EP3398715A1 - Grinding device for grinding internally profiled workpieces - Google Patents

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EP3398715A1
EP3398715A1 EP18168878.9A EP18168878A EP3398715A1 EP 3398715 A1 EP3398715 A1 EP 3398715A1 EP 18168878 A EP18168878 A EP 18168878A EP 3398715 A1 EP3398715 A1 EP 3398715A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grinding
arm
receptacle
grinding machine
machine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18168878.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Kramer
Stefan Schneider
Heike Hempel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niles Werkzeugmaschinen GmbH
Kapp Werkzeugmaschinen GmbH
Original Assignee
Niles Werkzeugmaschinen GmbH
Kapp Werkzeugmaschinen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Niles Werkzeugmaschinen GmbH, Kapp Werkzeugmaschinen GmbH filed Critical Niles Werkzeugmaschinen GmbH
Publication of EP3398715A1 publication Critical patent/EP3398715A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/02—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding grooves, e.g. on shafts, in casings, in tubes, homokinetic joint elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/04—Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/009—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding profiled workpieces using a profiled grinding tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B45/00—Means for securing grinding wheels on rotary arbors
    • B24B45/003—Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00—Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/10—Drives or gearings; Equipment therefor for rotating or reciprocating working-spindles carrying grinding wheels or workpieces
    • B24B47/12—Drives or gearings; Equipment therefor for rotating or reciprocating working-spindles carrying grinding wheels or workpieces by mechanical gearing or electric power

