DE3914720C2

DE3914720C2 -

Info

Publication number: DE3914720C2
Application number: DE3914720A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Maschinenfabrik Ernst Thielenhaus 5600 Wuppertal De GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Ernst Thielenhaus 5600 Wuppertal De GmbH
Priority date: 1989-05-04
Filing date: 1989-05-04
Publication date: 1992-06-25
Also published as: GB2230984A; IT9020107A0; FR2646625A1; GB2230984B; DE3914720A1; IT1239716B; US5133155A; IT9020107A1; GB9009533D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkstückaufnahme für eine Schleifmaschine, insbes. eine Feinschleifmaschine, zum Schleifen von Kraftfahrzeugbremsscheiben, die einen Bremsscheibentopf und einen Bremsscheibenkranz aufweisen, an dem beim Schleifvorgang beidseits um eine horizontale Achse rotierende Schleifscheibe anliegen, wobei die Werkstückaufnahme einen Werkstückhalter und einen Werkstückgegenhalter aufweist, die beide in axialer Richtung aus einer Ladeposition in eine Arbeitsposition verfahrbar sind und die zu bearbeitende Bremsscheibe mit vorgegebener Spannkraft am Bremsscheibentopf einspannen.

Bei einer aus der Praxis bekannten Werkstückaufnahme für eine Schleifmaschine, von der die Erfindung ausgeht, wird die Spannkraft am Maschinengestell abgestützt. Bei hoher Spannkraft erfährt das Maschinengestell entsprechende elastische Verformungen. Daraus resultieren in bezug auf die Positionierung der zu bearbeitenden Bremsscheiben Ungenauigkeiten, die die Bearbeitungsqualität beeinträchtigen können.

Für das Schnellwechseln von Schleifscheiben ist es bekannt, einen geschlossenen Spannkraftkreis zu bilden, um das Maschinengestell von den Spannkräften zu entlasten (DE 37 24 697 A1).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkstückaufnahme für eine Schleifmaschine, insbes. eine Feinschleifmaschine zum Schleifen von Kraftfahrzeugbremsscheiben zu schaffen, die es erlaubt, den Schleifvorgang mit sehr hoher Genauigkeit durchzuführen.

Diese Aufgabe ist bei der Werkstückaufnahme nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß

a) der Werkstückhalter mit einer ein- und ausfahrbaren rotierend angetriebenen Werkstückhalterhohlspindel, einem darin angeordneten, mit der Werkstückhalterhohlspindel rotierenden und hakenartig ausgebildeten Spannelement mit Spannzugstange sowie einem an den Boden des Bremsscheibentopfes von einer Seite her mit einem ringförmigen Ansatz anlegbaren Spannkopf ausgerüstet ist,
b) der Werkstückgegenhalter mit einem an den Boden des Bremsscheibentopfes von der anderen Seite her mit einem ringförmigen Gegensatz anlegbaren Spanngegenkopf und einem Spanngegenelement ausgerüstet ist, in welches sich das Spannelement einhakt,
c) eine Tragwelle für den Spanngegenkopf in einem Tragwellengehäuse drehbar gelagert sowie mit dem Tragwellengehäuse in axialer Richtung verfahrbar ist und
d) einen um zwei Achsen flexiblen Adapter zwischen Spanngegenkopf und Tragwelle vorgesehen ist, der ein Aufnahmeteil für die Tragwelle und ein Anschlußteil für den Spanngegenkopf sowie zwischen dem Aufnahmeteil und dem Anschlußteil elastisch nachgiebige Elemente aufweist,

wobei beim Zusammenfahren des Werkstückhalters und des Werkstückgegenhalters durch Ausfahren der Werkstückhalterhohlspindel sowie durch entsprechendes Verfahren des Tragwellengehäuses mit der Tragwelle unter Einlegen des Bodens des Bremsscheibentopfes zwischen den Ansatz und Gegensatz das Spannelement in das Spanngegenelement einhakt und die Werkstückaufnahmekraft über die Spannzugstange aufbringbar ist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es bei einer Werkstückaufnahme des eingangs beschriebenen Aufbaues nicht erforderlich ist, die Spannkraft am Maschinengestell abzustützen. Es ist vielmehr durch die erfindungsgemäße Kombination möglich, einen in sich geschlossenen Spannkreis einzurichten, wenn ein besonderer Freiheitsgrad durch den um zwei Achsen flexiblen Adapter zwischen Spanngegenkopf und Tragwelle belassen wird. Die eingangs beschriebenen, störenden Verformungen des Maschinengestells treten dann nicht mehr auf.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So kann man die Spannzugstange an eine Spannzylinderkolbenanordnung anschließen, die in der Werkstückhohlspindel oder dahinter angeordnet ist. Eine bevorzugte Ausführungsform, die sich durch Einfachheit und Funktionssicherheit auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement aus mehreren kreisförmig angeordneten und klammerartig ausgebildeten Zughaken besteht, die einenends einen pilzförmigen Kopf an der Spannzugstange und anderenends einen entsprechenden Kopf an dem Spanngegenelement umgreifen und über die Spannzugstange zu betätigen sind.

