EP3409416A1 - Schleifmaschine mit werkstückträgereinheit - Google Patents

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EP3409416A1
EP3409416A1 EP17173258.9A EP17173258A EP3409416A1 EP 3409416 A1 EP3409416 A1 EP 3409416A1 EP 17173258 A EP17173258 A EP 17173258A EP 3409416 A1 EP3409416 A1 EP 3409416A1
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EP
European Patent Office
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workpiece
workpiece carrier
grinding
carrier unit
axis
Prior art date
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Application number
EP17173258.9A
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English (en)
French (fr)
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EP3409416B1 (de
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Josef Preis
Christoph Wernz
Andreas REIMSCHÜSSEL
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Diskus Werke Schleiftechnik GmbH
Original Assignee
Diskus Werke Schleiftechnik GmbH
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Filing date
Publication date
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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
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/04—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor involving a rotary work-table
    • 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
    • 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
    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
    • 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
    • B24B41/06—Work supports, e.g. adjustable steadies
    • B24B41/061—Work supports, e.g. adjustable steadies axially supporting turning workpieces, e.g. magnetically, pneumatically

Definitions

  • a grinding method for machining the surface of workpieces comprising the following steps: a) providing a grinding machine with at least one grinding tool, wherein the grinding tool is rotatably mounted about a Schleiftechnikmaschinese, b) providing at least two workpieces to be machined, c) arranging the Workpieces on one of at least two workpiece carriers of a workpiece carrier unit, wherein the at least two workpiece carriers are rotatably mounted about a workpiece carrier axis, and wherein the workpiece carrier unit is rotatably mounted about a workpiece carrier unit axis, and d) grinding the workpiece surfaces of the workpieces, wherein the grinding tool rotates about the grinding tool axis wherein the at least two workpiece carriers rotate about a workpiece carrier axis, and wherein the workpiece surfaces of at least two arranged on other workpiece carriers workpieces simultaneously to be edited.
  • the invention relates to a grinding machine having at least one workpiece carrier unit with a plurality of workpiece carriers, wherein the at least two workpiece carriers are rotatably mounted about a workpiece carrier axis, and wherein the workpiece carrier unit is rotatably mounted about a workpiece carrier unit axis.
  • grinding is generally understood a machining production process in which excess material is separated in the form of chips.
  • the grinding tools used for grinding - for example grinding wheels - are often produced by bonding a bulk material, for example corundum, with a binder. Grinding with a rotating tool - for example, a Grinding wheel - can be distinguished from other grinding methods, for example belt grinding.
  • Such a grinding machine is for example from the EP 0 941 803 B1 known there in the design of a double-plan grinder with two parallel deliverable grinding wheels and with a transport device with three workpiece holders.
  • a disadvantage of such methods and devices is the property that always only those workpiece holder rotates, on which the currently processed workpiece is arranged or on which the currently processed workpieces are arranged. Meanwhile, the other workpiece holders stand still, so that they can be loaded or unloaded. Another disadvantage is that only height equal workpieces can be ground.
  • the previously known methods for simultaneous processing of multiple workpieces with unstrained loops also have the disadvantage that only outer flat surfaces can be edited and that can only be placed on outer flat surfaces and ground parallel thereto.
  • the invention is therefore based on the object to design and further develop the grinding machine described above such that, while avoiding the aforementioned disadvantages, the most efficient and precise grinding operation possible.
  • This object is achieved by a grinding machine according to claim 1.
  • This grinding machine is characterized in particular by the fact that the workpiece carriers are roller-mounted.
  • a grinding method for machining the surface of workpieces comprising the following steps: a) providing a grinding machine with at least one grinding tool, wherein the grinding tool is rotatably mounted about a Schleiftechnikmaschinese, b) providing at least two workpieces to be machined, c) arranging the Workpieces on one of at least two workpiece carriers of a workpiece carrier unit, wherein the at least two workpiece carriers are rotatably mounted about a workpiece carrier axis, and wherein the workpiece carrier unit is rotatably mounted about a workpiece carrier unit axis, and d) grinding the workpiece surfaces of the workpieces, wherein the grinding tool rotates about the grinding tool axis wherein the at least two workpiece carriers rotate about a workpiece carrier axis, and wherein the workpiece surfaces of at least two arranged on other workpiece carriers workpieces simultaneously to be edited.
  • the method serves to machine the surface of workpieces, in particular to grind.
  • a first step is to provide a grinding machine with at least one grinding tool.
  • the grinding machine may also have two or more grinding tools.
  • the grinding tools may, for example, be grinding wheels.
  • the grinding tool is rotatably mounted about a grinding tool axis, it can therefore perform a rotational movement.
  • Another step is that at least two to be processed Workpieces are provided.