Definitions

  • the invention relates to a grinding machine for grinding internally profiled workpieces, comprising a grinding arm in which at least one grinding wheel is mounted for grinding the profile of the workpiece, and arranged on the grinding machine receptacle for holding the grinding arm.
  • a grinding machine with such a grinding arm is out of the EP 0 416 151 B1 known.
  • the tubular arm is driven here at its one axial end via a drive shaft, wherein a pinion is driven, over which a toothed belt runs.
  • a pinion is driven, over which a toothed belt runs.
  • another shaft is arranged, which likewise carries a pinion, over which the toothed belt runs.
  • the grinding arm is fastened at its end remote from the grinding wheel to a receptacle of the grinding machine.
  • precisely polished stop strips are provided for the grinding arm on its recording in order to arrange the grinding arm relative to the grinding machine or for receiving in a defined position.
  • the grinding arm is then screwed to its receptacle.
  • the initially loosely applied drive belt is threaded and brought into its required position.
  • the connector for the belt breakage monitoring and if necessary for the alignment sensor or a measuring probe are mounted and the cooling lubricant supply or oil mist lubrication for the bearings in the grinding arm is connected.
  • the traverse path is traversed and the system is checked for freedom from collision.
  • the disadvantage is a relatively long assembly time and a corresponding expertise needed to make a Schleifarmcic can.
  • the GB 575 276 A discloses a grinding arm which is secured to a grinding machine via a fork-shaped end portion. After the mechanical fixation of the grinding arm, the drive belt is put on and taut to drive the grinding wheel of the grinding arm can.
  • the DE 10 2014 220 161 A1 describes a processing device, with the particular radial grooves can be processed in a vane carrier. A grinding tool driven by a grinding spindle is driven by a belt drive.
  • the company brochure "Clamping Technology - Exciting Variety, Stiefelmayer Chucks and Mandrels" by Stiefelmayer Spanntechnik GmbH & Co. KG discloses mandrel-shaped clamping systems.
  • the invention has for its object to provide a generic grinding machine for grinding inner profiles by means of a grinding arm so that it is possible to simplify the change of the grinding arm, while still ensuring a precise position thereof relative to the recording.
  • the setup times are optimized, which are needed for the arrangement of the grinding arm in the machine.
  • the comfort for the machine operator should be increased. Possible sources of error when mounting the grinding arm should be eliminated, for example by incorrect insertion of hoses or cables or incorrect input of grinding arm-specific data.
  • the solution of this problem by the invention is characterized in that the grinding arm has at least two spaced-apart clamping pin and that the receptacle has two corresponding recesses for receiving the clamping pins, wherein locking means are arranged in the receptacle with which locks the clamping pin in the recesses can be so that the grinding arm is fixed relative to the receptacle releasably in a defined position, wherein the grinding arm has a drive shaft with which the grinding wheel can be driven, wherein the drive shaft with a coupling element is rotatably connected and wherein a drive element is arranged in the receptacle, which can be brought into rotationally fixed connection with the coupling element.
  • the coupling element is designed as a profile element which has a number of radially projecting projections over the circumference, wherein the drive element has a complementary shape for this purpose.
  • the coupling element may be formed as emerging from the basic contour of the grinding arm component, wherein the drive element in the receptacle comprises a recess for the entry of the coupling element.
  • the rotational movement of the drive shaft is preferably transmitted via a belt or a chain on a shaft which is rotatably connected to the grinding wheel.
  • releasable coupling means for the transmission of a pressurized fluid may be arranged.
  • the coupling means are designed for the transmission of oil, cooling lubricant or oil mist.
  • releasable contact means for the transmission of electricity or electrical signals can also be arranged. This can be easily made an electrical connection between the grinding arm and the recording and thus the grinding machine, which is essential, for example, for the monitoring of the system.
  • On or in the grinding arm may further be arranged a memory element on which schleifarmspezifische data can be stored.
  • This memory element is preferably designed as an RFID transponder.
  • the time required to change the grinding arm can be less than 30 s.
  • setup time optimization is possible when setting up the grinding machine with a grinding arm, wherein a positioning repeat accuracy for the grinding arm on its recording of less than 5 microns is possible.
  • chucking and locking means are known as such and are also referred to as zero point clamping system. With them, the repeatable positioning of the grinding arm is ensured on its recording.
  • the transfer of media is made possible by said fluid coupling elements.
  • the required or desired sensor is electrically coupled by the said electric clutches.
  • the rotary drive for the grinding wheel is realized via the aforementioned pluggable coupling means.
  • an RFID transponder can be provided to store and retrieve grinding-arm-specific data and thus the Setup process for the grinding arm to simplify.
  • alternative storage elements may be provided for the grinding arm-specific data, such as a QR code.
  • the grinding arm carries the at least two chucking pins while the holder connected to the grinding machine has the recesses with the locking means.
  • the clamping pins are arranged on the receptacle and the grinding arm carries the recesses with the locking means.
  • this solution is not preferred, although not excluded in the context of the present invention.
  • a receptacle 3 can be seen, which is part of a grinding machine.
  • a grinding arm 1 is shown, which has a grinding wheel 2, with which an unillustrated internally profiled workpiece can be ground (for example, an internal toothing).
  • Recording 3 and grinding arm 1 are in a not yet merged, d. H. mounted position shown. If the receptacle 3 and the grinding arm 1 are mounted, the surface 17 of the receptacle 3 comes into surface contact with the surface 18 of the grinding arm 1.
  • the grinding arm 1 has two spaced-apart clamping pins 4 and 5;
  • the receptacle 3 has two corresponding recesses 6 and 7 for receiving the chucking pins 4 and 5.
  • locking means 8 and 9 which are arranged in the receptacle 3, with which the clamping pins 4, 5 can be locked in the recesses 6, 7.
  • An essential element is the coupling of the rotary drive for the grinding wheel 2.
  • the grinding wheel 2 is mounted on a shaft which - which is not shown in the figure, to which, however, on the EP 0 416 151 B1 is pointed - by a running inside the grinding arm 1 Belt is driven, which runs over a pulley which is rotatably connected to the drive shaft 10.
  • a coupling element 11 which has a gear-like shape, ie a plurality of distributed over the circumference arranged radial projections.
  • a corresponding drive element 12 is provided, which is rotationally driven about an axis perpendicular to the plane of rotation by a motor, not shown.
  • the drive element 12 has a shape corresponding to the shape of the coupling element 11, d. H. If the grinding arm 1 is placed on the receptacle 3, the coupling element 11 emerging from the basic contour of the grinding arm 1 enters the drive element 12, so that a rotationally fixed connection is produced, with which the drive shaft 10 and thus also the grinding wheel 2 can be driven.
  • electrical contact means 13 and 14 are provided, which likewise arrive automatically in contact with the two surfaces 17 and 18 in contact and make it possible for electrical energy or electrical signals to be transmitted.
  • the electrical coupling of a sensor is relevant, with the tearing of the drive belt can be detected.
  • the electrical contact means more than one pair may be provided.
  • an RFID transponder 21 and an associated RFID antenna 22 are provided in order to be able to transmit data from the grinding arm 1 to the receptacle 3 or machine in a simple manner.
  • the transponder and the antenna come into operative contact.
  • bolts or pins 23 and 24 are furthermore provided on the grinding arm 1, for the corresponding holes 25 and 26 in the receptacle 3 are present.
  • the holes in the grinding arm 1 and the pins or pins on the receptacle 3 may be arranged.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum Schleifen innenprofilierter Werkstücke, umfassend einen Schleifarm (1), in dem mindestens eine Schleifscheibe (2) zum Schleifen des Profils des Werkstücks gelagert ist, und eine an der Schleifmaschine angeordnete Aufnahme (3) zur Halterung des Schleifarms (1). Um den Wechsel des Schleifarms zu vereinfachen, und dabei dennoch eine präzise Lage desselben relativ zur Aufnahme sicherzustellen, sieht die Erfindung vor, dass der Schleifarm (1) mindestens zwei voneinander beabstandet angeordnete Spannzapfen (4, 5) aufweist und dass die Aufnahme (3) zwei korrespondierende Ausnehmungen (6, 7) zur Aufnahme der Spannzapfen (4, 5) aufweist, wobei in der Aufnahme (3) Verriegelungsmittel (8, 9) angeordnet sind, mit denen die Spannzapfen (4, 5) in den Ausnehmungen (6, 7) verriegelt werden können, so dass der Schleifarm (1) relativ zur Aufnahme (3) lösbar in einer definierten Lage fixiert ist.

Figure imgaf001
The invention relates to a grinding machine for grinding internally profiled workpieces, comprising a grinding arm (1) in which at least one grinding wheel (2) is mounted for grinding the profile of the workpiece, and a holder (3) arranged on the grinding machine for holding the grinding arm (1 ). In order to simplify the change of the grinding arm, while still ensuring a precise position of the same relative to the recording, the invention provides that the grinding arm (1) at least two spaced-apart clamping pin (4, 5) and that the receptacle (3) two corresponding recesses (6, 7) for receiving the clamping pins (4, 5), wherein in the receptacle (3) locking means (8, 9) are arranged, with which the clamping pins (4, 5) in the recesses (6, 7) can be locked, so that the grinding arm (1) relative to the receptacle (3) is releasably fixed in a defined position.
Figure imgaf001

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum Schleifen innenprofilierter Werkstücke, umfassend einen Schleifarm, in dem mindestens eine Schleifscheibe zum Schleifen des Profils des Werkstücks gelagert ist, und eine an der Schleifmaschine angeordnete Aufnahme zur Halterung des Schleifarms.The invention relates to a grinding machine for grinding internally profiled workpieces, comprising a grinding arm in which at least one grinding wheel is mounted for grinding the profile of the workpiece, and arranged on the grinding machine receptacle for holding the grinding arm.

