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Die Erfindung betrifft eine Innenprofil-Schleifvorrichtung nach den Merkmalen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bekannt ist eine derartige Vorrichtung beispielsweise aus der
DE 297 17 193 U1 . Beschrieben ist hier ein Innenschleifkopf mit abrichtbarer Schleifscheibe, die endseitig eines Schleifarmes angeordnet ist. Der Innenschleifkopf verfügt über eine Schwenkeinrichtung, mittels derer der Schleifarm und die endseitig daran angeordnete Schleifscheibe zwischen einer Arbeitsposition und einer Abrichtposition verschwenkbar ist. Nachteil dieser mit der
DE 297 17 193 U1 vorgeschlagenen Lösung ist der Umstand, daß durch den Schwenkmechanismus die Länge des Schleifarmes und damit die schleifbare Breite des Innenprofils begrenzt ist. So können mit der hier beschriebenen Vorrichtung Innenprofile mit einer Breite von mehr als 300 mm nicht bearbeitet werden, was die Einsatzmöglichkeit stark begrenzt. Zudem ist von Nachteil, daß die Möglichkeit, Innenschrägverzahnungen zu schleifen, mit zunehmender Breite des Innenprofils stark eingeschränkt ist, da der gesamte Schleifarm samt daran angeordneter Schleifscheibe auf den Schrägungswinkel einzuschwenken ist. Zudem sind detaillierte Kollisionsbedingungen zu beachten, so daß eine Verwendung des in der
DE 297 17 193 U1 beschriebenen Innenschleifkopfes vergleichsweise aufwendig ist.
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Aus dem Stand der Technik des weiteren bekannt ist die
EP 0 416 151 A1 , die einen Schleifkopf zur Herstellung von Innenprofilen betrifft. Der vorgenannte Nachteil der
DE 297 17 193 U1 , daß die Möglichkeit, Innenschrägverzahnungen zu schleifen, mit zunehmender Breite des Innenprofils stark eingeschränkt wird, kann durch die Lehre der
EP 0 416 151 A1 zwar zumindest teilweise behoben werden, da hier die Schleifscheibe am unteren Ende des Schleifarmes auf den Schrägungswinkel der Innenschrägverzahnung eingeschwenkt werden kann, doch ist dabei von Nachteil, daß das Einschwenken auf den Schrägungswinkel der Innenschrägverzahnung durch die exzentriche Lage der Schleifscheibe zur Schwenkachse Lagekorrekturen in vertikaler und horizontaler Richtung erforderlich machen. Zudem kommt es zu umfangreichen Kollisionsbedingungen, die einer vereinfachten Handhabung des Schleifkopfes entgegenstehen. Auch ist gemäß der Lösung der
EP 0 416 151 A1 die schleifbare Breite des Innenprofils begrenzt, wie schon zur
DE 297 17 193 U1 beschrieben.
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Der mit den beiden vorbeschriebenen Druckschriften bekannte Stand der Technik weist zudem den Nachteil auf, daß zum Abrichten der Schleifscheibe jeweils das Einschwenken und die Lagekorrekturen rückgängig gemacht und nach einem erfolgten Abrichtvorgang wieder hergestellt werden müssen. Die Durchführung einer solchen Neujustage ist nicht nur zeitlich aufwendig, auch kann es in unbeabsichtigter Weise zu Fehleinstellungen kommen.
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Aus der
DE 198 00 032 A1 ist ein Abricht-Schleifverfahren zum Rund-, Plan- und Profilschleifen von Werkstücken und eine Schleifmaschine hierfür bekannt. Ein in zwei Dimensionen verfahrbarer Schleifspindelschlitten trägt eine Schleifscheibe sowie eine Abrichtvorrichtung. Mittels eines weiteren Antriebes ist eine Abrichtrolle radial gegen die Schleifscheibe zustellbar. Weiterhin ist aus der
DE 695 10 651 T2 eine Doppelschleifmaschine bekannt, bei der jeder Schleifkopf eine Schleifscheibe und ein Abrichtwerkzeug trägt. Durch eine Verfahrbarkeit der Schleifköpfe in zwei Dimensionen kann die Abrichtvorrichtung eines Schleifkopfes die Schleifscheibe des jeweils anderen Schleifkopfes abrichten. Dabei ist die Geometrie derart gewählt, daß das Abrichten der Schleifscheiben unabhängig voneinander erfolgt.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile eine Vorrichtung zum Schleifen von Innenprofilen bereitszustellen, die bei einer gleichzeitig vereinfachten Handhabung die Möglichkeit bietet, auch kompliziertere Schleifmodifikationen durchzuführen.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Schleifen von Innenprofilen, gemäß den Merkmalen nach Anspruch 1.