Im allgemeinen wird man bei der erfindungsgemäßen Schleifmaschine Vorsorge treffen, daß das Drehmoment nicht über die zu bearbeitende Bremsscheibe auf den Spanngegenkopf übertragen wird. Dazu lehrt die Erfindung, daß der Spannkopf eine axiale, im Querschnitt von der Kreisform abweichende Zentrieröffnung und der Spanngegenkopf einen entsprechenden Zentrieransatz aufweisen, die beim Zusammenfahren des Spannkopfs und des Spanngegenkopfs formschlüssig ineinandergreifen.

Der beschriebene Aufbau der Werkstückaufnahme bringt in kinematischer Hinsicht weitere Vorteile. So ist es möglich, die zu bearbeitenden Bremsscheiben in einer Position in der Werkstückaufnahme aufzunehmen, die mit den Toleranzen einer Beschick- und Entleervorrichtung behaftet ist, um danach die gesamte Werkstückaufnahme mit der aufgenommenen zu bearbeitenden Bremsscheibe in eine sehr genaue Bearbeitungsposition in axialer Richtung zu verfahren. Das kann über sehr genau arbeitende Stelltriebe erfolgen, die z. B. an dem Tragwellengehäuse angreifen, welches ohnehin in axialer Richtung verfahrbar ist. Die erfindungsgemäße Werkstückaufnahme kann durch diese Axialverstellung ohne Schwierigkeiten für die Bearbeitung von Bremsscheiben unterschiedlicher Höhe des Bremsscheibentopfes eingerichtet werden, ohne daß sich an der Bearbeitungsposition etwas ändert. Es kann aber entsprechend auch der Werkstückhalter über einen Stelltrieb verstellt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schleifmaschine mit einer erfindungsgemäßen Werkstückaufnahme,

Fig. 2 die Ansicht des Gegenstandes der Fig. 1 in Rich tung des Pfeiles A,

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand der Fig. 2 im Bereich der Werkstückaufnahme im Axialschnitt,

Fig. 4 vergrößert den die Werkstückaufnahme darstellenden Ausschnitt A aus Fig. 3,

Fig. 5 die Werkstückaufnahme nach Fig. 4 in anderer Funktions stellung,

Fig. 6 vergrößert den einen Adapter betreffenden Ausschnitt B aus Fig. 3,

Fig. 7 den Schnitt in Richtung A-A durch den Adapter nach Fig. 6 und

Fig. 8 vergrößert den ein Tragwellengehäuse betreffenden Ausschnitt C aus Fig. 3 im Schnitt.

Die in den Figuren dargestellte Schleifmaschine ist eine Feinschleifmaschine. Sie ist für das Schleifen von Kraft fahrzeugbremsscheiben 1 eingerichtet. Die Kraftfahrzeug bremsscheiben 1 besitzen einen Bremsscheibentopf 2 und einen Bremsscheibenkranz 3. Der Bremsscheibenkranz 3 er fährt die Schleifbearbeitung.

Zum grundsätzlichen Aufbau der Schleifmaschine gehören ein Maschinengestell 4, eine im Maschinengestell 4 gela gerte, um eine horizontale Achse rotierende Werkstückauf nahme 5 und zwei ebenfalls um eine horizontale Achse ro tierende Schleifscheiben 6. Die Schleifscheiben 6 liegen beim Schleifvorgang beidseits an dem jeweils zu bearbei tenden Bremsscheibenkranz 3 an. Zum Ausführungsbeispiel gehört gemäß Fig. 1 auch eine Beschick- und Ent leereinrichtung 7 für die Werkstückaufnahme 5, die die zu bearbeitenden Bremsscheiben 1 von einem Zuführrollgang 8 abnimmt bzw. einen in umgekehrter Richtung arbeitenden Abführrollgang abgibt, wobei ein Höhenadapter 9 zwischen geschaltet ist. Dieser stellt sicher, daß die Beschick- und Entleereinrichtung 7 unabhängig von der Höhe der Bremsscheibentöpfe 2, stets aus gleichen Positionen heraus arbeitet und die Bremsscheiben 1 unabhängig von unter schiedlicher Topfhöhe der Werkstückaufnahme 5 übergeben werden können.