Eine Schleifmaschine mit einem solchen Schleifarm ist aus der EP 0 416 151 B1 bekannt. Der rohrförmige Arm wird hier an seinem einen axialen Ende über eine Antriebswelle angetrieben, wobei ein Ritzel angetrieben wird, über das ein Zahnriemen läuft. Am anderen axialen Ende des Arms ist eine weitere Welle angeordnet, die gleichermaßen ein Ritzel trägt, über das der Zahnriemen läuft. Über diese Welle wird dann die Schleifspindel angetrieben. Der Schleifarm wird an seinem von der Schleifscheibe abgewandten Ende an einer Aufnahme der Schleifmaschine befestigt.A grinding machine with such a grinding arm is out of the EP 0 416 151 B1 known. The tubular arm is driven here at its one axial end via a drive shaft, wherein a pinion is driven, over which a toothed belt runs. At the other axial end of the arm another shaft is arranged, which likewise carries a pinion, over which the toothed belt runs. About this wave then the grinding spindle is driven. The grinding arm is fastened at its end remote from the grinding wheel to a receptacle of the grinding machine.

Abhängig von den zu fertigenden Werkstücken ist es dabei erforderlich, einen geeigneten Schleifarm in die Schleifmaschine zu montieren. Demgemäß gilt es, bevorratete Schleifarme bedarfsgemäß nach der aktuell gegebenen Schleifaufgabe in die Schleifmaschine einzubauen.Depending on the workpieces to be produced, it is necessary to mount a suitable grinding arm in the grinding machine. Accordingly, applies it, stocked up grinding arms as needed after the currently given grinding task in the grinding machine.

Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit ist es dabei erforderlich, einen möglichst schnellen Wechsel des Schleifarms durchzuführen, um die Stillstandszeiten der Maschine gering zu halten. Auf der anderen Seite kommt einer sehr präzisen Positionierung des Schleifarms in der Schleifmaschine und damit in der Aufnahme für den Schleifarm eine wesentliche Bedeutung zu, um das Werkstück präzise bearbeiten zu können.For reasons of economy, it is necessary to perform the fastest possible change of the grinding arm to keep the downtime of the machine low. On the other hand, a very precise positioning of the grinding arm in the grinding machine and thus in the receptacle for the grinding arm is of essential importance in order to be able to machine the workpiece precisely.

Bei vorbekannten Lösungen sind für den Schleifarm an seiner Aufnahme präzise geschliffener Anschlagsleisten vorgesehen, um den Schleifarm relativ zur Schleifmaschine bzw. zur Aufnahme in einer definierten Lage anordnen zu können. Der Schleifarm wird dann an seiner Aufnahme festgeschraubt. Anschließend wird der zunächst lose aufgelegte Antriebsriemen eingefädelt und in seine benötigte Position gebracht. Dann werden der Stecker für die Riemenriss-Überwachung und gegebenenfalls für den Ausrichtsensor oder einen Messtaster montiert sowie die Kühlschmierstoff-Versorgung bzw. die Ölnebelschmierung für die Lager im Schleifarm angeschlossen. Nach durchgeführter Montage des Schleifarms wird der Verfahrweg abgefahren und das System auf Kollisionsfreiheit geprüft.In prior art solutions precisely polished stop strips are provided for the grinding arm on its recording in order to arrange the grinding arm relative to the grinding machine or for receiving in a defined position. The grinding arm is then screwed to its receptacle. Subsequently, the initially loosely applied drive belt is threaded and brought into its required position. Then the connector for the belt breakage monitoring and if necessary for the alignment sensor or a measuring probe are mounted and the cooling lubricant supply or oil mist lubrication for the bearings in the grinding arm is connected. After carrying out the assembly of the grinding arm, the traverse path is traversed and the system is checked for freedom from collision.

Nachteilig werden hierfür eine relativ lange Montagezeit und eine entsprechende Expertise benötigt, um einen Schleifarmwechsel vornehmen zu können.The disadvantage is a relatively long assembly time and a corresponding expertise needed to make a Schleifarmwechsel can.