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Die Besonderheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt in der relativen Verfahrbarkeit von Schleifscheibe und Abrichteinrichtung begründet, wobei sich in Überlagerung der jeweiligen Bewegungsrichtungen die Abrichtbewegung für das Abrichten der Schleifscheibe ergibt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Abrichteinrichtung in Höhenrichtung der Schleifscheibe relativ verfahrbar zur Schleifscheibe angeordnet ist. Die Abrichteinrichtung kann mithin in Richtung der Schleifscheibe bzw. in entgegengesetzter Richtung relativ zur Schleifscheibe verfahren werden. Die Schleifscheibe ihrerseits ist relativ verfahrbar zur Abrichteinrichtung am Schleifarm angeordnet, wobei die Schleifscheibe in einer quer zur Höhenrichtung der Schleifscheibe liegenden Richtung verfahrbar ist. Die Kombination, das heißt die Überlagerung der Bewegungsrichtungen von Abrichteinrichtung einerseits und Schleifscheibe andererseits ergibt sodann die Abrichtbewegung für das Abrichten der Schleifscheibe.
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Von Vorteil bei der vorbeschriebenen Anordnung ist, daß für das Abrichten der Schleifscheibe für das Schleifen von Innenprofilen eine gleiche Achsenkonfiguration zum Einsatz kommt, wie für das Abrichten der Schleifscheibe für das Schleifen von Außenprofilen. Damit kann eine einheitliche Software-Anwendung genutzt werden, was eine vereinfachte Handhabung und Steuerung ermöglicht. Von Vorteil ist ferner, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch kompliziertere Flankenlinienmodifikationen erzeugt werden können, da die Erzeugungsbewegung für die Flankenlinienmodifikationen ergänzend zur radialen Zustellbewegung des Schleifarmes um die Verfahrbewegung der Schleifscheibe erweiterbar ist.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß beim alternativen Einsatz von CBN-Schleifscheiben die Möglichkeit besteht, tangential zum Werkstück, das heißt in Richtung der Verfahrbewegung der Schleifscheibe Positionskorrekturen vorzunehmen, so daß auch im Zuge der Verfahrensdurchführung Nacheinstellungen auf einfache Weise vorgenommen werden können.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schleifscheibe verschwenkbar am Schleifarm angeordnet ist. Begründet wird durch diese verschwenkbare Anordnung die Möglichkeit, Innenschrägverzahnungen zu schleifen, wobei es nicht erforderlich ist, den gesamten Schleifarm zu schwenken, vielmehr ist es ausreichend, nur die Schleifscheibe wunschgemäß zu positionieren. Dabei sind die Schleifscheibe und die für den Antrieb der Schleifscheibe vorgesehene Antriebseinheit vorzugsweise als eine gemeinsame Baugruppe ausgebildet, die relativ zum Schleifarm verfahrbar angeordnet ist und als kompakte Einheit auf den Schrägungswinkel eingeschwenkt werden kann. In vorteilhafter Weise sind bei dieser Ausgestaltungsform Kollisionsbedingungen nur für die verschwenkbare Baugruppe und nicht für den gesamten Schleifarm zu beachten, wodurch eine vereinfachte Handhabung der gesamten Vorrichtung erreicht wird. Zudem kann die infolge der verschwenkbaren Anordnung bedingte Verdrehbewegung der Schleifscheibe in Kombination mit der schon vorbeschriebenen Verfahrbewegung der Schleifscheibe und der radialen Zustellbewegung des Schleifarmes für die Erzeugung der Flankenlinienmodifikation genutzt werden. Insgesamt kann sich so die Erzeugungsbewegung für die Flankenlinienmodifikation aus der radialen Zustellbewegung des Schleifarmes, der relativen Verfahrbewegung der Schleifscheibe gegenüber der Abrichteinrichtung und der relativen Verdrehbewegung der Schleifscheibe gegenüber dem Schleifarm ergeben. Die so zusammengesetzte Erzeugungsbewegung erlaubt in vorteilhafter Weise die Ausbildung komplizierterer Flankenlinienmodifikationen, was insbesondere bei der Ausbildung von Zahnrädern von Vorteil ist, die mit vergleichsweise komplizierten Flankenlinien zu versehen sind.