Insbes. aus den Fig. 3 sowie 4 und 5 entnimmt man, daß die Werkstückaufnahme 5 einen Werkstückhalter 10 und einen Werkstückgegenhalter 11 aufweist, die beide in axialer Richtung aus einer Ladeposition 12 in eine Arbeitsposition 13 verfahrbar sind sowie die jeweils zu bearbeitende Bremsscheibe 1 mit vorgegebener Spannkraft am Boden 14 des Bremsscheibentopfs 2 einspannen. Der Werkstückhalter 10 ist mit einer ein- und ausfahrbaren, rotierend ange triebenen Werkstückhalterhohlspindel 15 versehen. In der Werkstückhalterhohlspindel 15 ist ein Spannelement 16 an geordnet, welches mit der Werkstückhalterhohlspindel 15 rotiert und an eine ebenfalls rotierende Spannzugstange 17 angeschlossen ist. Der Werkstückhalter 10 besitzt fer nerhin einen an den Boden 14 des Bremsscheibentopfes 2 von einer Seite her anlegbaren Spannkopf 18 mit einen ringförmigen Ansatz 19. In den Fig. 3, 4 und 5 erkennt man auch den Werk stückgegenhalter 11 mit einem an dem Boden 14 des Brems scheibentopfes 2 von der anderen Seite her anlegbaren Spanngegenkopf 20 mit einem ringförmigen Gegenansatz 21 und einem Spanngegenele ment 22. In den Fig. 3 und 8 ist die Tragwelle 23 für den Spanngegenkopf 20 erkennbar, die in einem Tragwellenge häuse 24 drehbar gelagert sowie mit dem Tragwellengehäuse 24 in axialer Richtung verfahrbar ist. Die Fig. 3 sowie 6 und 7 zeigen einen um zwei Achsen flexiblen Adapter 25 zwischen Spanngegenkopf 20 und Tragwelle 23.

Die Anordnung ist so getroffen, daß beim Zusammenfahren des Werkstückhalters 10 und des Werkstückgegenhalters 11 durch Ausfahren der Werkstückhalterhohlspindel 15 mit dem Spannelement 16 und der Spannzugstange 17 sowie durch ent sprechendes Verfahren des Tragwellengehäuses 24 mit der Tragwelle 23 unter Zwischenschaltung des Bodens 14 des Bremsscheibentopfes 2 zwischen Spannring 19 und Spann gegenring 21 das Spannelement 16 an das Spanngegenelement 22 ankuppelbar und die Werkstückaufnahmespannkraft über die Spannzugstange 17 aufbringbar ist. Dadurch entsteht der geschlossene Spannkraftkreis 26, der in den Fig. 2 und 3 angedeutet wurde. Auf diese Weise kann mit einfa chen Mitteln auch eine sehr hohe Spannkraft verwirklicht werden. Die Spannzugstange 17 ist an eine nicht gezeich nete Spannzylinderkolbenanordnung links in Fig. 3 ange schlossen. Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 4 und 5 entnimmt man, daß das Spannelement 16 als Aufnahme für einen pilzförmigen Kopf 27 ausgebildet sowie mit Zughaken 28 ausgerüstet ist, die nach Art eines Spann backenfutters angeordnet und über die Spannzugstange 17 zu betätigen sind. Dazu ist eine entsprechender pilzförmiger Kopf 29 als Widerlager für die hakenförmigen Enden der Zughaken 28 vorgesehen. Das Spanngegenelement 22 ist als Spann zapfen 27 ausgebildet, der in die Aufnahme eingepaßt ist.

