DE3736438C2 - Schleifmaschine, insbesondere zum Schleifen von Scherenteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine nach dem Oberbegriff des An­ spruches 1.

Bei einer derartigen, aus der DE-PS 2 50 020 bekannten Schleifmaschine ist die Werkstückaufnahme nur um einen kleinen Winkelbereich von etwa 30° um ihre parallel zur Bewegungsebene des Kreuz-Schlittens verlaufenden Achse schwenkbar. Die Verschiebbarkeit des parallel zur Drehachse der Schleifscheibe verschiebbaren Schlittens dient nur zur Zustellung des Werkstücks zur Schleifscheibe. Das Vorbeiführen des Werkstückes an der Schleifscheibe erfolgt unter Verschiebung des quer zur Drehachse der Schleifscheibe verschiebbaren Schlittens und unter Verschwenken um die parallel zur Bewegungsebene des Kreuz-Schlittens verlaufende Achse und die senkrecht zu dieser Bewegungsebene verlaufende Achse. Die Bewe­ gungen um die beiden Schwenkachsen werden über Kopiersteuerungen erzeugt. Mit dieser bekannten Schleifmaschine kann immer nur eine Fläche an einem Werkstück geschliffen werden, die zwar gebogen und verwunden sein kann, die aber stetige Übergänge haben muß.

Aus der DE-PS 5 01 264 ist eine Poliereinrichtung für Eßbestecke bekannt, bei der eine drehbare Scheibe vorgesehen ist, die zahlreiche Aufnahmen zur Anbringung der zu polierenden Eßbestecke aufweist. Diese Aufnahmen sind schwenkbar an der Scheibe angebracht und stehen unter Federbelastung, so daß bei einer Drehung der Scheibe die einzelnen Besteckteile mit ihrer jeweils zu polierenden Fläche gegen die Polierscheibe angedrückt werden.

Aus der US-PS 1 909 033 ist eine Scherenschleif-Vorrich­ tung bekannt, bei der die Klinge einer Schere automatisch an einer Schleifscheibe vorbeigeführt wird. Ein Schlitten ist auf einer zur Schleifscheibenachse parallelen Welle verfahrbar, der eine obere Klammer aufweist, in die das Scherenteil eingeklemmt wird. Das so einge­ klemmte Scherenteil wird am Außenumfang der Schleif­ scheibe vorbeigeführt, wodurch deren Schneide geschliffen wird.

Aus der DE-OS 30 05 606 ist eine numerisch steuerbare Schleifmaschine zum Profilschleifen von Werkstücken, und zwar insbesondere zum Schleifen der Füße von Turbinenschaufeln bekannt. Diese Schleifmaschine weist eine Werkstückaufnahme auf, die auf einem Kreuz­ schlitten in x- und y-Richtung verschiebbar ist. Außerdem ist die Werkstückaufnahme um eine Achse schwenkbar, die parallel zur x-y-Ebene liegt, und zwar wiederum parallel zur Drehachse der Schleifscheiben. Die Schleifscheiben selber schleifen in Umfangsrichtung. Die Maschine ist für ein sogenanntes Pendelschleifen ausgelegt, d. h. die ebenfalls mit ihren Achsen aufeinan­ derzu- bzw. voneinanderwegbewegbaren Schleifscheiben werden während des Schleifvorganges, bei dem das Werkstück um seine Achse pendelt, zugestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine der gat­ tungsgemäßen Art so auszugestalten, daß ein vollautomatisches Schleifen der an einem Werkstück zu schleifenden Flächen ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspru­ ches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß das Schleifen eines Werkstücks in einem Durchgang, also nicht durch ein sogenanntes Pendelschleifen erfolgt. Durch den Antrieb der Werkstückauf­ nahme in x- und y-Richtung und durch deren Drehbarkeit um eine z-Achse ausschließlich mittels numerisch gesteuerter Motoren wird ermöglicht, die Werkstücke längs beliebiger Kurven, also auch zum Schleifen von verwun­ den gekrümmten Flächen an der Schleifscheibe entlang zu führen. Durch die Drehbarkeit der Werkstückaufnahme um ihre Schwenkachse wird wei­ terhin ermöglicht, die Werkstückaufnahme zum automatisierten Beschicken jeweils in eine zum Zuführen bzw. zur Entnahme von Werkstücken geeig­ nete Stellung zu drehen, wobei bei dieser Drehung Verschiebebewegungen in x- bzw. y-Richtung überlagert werden können. Wenn ein vollautomati­ siertes Schleifen in nur einem Durchgang nicht möglich ist, dann können auf der Werkstückaufnahme mehrere Spannvorrichtungen vorgesehen sein, wobei mittels der Greifer ein automatisiertes Umsetzen der Werkstücke von einer Spannvorrichtung in eine andere Spannvorrichtung ermöglicht wird.

Das Schleifen mittels einer Topf-Schleifscheibe, die mit ihrem Stirnrand schleift, ermöglicht es, zusammen mit den Merkmalen des Anspruches 2 das Schleifen einer Fläche in nur einem Durchgang vorzunehmen, also kein Pendelschleifen vorzusehen. Für alle gängigen Teile der gattungsgemäßen Art reichen die im Anspruch 3 angegebenen Bewegungsmöglichkeiten aus. Lediglich wenn Scheren mit stark gekrümmten Scherenteilen, wie z. B. Na­ gelscheren, geschliffen werden sollen, dann muß die Werkstückaufnahme gemäß Anspruch 4 um eine zur Verschiebeebene des Kreuz-Schlittens senkrechte Achse drehbar sein.

Die Weiterbildung nach Anspruch 5 ermöglicht ein automatisiertes Umset­ zen der Werkstücke von einer Spannvorrichtung in eine andere Spannvor­ richtung, so daß in einem Durchgang auf einer Maschine alle zu schleifen­ den Flächen geschliffen werden können.