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß endseitig des Schleifarmes eine Verfahreinheit angeordnet ist, die ihrerseits die Schleifscheibe trägt. Die Verfahreinheit ist relativ verfahrbar am Schleifarm angeordnet, wodurch die schon vorbeschriebene Verfahrbewegung der Schleifscheibe in einer quer zur Höhenrichtung der Schleifscheibe liegenden Richtung realisiert wird. Die Schleifscheibe ihrerseits ist verdrehbar an der Verfahreinheit angeordnet, was die Verdrehung der Schleifscheibe gegenüber dem Schleifarm gemäß vorbeschriebener Verdrehbewegung ermöglicht. Die Zwischenordnung der Verfahreinheit bietet dabei den Vorteil, daß für ein Verfahren der Schleifscheibe nicht der gesamte Schleifarm, sondern nur die Verfahreinheit relativ zum Schleifarm zu verfahren ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise die Möglichkeit eröffnet, auch Innenprofile mit einer Breite von mehr als 300 mm zu bearbeiten, da eine durch den Schleifarm bedingte Begrenzung nicht gegeben ist.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abrichteinrichtung ein Abrichtwerkzeug umfaßt, das in Höhenrichtung der Schleifscheibe der Schleifscheibe gegenüberliegend angeordnet ist. Erreicht wird durch diese Relativpositionierung von Abrichtwerkzeug und Schleifscheibe eine in einfacher Weise durchzuführende Abrichtbewegung, da es für ein Abrichten der Schleifscheibe lediglich erforderlich ist, die schon vorbeschriebenen linearen Verfahrbewegungen von Abrichteinrichtung einerseits und Schleifscheibe andererseits durchzuführen. Lagekorrekturen sind in vorteilhafter Weise nicht erforderlich, so daß das Abrichten der Schleifscheibe vergleichsweise wenig fehler- und zeitaufwendig ist.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Abrichteinrichtung eine Antriebseinheit für das Abrichtwerkzeug umfaßt, die zusammen mit dem Abrichtwerkzeug in Höhenrichtung der Schleifscheibe relativ verfahrbar zur Schleifscheibe angeordnet ist. Erzielt wird so eine kompakte Bauform der gesamten Abrichteinrichtung, die in ihrer Gesamtheit auf einfache Weise verfahren werden kann.
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Insgesamt wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Vorrichtung zum Schleifen von insbesondere Innenprofilen bereitgestellt, die eine einfache Handhabung gestattet und zudem die Möglichkeit bietet, auch kompliziertere Flankenlinienmodifikationen zu erzeugen. Von besonderem Vorteil ist dabei, daß sich die Abrichtbewegung aus einer Kombination der Verfahrbewegung der das rotierende Abrichtwerkzeug aufweisenden Abrichteinrichtung einerseits und der Verfahrbewegung der Schleifscheibe in einer quer zur Höhenrichtung der Schleifscheibe liegenden Richtung andererseits ergibt. Zudem erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung die Erzeugung komplizierterer Flankenlinienmodifikationen durch Erzeugungsbewegung bestehend aus der radialen Zustellbewegung des Schleifarmes, der relativen Verfahrbewegung der Schleifscheibe gegenüber der Abrichteinrichtung und der relativen Verdrehbewegung der Schleifscheibe gegenüber dem Schleifarm.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung anhand der nachfolgenden Figuren. Dabei zeigen:
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1: in einer dreidimensionalen Ansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung;
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2: in einer Ansicht von vorn die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 1 und
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3: in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß 1.