Aus den Fig. 6 und 7 entnimmt man, daß der Adapter 25 ein Aufnahmeteil 30 für die Tragwelle 23 und ein Anschlußteil 31 für den Spanngegenkopf 20 aufweist, wobei zwischen dem Aufnahmeteil 30 und dem Anschlußteil 31 elastisch nach giebige Elemente 32 in Form von Gummielementen angeordnet sind. Bei 33 findet sich am Spannkopf 18 eine axiale, im Querschnitt von der Kreisform abweichende Zentrieröffnung und bei 34 Spanngegenkopf 20 ein entsprechender Zentrieransatz. Es kann sich dabei beispielsweise um eine Dreikantpassung handeln. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Zentrieröffnung 33 und der Zentrieransatz 34 im zusammengefahrenen sowie im gespann ten Zustand formschlüssig verbunden sind, so daß das Dreh moment von der Werkstückhalterhohlspindel 15 über diesen Formschluß auf den Spanngegenkopf 20 und die angeschlos sene Tragwelle 23 übertragen werden.

Claims

1. Werkstückaufnahme für eine Schleifmaschine, insbes. eine Feinschleifmaschine, zum Schleifen von Kraftfahrzeugbremsscheiben, die einen Bremsscheibentopf und einen Bremsscheibenkranz aufweisen, an dem beim Schleifvorgang beidseits um eine horizontale Achse rotierende Schleifscheiben anliegen, wobei die Werkstückaufnahme einen Werkstückhalter und einen Werkstückgegenhalter aufweist, die beide in axialer Richtung aus einer Ladeposition in eine Arbeitsposition verfahrbar sind und die zu bearbeitende Bremsscheibe mit vorgegebener Spannkraft am Bremsscheibentopf einspannen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) einen Werkstückhalter (10) mit einer ein- und ausfahrbaren rotierend angetriebenen Werkstückhalterhohlspindel (15), einem darin angeordneten, mit der Werkstückhalterhohlspindel (15) rotierenden und hakenartig ausgebildeten Spannelement (16) mit Spannzugstange (17) sowie einem an den Boden (14) des Bremsscheibentopfes (2) von einer Seite her mit einem ringförmigen Ansatz (19) anlegbaren Spannkopf (18) ausgerüstet ist,
b) der Werkstückgegenhalter (11) mit einem an den Boden (14) des Bremsscheibentopfes (2) von der anderen Seite her mit einem ringförmigen Gegenansatz (21) anlegbaren Spanngegenkopf (20) und einem Spanngegenelement (22) ausgerüstet ist, in welches sich das Spannelement (16) einhakt,
c) eine Tragwelle (33) für den Spanngegenkopf (20) in einem Tragwellengehäuse (24) drehbar gelagert sowie mit dem Tragwellengehäuse (24) in axialer Richtung verfahrbar ist und
d) ein um zwei Achsen flexibler Adapter (25) zwischen den Spanngegenkopf (20) und der Tragwelle (23) vorgesehen ist, der ein Aufnahmeteil (30) für die Tragwelle (23) und ein Anschlußteil (31) für den Spanngegenkopf (20) sowie zwischen dem Aufnahmeteil (30) und dem Anschlußteil (31) elastisch nachgiebige Elemente (32) aufweist,

wobei beim Zusammenfahren des Werkstückhalters (10) und des Werkstückgegenhalters (11) durch Ausfahren der Werkstückhalterhohlspindel (15) sowie durch entsprechendes Verfahren des Tragwellengehäuses (24) mit der Tragwelle (23) unter Einlegen des Bodens (14) des Bremsscheibentopfes (2) zwischen den Ansatz (19) und Gegenansatz (21) das Spannelement (16) in das Spanngegenelement (22) einhakt und die Werkstückaufnahmekraft über die Spannzugstange (17) aufbringbar ist.

2. Werkstückaufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzugstange (17) an eine Spannzylinderkolbenanordnung angeschlossen ist.

3. Werkstückaufnahme nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (16) aus mehreren kreisförmig angeordneten und klammerartig ausgebildeten Zughaken (28) besteht, die einenends einen pilzförmigen Kopf (29) an der Spannzugstange (17) und anderenends einen entsprechenden Kopf (27) an dem Spanngegenelement (22) umgreifen und über die Spannzugstange (17) zu betätigen sind.

4. Werkstückaufnahme nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkopf (18) eine axiale, im Querschnitt von der Kreisform abweichende Zentrieröffnung (33) und der Spanngegenkopf (20) einen entsprechenden Zentrieransatz (34) aufweisen, die beim Zusammenfahren des Spannkopfs (18) und des Spanngegenkopfs (20) formschlüssig ineinandergreifen.