Die Ansprüche 6 bis 8 geben die Maßnahmen an, mittels derer sicherge­ stellt ist, daß die zu schleifenden Werkstücke völlig sicher in den Spann­ vorrichtungen gehalten werden, so daß sie dort auch bei einem Ausfall der Druck- oder Energieversorgungssysteme nicht herausfallen können.

Anspruch 9 gibt vorteilhafte konstruktive Einzelheiten wieder.

Anspruch 10 gibt eine Ausführungsform wieder, bei der trotz Einhalten eines festen Winkels zwischen der Schwenkachse der Werkstückaufnahme und der Drehachse der Topf-Schleifscheibe die Werkstücke längs beliebi­ ger Kurven an der Schleifscheibe entlang geführt werden können.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigt

Fig. 1 eine Schere in Draufsicht,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Bereich eines Scherenteiles,

Fig. 3 eine Schleifmaschine nach der Erfindung mit Werkstückzubringer in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 eine Stirnansicht einer Werkstückaufnahme mit vier Spannvorrich­ tungen gemäß dem Sichtpfeil IV in Fig. 3 und 5, wobei eine Spann­ vorrichtung gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig. 5 geschnitten dar­ gestellt ist,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Werkstückaufnahme gemäß dem Sichtpfeil V in Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt durch eine Spannvorrichtung gemäß der Schnittlinie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 eine Ansicht der Werkstückaufnahme gemäß dem Sichtpfeil VII in Fig. 4 und

Fig. 8 eine weitere Ansicht der Werkstückaufnahme gemäß dem Sichtpfeil VIII in Fig. 4.

Die Darstellung einer Schere in Fig. 1 und eines Teilausschnittes dieser Schere in Fig. 2 dient nur zur Erläuterung einiger Begriffe. Jede Schere besteht aus zwei Scherenteilen 1, 2, die nicht identisch sind und die auch als Unterbeck (Scherenteil 1) und Oberbeck (Scherenteil 2) bezeichnet werden. Die beiden Scherenteile 1, 2 sind mittels einer Schraube 3 schwenk­ bar miteinander verbunden, die durch eine entsprechende Bohrung des einen Scherenteils 2 und ein Loch 4 des anderen Scherenteils 1 hindurchgeführt ist. Jedes Scherenteil 1, 2 weist ein Auge 5 auf, das zum Hindurch­ stecken eines Daumens oder Fingers des Benutzers, also zur Betätigung der Schere dient. Jedes Scheren­ teil 1, 2 weist eine Scherkante 6 auf, die auch als Wate bezeichnet wird. Diese Scherkanten 6 werden beim Schneiden aneinander vorbeigeführt. Die einander zugewandten Innenflächen 7 jedes Scherenteils 1, 2 heißen benachbart zu den Scherkanten 6 Hohle 8, da sie in diesem Bereich nicht planflächig sondern voneinan­ der weggebogen sind. Diese Hohlen 8 erstrecken sich im wesentlichen von der Schraube 3 bis zur jeweili­ gen Spitze 9 des jeweiligen Scherenteils 1, 2. In dem Bereich zwischen der Schraube 3 und dem jeweiligen das Auge 5 tragenden Halm 10, dem sogenannten Zwi­ schen 11, sind die Innenflächen 7 jedes Scherenteils 1, 2 mit einer Auflauffläche versehen, die beim Schließen einer Schere dazu führen, daß hohlgebogene Scherkanten 6 scherend aneinander vorbeigeführt werden.

An den den Scherkanten 6 abgewandten Außenseiten weist jedes Scherenteil 1, 2 einen Rücken 12 auf. Außerdem weist es auf der der jeweiligen Innenfläche 7 abgewandten Außenfläche 13 ein Blatt 14, das jeweils etwa der Hohle 8 zugeordnet ist und ein sogenanntes Gewerbe 15 auf, das dem Zwischen 11 zugeordnet ist. Die Schraube 3 ist im Bereich des Gewerbes 15 angeord­ net. In Verlängerung der Scherkante 6 ist am Gewerbe 15 eine dem Rücken 12 gegenüberliegende Schmalseite 6a, die sogenannte Wateschore, ausgebildet.

An jedem Scherenteil 1 bzw. 2 müssen in einem Arbeits­ gang die Innenfläche 7, also die Hohle 8 und das Zwischen 11, in einem weiteren Arbeitsgang die Außen­ fläche 13, also das Blatt 14 und das Gewerbe 15, in einem weiteren Arbeitsgang der Rücken 12 und in einem weiteren Arbeitsgang die Scherkante 6 und die Schmalseite 6a geschliffen werden. Die Reihenfolge dieser vier Schleifvorgänge ist durch die vorstehende Reihenfolge nicht vorgegeben. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, verlaufen alle vier zu schleifenden Bereiche im wesentlichen parallel zueinander und zu einer gemeinsamen Hauptlängsrichtung 15a von Innen­ fläche 7, Außenfläche 13, Scherkante 6 und Rücken 12. Obwohl das in den nachfolgend zu beschreibenden Zeichnun­ gen angedeutete Scherenteil 1 konstruktiv nicht identisch mit dem Scherenteil 1 aus Fig. 1 ist, werden wegen der grundsätzlichen Übereinstimmung die vorstehend zu den einzelnen Begriffen angegebenen Bezugszeichen verwendet, soweit dies notwendig ist.

