DE4331472C2 - Maschine zur Bearbeitung von Auswerferstiften oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschine zur Bearbeitung von Auswer­ ferstiften oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Die Erfindung ist insbesondere zur Fertigstellung von Auswer­ ferstiften geeignet, die in Spritzgußwerkzeugen zum Einsatz kommen, jedoch kann sie in gleicher Weise beispielsweise zur Fertigstellung von Schnittstempeln von Stanzwerkzeugen verwendet werden. Im folgenden wird die Erfindung durchgehend im Zusammen­ hang mit der Fertigbearbeitung von Auswerferstiften beschrieben.

Auswerferstifte, deren Durchmesser üblicherweise im Bereich von 1 bis 20 mm liegt, bilden einen Formabschluß, weshalb sie exakt auf die vorgeschriebene Länge zugeschnitten und die Trenn­ schnittfläche exakt planparallel geschliffen sein muß. Die Länge muß dabei auf 100stel mm genau eingehalten sein, da der Spritz­ gußformling anderenfalls im Bereich der Auswerferstifte fehler­ haft ausgebildet ist.

Die in einem Spritzgußwerkzeug eingesetzten Auswerferstifte sind im Handel in Standardlängen erhältlich und müssen für den jewei­ ligen Anwendungsfall auf die erforderliche Länge zugeschnitten und dann im Feinschliff fertig bearbeitet werden. Dies geschieht bisher mit zwei getrennten Bearbeitungsmaschinen, von denen die eine eine auf einer rotierenden Spindel sitzende Trennschleif­ scheibe aufweist, die zunächst einen Trennschnitt an dem Aus­ werferstift durchführt, woraufhin das zweite Gerät zum Einsatz kommt, deren Spindel mit einer Seitenschleifscheibe versehen ist, die den Fertigmaß-Feinschliff ausführt.

Diese herkömmliche Bearbeitung mit zwei getrennten Geräten ist sehr zeitaufwendig, da jeder Auswerferstift nacheinander bei beiden Maschinen eingespannt werden muß, wobei zudem die Länge der Stifte während der Bearbeitung häufig nachgemessen werden muß.

Aus der US 4 928 432 ist bereits eine Maschine gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1 bekannt, die sowohl eine Trenn­ schleifscheibe als auch eine Seitenschleifscheibe aufweist, die jedoch auf getrennten Spindeln befestigt sind. Das Werkstück wird in einer Einspannvorrichtung befestigt, die derart schwenkbar gelagert ist, daß es sowohl in Kontakt mit der Trennschleif­ scheibe als auch mit der Seitenschleifscheibe verschwenkt werden kann. Durch diese schwenkbare Einspannvorrichtung erhält die vorbekannte Maschine einen komplizierten Aufbau.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der betrachteten Art so weiter zu entwickeln, daß diese baulich vereinfacht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ge­ kennzeichnet.

Bei der erfindungsgemäßen Maschine sind die Trennschleifscheibe und die Seitenschleifscheibe nebeneinander an einem Endabschnitt einer einzigen Spindel angeordnet, wobei sich die Seiten­ schleifscheibe im Bereich des freien Endes befindet und der Radius der Trennschleifscheibe wenigstens um ein solches Maß größer ist als der Radius der Seitenschleifscheibe, welches den maximalen Durchmesser der zu bearbeitenden Auswerferstifte übersteigt, und die Einspanneinrichtung ist auf einem Kreuzsup­ port befestigt, der quer zur Spindel und in deren Achsrichtung verschiebbar ist.

Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung gerät der in einer Ein­ spanneinrichtung fixierte Auswerferstift zunächst in Kontakt mit der Trennschleifscheibe, die den Trennschnitt ausführt, ohne daß der Auswerferstift bei der zugehörigen radialen Bewegung in Richtung der Spindelachse mit der Seitenschleifscheibe in Berüh­ rung gerät, da der Radius der Seitenschleifscheibe um ein Maß kleiner ist als der Radius der Trennschleifscheibe welches den maximalen Durchmesser der zu bearbeitenden Auswerferstifte über­ steigt. Der Radius der Trennschleifscheibe ist beispielsweise etwa 25 mm größer als der Radius der Seitenschleifscheibe, so daß der Trennschnitt an einem Auswerferstift mit einem Durchmesser von 20 mm problemlos ohne Kontakt mit der Seitenschleifscheibe ausgeführt werden kann.

Die Befestigung der Einspanneinrichtung auf dem Kreuzsupport hat den Vorteil, daß auch bei längerer Nutzungsdauer der Maschine die Werkstücke präzise zu positionieren sind.