  • a further step provides that the workpieces are arranged on one of at least two workpiece carriers of a workpiece carrier unit. In this case, the at least two workpiece carriers are rotatably mounted in each case about a workpiece carrier axis.
  • three or more workpiece carrier in this case, preferably all workpiece carriers are rotatably mounted about a workpiece carrier axis.
  • the workpiece carrier unit is rotatably mounted about a workpiece carrier unit axis.
  • Another step involves grinding the workpiece surfaces of the workpieces.
  • the grinding tool rotates around the grinding tool axis.
  • the at least two workpiece carriers rotate about one workpiece carrier axis in each case. If three or more workpiece carriers are provided, preferably all workpiece carriers rotate in each case a workpiece carrier axis.
  • the workpiece surfaces of at least two workpieces arranged on different or different workpiece carriers are processed simultaneously.
  • the workpiece surfaces of several workpieces can be processed simultaneously even if the workpieces are not arranged on the same workpiece carrier.
  • the simultaneous grinding of several workpieces initially has the advantage of efficient process control.
  • Another advantage is that those workpieces that are ground simultaneously, can be ground very precisely to an identical dimension or to the same degree. This is due to the fact that the most prominent point of the grinding tool - ie the lowest point - reaches all workpieces.
  • the workpiece carrier unit rotates completely around the workpiece carrier unit axis.
  • a complete rotation is meant a rotation of more than 360 °.
  • a continuous rotation ie a rotation with a constant direction of rotation, has the advantage over an oscillating movement, for example, that the workpiece carrier unit does not have to be braked and accelerated.
  • the workpiece carrier unit rotates at a constant rotational speed.
  • a further embodiment of the method provides that the workpiece carrier unit oscillates about the workpiece carrier unit axis.
  • An oscillation is understood to mean a rotary movement in which the direction of rotation changes, that is to say a reciprocating movement.
  • An oscillating movement has the advantage that the workpieces arranged on the workpiece carriers of the workpiece carrier unit are moved only within a limited range. This allows, for example, the grinding of inner surfaces of the workpieces, including the grinding tools must be introduced into the workpieces.
  • the workpieces are ground on an outer surface.
  • the workpieces are ground on an inner surface.
  • the grinding of the outer surfaces has the advantage that several workpieces can be ground by the same grinding tool. This is not possible when sanding inner surfaces, as this requires the grinding tools ("internal spindles") to be inserted into the workpiece - for example into the interior of a cylinder ring. Even when sanding inner surfaces, several workpieces can be ground simultaneously if there are more than one abrasive tool.
  • the ability to grind both outer surfaces and inner surfaces for example, a defined dimension between an outer plane surface and an inner surface, such as an inner shoulder, are generated.
  • the grinding tool axis and the workpiece carrier unit axis run parallel, in particular collinear.
  • a parallel course of the axes is achieved that the distance between the grinding tool and the workpiece carrier unit in each rotational position is constant.
  • parallel axes of rotation make it possible for the rotating grinding tool not to come into contact with its peripheral surface (“peripheral grinding") but with one of its side surfaces (“side grinding”) with the workpiece.
  • peripheral grinding peripheral surface
  • side grinding side surfaces
  • the grinding tool axis and the workpiece carrier unit axis are arranged not only parallel but even collinear, it is achieved that the grinding tool is arranged centrally above the workpiece carrier unit and in this way can cover the largest possible area of the workpiece carrier unit. This allows the simultaneous processing of as many workpieces.
  • the symmetrical arrangement of the grinding tool centrally above the workpiece carrier unit allows a grinding process even when the workpiece carrier unit is stationary, provided that the workpiece carrier and the grinding tool rotate.
  • a parallel arrangement of the axes is sufficient in most cases, a collinear arrangement is required only in special cases.
  • multi-spindle can be provided that the grinding tools can be individually delivered in the axial direction to allow individual constitutionalkorrekturen.
  • At least one workpiece carrier axis runs parallel to the workpiece carrier unit axis. It can be provided that all workpiece carrier axes run parallel to the workpiece carrier unit axis. As an alternative or in addition to this, it can be provided in a further embodiment that at least one workpiece carrier axis runs inclined and / or crossed to the workpiece carrier unit axis. It can be provided that all workpiece carrier axes inclined and / or entangled to the workpiece carrier unit axis run. By a parallel course of the axes, a particularly good flatness, recognizable by the cross-grinding pattern, as well as a good perpendicularity of the ground surfaces to the workpiece rotation axis can be achieved.
  • the workpiece carriers can be inclined in the radial direction of the workpiece carrier unit, namely radially inwards or radially outwards.
  • the workpiece carriers can be entangled in the circumferential direction or in the tangential direction of the workpiece carrier unit, in the direction of rotation or against the direction of rotation of the workpiece carrier unit.