Die insbesondere in Fig. 3 dargestellte Schleifma­ schine weist ein Maschinengestell 16 auf, auf dem ein x-Schlitten 17 auf einer ortsfest zum Maschinenge­ stell 16 angebrachten Führung 18 verschiebbar angeord­ net ist. Der x-Schlitten 17 ist mittels eines nur angedeuteten Motors 19 antreibbar. Auf dem x-Schlit­ ten 17 ist eine Führung 20 für einen y-Schlitten ange­ bracht, auf der der y-Schlitten 21 mittels eines Motors 22 über einen angedeuteten Spindeltrieb 23 verschiebbar geführt ist. Der x-Schlitten 17 und der y-Schlitten 21 sind senkrecht zueinander in x- bzw. y-Richtung verschiebbar. Der y-Schlitten 21 ist also durch gemeinsame Ansteuerung der Motoren 19 und 22 in einer durch die x-Richtung und die y-Richtung aufgespannten x-y-Ebene verschiebbar. Beide Schlitten 17, 21 bilden also einen sogenannten Kreuzschlitten. An dem y-Schlitten 21 sind Kragarme 24, 26 für eine Werkstückaufnahme 25 angebracht. Mittels dieser Krag­ arme 24, 26 wird erreicht, daß die Werkstückaufnahme 25 frei über den y-Schlitten 21 vorragt. Die Werkstückauf­ nahme 25 ist um ihre zur x-Achse parallele z-Achse dreh- bzw. schwenkbar. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist zum diesbezüglichen Schwenkantrieb am y-Schlitten 21 ein Motor 27 angebracht, der über einen Riementrieb 28 Verschwenkbewegungen der Werkstückaufnahme 25 um die z-Achse herbeiführt. Der x-Schlitten 17 und damit der gesamte Kreuzschlitten samt Werkstückauf­ nahme 25 ist auf einer verschwenkbaren Platte 25a angeordnet, die auf dem Maschinengestell 16 um eine vertikale Achse 25b schwenkbar abgestützt ist.

Die drei Motoren 19, 22, 27 sind über eine CNC-Steue­ rung 29 ansteuerbar.

Auf dem Maschinengestell 16 ist weiterhin eine Schleif­ einrichtung 30 angebracht, die mit einer Topf-Schleif­ scheibe 31 versehen ist, die um eine zur mittleren Lage der y-Achse parallele Drehachse 32 mittels eines Motors 32a drehantreibbar ist. Die Drehachse 32 ist während des Schleifens ortsfest, d. h. die Topf-Schleif­ scheibe 31 kann während des Schleifens nicht zum Scherenteil 1 zugestellt werden. Eine den Verschleiß der Topf-Schleifscheibe 31 ausgleichende Nachstellung zwischen zwei Schleifvorgängen ist dagegen möglich. Aufgrund ihrer topfförmigen Ausgestaltung kommt beim Schleifen nur ihre schmale Stirnseite 33 zum Eingriff. Die Achse 25b der schwenkbaren Platte 25a befindet sich etwa unterhalb der Topf-Schleifscheibe 31. Die Platte 25a mit dem Kreuzschlitten und der Werkstückauf­ nahme 25 kann etwa um 15° gegenüber einer zur y-Achse parallelen Mittellage verschwenkt werden. Hierdurch wird es ermöglicht, beim Schleifen einen Hohlschliff, einen balligen Schliff oder einen ebenen Schliff an dem zu schleifenden Werkstück zu erzeugen. Für die Herstellung bestimmter Teile bleibt die Einstellung der Platte 25a konstant. Beim Schleifen von Scheren­ teilen 1, 2 muß deren Innenfläche 7 mit einem Hohlschliff versehen werden. In einem solchen Fall erhalten alle zu schleifenden Flächen einen Hohlschliff.

Oberhalb der Werkstückaufnahme 25 ist ein Werkstück­ zubringer 34 angeordnet, der eine horizontal und parallel zur y-Achse verlaufende Schiene 35 aufweist, auf der zwei Schlitten 36, 37 in Richtung 38 linear verschiebbar sind. Auf jedem Schlitten 36, 37 ist wiederum ein Transportarm 39 bzw. 40 angeordnet, der - ebenfalls nach Art eines Schlittens - in Richtung 41 verschiebbar ist, die senkrecht zur Richtung 38 und vertikal verläuft. Am unteren Ende eines jeden Transportarms 39 bzw. 40 ist jeweils ein 2-Finger-Pa­ rallel-Greifer 42, 42a angebracht, bei dem es sich um ein aus der Robotertechnik bekanntes Bauteil handelt. Dieser Greifer 42, 42a kann jeweils zwischen seinen Fingern 43 ein Werkstück, bei dem es sich im vorliegenden Fall um ein Scherenteil 1 handelt, ergreifen. Die den beiden Transportarmen 39, 40 zugeordneten Greifer 42, 42a sind jeweils um drei zueinander senkrecht angeordnete Schwenkachsen 44, 45, 46 verschwenkbar, von denen zwei Achsen 44, 45 parallel zu den x- und y-Richtungen verlaufen. Die Antriebsmotoren für die Schlitten 36, 37, die Transportarme 39, 40, die Greifer 42, 42a und die Finger 43 sind nicht dargestellt. Ihre Ansteuerung erfolgt ebenfalls von der Steuerung 29.

In der Nähe des Maschinengestells 16 ist eine kassetten­ artige Werkstück-Lagereinrichtung 47 angeordnet, in der Werkstücke, also Scherenteile 1, nebeneinander und parallel zueinander gehalten sind und mittels einer Hubeinrichtung 48 herausgehoben werden können. Sie werden dann von dem Greifer 42a des Transportarmes 40 ergriffen. Anschließend verfährt der Schlitten 38 in Richtung zur Schleifeinrichtung 30, wo das Scheren­ teil 1 in weiter unten noch genauer beschriebener Weise übergeben wird. Der Antrieb der Lagereinrichtung 47 in Richtung des Bewegungspfeiles 49 und der Hubein­ richtung 48 in Richtung des Bewegungspfeiles 50 erfolgt ebenfalls über nicht dargestellte Motoren, die von der Steuerung 29 angesteuert werden.

