DE3724697A1

DE3724697A1 - Verfahren und vorrichtung zum schleifscheibenwechsel

Info

Publication number: DE3724697A1
Application number: DE19873724697
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Brill
Original assignee: Schaudt Maschinenbau GmbH
Current assignee: Schaudt Maschinenbau GmbH
Priority date: 1987-07-25
Filing date: 1987-07-25
Publication date: 1989-02-02
Also published as: GB8817569D0; GB2208276A; US4987703A; JPS6445571A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wechsel von Schleifscheiben von der Schleifspindel einer Schleifmaschine auf einen Abnehmer oder umgekehrt.

Vorrichtungen zum Schleifscheibenwechsel mit Wechselköpfen, Abnehmern oder dergl. sind bereits hinreichend bekannt. Zum Schleifscheibenwechsel jeder Art, d.h. auch zum auto matischen Wechsel, wird bislang in jedem Falle die Schleif spindel stillgesetzt. Erfolgt nun der Schleifscheiben wechsel sehr oft, z. B. bei jedem Werkstück, dann ist das häufige Abbremsen und Wiederbeschleunigen der Schleif spindel und der Schleifscheibe sehr zeitraubend, so daß die Werkstückbearbeitungszeit sich entsprechend verlängert. Außerdem ist damit ein höherer Energieverbrauch verbunden. Besonders negativ wirkt sich aber dabei auch der hohe Verschleiß an den Antriebsteilen, z. B. an den Antriebs riemen, und an den Spindellagern aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter weitest gehender Vermeidung dieser Nachteile den Schleifscheiben wechsel weiter zu verbessern.

Als erfindungsgemäßes Verfahren wird deshalb vorgeschlagen, daß der Schleifscheibenwechsel bei laufender Schleifspindel erfolgt. Hierbei ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß der Abnehmer mindestens zur Übernahme und zur Übergabe der Schleifscheibe auf eine mindestens annähernd der Schleifspindeldrehzahl entspre chende Drehzahl gebracht wird. Des weiteren ist vorgesehen, daß die Schleifscheibe während ihrer gesamten Verweilzeit auf dem Abnehmer in Drehbewegung gehalten wird.

Eine Vorrichtung, die insbesondere zur Durchführung dieses Schleifscheibenwechsels geeignet ist, besteht erfindungs gemäß darin, daß der Abnehmer eine in Drehbewegung zu setzende Tragspindel aufweist zum wechselweisen Überführen der Schleifscheibe von der laufenden Schleifspindel auf die laufende Tragspindel und von der laufenden Tragspindel auf die laufende Schleifspindel. Dabei ist vorgesehen, daß die Tragspindel des Aufnehmers und die Schleifspindel je ein jeweils mit einem Spann- und einem Lösemechanismus versehenes Spannwerkzeug für die Schleifscheibe aufweisen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Spannwerkzeuge jeweils im Inneren der Tragspindel bzw. der Schleifspindel angeordnet sind. Die Spannwerkzeuge laufen also zusammen mit der Tragspindel bzw. der Schleif spindel um. Um die zu wechselnde Schleifscheibe erfassen und auf die Schleifspindel bzw. die Tragspindel aufspannen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Schleifscheibe beidseitig mit zentrisch angeordneten Zugankern für den Angriff der Spannwerkzeuge versehen ist. Um die Tragspindel für die Schleifscheibenwechselvorgänge in die entsprechende Drehbewegung versetzen zu können, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß der Abnehmer mit einem Antriebsmotor zum Antrieb der Tragspindel versehen ist. Erfindungsgemäß ist weiterhin der Abnehmer als eine in Richtung der Tragspindelachse verfahrbare Einheit ausgebildet. Dabei ist nach der Erfindung ein Antrieb vorgesehen zum Verfahren der Ab nehmereinheit in Richtung der Tragspindelachse auf die von der Schleifspindel abzunehmende Schleifscheibe zu und mit dieser zurück in die Warteposition. Da, wie bereits ausgeführt, die Schleifspindel und die Tragspindel für die Schleifscheibenübernahme und -übergabe mindestens eine annähernd gleiche Drehzahl aufweisen müssen sind gemäß der Erfindung Mittel zur Drehzahlsyn chronisation zwischen einem Motor für den Antrieb der Schleifspindel und dem Antriebsmotor der Tragspindel vor gesehen. Eine Möglichkeit der Synchronisation kann darin bestehen, daß der Antriebsmotor der Tragspindel über eine Steuereinheit vom Schleifspindelmotor drehzahlgeführt ist.