  • the microsection can be influenced.
  • the entanglement angle is set to 0 °, perfect flatness can be achieved, as can be seen on the cross-cut.
  • a specific angle of intersection (not equal to 0 °, ie greater than 0 ° or less than 0 °), a directional microsection can be generated.
  • workpieces of different heights are understood in particular to be workpieces which, starting from the workpiece carrier, extend to different extents in the direction of the grinding tool. This procedure can be made possible, for example, by arranging some or all of the workpieces on supports during grinding. By placing a support between the workpiece carrier and the workpiece height differences can be compensated. For this purpose, different thicknesses or different lengths can be used. Also height differences can be compensated by specific tool carrier.
  • the rotational speed of the workpiece carriers is adjustable independently of the rotational speed of the workpiece carrier unit.
  • the direction of rotation of the workpiece carrier independent of the direction of rotation of the workpiece carrier unit is adjustable.
  • both the rotational speed and / or the rotational direction of each workpiece carrier is adjustable independently of the rotational speed and / or the rotational direction of the workpiece carrier unit.
  • the grinding process can be optimally adjusted to the type of workpieces and to the desired grinding result.
  • the workpiece carriers rotate during the grinding process at a different angular velocity than the workpiece carrier unit. It may be provided that the workpiece carriers rotate at a higher angular velocity or at a lower angular velocity than the workpiece carrier unit; however, it is preferred that the workpiece carriers rotate at a higher angular velocity than the workpiece carrier unit.
  • the grinding tool is cylindrical in shape and is mounted relatively movable in the axial direction and / or in the radial direction. Due to the cylindrical shape, flat surfaces can be ground (by the end face or side surface of the grinding tool) and curved surfaces can be ground (by the circumferential surface or lateral surface of the grinding tool).
  • the axial mobility allows a placement of the grinding tool on the workpiece and a lifting of the grinding tool from the workpiece.
  • the mobility in the radial direction has particular advantages when grinding inner surfaces, since the grinding tool can first be introduced into the work piece and then - by radial displacement - can be made to the surface to be ground.
  • each grinding tool is cylindrically shaped and is mounted so as to be movable relative to the workpiece carrier unit and / or to the workpiece in the axial direction and / or in the radial direction.
  • Curved surfaces can be ground by grinding machines with several grinding tools ("multi-spindle"), as in multi-spindle machines, the inner and outer curved lateral surfaces of the workpiece are easily accessible with the relatively small tools.
  • a feed movement can be generated by slight pivoting of the workpiece carrier unit.
  • the object described above is achieved by a grinding machine with at least one workpiece carrier unit with a plurality of workpiece carriers, wherein the at least two workpiece carriers are rotatably mounted about a workpiece carrier axis, and wherein the workpiece carrier unit is rotatably mounted about a workpiece carrier unit axis.
  • the grinding machine is characterized in that the workpiece carriers are roller-mounted. With the workpiece carrier unit (also called “rotary table”), the grinding method described above can be performed.
  • the workpiece carriers are mounted roller bearings, they can be driven with very low friction.
  • a very precise and virtually backlash-free storage of the workpiece carrier can be achieved by rolling bearings.
  • the workpiece carriers have a housing and a shaft, wherein the shaft is roller-mounted relative to the housing.
  • the shaft of each workpiece carrier can therefore be driven individually.
  • suitable rolling bearings e.g., spherical roller bearings
  • angular mobility can be achieved whereby the shaft can be slightly tilted relative to the housing.
  • the grinding machine has, in addition to the workpiece carrier unit, at least one grinding tool, wherein the grinding tool is rotatably mounted about a grinding tool axis. With the grinding machine, the grinding method described above can be carried out. In grinding machines with a plurality of grinding tools (“multi-spindle”), it is preferably provided that the tool spindles can be individually delivered to produce defined workpiece dimensions.
  • the grinding machine can be supplemented according to a further embodiment by at least one gripper for loading and / or unloading the workpiece carrier.
  • the workpiece carrier of the workpiece carrier unit can be loaded and unloaded with workpieces, whereby an automated and efficient process management is possible.
  • the at least one gripper is designed as a turning gripper.
  • a gripper is understood, which is rotatable by at least 180 °, but preferably by 360 °.
  • the gripper can turn workpieces, for example, to allow processing of the workpieces on different sides of the workpieces.
  • the essential movement (longest path) of the workpieces preferably takes place transversely to the longitudinal direction of the workpieces, ie transversely to the direction of the workpiece axis.
  • the workpiece carrier unit and the workpiece carriers can be driven independently of one another, in particular can be driven simultaneously.