Anstelle des vorstehend geschilderten Werkstückzubringers 34 kann auch ein handelsüblicher Industrie-Roboter eingesetzt werden.

Die Werkstückaufnahme 25 weist vier Spannvorrichtun­ gen A, B, C, D auf, die etwa parallel zur z-Achse angeordnet sind und jeweils senkrecht zu dieser um 90° gegeneinander versetzt sind, so daß eine Spannvor­ richtung B durch eine Drehung der Werkstückaufnahme 25 um 90° um die z-Achse in die Lage einer benachbarten Spannvorrichtung A bzw. C kommt. Dies ist insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich. Das Schleifen eines Scheren­ teils 1 erfolgt in einer Stellung, in der sich die jeweilige Spannvorrichtung A, B, C oder D vor der Schleifscheibe 31, also in der Stellung befindet, die in Fig. 4 die Spannvorrichtung D einnimmt. Die Spannvorrichtung A dient zur Aufnahme eines Scheren­ teils 1 in einer Stellung, daß dessen Innenfläche 7, also dessen Hohle 8 und dessen Zwischen 11, geschlif­ fen wird. Die Spannvorrichtung B dient dazu, das Scherenteil 1 zum Schleifen seines Rückens 12 aufzu­ nehmen. Die Spannvorrichtung C dient dazu, das Scheren­ teil 1 zum Schleifen seiner Außenfläche 13, also des Blattes 14 und des Gewerbes 15, zu halten, während die Spannvorrichtung C dazu dient, das Scherenteil 1 zum Schleifen seiner Scherkante 6 und der Schmal­ seite 6a aufzunehmen. Um dies zu verdeutlichen, sind Scherenteile 1 in den Fig. 5 und 7 jeweils in ihrer Einspannstellung in den Spannvorrichtung A, B, D bzw. C dargestellt.

Die vier Spannvorrichtungen A bis D sind auf einem etwa quaderförmigen Grundkörper 51 angebracht, der um die z-Achse schwenkantreibbar ist.

Die Spannvorrichtung A weist eine Grundplatte 52 auf, auf der sich ein ebenfalls weitgehend plattenför­ miger Auflageträger 53 befindet, auf dem wiederum eine Auflage 54 für das Scherenteil 1 angeordnet ist. Der Auflageträger 53 trägt also die Auflage 54. Die Spannvorrichtung A ist mittels Schrauben 55 am Grundkörper 51 befestigt.

Der Auflageträger 53 ist um eine Schwenkachse 56 schwenkbar, die quer zur z-Achse verläuft und sich in dem Bereich befindet, in dem die Spitze 9 des Scherenteils 1 angeordnet wird. Am entgegengesetzten Ende, also zugeordnet zu dem Übergangsbereich 57 zwischen dem Halm 10 und dem Zwischen 11 sind zwei Anschläge 58, 59 nach Art von Winkelhebeln angeordnet, gegen die ein auf der Auflage 54 mit seiner Außenfläche 13 aufliegendes Scherenteil 1, dessen Innenfläche 7 also frei nach oben liegt, gedrückt wird, und zwar mit dem Übergangsbereich 57. Unterhalb des Auflage­ trägers 53, und zwar zwischen diesem und der Grundplat­ te 52, an dem zur Schwenkachse 56 entgegengesetzten Ende des Auflageträgers 53 zwischen diesem und der Grundplatte 52 eine vorgespannte Druckfeder 60 angeord­ net, die beispielsweise aus einem gummiartigen Werkstoff besteht. Diese Druckfeder 60 drückt den Auflageträger 53 und damit auch die Auflage 54 und das auf diesem aufliegende Scherenteil 1 nach oben, so daß letzteres gegen die Anschläge 58, 59 gedrückt wird. Das Loch 4 ist hierbei von einem auf der Auflage 54 ausgebildeten Zentrierzapfen 61 aufgenommen. Die Auflage 54 ist mittels Schrauben 62 über Langlochverbindungen 63 in Längsrichtung einstellbar mit dem Auflageträger 53 verbunden.

Die winkelhebelartigen Anschläge 58, 59 sind an Öff­ nungs-Schließ-Hebeln 58a, 59a mittels Schrauben 58b, 59b befestigt, die in einem Lagergehäuse 64 schwenkbar gelagert sind, das mittels Schrauben 65 mit der Grund­ platte 52 verschraubt ist. Wie insbesondere aus Fig. 6 hervorgeht, sind die Anschläge 58, 59 mit Anschlagflä­ chen 66 versehen. An ihren entgegengesetzten Enden sind sie um jeweils eine Schwenkachse 67 schwenkbar gelagert. In diesem Bereich sind einander zugewandte Führungsflächen 68, 69 an den Hebeln 58a bzw. 59a ausgebildet, die von den Anschlagflächen 66 weg auf­ einander zulaufen. Dazwischen ist der Auflageträger 53 angeordnet. Wird dieser zur Grundplatte 52 hin gegen die Kraft der Druckfeder 60 verschwenkt, so werden die beiden Hebel 58a, 59a mit den Anschlägen 58, 59 im Bereich ihrer Anschlagflächen 66 voneinander weggeschwenk; die Spannvorrichtung wird also geöffnet. Die beiden Anschläge 58, 59 werden soweit voneinander weggeschwenkt, daß zwischen ihnen hindurch ein Scheren­ teil auf die Auflage 54 aufgelegt bzw. von dieser heruntergenommen werden kann. Wie aus Fig. 6 erkennbar ist, sind die beiden winkelhebelartigen Anschläge 58, 59 jeweils von außen mit vorgespannten Druckfedern 70 belastet, so daß sie immer aufeinanderzu gedrückt werden. Wenn sich der Auflageträger 53 und damit auch die Auflage 54 in ihrer den Anschlagflächen 66 benachbarten Einspannstellung für ein Scherenteil 1 befindet, werden die Anschläge 58, 59 auch entsprechend aufeinander zu gedrückt. Die Anschläge 58, 59 mit ihren Anschlagflächen 66 sind in der Schwenkrichtung des Auflageträgers 53 unbewegbar; das Scherenteil 1 wird also gegen die Anschlagflächen 66 zentriert. Die Hauptlängsrichtung 15a des Scherenteils 1 verläuft in eingespanntem Zustand des Scherenteils etwa parallel zur z-Achse.