Die GB 575 276 A offenbart einen Schleifarm, der über einen gabelförmig ausgebildeten Endbereich an einer Schleifmaschine festgelegt wird. Nach der mechanischen Fixierung des Schleifarms wird der Antriebsriemen aufgelegt und gespannt, um die Schleifscheibe des Schleifarms antreiben zu können. Die DE 10 2014 220 161 A1 beschreibt eine Bearbeitungseinrichtung, mit der insbesondere radial liegende Nuten in einem Leitschaufelträger bearbeitet werden können. Ein von einer Schleifspindel angetriebenes Schleifwerkzeug wird dabei über einen Riemenantrieb angetrieben. Der Firmenprospekt "Spanntechnik - Spannende Vielfalt, Stiefelmayer Spannfutter und -dorne" der Stiefelmayer Spanntechnik GmbH & Co. KG offenbart dornförmige Spannsysteme.The GB 575 276 A discloses a grinding arm which is secured to a grinding machine via a fork-shaped end portion. After the mechanical fixation of the grinding arm, the drive belt is put on and taut to drive the grinding wheel of the grinding arm can. The DE 10 2014 220 161 A1 describes a processing device, with the particular radial grooves can be processed in a vane carrier. A grinding tool driven by a grinding spindle is driven by a belt drive. The company brochure "Clamping Technology - Exciting Variety, Stiefelmayer Chucks and Mandrels" by Stiefelmayer Spanntechnik GmbH & Co. KG discloses mandrel-shaped clamping systems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schleifmaschine zum Schleifen von Innenprofilen mittels eines Schleifarms so weiterzubilden, dass es möglich wird, den Wechsel des Schleifarms zu vereinfachen, und dabei dennoch eine präzise Lage desselben relativ zur Aufnahme sicherzustellen. Somit sollen die Rüstzeiten optimiert werden, die für die Anordnung des Schleifarms in der Maschine benötigt werden. Weiterhin soll der Komfort für den Maschinenbediener erhöht werden. Mögliche Fehlerquellen bei der Montage des Schleifarms sollen beseitigt werden, beispielsweise durch ein falsches Einstecken von Schläuchen oder Kabeln oder durch eine falsche Eingabe von schleifarmspezifischen Daten.The invention has for its object to provide a generic grinding machine for grinding inner profiles by means of a grinding arm so that it is possible to simplify the change of the grinding arm, while still ensuring a precise position thereof relative to the recording. Thus, the setup times are optimized, which are needed for the arrangement of the grinding arm in the machine. Furthermore, the comfort for the machine operator should be increased. Possible sources of error when mounting the grinding arm should be eliminated, for example by incorrect insertion of hoses or cables or incorrect input of grinding arm-specific data.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifarm mindestens zwei voneinander beabstandet angeordnete Spannzapfen aufweist und dass die Aufnahme zwei korrespondierende Ausnehmungen zur Aufnahme der Spannzapfen aufweist, wobei in der Aufnahme Verriegelungsmittel angeordnet sind, mit denen die Spannzapfen in den Ausnehmungen verriegelt werden können, so dass der Schleifarm relativ zur Aufnahme lösbar in einer definierten Lage fixiert ist, wobei der Schleifarm eine Antriebswelle aufweist, mit der die Schleifscheibe angetrieben werden kann, wobei die Antriebswelle mit einem Kupplungselement drehfest verbunden ist und wobei in der Aufnahme ein Antriebselement angeordnet ist, das mit dem Kupplungselement in drehfeste Verbindung gebracht werden kann.The solution of this problem by the invention is characterized in that the grinding arm has at least two spaced-apart clamping pin and that the receptacle has two corresponding recesses for receiving the clamping pins, wherein locking means are arranged in the receptacle with which locks the clamping pin in the recesses can be so that the grinding arm is fixed relative to the receptacle releasably in a defined position, wherein the grinding arm has a drive shaft with which the grinding wheel can be driven, wherein the drive shaft with a coupling element is rotatably connected and wherein a drive element is arranged in the receptacle, which can be brought into rotationally fixed connection with the coupling element.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass das Kupplungselement als Profilelement ausgebildet ist, das über den Umfang eine Anzahl radial herausragender Vorsprünge aufweist, wobei das Antriebselement eine hierzu komplementäre Form aufweist. Zwecks leichter Zusammenführung von Schleifarm und Aufnahme kann das Kupplungselement als aus der Grundkontur des Schleifarms heraustretendes Bauteil ausgebildet sein, wobei das Antriebselement in der Aufnahme eine Ausnehmung zum Eintritt des Kupplungselements umfasst.It is preferably provided that the coupling element is designed as a profile element which has a number of radially projecting projections over the circumference, wherein the drive element has a complementary shape for this purpose. For ease of merging the grinding arm and recording, the coupling element may be formed as emerging from the basic contour of the grinding arm component, wherein the drive element in the receptacle comprises a recess for the entry of the coupling element.

Die Drehbewegung der Antriebswelle wird bevorzugt über einen Riemen oder eine Kette auf eine Welle übertragen, die mit der Schleifscheibe drehfest verbunden ist.The rotational movement of the drive shaft is preferably transmitted via a belt or a chain on a shaft which is rotatably connected to the grinding wheel.

Im Schleifarm und in der Aufnahme können lösbare Kupplungsmittel zur Übertragung eines unter Druck stehenden Fluids angeordnet sein. Hierbei ist insbesondere daran gedacht, dass die Kupplungsmittel zur Übertragung von Öl, Kühlschmierstoff oder Ölnebel ausgebildet sind.In the grinding arm and in the receptacle releasable coupling means for the transmission of a pressurized fluid may be arranged. In this case, it is particularly thought that the coupling means are designed for the transmission of oil, cooling lubricant or oil mist.

Im Schleifarm und in der Aufnahme können weiterhin lösbare Kontaktmittel zur Übertragung von Elektrizität oder von elektrischen Signalen angeordnet sein. Damit kann in einfacher Weise eine elektrische Verbindung zwischen dem Schleifarm und der Aufnahme und somit der Schleifmaschine hergestellt werden, was beispielsweise für die Überwachung des Systems wesentlich ist.In the grinding arm and in the receptacle releasable contact means for the transmission of electricity or electrical signals can also be arranged. This can be easily made an electrical connection between the grinding arm and the recording and thus the grinding machine, which is essential, for example, for the monitoring of the system.