Das erfindungsgemäße Prinzip des Schleifscheibenwechsels bei laufender Schleifspindel läßt sich auch bei einem Wechsel im Sinne eines Schleifscheibenaustausches anwenden. Es wird deshalb vorgeschlagen, daß zum Austausch einer auf der Schleifspindel befindlichen Schleifscheibe gegen eine andere mindestens zwei Abnehmereinheiten vorgesehen sind. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Abnehmereinheiten in gleichartiger Ausbildung queraxial nebeneinander angeordnet sind.

Durch die Erfindung sind die eingangs genannten Nachteile hinreichend beseitigt worden, da die Schleifspindel bei keinem Schleifscheibenwechsel stillgesetzt werden muß, egal, ob es sich dabei um ein Abnehmen und Wiederaufsetzen derselben Schleifscheibe für bestimmte Schleifoperationen oder um einen Schleifscheibenwechsel im Sinne des Aus tausches einer Schleifscheibe gegen eine andere handelt.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbei spielen näher erläutert werden.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Schleifscheibenwechsel, teilweise im Längsschnitt, die insbesondere zum Abnehmen und Wiederaufsetzen ein und derselben Schleifscheibe geeignet ist und

Fig. 2 die Draufsicht einer Anordnung von zwei Wechselvorrichtungen gemäß der Fig. 1 zum Schleifscheibenaustausch.

In der Fig. 1 ist der Schleifspindelstock 1 einer Schleif maschine, beispielsweise einer Außenrundschleifmaschine, gezeigt, in dem eine Schleifspindel 2 in Wälzlagern 3 drehbar gelagert ist. Die Schleifspindel 2 wird durch einen Motor 4 über einen Riementrieb, bestehend aus einer auf einer Motorwelle 6 befindlichen Riemenscheibe 7, einer auf der Schleifspindel 2 befindlichen Riemenscheibe 8 und einem Treibriemen 9, angetrieben. Die Schleifspindel 2 trägt im hier gezeigten Beispiel einen aus zwei Schleif scheiben 11, 12 bestehenden Schleifkopf. Die Schleif scheiben 11, 12 sind für unterschiedliche Schleifopera tionen, z. B. für das grobe Vorschleifen und für das Fertigschleifen, an einem nicht gezeigten Werkstück in einer Werkstückeinspannung vorgesehen. Dabei sind die Schleifscheibe 11 als von der Schleifspindel 2 abnehmbare und wieder auf diese aufsetzbare "Wechselschleifscheibe" für das Vorschleifen und die Schleifscheibe 12 als auf der Schleifspindel verbleibende "Dauerschleifscheibe" für das Fertig schleifen ausgebildet. Der Schleifspindelstock 1 ist quer zur Schleifspindelachse auf Führungsflächen 13 a, 13 b, 14 verschiebbar. Die Wechselschleifscheibe 11 wird nach der Durchführung ihrer Schleifoperation, also nach dem Vor schleifen, von der Schleifspindel 2 abgenommen und nach Beendigung des Fertigschleifens durch die Dauerschleif scheibe 12 wieder zur Bearbeitung des nächsten Werkstückes auf die Schleifspindel 2 aufgesetzt. Hierzu ist ein Abnehmer 16 vorgesehen, der eine die Wechselschleifscheibe 11 aufnehmende Tragspindel 17 aufweist. Die Tragspindel 17 ist in Wälzlagern 18, 19 drehbar gelagert und durch einen Motor 21 über einen Riementrieb angetrieben. Der Riemen trieb besteht aus einer auf einer Motorwelle 22 angeord neten Riemenscheibe 23, einer auf der Tragspindel 17 befindlichen Riemenscheibe 24 und einem Treibriemen 26. Das Abnehmen und Wiederaufsetzen der Wechselschleifscheibe 11 soll bei laufender Schleifspindel 2, also ohne deren bis her für Zwecke des Schleifscheibenwechsels übliches Still setzen, erfolgen. Hierzu ist es notwendig, daß für diese Wechselvorgänge die Tragspindel 17 mit mindestens annähernd der gleichen Drehzahl umläuft wie die Schleifspindel 2. Zwischen dem Motor 4 für den Antrieb der Schleifspindel 2 und dem Motor 21 für den Antrieb der Tragspindel 17 sind deshalb Synchronisiermittel 27 vorgesehen. Zweckmäßiger weise können diese aus einer Steuereinheit 28 bestehen, über die der Tragspindelmotor 21 vom Schleifspindelmotor 4 drehzahlgeführt ist. Für den Schleifscheibenwechsel ist es außerdem erforderlich, daß sowohl die Schleifspindel 2 als auch die Tragspindel 17 mit entsprechenden Einrich tungen zum Spannen und Lösen der Schleifscheibe, hier der sogenannten Wechselschleifscheibe 11, versehen sind. Die Schleifspindel 2 und die Tragspindel 17 sind jeweils mit einem vorzugsweise gleichartigen Werkzeugspanner 29, 31 ausgestattet, der jeweils im Spindelinneren angeordnet ist und zusammen mit der Spindel 2, 17 umläuft. Die Werk zeugspanner 29, 31 weisen vorn jeweils eine Spannzange 32, 33 auf, mit der die Wechselschleifscheibe 11 an an dieser beiderseits befindlichen Zugankern 34, 36 erfaßbar ist. Über nicht gezeigte Spann- und Lösemechanismen der Werk zeugspanner 29, 31 erfolgt jeweils ein Schließen bzw. Öffnen der Spannzangen 32, 33 mit einem Verspannen der Wechselschleifscheibe 11 gegen konische Fügeflächen 37, 38 bzw. einem Abdrücken der Wechselschleifscheibe 11 von diesen Fügeflächen 37, 38. Solche Werkzeugspanner 29, 31 sind bereits bekannt und sollen deshalb hier nicht in ihren Einzelheiten dargestellt und beschrieben werden. Es wird hierzu auf den sogenannten Ott-Werkzeugspanner der Firma A. Ott Spanntechnik verwiesen. Der Abnehmer 16 ist als eine in Richtung der Tragspindel achse verschiebbare Einheit ausgebildet, die auf einem Unterbau 39 durch ein Antriebsmittel, z. B. einen Hydrau likantrieb 41, bewegbar ist. Die Kolbenstange 42 des Hydraulikantriebes 41 ist mit einem Teil 43 der Abnehmer einheit 16 verbunden.