Das Öffnen dieser Spannvorrichtung A gegen die Kraft der Druckfedern 60 und 70 erfolgt mittels eines Winkel­ hebels 71, der um eine Schwenkachse 72 an einem Lager­ bock 73 gelagert ist. Ein oberer etwa waagerecht verlaufender Betätigungshebel 74 des Winkelhebels 71 liegt auf einem mit der Auflage 54 verbundenen Mitneh­ mer 75 auf. Gegen den anderen als Antriebshebel 76 dienenden Hebel des Winkelhebels 71 liegt ein hydrau­ lisch beaufschlagbarer Antriebszylinder 77 an. Bei einer Beaufschlagung dieses Antriebszylinders 77 mit Drucköl drückt dieser den Auflageträger 53 in der geschilderten Weise in Richtung auf die Grundplatte 52. Das Schließen der Spannvorrichtung A erfolgt also ausschließlich über die vorgespannten Druckfedern 60, 70; das Öffnen erfolgt über einen hydraulisch beaufschlagbaren und entsprechend angesteuerten Antriebs­ zylinder 77.

Im Bereich der Spitze 9 des Scherenteils 1 ist ein Anschlag 78 am Auflageträger 53 angebracht gegen den das Scherenteil 1 mit seiner noch ungeschliffenen Scherkante 6 anliegt. Das Schleifen der Innenfläche 7 erfolgt in einer Stellung der Spannvorrichtung A entsprechend der Lage der Spannvorrichtung D in Fig. 4, wobei die Schleifscheibe 31 sich entsprechend dem Kraftrichtungspfeil 79 in Fig. 5 bewegt. Die diesem entsprechende Drehrichtung 80 ist in Fig. 3 ebenfalls eingezeichnet. Das Scherenteil 1 wird beim Schleifen also zum einen durch den Anpreßdruck in y-Richtung auf die Auflage 54 und durch den Schleifdruck in Drehrichtung 80 gegen den Anschlag 78 gedrückt. Die Führung des Scherenteils 1 beim Schleifen der Innen­ fläche 7 erfolgt in x- und y-Richtung durch entsprechende Ansteuerung der Motoren 19, 22. Die Innenfläche 7 erhält einen Drall um die Längsachse 15a durch Verschwen­ ken um die z-Achse durch entsprechende Ansteuerung des Motors 27. Es erfolgt also eine Ansteuerung aller drei Achsen, also der x-y-z-Achsen. Im Bereich der Anschläge 58, 59 liegt das Scherenteil 1 mit seinem Gewerbe 15 auf der Auflage 54 auf. Nach dem Schleifen der Innenfläche 7, die zuerst geschliffen wird, weist also das Scherenteil im Bereich der Innenfläche 7 und der Außenfläche 13 noch eine ausreichende Dicke für das Schleifen der Außenfläche 13 auf. Dies erfolgt im Anschluß an das Schleifen der Innenfläche 7, wobei das Scherenteil 1 in die Spannvorrichtung C aufgenommen wird, weshalb diese als nächstes beschrieben wird.

Die Spannvorrichtung C weist ebenfalls eine Grundplatte 81 auf, auf der ein Auflageträger 82 und wiederum auf diesem eine Auflage 83 angebracht ist. Die Grundplat­ te 81 ist mittels Schrauben 84 an dem Grundkörper 51 befestigt. Auf die Auflage 83 wird das Scherenteil 1 mit seiner bereits geschliffenen Innenfläche 7 aufgelegt, so daß seine Außenfläche 13 nach oben frei liegt und seine Hauptlängsrichtung 15a wieder etwa parallel zur z-Achse verläuft. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, ist die Auflage 83 mit dem Auflageträger 82 mittels Schrauben 85 und Langlochverbindungen 86 in Längsrichtung 15a des Scherenteils 1 einstellbar auf der Grundplatte 81 befestigt. Die Auflage 83 weist ebenfalls einen Zentrierzapfen 87 auf, der in das Loch 4 des Scherenteils 1 eingreift. In der Nähe der Spitze 9 des Scherenteils 1 ist ein Anschlag 88 an der Auflage 83 angebracht, gegen den das Scherenteil 1 mit seinem - noch ungeschliffenen - Rücken 12 anliegt.