Am oder im Schleifarm kann weiterhin ein Speicherelement angeordnet sein, auf dem schleifarmspezifische Daten speicherbar sind. Dieses Speicherelement ist bevorzugt als RFID-Transponder ausgebildet.On or in the grinding arm may further be arranged a memory element on which schleifarmspezifische data can be stored. This memory element is preferably designed as an RFID transponder.

Es können sowohl abrichtbare Schleifscheiben als auch solche mit Stahlgrundkörper verwendet werden, der mit Abrasivmaterial belegt ist.Both dressable grinding wheels and those with a steel base body, which is coated with abrasive material, can be used.

Mit der vorgeschlagenen Lösung ist ein wiederholgenaues und schnelles Wechseln eines Schleifarms zur Hartfeinbearbeitung einer Innenverzahnung bzw. eines Innenprofils möglich. Die Zeit, die für das Wechseln des Schleifarms benötigt wird, kann dabei kleiner als 30 s sein.With the proposed solution, a repeatable and quick change of a grinding arm for hard fine machining of an internal gear or an inner profile is possible. The time required to change the grinding arm can be less than 30 s.

Somit ist eine Rüstzeit-Optimierung beim Rüsten der Schleifmaschine mit einem Schleifarm möglich, wobei eine Positionier-Wiederholgenauigkeit für den Schleifarm auf seiner Aufnahme von weniger als 5 µm möglich ist.Thus, setup time optimization is possible when setting up the grinding machine with a grinding arm, wherein a positioning repeat accuracy for the grinding arm on its recording of less than 5 microns is possible.

Die für das vorgeschlagene Konzept benötigten Spannzapfen und Verriegelungsmittel sind als solche bekannt und werden auch als Nullpunktspannsystem bezeichnet. Mit ihnen ist die wiederholgenaue Positionierung des Schleifarms auf seiner Aufnahme gewährleistet.The required for the proposed concept chucking and locking means are known as such and are also referred to as zero point clamping system. With them, the repeatable positioning of the grinding arm is ensured on its recording.

Die Übertragung von Medien wird durch die genannten Fluid-Kupplungselemente ermöglicht. Die benötigte bzw. gewünschte Sensorik wird durch die genannten Elektrokupplungen elektrisch gekoppelt. Der Drehantrieb für die Schleifscheibe wird über die genannten steckbaren Kupplungsmittel realisiert.The transfer of media is made possible by said fluid coupling elements. The required or desired sensor is electrically coupled by the said electric clutches. The rotary drive for the grinding wheel is realized via the aforementioned pluggable coupling means.

Zusätzlich kann ein RFID-Transponder vorgesehen werden, um schleifarmspezifische Daten zu speichern und wieder abzurufen und somit den Einrichtvorgang für den Schleifarm zu vereinfachen. Natürlich können auch alternative Speicherelemente für die schleifarmspezifischen Daten vorgesehen werden, wie beispielsweise ein QR-Code.In addition, an RFID transponder can be provided to store and retrieve grinding-arm-specific data and thus the Setup process for the grinding arm to simplify. Of course, alternative storage elements may be provided for the grinding arm-specific data, such as a QR code.

Durch das oben skizzierte Konzept wird es möglich, in einfacher Weise und sehr schnell einen Schleifarm positionsgenau in eine Schleifmaschine montieren zu können; insbesondere ist hierfür keine besondere Expertise nötig.Due to the concept outlined above, it is possible to be able to mount a grinding arm accurately positioned in a grinding machine in a simple manner and very quickly; In particular, no special expertise is required for this.

Wie oben beschrieben, trägt der Schleifarm die mindestens zwei Spannzapfen, während die Aufnahme, die mit der Schleifmaschine verbunden ist, die Ausnehmungen mit den Verriegelungsmitteln aufweist. Generell ist es in kinematischer Umkehr natürlich auch möglich, dass die Spannzapfen an der Aufnahme angeordnet sind und der Schleifarm die Ausnehmungen mit den Verriegelungsmitteln trägt. Diese Lösung ist allerdings nicht bevorzugt, wenngleich im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht ausgeschlossen.As described above, the grinding arm carries the at least two chucking pins while the holder connected to the grinding machine has the recesses with the locking means. In general, it is of course also possible in kinematic reversal that the clamping pins are arranged on the receptacle and the grinding arm carries the recesses with the locking means. However, this solution is not preferred, although not excluded in the context of the present invention.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt einmal einen Schleifarm zum Schleifen eines nicht dargestellten innen profilierten Werkstücks und einmal die Aufnahme der Schleifmaschine für den Schleifarm.In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The single figure shows once a grinding arm for grinding a not shown inside profiled workpiece and once the recording of the grinding machine for the grinding arm.

In der Figur ist im oberen linken Bereich eine Aufnahme 3 zu sehen, die Bestandteil einer Schleifmaschine ist. Im rechten unteren Bereich der Figur ist ein Schleifarm 1 dargestellt, der eine Schleifscheibe 2 aufweist, mit der ein nicht dargestelltes innenprofiliertes Werkstücks geschliffen werden kann (beispielsweise eine Innenverzahnung).In the figure, in the upper left area, a receptacle 3 can be seen, which is part of a grinding machine. In the lower right of the figure, a grinding arm 1 is shown, which has a grinding wheel 2, with which an unillustrated internally profiled workpiece can be ground (for example, an internal toothing).

