DE4119752A1 - Einrichtung zur magnetischen befestigung von schleifscheiben in einer schleifmaschine - Google Patents
Einrichtung zur magnetischen befestigung von schleifscheiben in einer schleifmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur
Befestigung von mit einem Stahlflansch versehenen
Schleifscheiben an der Werkzeugspindel einer
Schleifmaschine nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
Aus der DE-PS 22 61 014 ist es bekannt, in einem an
der Werkzeugspindel einer Schleifmaschine
vorgesehenen Aufnahmekopf zwei zur Werkzeugspindel
konzentrische Spulen anzuordnen, die zusammen bei
Strombeaufschlagung einen Elektromagneten bilden,
durch dessen Magnetfeld eine Schleifscheibe mit
ihrem Stahlflansch an dem Aufnahmekopf gehalten
werden kann.
Eine solche Einrichtung erfordert jedoch besondere
Sicherheitsmaßnahmen. Die Haftung der Schleifscheibe
an dem Aufnahmekopfist nämlich nur so lange
gewährleistet, wie der Elektromagnet mit Strom
beaufschlagt ist. Bei Stromausfall des
Elektromagneten oder allgemeinem Maschinenausfall
wird die im allgemeinen schnell rotierende
Schleifscheibe aus ihrer Haftung am Aufnahmekopf
frei und beinhaltet ein erhebliches Schadens- und
Unfallrisiko. Bei der Einrichtung gemäß der
DE-PS 22 61 014 sind daher zusätzliche
Rasteinrichtungen vorgesehen, mit denen die
Schleifscheibe im Aufnahmekopf verriegelt wird, um
ihr Selbständigwerden bei Stromausfall zu
verhindern. Der Nachteil einer solchen Ausführung
besteht darin, daß diese Verriegelungseinrichtung
bei absichtlicher Stromabschaltung zum Wechseln der
Schleifscheibe erst wieder gelöst werden muß,
wodurch ein spezieller Vorteil einer magnetischen
Werkzeugbefestigung, nämlich die schnelle
Wechselmöglichkeit, zum Teil wieder aufgehoben wird.
In dem DE-GM 18 61 416 ist auch bereits
vorgeschlagen worden, im Aufnahmekopf der
Werkzeugspindel Permanentmagnete, insbesondere einen
ringförmigen Permanentmagnet anzuordnen, dessen
Magnetfeld nicht von dem Bestehen eines Stromflusses
abhängt und daher auch nicht das oben aufgezeigte
Sicherheitsrisiko in sich birgt. Eine solche Lösung
ist jedoch praktisch nicht durchführbar, da das
Wechseln der Schleifscheiben auf Schwierigkeiten
stößt. Wählt man den Permanentmagneten lediglich mit
einer solchen Stärke, daß ein Abnehmen der
Schleifscheiben noch möglich ist, reicht die
Haltekraft für den Betrieb im allgemeinen nicht aus.
Bei Permanentmagneten ausreichender Haltekraft ist
dagegen ein Wechseln der Schleifscheiben ohne
kraftaufbringende zusätzliche mechanische Mittel
praktisch nicht möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
magnetische Halterung für Schleifscheiben zu
schaffen, die einerseits ein sehr leichtes Wechseln
der Schleifscheiben ermöglicht, andererseits aber
auch ein Unfallrisiko bei eventuellem Stromausfall
beseitigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß eine Kombination zwischen einem Elektromagneten
und einem Permanentmagneten verwendet wird, indem
zwischen den konzentrischen Ringspulen ein oder
mehrere Permanentmagnete angeordnet sind, deren
Magnetfeld durch die Strombeaufschlagung der Spulen
und somit Erzeugung eines Gegenmagnetfeldes
zeitweise im wesentlichen aufhebbar ist.
In bevorzugter Ausführungsform ist zwischen den
konzentrischen Ringspulen auch ein einziger
ringförmiger Permanentmagnet vorgesehen, so daß die
Ausbildung der Magnetfelder des Elektromagneten
einerseits und des Permanentmagneten andererseits
ähnlich ist, um bei entsprechendem Stromfluß durch
den Elektromagneten zeitweise, d. h. für das Wechseln
der Schleifscheiben eine praktisch vollständige
Aufhebung der im wesentlichen gleichen aber
entgegengerichteten Magnetfelder zu erreichen.