  • Independent drives are understood in particular to mean that the rotational speed of the workpiece carriers can be set independently of the rotational speed of the workpiece carrier unit.
  • the direction of rotation of the workpiece carrier is adjustable independently of the direction of rotation of the workpiece carrier unit.
  • both the rotational speed and / or the rotational direction of each workpiece carrier is adjustable independently of the rotational speed and / or the rotational direction of the workpiece carrier unit.
  • the independence of the drives does not exclude that the rotational movement of the workpiece carrier unit and the rotational movement of the workpiece carrier are coordinated, for example, coupled according to a particularly simple embodiment (similar to a planetary gear).
  • At least one workpiece carrier axis runs parallel to the workpiece carrier unit axis. It can be provided that all workpiece carrier axes run parallel to the workpiece carrier unit axis. Alternatively or additionally, it can be provided that at least one workpiece carrier axis runs inclined and / or crossed to the workpiece carrier unit axis. It can be provided that all workpiece carrier axes are inclined and / or crossed to the workpiece carrier unit axis. By a parallel course of the axes, a particularly good flatness, recognizable by the cross-grinding pattern, as well as a good perpendicularity of the ground surfaces to the workpiece rotation axis can be achieved.
  • the workpiece carriers can be inclined in the radial direction of the workpiece carrier unit, namely radially inwards or radially outwards.
  • the workpiece carriers can be entangled in the circumferential direction or in the tangential direction of the workpiece carrier unit, in the direction of rotation or against the direction of rotation of the workpiece carrier unit.
  • the microsection can be influenced.
  • the entanglement angle is set to 0 °, perfect flatness can be achieved, as can be seen on the cross-cut.
  • a specific angle of intersection (not equal to 0 °, ie greater than 0 ° or less than 0 °), a directional microsection can be generated.
  • all workpiece carriers are tilted and / or 29ränkbar stored.
  • the position of the workpiece carrier axis can be changed.
  • the workpiece carriers can assume different positions.
  • the workpiece carrier axis can be adjusted so that it runs parallel to the workpiece carrier unit axis.
  • the workpiece carrier axis can be adjusted so that they are inclined, so inclined or crossed to the workpiece carrier unit axis runs.
  • the mounting of the workpiece carriers can be designed such that the workpiece carriers can be tilted in the radial direction of the workpiece carrier unit (radially inwards or radially outwards).
  • the mounting of the workpiece carrier can be designed such that the workpiece carriers in the circumferential direction of the workpiece carrier unit are 29ränkbar (in the direction of rotation or against the direction of rotation of the workpiece carrier unit).
  • the storage of the workpiece carrier can be designed, for example, as a calotte bearing, preferably as a lockable calotte bearing.
  • the inclination or the entanglement can be achieved by elastic material deformation of certain areas of the workpiece carrier.
  • the workpiece carrier has, for example, a rotating shaft, a housing and bearings (in particular rolling bearings).
  • Decisive for the inclination of the axis of a workpiece carrier is the tilting of the bearing of the workpiece carrier. This is done by tilting the (single- or multi-part housing with the bearing seats as a whole or being elastically deformed in areas.)
  • the axis can be adjusted if only one of the two bearings is slightly adjusted to reduce the required deformation force helpful if the case is intentionally weakened.
  • a further embodiment of the workpiece carrier unit provides that at least one of the workpiece carriers can be fixed in an inclined and / or entangled position.
  • at least one of the workpiece carriers for fixing the inclined and / or entangled position has a fixable adjusting ring.
  • To adjust the inclination and entanglement can be provided that at least one of the workpiece carrier has adjusting screws for adjusting its inclination and / or entanglement.
  • Both the inclination angle and the Verschränkungswinkel should be adjustable and fixable in the adjusted position.
  • the inclination or entanglement can be achieved by a suitable storage (eg Kalottenlagerung) or by elastic deformation of the housing.
  • the fixation can for example by a collar take place, which is preferably fixed by axial locking screws. A particularly precise adjustment can be achieved by adjusting screws.
  • the workpiece carriers have different workpiece holders.
  • the workpiece carriers have differently high workpiece holders.
  • the workpiece holders can be designed integrally-that is, as part of the workpiece carriers-or designed as a separate component, for example as a support, which is arranged between the workpiece carrier and the workpiece. It can be exciting workpiece holders, positive workpiece holders and / or frictional workpiece holders.
  • the workpiece carriers preferably have clamping means with which a frictional clamping of the workpieces is possible.
  • clamping means with which a frictional clamping of the workpieces is possible.
  • rotating workpiece carrier disks are used, which may be simply shaped metal sheets. These sheets may contain holes that can receive the workpieces directly.
  • floating workpiece carriers can be provided, which can also be designed as simple sheets.