Aufnahme 3 und Schleifarm 1 sind dabei in einer noch nicht zusammengeführten, d. h. montierten Position dargestellt. Werden die Aufnahme 3 und der Schleifarm 1 montiert, gelangt die Oberfläche 17 der Aufnahme 3 in flächigen Kontakt der Oberfläche 18 des Schleifarms 1.Recording 3 and grinding arm 1 are in a not yet merged, d. H. mounted position shown. If the receptacle 3 and the grinding arm 1 are mounted, the surface 17 of the receptacle 3 comes into surface contact with the surface 18 of the grinding arm 1.

Für eine schnelle Montage des Schleifarms 1 an bzw. in der Aufnahme 3 ist vorgesehen, dass der Schleifarm 1 zwei voneinander beabstandet angeordnete Spannzapfen 4 und 5 aufweist; die Aufnahme 3 weist indes zwei korrespondierende Ausnehmungen 6 und 7 zur Aufnahme der Spannzapfen 4 und 5 auf. Nur schematisch angedeutet sind Verriegelungsmittel 8 und 9, die in der Aufnahme 3 angeordnet sind, mit denen die Spannzapfen 4, 5 in den Ausnehmungen 6, 7 verriegelt werden können. Damit ist der Schleifarm 1 relativ zur Aufnahme 3 lösbar in einer definierten Lage fixiert.For a quick mounting of the grinding arm 1 on or in the receptacle 3, it is provided that the grinding arm 1 has two spaced-apart clamping pins 4 and 5; However, the receptacle 3 has two corresponding recesses 6 and 7 for receiving the chucking pins 4 and 5. Only schematically indicated are locking means 8 and 9, which are arranged in the receptacle 3, with which the clamping pins 4, 5 can be locked in the recesses 6, 7. Thus, the grinding arm 1 is fixed relative to the receptacle 3 releasably in a defined position.

Betreffend die Ausgestaltung der Spannzapfen 4, 5 sowie der Verriegelungsmittel 8, 9 wird auf sogenannte Nullpunktspannsysteme Bezug genommen, die als solche im Stand der Technik verfügbar sind, so dass deren Aufbau an dieser Stelle nicht näher beschrieben werden muss.Regarding the design of the clamping pins 4, 5 and the locking means 8, 9 reference is made to so-called zero-point clamping systems, which are available as such in the prior art, so that their structure does not need to be described in detail here.

Werden die beiden Oberflächen 17 und 18 in flächigen Kontakt gebracht, werden also die Spannzapfen 4 und 5 in die Ausnehmungen 6 und 7 eingeführt, erfolgt gleichzeitig eine Kopplung verschiedener Elemente, die sowohl an bzw. in der Aufnahme 3 als auch am bzw. im Schleifarm 1 angeordnet sind.If the two surfaces 17 and 18 brought into surface contact, so the chuck 4 and 5 are inserted into the recesses 6 and 7, takes place at the same time a coupling of various elements, both on or in the receptacle 3 and on or in the grinding arm 1 are arranged.

Ein insofern wesentliches Element ist die Ankopplung des Drehantriebs für die Schleifscheibe 2. Die Schleifscheibe 2 ist auf einer Welle gelagert, die - was in der Figur nicht dargestellt ist, wozu allerdings auf die EP 0 416 151 B1 hingewiesen wird - von einem im Inneren des Schleifarms 1 verlaufenden Riemen angetrieben wird, der über ein Riemenrad läuft, das mit der Antriebswelle 10 drehfest verbunden ist. Weiterhin drehfest mit der Antriebswelle 10 verbunden ist ein Kupplungselement 11, welches eine zahnradähnliche Form aufweist, d. h. mehrere über den Umfang verteilt angeordnete radiale Vorsprünge.An essential element is the coupling of the rotary drive for the grinding wheel 2. The grinding wheel 2 is mounted on a shaft which - which is not shown in the figure, to which, however, on the EP 0 416 151 B1 is pointed - by a running inside the grinding arm 1 Belt is driven, which runs over a pulley which is rotatably connected to the drive shaft 10. Further rotatably connected to the drive shaft 10 is a coupling element 11, which has a gear-like shape, ie a plurality of distributed over the circumference arranged radial projections.

In der Aufnahme 3 ist ein korrespondierendes Antriebselement 12 vorgesehen, welches um eine auf der Zeichenebene senkrecht stehende Drehachse von einem nicht dargestellten Motor drehangetrieben wird. Das Antriebselement 12 hat eine zur Form des Kupplungselements 11 korrespondierende Form, d. h. wird der Schleifarm 1 auf die Aufnahme 3 aufgesetzt, tritt das aus der Grundkontur des Schleifarms 1 heraustretende Kupplungselement 11 in das Antriebselement 12 ein, so dass eine drehfeste Verbindung hergestellt ist, mit der die Antriebswelle 10 und somit auch die Schleifscheibe 2 angetrieben werden kann.In the receptacle 3, a corresponding drive element 12 is provided, which is rotationally driven about an axis perpendicular to the plane of rotation by a motor, not shown. The drive element 12 has a shape corresponding to the shape of the coupling element 11, d. H. If the grinding arm 1 is placed on the receptacle 3, the coupling element 11 emerging from the basic contour of the grinding arm 1 enters the drive element 12, so that a rotationally fixed connection is produced, with which the drive shaft 10 and thus also the grinding wheel 2 can be driven.