Zum Abnehmen der Wechselschleifscheibe 11 von der Schleif spindel 2 wird der Schleifspindelstock 1 auf den Führungen 13 a, 13 b, 14 so weit verfahren, bis die Schleifspindel 2 mit der Tragspindel 17 des Abnehmers 16 fluchtet. Der Abnehmer 16 wird durch den Hydraulikantrieb 41 mit drehen der Tragspindel 17 auf die drehende Wechselschleifscheibe 11 zu bewegt und so weit gegen diese gefahren, bis die konischen Fügeflächen 37 aneinanderliegen. Es werden dann der Werkzeugspanner 31 am Zuganker 36 gelöst und der Werk zeugspanner 29 am Zuganker 34 gespannt. Der Abnehmer 16 wird dann wieder durch den Hydraulikantrieb 41 zurück in die Warteposition gefahren. Dort wird die nun auf der Tragspindel 17 befindliche Wechselschleifscheibe 11 weiter hin über die gesamte Wartephase in Drehbewegung gehalten oder zumindestens kurz vor dem Wiederaufsetzen auf die Schleifspindel 2 wieder in Drehbewegung versetzt. Das Wiederaufsetzen der Wechselschleifscheibe 11 von der Trag spindel 17 auf die Schleifspindel 2 erfolgt in jedem Falle wieder bei sich drehender Schleif- und Tragspindel 2, 17. Dabei arbeiten die Werkzeugspanner 29, 31 nun in umge kehrter Weise, d. h. der Werkzeugspanner 29 am Zuganker 34 wird gelöst und der Werkzeugspanner 31 am Zuganker 36 wird gespannt.

Eine Drehzahlsynchronisation läßt sich außer mit den genannten und in der Fig. 1 angedeuteten Mitteln auch durch einen Kontakt der Tragspindel 17 mit der rotierenden Schleifspindel 2 über geeignete Synchronisierkupplungen jeweils vor einer Übernahme oder Übergabe einer Schleifscheibe erreichen.

