalter zur Auf nahme einer Mehrzahl von vertikal übereinander angeordneten Werkstücken ausgebildet ist. Die Befestigung des erfin dungsgemäßen Werkstückhalters in einer Schleppfinishmaschi ne erfolgt mittels eines Befestigungselements, das nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung als Spann zapfen ausgebildet ist. Um eine sichere Verbindung des Oberteils der Spannvorrichtung mit dem Befestigungselement sicherzustellen, sind das Oberteil der Spannvorrichtung und das Befestigungselement nach einer äußerst vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung miteinander verschraubt.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Schleppfinishma schine;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Werkstückhalters mit Spannvorrichtung, teilweise schematisch;

Fig. 3 eine Schnittansicht einer weiteren Ausge staltungsform des erfindungsgemäßen Werk stückhalters.

Fig. 1 zeigt eine Schleppfinishmaschine 1 mit einem erfin dungsgemäßen Werkstückhalter 2, der über eine Spannvorrich tung 3 mit einem bewegten Bauteil 4 der Schleppfinishma schine 1 verbunden ist. Der Antrieb des Bauteils 4 erfolgt mittels einer Motor-Getriebe-Anordnung 5. Der Werkstückhal ter 2, der zur Aufnahme mehrerer vertikal übereinander an geordneter Werkstücke ausgebildet ist, taucht in einen Ar beitsbehälter 6 ein, der bei Betrieb mit einem Bearbei tungsmedium (nicht gezeigt), beispielsweise Walnussgranulat oder dergleichen, gefüllt ist.

An einer Oberseite 7 des Werkstückhalters 2 ist ein Be festigungselement 8 in Form eines Spannzapfens angebracht, beispielsweise angeschraubt. Dieser Spannzapfen 8 ist in eine mit dem Bauteil 4 der Schleppfinishmaschine 1 verbun dene Hülse 9 eingeführt und mittels einer Spannschraube 10, die radial von außen in die Hülse 9 eingeschraubt ist, ge sichert.

Zur Bearbeitung von durch den Werkstückhalter 2 gehaltenen Werkstücken wird das Bauteil 4 mittels der Motor-Getriebe- Anordnung 5 angetrieben, so dass der Werkstückhalter 2 auf einer bestimmten Bewegungsbahn durch den Arbeitsbehälter 6 und das darin enthaltene Bearbeitungsmedium geschleppt wird. Aufgrund der Relativbewegung zwischen Werkstücken und Bearbeitungsmedium kommt es dabei zu einer Oberflächenbear beitung der Werkstücke. Da die Eigenbewegung des Bearbei tungsmediums zum Boden des Arbeitsbehälters 6 hin abnimmt, ist dort die Relativgeschwindigkeit zwischen Werkstückhal ter 2, d. h. den Werkstücken und dem Bearbeitungsmedium am größten, so dass der Grad der Oberflächenbearbeitung der vertikal übereinander angeordneten Werkstücke von unten nach oben abnimmt. Deshalb ist bei der in Fig. 1 gezeigten Schleppfinishmaschine 1 ein Umspannen des Werkstückhal ters 2 wünschenswert, damit die zuvor in der Nähe des Bo dens des Arbeitsbehälters 6 befindlichen Werkstücke in den Mittelbereich des Arbeitsbehälters 6 gelangen und umge kehrt.

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Werkstückhalter 2 mit einer Spannvorrichtung 3, die ein solches Umspannen des Werkstückhalters 2 ermöglicht. Dazu umfasst die Spannvor richtung 3 einen Spannzapfen 8, der in seinem unteren Be reich mit einem kreisscheibenförmigen Oberteil 11 der Spannvorrichtung 3 fest verbunden, beispielsweise ver schraubt ist. Die Außenumfangsfläche des Oberteils 11 ist als Passfläche 12 ausgebildet. In ihr sind, einander dia metral gegenüberliegend, zwei radial verlaufende Gewinde- Bohrungen 13 angebracht. Der Werkstückhalter 2 ist an sei ner Oberseite 7 und an seiner Unterseite 7' fest mit je weils einem Unterteil 14 der Spannvorrichtung 3 verbunden, beispielsweise verschraubt. Die Unterteile 14 der Spannvor richtung 3 sind kreisringförmig ausgebildet und weisen eine axiale Höhe H auf, die mindestens der Dicke der Kreisschei be 11 entspricht. Die Innenumfangsfläche der Unterteile 14 der Spannvorrichtung 3 ist als Passfläche ausgebildet. Außenumfang des Oberteils 11 und Innenumfang der Untertei le 14 sind aneinander angepasst. Wie das Oberteil 11 der Spannvorrichtung 3 weisen auch die Unterteile 14 zwei dia metral gegenüberliegend angeordnete Gewinde-Bohrungen 16 auf, in die von außen eine Spannschraube 17 einbringbar ist.