Um sowohl den Komfort des Schleifarmwechsels zu erhöhen als auch um die Fehleranfälligkeit hierbei zu vermindern, sind weiterhin (zwei Paare) Kupplungsmittel 15, 16 und 19, 20 am Schleifarm 1 bzw. an der Aufnahme 3 vorgesehen, mit der eine fluidische Kopplung zwischen der Aufnahme 3 und dem Schleifarm 1 hergestellt werden kann. Über diese fluidische Kopplung kann beispielsweise Kühlschmierstoff zur Schleifscheibe und/oder Ölnebel zur Lagerschmierung gefördert werden, um eine entsprechende Versorgung zu gewährleisten.In order to increase both the comfort of Schleifarmwechsels as well as to reduce the error rate here, further (two pairs) coupling means 15, 16 and 19, 20 provided on the grinding arm 1 and the receptacle 3, with a fluidic coupling between the recording 3 and the grinding arm 1 can be produced. By means of this fluidic coupling, for example, cooling lubricant can be conveyed to the grinding wheel and / or oil mist for bearing lubrication in order to ensure an appropriate supply.

Möglich ist es auch, dass von besagten Kupplungsmitteln 15, 16, 19, 20 auch mehr als zwei Paare vorgesehen sind, um weitere Fluide zu übertragen; ist kein entsprechend hoher Bedarf an zu übertragenden Fluiden vorhanden, kann auch ein Paar Kupplungsmittel ausreichend sein.It is also possible that more than two pairs of said coupling means 15, 16, 19, 20 are provided in order to transfer further fluids; If there is no correspondingly high demand for fluids to be transferred, a pair of coupling agents may also be sufficient.

Weiterhin sind elektrische Kontaktmittel 13 und 14 vorgesehen, die gleichermaßen automatisch bei der Anlage der beiden Oberflächen 17 und 18 in Kontakt gelangen und es ermöglichen, dass elektrische Energie bzw. elektrische Signale übertragen werden können. Hier ist zum Beispiel die elektrische Ankopplung einer Sensorik relevant, mit der ein Reißen des Antriebsriemens detektiert werden kann. Auch betreffend die elektrischen Kontaktmittel können mehr als ein Paar vorgesehen werden.Furthermore, electrical contact means 13 and 14 are provided, which likewise arrive automatically in contact with the two surfaces 17 and 18 in contact and make it possible for electrical energy or electrical signals to be transmitted. Here, for example, the electrical coupling of a sensor is relevant, with the tearing of the drive belt can be detected. Also, regarding the electrical contact means, more than one pair may be provided.

Weiterhin sind ein RFID-Transponder 21 und eine zugehörige RFID-Antenne 22 vorgesehen, um in einfacher Weise Daten vom Schleifarm 1 auf die Aufnahme 3 bzw. Maschine übertragen zu können. Bei der Anlage der Oberfläche 18 des Schleifarms 1 an die Oberfläche 17 der Aufnahme 3 gelangen der Transponder und die Antenne in Wirkkontakt.Furthermore, an RFID transponder 21 and an associated RFID antenna 22 are provided in order to be able to transmit data from the grinding arm 1 to the receptacle 3 or machine in a simple manner. When the surface 18 of the grinding arm 1 abuts against the surface 17 of the receptacle 3, the transponder and the antenna come into operative contact.

Um ein zuverlässiges Vorausrichten des Schleifarms 1 relativ zur Aufnahme 3 zu bewerkstelligen, sind weiterhin Bolzen bzw. Stifte 23 und 24 am Schleifarm 1 vorgesehen, für die entsprechenden Bohrungen 25 und 26 in der Aufnahme 3 vorhanden sind. Natürlich können insofern auch in kinematischer Umkehr die Bohrungen im Schleifarm 1 und die Bolzen bzw. Stifte an der Aufnahme 3 angeordnet sein.In order to accomplish a reliable pre-alignment of the grinding arm 1 relative to the receptacle 3, bolts or pins 23 and 24 are furthermore provided on the grinding arm 1, for the corresponding holes 25 and 26 in the receptacle 3 are present. Of course, so far in kinematic reversal, the holes in the grinding arm 1 and the pins or pins on the receptacle 3 may be arranged.

Bezugszeichenliste:LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Schleifarmgrinding arm
22
Schleifscheibegrinding wheel
33
Aufnahmeadmission
44
Spannzapfenchucking spigot
55
Spannzapfenchucking spigot
66
Ausnehmung für SpannzapfenRecess for clamping pin
77
Ausnehmung für SpannzapfenRecess for clamping pin
88th
Verriegelungsmittellocking means
99
Verriegelungsmittellocking means
1010
Antriebswelledrive shaft
1111
Kupplungselementcoupling member
1212
Antriebselementdriving element
1313
Kontaktmittel für Elektrizität / für SignalübertragungContact means for electricity / for signal transmission
1414
Kontaktmittel für Elektrizität / für SignalübertragungContact means for electricity / for signal transmission
1515
Kupplungsmittel für FluidFluid coupling agent
1616
Kupplungsmittel für FluidFluid coupling agent
1717
Oberfläche der AufnahmeSurface of the recording
1818
Oberfläche des SchleifarmsSurface of the grinding arm
1919
Kupplungsmittel für FluidFluid coupling agent
2020
Kupplungsmittel für FluidFluid coupling agent
2121
RFID-TransponderRFID transponder
2222
RFID-AntenneRFID antenna
2323
Bolzen / Stift zum VorausrichtenBolt / pin for pre-alignment
2424
Bolzen / Stift zum VorausrichtenBolt / pin for pre-alignment
2525
Bohrung für Bolzen / Stift zum VorausrichtenBore for bolt / pin for pre-alignment
2626
Bohrung für Bolzen / Stift zum VorausrichtenBore for bolt / pin for pre-alignment