Wenn der Schleifscheibenwechsel in Fig. 1 auch nur am Beispiel des Entnehmens und Wiederaufsetzens derselben Schleifscheibe von und auf die Schleifspindel gezeigt ist, so läßt sich das erfindungsgemäße Prinzip des Schleif scheibenwechsels bei laufender Schleifspindel auch auf einen Wechsel im Sinne des Austausches einer Schleifscheibe gegen eine andere anwenden. Hierzu müssen, wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, min destens zwei der beschriebenen Abnehmereinheiten 16 vor gesehen werden, nämlich die Abnehmer 16 A und 16 B, die queraxial nebeneinander angeordnet sind. Gemäß der Fig. 2 ist der Abnehmer 16 A nach Abnahme einer Schleifscheibe 44 A von der Schleifspindel 2 bereits wieder in seine Warte position zurückgefahren. Der Schleifspindelstock 1 fährt nun in der X-Achse weiter zum Abnehmer 168, wo die Schleifspindel 2 gemäß der anhand der Fig. 1 bereits be schriebenen Wechselschritte nun eine andere Schleifscheibe 44 B aufnimmt. Eine solche Anordnung kann noch durch weitere Abnehmer einheiten 16 erweitert werden.

Wenn man die Aufnahmezapfen für Schleifscheiben bei ande ren, üblichen Schleifscheibenwechslern durch drehbare, antreibbare Spindeln ersetzt, läßt sich der Schleifschei benwechsel bei laufender Schleifspindel auch bei solchen Scheibenwechslern anwenden.

Claims

1. Verfahren zum Wechsel von Schleifscheiben von der Schleifspindel einer Schleifmaschine auf einen Abnehmer oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleif scheibenwechsel bei laufender Schleifspindel erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abnehmer mindestens zur Übernahme und zur Übergabe der Schleifscheibe auf eine mindestens annähernd der Schleifspindeldrehzahl entsprechende Drehzahl gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe während ihrer gesamten Verweilzeit auf dem Abnehmer in Drehbewegung gehalten wird.

4. Vorrichtung zum Wechsel von Schleifscheiben von der Schleifspindel einer Schleifmaschine auf einen Abnehmer und umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abnehmer (16) eine in Drehbewegung zu setzende Tragspindel (17) aufweist zum wechselweisen Überführen der Schleifscheibe (11) von der laufenden Schleifspindel (2) auf die laufende Tragspindel (17) und von der laufenden Tragspindel (17) auf die laufende Schleifspindel (2).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragspindel (17) des Aufnehmers (16) und die Schleifspindel (2) je ein jeweils mit einem Spann- und einem Lösemechanismus versehenes Spannwerkzeug (29, 31) für die Schleifscheibe (11) aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannwerkzeuge (29 bzw. 31) jeweils im Inneren der Tragspindel (17) bzw. der Schleifspindel (2) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe (11) beidseitig mit zentrisch ange ordneten Zugankern (34 bzw. 36) für den Angriff der Spann werkzeuge (29 bzw. 31) versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abnehmer (16) mit einem Antriebsmotor (21) zum Antrieb der Tragspindel (17) versehen ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abnehmer (16) als eine in Richtung der Tragspindelachse verfahrbare Einheit ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb (41) vorgesehen ist zum Verfahren der Abnehmereinheit (16) in Richtung der Tragspindelachse auf die von der Schleifspindel (2) abzunehmende Schleif scheibe (11) zu und mit dieser zurück in die Warteposition.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (27) zur Drehzahlsynchronisation zwischen einem Motor (4) für den Antrieb der Schleifspindel (2) und dem Antriebsmotor (21) der Tragspindel (17) vor gesehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (21) der Tragspindel (17) über eine Steuereinheit (28) vom Schleifspindelmotor (4) drehzahl geführt ist.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zum Austausch einer auf der Schleif spindel (2) befindlichen Schleifscheibe gegen eine andere mindestens zwei Abnehmereinheiten (16 A, 16 B) vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnehmereinheiten (16 A, 16 B) in gleichartiger Ausbildung queraxial nebeneinander angeordnet sind.