Während des Betriebes der Schleifmaschine bleibt der
Elektromagnet stromlos, so daß allein der
Permanentmagnet die Schleifscheibe hält. Ein Ablösen
der Schleifscheibe bei eventuellem Stromausfall ist
daher nicht möglich. Allein für den Wechsel der
Schleifscheiben braucht der Permanentmagnet nur
kurzzeitig mit Strom beaufschlagt zu werden, um das
Magnetfeld des Permanentmagneten für den
Werkzeugwechselvorgang kurzzeitig aufzuheben. Nach
Positionierung eines neuen Werkzeuges wird der Strom
wieder abgeschaltet und der Permanentmagnet
übernimmt die Haltekraft.
Die Möglichkeit, das Magnetfeld eines
Permanentmagneten durch einen Elektromagneten zu
kompensieren, ist an sich bekannt. Die Verwendung
eines solchen Systems im Werkzeughaltekopf einer
Schleifmaschine bringt jedoch die besonderen,
vorstehend erläuterten Vorteile. Auch die
konstruktive Anordnung und Ausführung wird sehr
einfach, da der ringförmige Permanentmagnet
lediglich in die Anschlagfläche des Aufnahmekopfes
zwischen den ringförmigen Spulen eingelassen zu
werden braucht. Durch diese ringförmige Ausbildung
ergibt sich weiter eine sehr hohe und
ununterbrochene Haltekraft über den gesamten Umfang
der Schleifscheibe sowie eine einwandfreie
Magnetfeldkompensation während der
Strombeaufschlagung der beiden konzentrischen Spulen
des Elektromagneten.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der
Zeichnung, in der im Schnitt die Werkzeugspindel
einer Schleifmaschine mit Aufnahmekopf und
Topfscheibe dargestellt ist.
Die Werkzeugspindel 1 ragt unmittelbar aus dem
Antriebsmotor 2 einer Schleifmaschine. Die
Schleifspindel 1 kann je nach Art der
Schleifmaschine mit senkrechter, waagrechter oder
geneigter Spindelachse angeordnet sein. Sie trägt
eine ringförmige Stirnschleifscheibe 3, die in einem
stählernen Flansch 4 befestigt ist.
Auf der Schleifspindel 1 ist mittels einer
Spannmutter 5 und einer Paßfeder 6 ein im
wesentlichen scheibenförmiger Aufnahmekopf 7
angebracht, der als Anschlagflächen für den
Schleifscheibenflansch 4 eine ebene Kreisringfläche
8 und eine kurze zylindrische Zentrierfläche 9
aufweist.
Der Zentrierzylinder 9 greift in eine
Zentrierbohrung 10 des Schleifscheibenflansches 4
und zentriert diesen auf dem Aufnahmekopf 7. Der
Flansch 4 liegt mit einer Stirnplanfläche 11 an der
ebenen Fläche 8 des Aufnahmekopfes 7 an.
In die Kreisringfläche 8 des Aufnahmekopfes 7 ist
ein ringförmiger Permanentmagnet 12 eingelassen.
Ebenfalls eingelassen in die Kreisringfläche 8 des
Aufnahmekopfes 7 sind zwei Magnetspulen 13, die
konzentrisch zueinander und unmittelbar angrenzend
an den permanenten Ringmagneten 12 angeordnet sind.
Die elektrischen Zuleitungen 14 der Spulen 13 sind
durch Längskanäle in der Werkzeugspindel 1 zu (nicht
dargestellten) Schleifringen geführt, die der
Stromversorgung der Spulen 13 dienen. Mittels eines
ebenfalls nicht dargestellten Schalters kann die
Erregung der Spulen 13 an- und abgeschaltet werden.
Dabei ist die Stromflußrichtung derart gepolt, daß
ein durch die Magnetspulen 13 erzeugtes Magnetfeld
dem Magnetfeld des permanenten Ringmagneten 12 mit
möglichst gleicher Feldstärke entgegengerichtet ist.
Durch Einschalten der Magnetspulen 13 kann daher ein
neutraler Zustand erzeugt werden, der den
Magnetismus des ansonsten wirkenden
Permanentmagneten 12 aufhebt. In diesem Zustand wird
eine ansonsten auf den Flansch 4 der Schleifscheibe
3 wirkende magnetische Haltekraft aufgehoben, so daß
die Schleifscheibe ohne weiteres vom Aufnahmekopf 7
entfernt werden kann. Wird nach Positionieren einer
Schleifscheibe der Stromfluß zu den Magnetspulen 13
abgeschaltet, wird das volle Magnetfeld des
Permanentmagneten 12 auf den Flansch 4 der
Schleifscheibe 3 wirksam, so daß die Schleifscheibe
durch den Permanentmagneten 12 fest in ihrer
Arbeitsstellung gehalten wird.