Claims (9)

Schleifmaschine zum Schleifen innenprofilierter Werkstücke, umfassend einen Schleifarm (1), in dem mindestens eine Schleifscheibe (2) zum Schleifen des Profils des Werkstücks gelagert ist, und eine an der Schleifmaschine angeordnete Aufnahme (3) zur Halterung des Schleifarms (1),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schleifarm (1) mindestens zwei voneinander beabstandet angeordnete Spannzapfen (4, 5) aufweist und dass die Aufnahme (3) zwei korrespondierende Ausnehmungen (6, 7) zur Aufnahme der Spannzapfen (4, 5) aufweist, wobei in der Aufnahme (3) Verriegelungsmittel (8, 9) angeordnet sind, mit denen die Spannzapfen (4, 5) in den Ausnehmungen (6, 7) verriegelt werden können, so dass der Schleifarm (1) relativ zur Aufnahme (3) lösbar in einer definierten Lage fixiert ist, wobei der Schleifarm (1) eine Antriebswelle (10) aufweist, mit der die Schleifscheibe (2) angetrieben werden kann, wobei die Antriebswelle (10) mit einem Kupplungselement (11) drehfest verbunden ist und wobei in der Aufnahme (3) ein Antriebselement (12) angeordnet ist, das mit dem Kupplungselement (11) in drehfeste Verbindung gebracht werden kann.Grinding machine for grinding internally profiled workpieces, comprising a grinding arm (1) in which at least one grinding wheel (2) is mounted for grinding the profile of the workpiece, and a holder (3) arranged on the grinding machine for holding the grinding arm (1),
characterized in that
the grinding arm (1) has at least two spaced-apart clamping pins (4, 5) and that the receptacle (3) has two corresponding recesses (6, 7) for receiving the clamping pins (4, 5), wherein in the receptacle (3) Locking means (8, 9) are arranged, with which the clamping pins (4, 5) in the recesses (6, 7) can be locked, so that the grinding arm (1) relative to the receptacle (3) is releasably fixed in a defined position wherein the grinding arm (1) has a drive shaft (10) with which the grinding wheel (2) can be driven, wherein the drive shaft (10) with a coupling element (11) is rotatably connected and wherein in the receptacle (3) has a drive element (12) is arranged, which can be brought into rotationally fixed connection with the coupling element (11). Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (11) als Profilelement ausgebildet ist, das über den Umfang eine Anzahl radial herausragender Vorsprünge aufweist, wobei das Antriebselement (12) eine hierzu komplementäre Form aufweist.Grinding machine according to claim 1, characterized in that the coupling element (11) is designed as a profile element which has a number of radially projecting projections over the circumference, wherein the drive element (12) has a complementary shape for this purpose. Schleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (11) als aus der Grundkontur des Schleifarms (1) heraustretendes Bauteil ausgebildet ist, wobei das Antriebselement (12) in der Aufnahme (3) eine Ausnehmung zum Eintritt des Kupplungselements (11) umfasst.Grinding machine according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling element (11) as from the basic contour of the grinding arm (1) emergent component is formed, wherein the drive element (12) in the receptacle (3) has a recess for the entry of the coupling element (11 ). Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung der Antriebswelle (10) über einen Riemen oder eine Kette auf eine Welle übertragen wird, die mit der Schleifscheibe (2) drehfest verbunden ist.Grinding machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rotational movement of the drive shaft (10) via a belt or a chain is transmitted to a shaft which is rotatably connected to the grinding wheel (2). Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Schleifarm (1) und in der Aufnahme (3) lösbare Kupplungsmittel (15, 16, 19, 20) zur Übertragung eines unter Druck stehenden Fluids angeordnet sind.Grinding machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the grinding arm (1) and in the receptacle (3) releasable coupling means (15, 16, 19, 20) are arranged for transmitting a pressurized fluid. Schleifmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmittel (15, 16, 19, 20) zur Übertragung von Öl oder Kühlschmierstoff ausgebildet sind.Grinding machine according to claim 5, characterized in that the coupling means (15, 16, 19, 20) are designed for the transmission of oil or cooling lubricant. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Schleifarm (1) und in der Aufnahme (3) lösbare Kontaktmittel (13, 14) zur Übertragung von Elektrizität oder von elektrischen Signalen angeordnet sind.Grinding machine according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the grinding arm (1) and in the receptacle (3) releasable contact means (13, 14) for the transmission of electricity or electrical signals are arranged. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass am oder im Schleifarm (1) ein Speicherelement (21) angeordnet ist, auf dem schleifarmspezifische Daten speicherbar sind.Grinding machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that on or in the grinding arm (1), a storage element (21) is arranged on the schleifarmspezifische data can be stored. Schleifmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherelement (21) als RFID-Transponder ausgebildet ist.Grinding machine according to claim 8, characterized in that the storage element (21) is designed as an RFID transponder.
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