Im Bereich des Halms 10 und des Gewerbes 15 des Scheren­ teils 1, also im Bereich des der Spitze 9 entgegenliegen­ den Endes der zu schleifenden Außenfläche 13, sind beiderseits der Auflage 83 und im wesentlichen parallel zu dieser zwei Klemmhebel 89, 90 um Schwenkzapfen 91 schwenkbar gelagert, die im wesentlichen senkrecht zur Auflage 83 bzw. der zu schleifenden Außenfläche 13 des Scherenteils 1 verlaufen. Diese Klemmhebel 89, 90 weisen an ihrem zum Anschlag 88 hin gewandten Ende jeweils einen Anschlag 92 bzw. 93 auf, von denen der Anschlag 92 am noch ungeschliffenen Rücken 12 im Bereich von dessen Übergang zum Halm 10 und der Anschlag 93 an der noch ungeschliffenen Schmalseite 6a zur Anlage kommt. Von der Spitze 9 des Scherenteils 1 aus gesehen ist der gleichermaßen wie der Anschlag 88 am Rücken 12 zur Anlage kommende Anschlag 92 hinter dem Zentrierzapfen 87 angeordnet, während von der Spitze 9 aus gesehen der an der Scherkante 6 zur Anlage kommende Anschlag 93 vor dem Zentrierzapfen 87 zur Anlage kommen. Die beiden Anschläge 92, 93 üben also beim Andruck gegen das Scherenteil 1 auf dieses ein Drehmoment um den Zentrierzapfen 87 aus, das den Rücken 12 des Scherenteils 1 im Bereich seiner Spitze 9 gegen den Anschlag 88 drückt, wodurch eine sichere genau zentrierte Lage des Scherenteils 1 in der Spannvorrichtung gewährleistet ist. Wie insbe­ sondere aus Fig. 4 und 8 ersichtlich, übergreifen die Anschläge 88, 92, 93 die Außenfläche 13 des Scheren­ teils 1 nicht, so daß die Außenfläche 13 völlig frei zum Angriff des Schleifscheibe 31 liegt.

Zwischen einem mit der Grundplatte 81 verbundenen Widerlager 94 und den den Anschlägen 92, 93 abgewandten Enden der Klemmhebel 89, 90 sind vorgespannte Druck­ federn 95 angeordnet, die beispielsweise aus einem gummiartigen Kunststoff bestehen können. Diese Druck­ federn 95 belasten die Klemmhebel 89, 90 um die Schwenk­ zapfen 91 in der Weise, daß die Anschläge 92, 93 aufeinander zu, also gegen das Scherenteil 1 gedrückt werden. Zum Öffnen der hierdurch gebildeten Klemmein­ richtung sind am Auflageträger 82, und zwar - von der Spitze 9 des Scherenteils 1 aus gesehen - noch vor den Anschlägen 92, 93 hydraulisch beaufschlagbare Öffnungs-Zylinder 96 angebracht, die im Falle der Beaufschlagung gegen entsprechende Anlageflächen 97 der Klemmhebel 89, 90 zur Anlage kommen und die Klemmhebel 89 bzw. 90 um die Schwenkzapfen 91 gegen die Kraft der Druckfeder 95 verschwenken. Die Anschläge 92, 93 werden hierdurch in eine derart voneinander beabstandete Stellung gebracht, daß ein auf der Auflage 83 liegendes Scherenteil 1 abgehoben bzw. ein Scheren­ teil 1 auf die Auflage 83 aufgelegt werden kann. Nach dem Entlasten der Öffnungs-Zylinder 96 werden die Klemmhebel 89, 90 wieder in ihre in Fig. 7 darge­ stellte Schließstellung verschwenkt.

Das Schleifen der Außenfläche 13 des Scherenteils 1 in der in die Spannvorrichtung C eingespannten Lage erfolgt ebenfalls in der Stellung dieser Spannvorrich­ tung C entsprechend der Lage der Spannvorrichtung D in Fig. 4. Die Schleifkraft greift auch hierbei entsprechend dem Kraftrichtungspfeil 79 an, d. h. auf das Scherenteil 1 wird eine Kraft ausgeübt, die es noch verstärkt gegen den Anschlag 88 drückt. Außerdem wird das Scherenteil 1 beim Schleifen auf die Auflage 83 gedrückt. Es hat also eine genau definierte Lage. Nach dem Schleifen der Außenfläche 13 haben die Außen­ fläche 13 und die Innenfläche 7 eine genau vorherbe­ stimmte Stellung zueinander.