  • a disadvantage of this arrangement is that it does not represent inherently rigid storage. This disadvantage can be counteracted by a non-positive clamping of the workpieces.
  • Fig. 1A shows a first embodiment of a grinding machine 1 according to the invention in a perspective view.
  • the illustrated grinding machine 1 is a so-called surface grinding machine, more precisely a side surface grinding machine.
  • the grinding machine 1 comprises a grinding tool 2, which is rotatably mounted about a grinding tool axis X2.
  • the grinding tool axis X2 is oriented vertically or vertically ("vertical spindle").
  • the grinding tool 2 is a grinding wheel which is approximately cylindrically shaped.
  • the grinding tool 2 is driven by a drive 3 and can be displaced in at least the vertical direction, ie in the direction of the grinding tool axis X2.
  • Grinding machine 1 shown also includes a workpiece carrier unit 4 with eight circumferentially arranged workpiece carriers 5. On each second workpiece carrier 5 - ie on a total of four of the eight workpiece carrier 5 - are arranged workpieces 6.
  • the workpiece carrier unit 4 is rotatably mounted about a workpiece carrier unit axis X4.
  • the workpiece carrier unit axis X4 is oriented vertically or vertically.
  • the workpiece carrier unit axis X4 runs collinear with the grinding tool axis X2.
  • the workpiece carriers 5 are also rotatably mounted, in each case around a workpiece carrier axis X5.
  • the workpiece carrier axes X5 are approximately vertically or vertically aligned and arranged parallel to the workpiece carrier unit axis X4.
  • the workpiece carrier axis X5 could also be arranged inclined relative to the workpiece carrier unit axis X4. This will be discussed below in connection with another embodiment of the grinding machine.
  • the grinding of the workpieces 6 takes place on the in Fig. 1 grinding machine 1 shown by the grinding tool 2 rotates about the grinding tool axis X2.
  • the workpiece carrier unit 4 rotates about the workpiece carrier unit axis X4 and the workpiece carriers 5 rotate about their workpiece carrier axes X5.
  • Abrasive tool 2 has been lowered onto the workpieces 6 to be machined, the surfaces of several workpieces 6, in particular all workpieces 6 - preferably simultaneously - detected by the grinding tool 2 and ground.
  • the grinding tool 2 and its drive 3 can be moved in the vertical direction in order to place the grinding tool 2 on the workpieces 6 and to be able to lift them off again (in FIG Fig. 1A represented by a double arrow).
  • Fig. 1B are the grinding tool 2 and the workpiece carrier unit 4 of the grinding machine 1 off Fig. 1A shown in a front view. Those areas of the grinding machine 1 that are already related Fig. 1A are described in Fig. 1B - And in all other figures - provided with corresponding reference numerals.
  • the grinding tool 2 has a flat grinding surface 7 and the workpieces 6 have a surface 8 to be processed.
  • the flat grinding surface 7 of the grinding tool 2 extends approximately at right angles to the grinding tool axis X2 and the surfaces 8 to be machined of the workpieces 6 extend approximately at right angles to the workpiece carrier axes X5.
  • the grinding tool axis X2 and the workpiece carrier unit axis X4 are collinear, while the workpiece carrier axes X5 extend parallel offset to these two axes X2, X4.
  • Shown is in Fig. 1B a machine position before the start of the grinding process; at this time exists between the grinding surface 7 of the grinding tool 2 and the surfaces to be machined 8 of the workpieces 6 in the vertical direction still a distance 9.
  • the vertical displacement of the grinding tool 2 and its drive 3 are in Fig. 1B represented by a straight double arrow; the rotational movements are not marked with arrows for reasons of clarity.
  • Fig. 1C shows the workpiece carrier unit 4 of the grinding machine 1 from Fig. 1A in a top view. Those areas of the grinding machine 1 that are already related Fig. 1A or Fig. 1B are described in Fig. 1C - And in all other figures - provided with corresponding reference numerals. In the plan view is particularly clearly visible that the grinding tool 2 to edit all four Workpieces 6 detected. Due to the rotation of the workpieces 6 about the workpiece carrier axes X5 all areas of the workpieces 6 to be ground are detected by the grinding tool 2, although the diameter D2 of the grinding tool 2 is smaller than the diameter D4 of the workpiece carrier unit 4 and although the workpieces 6 with their outer diameter D6 in Radial direction are partially disposed outside of the grinding tool 2.
  • the distance of the workpiece carrier axes X5 from the grinding tool axis X2 is less than half the diameter D2 (ie the radius) of the grinding tool 2.
  • the rotation of the grinding tool 2 and the rotation of the workpieces 6 are in Fig. 1C represented by curved arrows; it can be seen that the grinding tool 2 and the workpieces 6 have the same direction of rotation, namely in the clockwise direction.