Der Spannzapfen 8 der Spannvorrichtung 3 dient - wie be reits in Fig. 1 gezeigt - zum Befestigen des erfindungsge mäßen Werkstückhalters 2 in einer Schleppfinishmaschine 1.

Um den Werkstückhalter 2 mit dem Spannzapfen 8 zu verbin den, wird das mit dem Spannzapfen 8 verbundene Oberteil 11 der Spannvorrichtung 3 in eines der beiden Unterteile 14 der Spannvorrichtung 3 eingeführt, wobei die außenliegende Passfläche 12 des Oberteils 11 vollflächig an der innenlie genden Passfläche 15 des Unterteils 14 anliegt. Dabei wird die außenliegende Passfläche 12 des Oberteils 11 nach außen vollständig durch das Unterteil 14 geschützt, so dass hier auch bei Betrieb der Schleppfinishmaschine 1 kein Material abtrag stattfindet. Um eine sichere Verbindung von Ober teil 11 und Unterteil 14 der Spannvorrichtung 3 sicherzu stellen, wird nach vollständigem Einbringen des Ober teils 11 in das Unterteil 14 eine Spannschraube 17 durch eine der beiden radialen Gewinde-Bohrungen 16 des Unter teils 14 in eine der beiden Bohrungen 13 des Oberteils 11 eingeschraubt.

Da der erfindungsgemäße Werkstückhalter 2 sowohl auf seiner Oberseite 7 als auch auf seiner Unterseite 7' mit einem Un terteil 14 der Spannvorrichtung 3 versehen ist, lässt sich der Werkstückhalter 2 nach Ablauf eines bestimmten Teils der Bearbeitungszeit einfach in seiner Gesamtheit umdrehen, ohne dass ein Umspannen der einzelnen Werkstücke notwendig wäre. Wesentlich ist, dass aufgrund der innenliegenden Passflächen 15 der Unterteile 14 der Spannvorrichtung 3 auch bei dem Unterteil 14, das nicht mit dem Oberteil 11 der Spannvorrichtung 3 verbunden ist, beim Betrieb der Schleppfinishmaschine 1 kein Materialabtrag an den Passflä chen 15 erfolgt, so dass die Funktionalität der Spannvor richtung 3 lange erhalten bleibt.

Fig. 3 zeigt eine Weiterentwicklung des mit Blick auf die Fig. 2 ausführlich dargestellten erfindungsgemäßen Werk stückhalters 2. Nach dieser Ausgestaltung sind sowohl die Oberseite 7 als auch die Unterseite 7' des Werkstückhal ters 2 mit einer Ausnehmung 18 mit kreisförmigem Quer schnitt versehen, in denen jeweils ein Unterteil 14 der Spannvorrichtung 3 eingelassen ist. Die Ausnehmung 18 weist eine Tiefe T auf, die der Höhe H der Unterteile 14 der Spannvorrichtung 3 zumindest entspricht oder diese über steigt. Die Spannschraube 17 ist im Zuge einer solchen Aus gestaltung vorzugsweise eine Innensechskant-Schraube.

Durch die Anordnung der Unterteile 14 der Spannvorrich tung 3 in der Ausnehmung 18 werden die Funktionselemen te 14, 15, 17 der Spannvorrichtung 3 in ihrer Gesamtheit vor schädlichen äußeren Einflüssen durch die Berührung mit dem Bearbeitungsmedium geschützt, was einer verlängerten Standzeit der Erfindung zuträglich ist.