Die Spannvorrichtungen B und D sind im wesentlichen spiegelsymmetrisch zueinander aufgebaut, so daß sie gemeinsam beschrieben werden. Soweit die Einzelteile identisch sind, werden sie mit derselben Bezugsziffer versehen, soweit sie aufgrund der Spiegelsymmetrie nur ähnlich sind, werden sie mit einem hochgesetzten Strich bezeichnet. Beide Spannvorrichtungen B und D bestehen jeweils aus zwei untereinander sehr ähnlichen Klemmeinrichtungen 98, 99 bzw. 98', 99'. Sie weisen - wie aus der Schnittdarstellung in Fig. 4 rechts hervorgeht - einen nach Art eines auf dem Kopf stehenden T ausgebildeten Schwenkhebel 100 auf, der beim Zusammen­ treffen des Längssteges 101 und des Quersteges 102 um ein Schwenklager 103 schwenkbar gelagert ist. Am freien Ende des Längssteges 101 befindet sich ein parallel zum Quersteg 102 abstehender Anschlag 104 mit einer dem Quersteg 102 zugewandten Anschlagfläche 105. Der Schwenkhebel 100 ist an einem Lagerbock 106 bzw 106' gelagert, der mittels Schrauben 107 am Grundkörper 51 der Werkstückaufnahme 25 befestigt ist. Zwischen dem Längssteg 101 des Schwenkhebels 100 und dem Grundkörper 51 ist jeweils ein hydraulisch beaufschlagbarer Öffnungs-Zylinder 108 angeordnet, der sich einerseits am Lagerbock 106 und andererseits am Quersteg 102 abstützt. Auf der anderen Seite des Längssteges 101 ist eine vorgespannte Schrauben-Druck­ feder 109 angeordnet, die sich ebenfalls einerseits gegen den Lagerbock 106 bzw. 106' und andererseits gegen den Quersteg 102 abstützt. Auf den beiden paar­ weise einander zugehörigen Lagerböcken 106 bzw. 106' sind unterhalb der Anschläge 104 und den Anschlag­ flächen 105 zugewandt eine Auflage 110 bzw. 110' angeordnet, die mittels Schrauben 111 und Langlochver­ bindungen 112 in Längsrichtung des auf ihnen aufzulegen­ den Scherenteils 1 einstellbar sind. An dem der Spitze 9 des Scherenteils 1 zugeordneten Ende der jeweiligen Auflage 110 bzw. 110' ist ein Anschlag 113 bzw. 113' befestigt, gegen den in der Spannvorrichtung B der Rücken 12 des Scherenteils 1 und in der Spannvorrich­ tung D die Scherkante 6 des Scherenteils 1 anliegt. Bei nicht beaufschlagtem Öffnungs-Zylinder 108 wird der Schwenkhebel 100 von der Druckfeder 109 derart verschwenkt, daß der Anschlag 104 mit seiner Anschlag­ fläche 105 zur Auflage 110 bzw. 110' hinbewegt wird, wodurch das Scherenteil 1 auf der Auflage 110 bzw. 110' festgespannt wird. Zum Lösen dieser Einspannung werden die Öffnungs-Zylinder 108 hydraulisch beaufschlagt, wodurch der jeweilige Schwenkhebel 100 zusammen mit dem entsprechenden Anschlag 104 gegen die Kraft der Druckfeder 109 verschwenkt und von der jeweiligen Auflage 110 bzw. 110' wegbewegt wird. Das Schleifen der Scherkante 6 und der Schmalseite 6a erfolgt als Drittes. Als Viertes und Letztes erfolgt das Schleifen des Rückens 12 des Scherenteils 1. Die Scherenteile liegen außer im Bereich ihrer Spitze 9 gegen den Anschlag 113 bzw. 113' noch gegen einen Zentrierzapfen 114 an, der an der jeweiligen Auflage 110 bzw. 110' ausgebildet ist, und in das Loch 4 eingreift. Es ist also sichergestellt, daß die Scherenteile durch die Schleifkraft 79 gegen die Anschläge 113 bzw. 113' und gegen die Zentrierzapfen 114 angedrückt werden, wobei ihre Hauptlängsrichtung 15a wieder etwa parallel zur z-Achse verläuft.

Nachfolgend wird ein vollständiger Schleifzyklus beschrieben. Der am Schlitten 36 mit Transportarm 39 befindliche Greifer 42 kann - bezogen auf die Schiene 35 - zwei Positionen einnehmen, nämlich eine Pos. 1 und eine Pos. 2, die - wie sich aus Fig. 4 ergibt - jeweils mittig über der der Schleifscheibe 31 zugewandten Spannvorrichtung, beispielsweise also der Spannvorrichtung D in Fig. 4, und der mittleren oberen Spannvorrichtung, also beispielsweise der in Fig. 4 obenliegenden Spannvorrichtung A befinden. Der andere dem Schlitten 37 zugeordnete Greifer 42a kann in Pos. 2 und eine Position Pos. 3 verfahren werden; letztere ist - wie Fig. 3 entnehmbar ist - der Lagereinrichtung 47 zugeordnet.

In einer Ausgangs- oder Grundstellung befindet sich die Werkstückaufnahme 25 in der in Fig. 4 dargestellten Stellung. Der Greifer 42 befindet sich in Pos. 1. Der Greifer 42a befindet sich in Pos. 2. Die Spannvor­ richtung A ist oben in Pos. 2, also unterhalb des Greifers 42a. Der Greifer 42 entnimmt ein fertig geschliffens Scherenteil 1 aus der der Schleifscheibe 31 zugewandten Spannvorrichtung D. Der Greifer 42a legt ein ungeschliffenes Scherenteil 1 in die Spannvorrich­ tung A. Anschließend erfolgt das Schleifen der Innen­ fläche 7 des Scherenteils 1.

Während dieses Schleifvorgangs übergibt der Greifer 42 das fertige Scherenteil 1 an den Greifer 42a. Dieser wird in Pos. 3 verfahren und legt das fertige Scheren­ teil in der Hubeinrichtung 48 der Lagereinrichtung 47 ab. Der Greifer 42a wird leer in Pos. 2 zurückverfahren.

Nach dem Schleifen der Innenfläche 7 wird die Spann­ vorrichtung A wieder nach oben verschwenkt. Der Greifer 42 entnimmt das Scherenteil 1 aus der Spannvorrichtung A und übergibt es an den Greifer 42a. Dabei wird das Scherenteil 1 gewendet. Die Werkstückaufnahme 25 wird um 180° gedreht, so daß die Spannvorrichtung C nach oben kommt. Gleichzeitig wird der y-Schlitten 21 so verfahren, daß die Spannvorrichtung C unter den Greifer 42a in Pos. 2 kommt. Der Greifer 42a legt das Scherenteil 1 in die Spannvorrichtung C. Anschlies­ send wird die Werkstückaufnahme um 90° in ihre Arbeits­ stellung vor der Schleifscheibe 31 gedreht. Es erfolgt das Schleifen der Außenfläche 13. Der Greifer 42a wird in Pos. 3 verfahren und holt ein ungeschliffenes Scherenteil 1 aus der Lagereinrichtung 47.

Nach dem Schleifen der Außenfläche 13 wird die Werkstück­ aufnahme 25 wieder um 90° zurückgedreht, so daß die Spannvorrichtung C nach oben kommt. Der darüber in Pos. 1 befindliche Greifer 42 entnimmt das Scherenteil 1 aus der Spannvorrichtung C. Die Werkstückaufnahme 25 wird anschließend so gedreht, daß die Spannvorrich­ tung A wieder nach oben kommt. Gleichzeitig fährt der Greifer 42 in Pos. 2 und legt das Scherenteil 1 in die Spannvorrichtung B. Anschließend wird die Werkstückaufnahme um 180° gedreht und es erfolgt das Schleifen der Scherkante 6.