Der Permanentmagnet 12 besteht aus einem an sich
bekannten ferromagnetischen Material, welches durch
zeitweise Überlagerung eines entgegengerichteten
Magnetfeldes möglichst nichts von seinen
permanentmagnetischen Eigenschaften einbüßt.
Durch die ständige Wirkung des Permanentmagneten bei
abgeschaltetem Strom zu den Magnetspulen erübrigt
sich eine Sicherheitseinrichtung zum Halten der
Schleifscheibe bei Stromausfall, wie dies bei rein
elektromagnetischen Spannvorrichtungen erforderlich
ist. Um auch bei laufender Maschine eine
versehentliche Beaufschlagung der Magnetspulen 13
mit Strom zu verhindern, können Sicherungsmaßnahmen
vorgesehen sein, die eine Stromverbindung zu den
Magnetspulen nur gestatten, wenn sich die
Werkzeugspindel 1 im Stillstand befindet. Dies kann
beispielsweise durch einen eingebauten
Fliehkraftkontakt erreicht werden, der bei
rotierender Spindel in seine Öffnungsstellung
übergeht.
Claims (2)
1. Einrichtung zur magnetischen Befestigung von mit
einem Stahlflansch versehenen Schleifscheiben,
insbesondere ringförmigen Stirnscheiben, an der
hierfür mit einem Aufnahmekopf versehenen
Werkzeugspindel einer Schleifmaschine, wobei der
Aufnahmekopf elektrische Magnetspulen enthält
und Zuleitungen und Schaltmittel vorgesehen
sind, um die Magnetspulen mit einem elektrischen
Strom zu beaufschlagen, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zu den Magnetspulen (13) ein oder
mehrere Permanentmagnete (12) im Aufnahmekopf
(7) angeordnet sind, deren Magnetfelder durch
die Strombeaufschlagung der Spulen (13) und
somit Erzeugung eines Gegenmagnetfeldes
zeitweise im wesentlichen aufhebbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein einziger ringförmiger
Permanentmagnet (12) vorgesehen ist, der
zwischen zwei konzentrischen Ringspulen (13)
liegt.
Priority Applications (1)
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DE19914119752 DE4119752C2 (de) | 1991-06-15 | 1991-06-15 | Einrichtung zur magnetischen Befestigung von Schleifscheiben an der mit einem Aufnahmekopf versehenen Werkzeugspindel einer Schleifmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19914119752 DE4119752C2 (de) | 1991-06-15 | 1991-06-15 | Einrichtung zur magnetischen Befestigung von Schleifscheiben an der mit einem Aufnahmekopf versehenen Werkzeugspindel einer Schleifmaschine |
Publications (2)
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DE4119752A1 true DE4119752A1 (de) | 1992-12-17 |
DE4119752C2 DE4119752C2 (de) | 1994-01-27 |
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ID=6434006
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Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4119752C2 (de) |
Cited By (4)
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WO1999015314A1 (en) * | 1997-09-19 | 1999-04-01 | Applied Materials, Inc. | Magnetic carrier head for chemical mechanical polishing |
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US8601927B2 (en) | 2009-11-30 | 2013-12-10 | Geiss Ag | Device for ultrasonic machining, machine tool and machine tool apparatus |
Families Citing this family (1)
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DE102014100900A1 (de) | 2014-01-27 | 2015-07-30 | Andreas Siller | Magnetische Halterung für scheibenförmige Schleifwerkzeuge |
Citations (2)
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DE1861416U (de) * | 1962-07-07 | 1962-10-31 | Keramische Schleifscheibenfabr | Traeger fuer schleifkoerper, insbesondere ringschleifkoerper. |
DE2261014B2 (de) * | 1972-12-13 | 1975-08-07 | Gustav Goeckel Maschinenfabrik Gmbh, 6100 Darmstadt | Einrichtung zur Befestigung von ' mit einem Stahlflansch versehenen Schleifscheiben |
-
1991
- 1991-06-15 DE DE19914119752 patent/DE4119752C2/de not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
DE4119752C2 (de) | 1994-01-27 |
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