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Dargestellt ist in den 1 bis 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung in unterschiedlichen Ansichten, wobei gleiche Elemente der Vorrichtung mit gleichen Bezugszeichen beziffert sind.
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Gezeigt ist ein Schleifarm 1, der an einer in den Fign. nicht näher dargestellten Schleifmaschine angeordnet ist. Verfahrbar ist der Schleifarm 1 in Richtung der Verfahrrichtung Y.
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Endseitig des Schleifarmes 1 ist eine relativ zum Schleifarm 1 angeordnete Verfahreinheit 2 vorgesehen, die ihrerseits die Schleifscheibe 3 trägt. Dabei ist die Verfahreinheit 2 in Verfahrrichtung Z am Schleifarm 1 und die Schleifscheibe 3 in Verdrehrichtung B verdrehbar an der Verfahreinheit 2 angeordnet. In der Konsequenz dieser Anordnung ergibt sich, daß die Schleifscheibe 3 sowohl in Verfahrrichtung Z als auch in Verdrehrichtung B relativ bewegbar zum Schleifarm 1 angeordnet ist. Mit Bezug auf ein in den Fign. gleichfalls nicht dargestelltes Werkstück kann die Verfahrrichtung Z auch als Tangentialrichtung bezeichnet werden.
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Die Schleifscheibe 3 und die für den Antrieb der Schleifscheibe 3 vorgesehene Antriebseinheit 7 bilden zusammen eine gemeinsame Baugruppe, so daß nicht nur die Schleifscheibe 3 allein, sondern die gesamte aus Schleifscheibe 3 und Antriebseinheit 7 bestehende Baugruppe relativ verdrehbar zur Verfahreinheit 2 und damit auch relativ verdrehbar zum Schleifarm 1 angeordnet ist.
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Angeordnet am Schleifarm 1 ist des weiteren eine aus Abrichtwerkzeug 6 und Antriebseinheit 5 bestehende Abrichteinrichtung 4. Diese ist in Verfahrrichtung U relativ verfahrbar zum Schleifarm 1 angeordnet.
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Wie insbesondere aus 2 zu erkennen ist, ist das Abrichtwerkzeug 6 der Abrichteinrichtung 4 in Höhenrichtung 8 der Schleifscheibe 3 der Schleifscheibe 3 gegenüberliegend angeordnet. Zur Durchführung einer Abrichtbewegung sind in Kombination die Abrichteinrichtung 4 und die Schleifscheibe 3 zu verfahren, wobei die Abrichteinrichtung in Verfahrrichtung U und die Schleifscheibe 3 in Verfahrrichtung Z verfährt. In Überlagerung dieser beiden Bewegungsrichtungen ergibt sich die Abrichtbewegung für das Abrichten der Schleifscheibe 3.
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Die insgesamt wirkende Erzeugungsbewegung für die Flankenlinienmodifikation kann sich indes aus der radialen Bewegung in Verfahrrichtung Y des Schleifarmes 1, der relativen Verfahrbewegung der Schleifscheibe 3 in Verfahrrichtung Z und der relativen Verdrehbewegung der Schleifscheibe 3 in Verdrehrichtung B ergeben. In Kombination der vorbeschriebenen Bewegungen ergibt sich eine Erzeugungsbewegung, die in vorteilhafter Weise die Ausbildung auch komplizierterer Schleifmodifikationen erlaubt.
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Das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel dient ausschließlich der Erläuterung und wirkt nicht beschränkend.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schleifarm
- 2
- Verfahreinheit
- 3
- Schleifscheibe
- 4
- Abrichteinrichtung
- 5
- Antriebseinheit
- 6
- Abrichtwerkzeug
- 7
- Antriebseinheit
- 8
- Höhenrichtung
- Y
- Verfahrrichtung des Schleifarmes
- U
- Verfahrrichtung der Abrichteinrichtung
- Z
- Verfahrrichtung der Schleifscheibe
- B
- Verdrehrichtung der Schleifscheibe