  • the workpiece carrier unit 4 rotates about its workpiece carrier unit axis X4.
  • FIG. 2A shows a second embodiment of a grinding machine 1 'according to the invention in a perspective view. Those areas of the grinding machine 1 'already associated with Fig. 1A to Fig. 1C are described in Fig. 2A - And in all other figures - provided with corresponding reference numerals.
  • a difference between the first embodiment of the grinding machine 1 (FIG. Fig. 1A to Fig. 1C ) and the second embodiment of the grinding machine 1 '( Fig. 2A to Fig. 2C ) is that the second embodiment of the grinding machine 1 'four grinding tools 2', which are rotatably mounted around a respective grinding tool axis X2 '.
  • Fig. 2B are the grinding tools 2 'and the workpiece carrier unit 4 of the grinding machine 1' from Fig. 2A shown in a front view. Those areas of the grinding machine 1 'already associated with Fig. 2A are described in Fig. 2B - And in all other figures - provided with corresponding reference numerals.
  • the grinding tools 2 'each have a grinding surface 7', which runs approximately at right angles to the respective grinding tool axis X2 '.
  • the workpieces 6 to be machined are each arranged on a workpiece carrier 5, with the surfaces 8 of the workpieces 6 being machined this time around internal surfaces 8 acts.
  • the workpiece carriers 5 have workpiece carrier axes X5 which are offset parallel to the workpiece carrier unit axis X4.
  • the grinding tool axis X2 and the workpiece carrier unit axis X4 are collinear.
  • the vertical displacement of the grinding tools 2 'and their drive 3 are in Fig. 2B represented by a straight double arrow.
  • the grinding tools 2 ' are also displaceable in the radial direction (parallel displacement of the grinding tool axes X2'), which is not indicated by arrows for reasons of clarity.
  • Fig. 2C shows the workpiece carrier unit 4 of the grinding machine 1 'from Fig. 2A in a top view. Those areas of the grinding machine 1 'already associated with Fig. 2A or Fig. 2B are described in Fig. 2C - And in all other figures - provided with corresponding reference numerals. In the top view, it can be seen particularly clearly that each of the four workpieces 6 is assigned its own grinding tool 2 '. Since the outer diameter D2 'of the grinding tools 2' is smaller than the inner diameter D6i of the workpieces 6, the grinding tools 2 'can be inserted into the workpieces 6 and thereby grind inner surfaces of the workpieces 6. The rotation of the grinding tools 2 'and the rotation of the workpieces 6 are in Fig.
  • the workpiece carrier unit 4 can not make a complete revolving rotation about the workpiece carrier unit axis X4; instead, the workpiece carrier unit 4 makes an oscillating rotational movement (represented by a curved double arrow).
  • Fig. 3A an alternative embodiment of a workpiece carrier unit 4 is shown in a plan view. Those areas of the workpiece carrier unit 4 which have already been described above are in Fig. 3A - And in all other figures - provided with corresponding reference numerals.
  • the third embodiment of the workpiece carrier unit 4 differs in particular from the previously described embodiment that workpiece carrier 5 'with a tiltable or Verschränkbaren storage are provided. This is related to 3B and 3C detailed.
  • Fig. 3B shows the workpiece carrier unit Fig. 3A in a sectional view along the in Fig. 3A drawn section plane AA and in Fig. 3C is the workpiece carrier unit off Fig. 3A in a sectional view along the in Fig. 3A drawn cutting plane BB shown.
  • Those areas of the workpiece carrier unit 4 which have already been described above are in Fig. 3B and in Fig. 3C - As in all other figures - provided with corresponding reference numerals.
  • the workpiece carrier 5 ' has a tilting bearing 10, which will be discussed in more detail below.
  • the tilting bearing 10 allows both a pivoting movement or tilting movement of the workpiece carrier 5 'in the radial direction of the workpiece carrier unit 4 - ie along the cutting plane AA in Fig. 3A (curved double arrow in Fig. 3B ; "Inclination") and in the circumferential direction or in the tangential direction of the workpiece carrier unit 4 - ie along the section plane BB in Fig. 3A (curved double arrow in Fig. 3C ; "Entanglement").
  • Fig. 4A is the workpiece carrier 5 'from Fig. 3A shown in an enlarged view.
  • Fig. 4B shows an alternative embodiment of the workpiece carrier 5 "from Fig. 4A .
  • Those areas of the workpiece carriers 5 ', 5 "which have already been described above are in Fig. 4A and in Fig. 4B provided with corresponding reference numerals.