Wie bereits erwähnt, enthält die erfindungsgemäße Maschine eine Einspanneinrichtung für den Auswerferstift, in der der Auswer­ ferstift in einer zur Spindelachse parallelen Lage einspannbar ist. Die Einspanneinrichtung hat nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung zumindest ein Einspannprisma, dessen V-förmiger Einschnitt den Auswerferstift in exakter Lage schnell und sicher fixieren kann. Ein hinterer Anschlag der Einspanneinrichtung kann ebenfalls als ein derartiges Prisma ausgebildet sein und dient zum Einstellen der axialen Lage des Einstellstiftes, wodurch die Länge des fertig bearbeiteten Auswerferstiftes eingestellt werden kann. Zur exakten Positionierung des Anschla­ ges kann eine digitale Positionsanzeige vorgesehen sein, die den Abstand des Anschlags von der Trennschleifscheibe und/oder der, Seitenschleifscheibe auf das genaueste anzeigt.

Die Einspanneinrichtung ist nicht nur zur Einstellung der Länge des fertig bearbeiteten Auswerferstiftes in axialer Richtung verstellbar, wozu das den Auswerferstift haltende Prisma auf einem längsverschieblichen Support angeordnet sein kann, sondern die Einspannvorrichtung ist auch senkrecht zur Achse der Spindel bewegbar, wozu sie auf einem weiteren auf Schienen geführten Support befestigt sein kann.

Das Prisma bzw. die Prismen der Einspanneinrichtung sind so positioniert, daß die Achse des Auswerferstiftes ca. 10 mm über der Spindelachse eingespannt ist, um eine Gegenlaufbearbeitung zu gewährleisten. Bei der Bearbeitung des Auswerferstifts wird - nach Einstellung der axialen Position des Stiftes- die Einspann­ einrichtung senkrecht zur Längsachse der Spindel auf die Trenn­ schleifscheibe zu bewegt, die den Trennschnitt mit einem Aufmaß von vorzugsweise 0,1 bis 0,2 mm ausführt. Anschließend wird die Ein­ spanneinrichtung axial in die Position verlagert, in der die Seitenschleifscheibe den abschließenden Fertigmaß-Feinschliff ausführen kann. Hierzu wird die entsprechend umpositionierte Einspanneinrichtung weiter senkrecht zur Achse der Spindel, auf diese zu bewegt, bis der Auswerferstift in Kontakt mit der Seitenschleifscheibe gerät, die den abschließenden Feinschliff ausführt.

Der gesamte Bearbeitungsvorgang erfordert eine Bearbeitungszeit, die lediglich etwa 30% der bisher üblichen Bearbeitungszeit beträgt. Der Auswerferstift muß nur einmal in der Einspannein­ richtung festgespannt werden, wobei die axiale Position der Einspanneinrichtung beispielsweise mit einer optischen Meßein­ richtung, wie einem Glasmaßstab, der von einem Aluminiumgehäuse abgedeckt sein kann, verbunden mit einem optischen Sensor, auf das genaueste eingestellt werden kann. Eine elektronische Posi­ tionsanzeige kann die exakte Einstellung weiter erleichtern.

Die Einspanneinrichtung kann von Hand axial, positioniert werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß die Einspanneinrichtung mit einer Antriebseinrichtung versehen ist, die über eine Streckensteuerung selbsttätig die mittels einer Tastatur einge­ gebene axiale Position bzw. Länge des Stiftes einstellt. Hier­ durch kann die Bearbeitungszeit weiter verringert werden.

Zur Ausführung des Trennschnitts und des Fertigmaß-Feinschliffs wird die Einspanneinrichtung mit dem darauf fixierten Auswer­ ferstift lediglich in radialer Richtung auf die Spindelachse zu bewegt, wobei zunächst in einer radial äußeren Position der Trennschnitt und - nach Einstellung der axialen Feinschliff- Position - weiter radial innen der letztgenannte Feinschliff ausgeführt wird.

Die normale Bearbeitungszeit der bisher üblichen Verfahrensweise beträgt pro Stift etwa 10 min, während die erfindungsgemäße Maschine alle Arbeitsgänge in ca. 3 min ausführt. Da ein Spritzgußwerkzeug in aller Regel eine größere Anzahl von Aus­ werferstiften benötigt, lassen sich die Kosten eines derartigen Spritzgußwerkzeugs mit der erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschi­ ne beträchtlich senken.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Maschine ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei zeigt die einzige Figur einen Horizontalschnitt durch den Bereich des freien Endes der Spindel einer erfindungsgemäßen Bearbeitungsmaschine mit einem Auswerferstift in zwei verschie­ denen Bearbeitungspositionen.

Auf der Spindel 1 sind axial hintereinander liegend eine kunst­ harz-gebundene Trennschleifscheibe 2 und eine Bohrnitrid-Seiten­ schleifscheibe 3 mit einer Belagdicke von 2 mm befestigt.