Hiernach wird die Werkstückaufnahme 25 wieder um 180° gedreht, so daß die Spannvorrichtung A wieder nach oben kommt. Der Greifer 42 befindet sich in Pos. 2 oberhalb der Spannvorrichtung B und entnimmt das Scherenteil 1 und verfährt in Pos. 1. Der y-Schlit­ ten 21 wird in entgegengesetzter Richtung verfahren, so daß sich der Greifer 42 mit dem Scherenteil 1 oberhalb der Spannvorrichtung D befindet. Er legt das Scherenteil 1 in die Spannvorrichtung D ein. Anschließend erfolgt das Schleifen des Rückens 12. Während dieser Zeit fährt der Greifer 42a, der sich bisher immer noch oberhalb der Lagereinrichtung 47 befunden hat, mit einem neuen ungeschliffenen Scheren­ teil 1 in Pos. 2. Anschließend wiederholt sich dieser Schleifzyklus.

Durch entsprechende Ansteuerung der Motoren 19, 22, 27 mittels der Steuerung 29 führen die Scherenteile 1 beim Schleifen eine überlagerte Bewegung in x- und y-Richtung und um die z-Achse aus.

Claims (10)

1. Schleifmaschine zum Schleifen langgestreckter Werkstücke mit mehre­ ren zu einer gemeinsamen Hauptlängsrichtung im wesentlichen paral­ lelen zu schleifenden Flächen, nämlich zum Schleifen von Scherentei­ len, Messerklingen oder schneidenden Handwerkzeugen, mit

• - einer Schleifeinrichtung (30) mit einer um eine Drehachse (32) drehan­ treibbaren Topf-Schleifscheibe (31);
• - einem in einer zur Drehachse (32) parallelen Bewegungsebene (x-y- Ebene) verschiebbaren Kreuz-Schlitten (17, 21);
• - einer Werkstückaufnahme (25);
• - 
  • - die auf dem Kreuz-Schlitten (17, 21) angeordnet ist,
  • - die eine Schwenkachse (z-Achse) aufweist,
  • - die parallel zu der Bewegungsebene (x-y-Ebene) des Kreuz- Schlittens (17, 21) verläuft und
  • - die eine derart an der Werkstückaufnahme (25) angeordnete- Spannvorrichtung (A, B, C, D) aufweist, daß die Hauptlängs­ richtung (15a) eines eingespannten Werkstückes (Scherenteil 1) im wesentlichen parallel zu der Schwenkachse (z-Achse) ver­ läuft,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Werkstückaufnahme (25) einen um die Schwenkachse (z- Achse) drehbaren Grundkörper (51) aufweist, der zur Aufnahme einer der Zahl der an dem Werkstück (Scherenteil 1) zu schleifenden Flächen entsprechenden Zahl von Spannvorrichtungen (A, B, C, D) zum Ein­ spannen eines Werkstückes (Scherenteil 1) mit im wesentlichen parallel zu der Schwenkachse (z-Achse) verlaufender Hauptlängsrichtung (15a) ausgebildet ist,
daß numerisch gesteuerte Motoren (19, 22, 27) zum ausschließlichen Antrieb des Kreuz-Schlittens (17, 21) in seiner Bewegungsebene (x-y- Ebene) und der Werkstückaufnahme (25) um ihre Schwenkachse (z- Achse) während des Schleifens vorgesehen sind und
daß oberhalb der Werkstückaufnahme (25) an Transportarmen (39, 40) angebrachte Greifer (42, 42a) zur Zuführung eines Werkstückes (Scherenteil 1) und zur Entnahme eines Werkstückes (Scherenteil 1) aus einer Spannvorrichtung (A, B, C, D) und gegebenenfalls zum Um­ setzen von dem Werkstück (Scherenteil 1) von einer Spannvorrichtung (A, B, C, D) in eine andere Spannvorrichtung (B, C, D, A) vorgesehen sind.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Topf-Schleifscheibe (31) während des Schleifens ortsfest angeordnet ist.

3. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahme (25) nur in einer Ebene (x-y-Ebene) verschiebbar und nur um die Schwenkachse (z-Achse) drehbar ausgebildet ist.

4. Schleifmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahme (25) zusätzlich um eine zur Bewegungsebene (x- y-Ebene) des Kreuz-Schlittens (17, 21) senkrechte Achse drehbar ist.

5. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahme (25) vier im Abstand von 90° angeordnete Spann­ vorrichtungen (A, B, C, D) aufweist.

6. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spannvorrichtung (A, B, C, C) jeweils eine Auflage (54, 83, 110, 110') und mindestens einen Anschlag (58, 59, 92, 93, 104) für das Werkstück (Scherenteil 1) aufweist, von denen mindestens ein Teil zum Einspan­ nen des Werkstückes in Richtung zu dem anderen Teil hin und zum Freigeben des Werkstückes von diesem weg bewegbar ist.

7. Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Teil eine vorgespannte Druckfeder (60, 95, 109) angreift und dieses Teil zu dem anderen Teil drückt.

8. Schleifmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Teil ein hydraulisch beaufschlagbarer Öffnungs-Zylinder (77, 96, 108) angreift, der der Druckfeder (60, 95, 109) entgegengesetzt wirkt.

9. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahme (25) frei in Richtung auf die Schleifscheibe (31) über den y-Schlitten (21) vorragend auf diesem angebracht ist.

10. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (z-Achse) während des Schleifens unter einem festen Winkel ungefähr senkrecht zu der Drehachse (32) der Topf-Schleif­ scheibe (31) verläuft.