Bezugszeichenliste

1

Schleppfinishmaschine

2

Werkstückhalter

3

Spannvorrichtung

4

rotierendes Bauteil

5

Motor-Getriebe-Anordnung

6

Arbeitsbehälter

7

Oberseite des Werkstückhalters

2

7

' Unterseite des Werkstückhalters

2

8

Spannzapfen

9

Hülse

10

Spannschraube

11

Oberteil der Spannvorrichtung

3

12

Außenpassfläche des Oberteils

11

13

Bohrungen

14

Unterteil der Spannvorrichtung

3

15

Innenpassfläche des Unterteils

14

16

Bohrungen

17

Spannschraube

18

Ausnehmung
H Höhe
T Tiefe

Claims

1. Werkstückhalter für Schleppfinishmaschinen mit einer Spannvorrichtung (3) zum Einspannen des Werkstückhalters (2) in einer Schleppfinishmaschine, (1) wobei die Spannvorrich tung (3) mindestens zwei Unterteile (14), die auf ein ander gegenüberliegenden Seiten (7, 7') des Werkstück halters (2) fest mit diesem verbindbar sind, mindestens ein Befestigungselement (8) zum Befestigen des Werk stückhalters (2) in der Schleppfinishmaschine (1) und mindestens ein Oberteil (11), das einerseits mit dem Befestigungselement (8), andererseits mit einem der Un terteile (14) der Spannvorrichtung (3) fest verbindbar ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Werkstückhalter (2) verbundenen Unterteile (14) des Werkstückhalters (2) jeweils eine innenliegende Pass fläche aufweisen, von denen eine bei erfolgter Verbin dung des Werkstückhalters (2) mit der Spannvorrich tung (3) mit einer angepassten außenliegenden Passflä che (12) des Oberteils (11) in Kontakt steht.

2. Werkstückhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das Oberteil (11) der Spannvorrichtung (3) als Kreisscheibe ausgebildet ist und dass die Untertei le (14) der Spannvorrichtung (3) als Kreisringe ausge bildet sind, deren Innendurchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des Oberteils (11) entsprechen.

3. Werkstückhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass das Oberteil (11) der Spannvorrichtung (3) als regelmäßiges Vieleck, insbesondere als Viereck oder Sechseck, und die Unterteile (14) mit einem entspre chenden Innenquerschnitt ausgebildet sind.

4. Werkstückhalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, dass das Oberteil (11) und die Untertei le (14) der Spannvorrichtung (3) jeweils mindestens eine radial verlaufende Gewinde-Bohrung (13, 16) auf weisen, so dass Oberteil (11) und Unterteile (14) mit tels einer Spannschraube (17) lösbar verbindbar sind.

5. Werkstückhalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, dass das Oberteil (11) ein Außengewinde und die Unterteile (14) entsprechende Innengewinde aufweisen, so dass Oberteil (11) und Unterteile (14) durch Ein schrauben des Oberteils (11) in ein Unterteil (14) ver bindbar sind.

6. Werkstückhalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass der aus dem Außengewinde des Oberteils (11) und dem Innengewinde eines Unterteils (14) gebildete Gewindeverschluss eine Drehbegrenzung aufweist.

7. Werkstückhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (H) der Innen passfläche (15) der Unterteile (14) mindestens der Höhe der Außenpassfläche des Oberteils (11) entspricht.

8. Werkstückhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterteile (14) der Spannvorrichtung (3) in in den jeweiligen Seitentei len (7, 7') des Werkstückhalters (2) vorgesehenen Aus nehmungen (18) angeordnet sind.

9. Werkstückhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (2) zur Aufnahme einer Mehrzahl von vertikal übereinander angeordneten Werkstücken ausgebildet ist.

10. Werkstückhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (11) der Spannvorrichtung (3) mit dem Befestigungselement (8) verschraubt ist.

11. Werkstückhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsele ment (8) als Spannzapfen ausgebildet ist.

12. Werkstückhalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (2) und/ oder die Spannvorrichtung (3) strömungsoptimierte Flächen aufweisen.