  • the workpiece carrier 5 ', 5 " is rotatably mounted in both embodiments relative to the workpiece carrier unit 4, including the workpiece carrier 5' from Fig. 4A as well as the workpiece carrier 5 "from Fig. 4B Rolling bearing 12, with which a rotating shaft 13 is rotatably mounted in a housing 14.
  • the Workpiece carriers 5 ', 5 are pivotally mounted in both embodiments, which becomes redundant in the case of the workpiece carrier 5' Fig. 4A reached over a tilting bearing 10, which is designed as a spherical bearing.
  • the workpiece carrier 5 ' has a fixable adjusting ring 15 which extends around the housing 14 around.
  • a radial screw 16A and an axial screw 16B is present.
  • the position of the workpiece carrier 5 ' can be determined via locking screws 17 in any desired inclination position or interlocking position.
  • the tilting bearing 10 ' functions by elastically deforming certain regions of the workpiece carrier 5 ".
  • the regions intended for the elastic deformation can be made particularly thin, for example Fig. 4B shown tilting bearing 10 'is suitable only for smaller tilt angle, for larger tilt angle is in Fig. 4A illustrated tilting bearing 10 is preferred.

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Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Schleifmaschine (1,1') mit wenigstens einer Werkstückträgereinheit (4) mit mehreren Werkstückträgern (5, 5', 5"), wobei die wenigstens zwei Werkstückträger (5, 5', 5") um jeweils eine Werkstückträgerachse (X5) drehbar gelagert sind, und wobei die Werkstückträgereinheit (4) um eine Werkstückträgereinheitachse (X4) drehbar gelagert ist. Um eine reibungsarme und präzise Lagerung der Werkstückträger (5, 5',5") zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass die Werkstückträger (5, 5', 5") wälzgelagert sind.

Description

  • Beschrieben ist ein Schleifverfahren zur Bearbeitung der Oberfläche von Werkstücken, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Schleifmaschine mit wenigstens einem Schleifwerkzeug, wobei das Schleifwerkzeug um eine Schleifwerkzeugachse drehbar gelagert ist, b) Bereitstellen von wenigstens zwei zu bearbeitenden Werkstücken, c) Anordnen der Werkstücke auf einem von wenigstens zwei Werkstückträgern einer Werkstückträgereinheit, wobei die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse drehbar gelagert sind, und wobei die Werkstückträgereinheit um eine Werkstückträgereinheitachse drehbar gelagert ist, und d) Schleifen der Werkstückoberflächen der Werkstücke, wobei das Schleifwerkzeug um die Schleifwerkzeugachse rotiert, wobei die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse rotieren, und wobei die Werkstückoberflächen von wenigstens zwei auf anderen Werkstückträgern angeordneten Werkstücken gleichzeitig bearbeitet werden.
  • Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine mit wenigstens einer Werkstückträgereinheit mit mehreren Werkstückträgern, wobei die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse drehbar gelagert sind, und wobei die Werkstückträgereinheit um eine Werkstückträgereinheitachse drehbar gelagert ist.
  • Unter "Schleifen" wird allgemein ein spanendes Fertigungsverfahren verstanden, bei dem überschüssiges Material in Form von Spänen abgetrennt wird. Die für das Schleifen eingesetzten Schleifwerkzeuge - beispielsweise Schleifscheiben - werden häufig hergestellt, indem ein Schüttgut, beispielsweise Korund, mit einem Bindemittel gebunden wird. Das Schleifen mit rotierendem Werkzeug - beispielsweise einer Schleifscheibe - ist zu unterscheiden von anderen Schleifverfahren, beispielsweise dem Bandschleifen.
  • Auf dem Gebiet der Schleiftechnik sind unterschiedliche Schleifverfahren und Schleifmaschinen bekannt. Bei vielen dieser Verfahren und Maschinen ist vorgesehen, dass die zu schleifenden Werkstücke auf einer Transporteinrichtung mit mehreren Werkstückaufnahmen angeordnet werden. Transporteinrichtungen mit mehreren Werkstückaufnahmen haben den Vorteil einer besonders effizienten Verfahrensführung, da die Dauer des Schleifvorgangs dazu genutzt werden kann, die freien Werkstückaufnahmen mit neuen, ungeschliffenen Werkstücken zu bestücken oder die bereits geschliffenen Werkstücke von ihren Werkstückaufnahmen zu entfernen. Ein weiterer Vorteil mehrerer Werkstückaufnahmen ist, dass mehrere Werkstücke gleichzeitig mit dem Werkstück in Eingriff bringbar sind.
  • Eine derartige Schleifmaschine ist beispielsweise aus der EP 0 941 803 B1 bekannt, dort in der Ausgestaltung einer Doppelplanschleifmaschine mit zwei parallel zueinander zustellbaren Schleifscheiben und mit einer Transporteinrichtung mit drei Werkstückaufnahmen.