Die Trennschleifscheibe 2 ist von einer napfförmigen Nabe 4 aus Aluminium gehalten, die mit einem kegelstumpfförmigen Nabenab­ schnitt 5 formschlüssig auf einem ebenso kegelstumpfförmigen Abschnitt 6 der Spindel 1 sitzt. Der Konuswinkel beträgt etwa 10°.

Die Nabe 4 ist unter Zwischenschaltung einer Beilagscheibe 7 mittels einer Mutter 8 fest auf der Spindel 1 fixiert, wobei die Mutter 8 auf ein Außengewinde 9 der Spindel 1 aufgeschraubt ist.

Die ringförmige Trennschleifscheibe 2 ist ebenfalls unter Zwi­ schenschaltung einer Beilagscheibe 10 mittels einer Mutter 11 befestigt, die auf ein Außengewinde 12 der Nabe 4 aufgeschraubt ist und mit Hilfe eines Hakenschlüssels festgezogen werden kann.

Die Seitenschleifscheibe 3 ist dauerhaft an einem weiteren gekröpften Flanschkörper 13 befestigt, der auf einem zylindri­ schen Abschnitt 14 der Spindel 1 sitzt und von einer Mutter 15, die auf einen Außengewindeabschnitt 20 der Spindel 1 aufge­ schraubt ist, unter Zwischenschaltung einer Beilagscheibe 16 fest an eine ringförmige Schulter 17 der Spindel 1 angepreßt wird.

Die Trennschleifscheibe 2 und die Seitenschleifscheibe 3 sind nach Verschleiß schnell und einfach gegen neue Scheiben aus­ tauschbar.

Zum Einsatz in einem Spritzgießwerkzeug ist ein in Standardlän­ gen kommerziell erhältlicher Auswerferstift 18 auf 1/100 mm genau zuzuschneiden und feinzuschleifen. Hierzu wird der Aus­ werferstift in den V-förmigen Nuten zweier Prismen einer nicht dargestellten Einspanneinrichtung befestigt und axial gegenüber der Trennscheibe 2 so positioniert, daß der Trennschnitt mit einem Aufmaß von 0,1 bis 0,2 mm erfolgen kann. Die Einspannein­ richtung wird dann in Richtung des Pfeils 1 in der Figur auf die Trennschleifscheibe 2 zu bewegt, die hier­ bei den Trennschnitt ausführt, ohne daß der Auswerferstift 18 mit der Seitenschleifscheibe 3 in Berührung gerät.

Anschließend wird der Auswerferstift 18 so auf einer Führungs­ schiene der Einspanneinrichtung nach rechts verlagert, daß die Seitenschleifscheibe 3 das Fertigmaß herstellen kann. Diese neue axiale Positionierung ist in der Figur mit dem Pfeil 2 angedeu­ tet. Zur Ausführung des Feinschliffs wird der Auswerferstift 18 erneut auf die Spindel 1 zu bewegt, was durch den Pfeil 3 in der Figur angezeigt ist.

Claims (6)

1. Maschine zur Bearbeitung von Auswerferstiften oder derglei­ chen, mit einer motorgetriebenen Trennschleifscheibe und einer motorgetriebenen Seitenschleifscheibe und einer Einspanneinrich­ tung für den Auswerferstift, die quer zu den Achsen der Schleif­ scheiben beweglich ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Schleifscheiben (2, 3) nebeneinander auf dem einen Endabschnitt einer gemeinsamen Spindel (1) derart angeord­ net sind, daß sich - gesehen vom schleifscheibenseitigen Ende der Spindel (1) aus - die Seitenschleifscheibe (3) vor der Trennschleifscheibe (2) befindet,
daß der Radius der Trennschleifscheibe (2) um ein Maß größer ist als der Radius der Seitenschleifscheibe (3), welches den maxima­ len Durchmesser der zu bearbeitenden Auswerferstifte übersteigt, und daß die Einspanneinrichtung auf einem Kreuzsupport befestigt ist, der quer zur Spindel (1) und in deren Achsrichtung vor­ schiebbar ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspanneinrichtung wenigstens ein Prisma zum Fixieren der Auswerferstifte (18) aufweist.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspanneinrichtung derart ausgebildet ist, daß in eingespanntem Zustand die Achsen der Auswerferstifte (18) in vertikaler Richtung einen Achsversatz von etwa 10 mm gegenüber der Achse (19) der Spindel (1) auf­ weisen.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzsupport mit einer digitalen Positionsanzeige versehen ist.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennschleifscheibe (29 an einer napfförmigen Nabe (4) befestigt ist, die auf einem kegelstumpf­ förmigen Abschnitt (6) der Spindel (1) sitzt.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenschleifscheibe (3) an einem gekröpften Flanschkörper (13) befestigt ist, der auf einem zylindrischen Abschnitt (14) der Spindel (1) sitzt und gegen eine ringförmige, den zylindrischen Abschnitt (14) begrenzende Schulter (17) der Spindel (1) angepreßt ist.