  • Ein Nachteil derartiger Verfahren und Vorrichtungen ist jedoch die Eigenschaft, dass stets nur diejenige Werkstückaufnahme rotiert, auf der das aktuell bearbeitete Werkstück angeordnet ist bzw. auf der die aktuell bearbeiteten Werkstücke angeordnet sind. Die anderen Werkstückaufnahmen stehen derweil still, damit sie beladen bzw. entladen werden können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass immer nur höhengleiche Werkstücke geschliffen werden können. Die bisher bekannten Verfahren zur gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Werkstücke mit ungespanntem Schleifen haben zudem den Nachteil, dass nur außen liegende Planflächen bearbeitet werden können und dass nur an außen liegenden Planflächen aufgelegt und dazu parallel geschliffen werden kann.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs beschriebene Schleifmaschine derart auszugestalten und weiterzubilden, dass unter Vermeidung der zuvor genannten Nachteile eine möglichst effizienter und präziser Schleifvorgang ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Schleifmaschine nach Patentanspruch 1 gelöst. Diese Schleifmaschine zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Werkstückträger wälzgelagert sind.
  • Beschrieben ist ein Schleifverfahren zur Bearbeitung der Oberfläche von Werkstücken, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Schleifmaschine mit wenigstens einem Schleifwerkzeug, wobei das Schleifwerkzeug um eine Schleifwerkzeugachse drehbar gelagert ist, b) Bereitstellen von wenigstens zwei zu bearbeitenden Werkstücken, c) Anordnen der Werkstücke auf einem von wenigstens zwei Werkstückträgern einer Werkstückträgereinheit, wobei die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse drehbar gelagert sind, und wobei die Werkstückträgereinheit um eine Werkstückträgereinheitachse drehbar gelagert ist, und d) Schleifen der Werkstückoberflächen der Werkstücke, wobei das Schleifwerkzeug um die Schleifwerkzeugachse rotiert, wobei die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse rotieren, und wobei die Werkstückoberflächen von wenigstens zwei auf anderen Werkstückträgern angeordneten Werkstücken gleichzeitig bearbeitet werden.
  • Das Verfahren dient dazu, die Oberfläche von Werkstücken zu bearbeiten, insbesondere zu schleifen. Ein erster Schritt sieht vor, eine Schleifmaschine mit wenigstens einem Schleifwerkzeug bereitzustellen. Die Schleifmaschine kann auch zwei oder mehr Schleifwerkzeuge aufweisen. Bei den Schleifwerkzeugen kann es sich beispielsweise um Schleifscheiben handeln. Das Schleifwerkzeug ist um eine Schleifwerkzeugachse drehbar gelagert, es kann daher eine Rotationsbewegung ausführen. Ein weiterer Schritt sieht vor, dass wenigstens zwei zu bearbeitende Werkstücke bereitgestellt werden. Ein weiterer Schritt sieht vor, dass die Werkstücke auf einem von wenigstens zwei Werkstückträgern einer Werkstückträgereinheit angeordnet werden. Dabei sind die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse drehbar gelagert. Es können auch drei oder mehr Werkstückträger vorgesehen sein, in diesem Fall sind vorzugsweise alle Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse drehbar gelagert. Zudem ist die Werkstückträgereinheit um eine Werkstückträgereinheitachse drehbar gelagert. Ein weiterer Schritt sieht das Schleifen der Werkstückoberflächen der Werkstücke vor. Dabei rotiert das Schleifwerkzeug um die Schleifwerkzeugachse. Zudem rotieren die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse. Wenn drei oder mehr Werkstückträger vorgesehen sind, rotieren vorzugsweise alle Werkstückträger im jeweils eine Werkstückträgerachse. Die Werkstückoberflächen von wenigstens zwei auf anderen bzw. unterschiedlichen Werkstückträgern angeordneten Werkstücken werden gleichzeitig bearbeitet.
  • Indem vorgesehen ist, dass wenigstens zwei - vorzugsweise aber alle - Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse rotieren, können die Werkstückoberflächen von mehreren Werkstücken auch dann gleichzeitig bearbeitet werden, wenn die Werkstücke nicht auf demselben Werkstückträger angeordnet sind. Dies unterscheidet das beanspruchte Verfahren beispielsweise von der EP 0 941803 B1 . Das gleichzeitige Schleifen mehrere Werkstücke hat zunächst den Vorteil einer effizienten Verfahrensführung. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass diejenigen Werkstücke, die gleichzeitig geschliffen werden, besonders präzise auf ein identisches Maß bzw. auf dasselbe Maß abgeschliffen werden können. Dies liegt darin begründet, dass der am weitesten vorstehende Punkt des Schleifwerkzeugs - also der tiefste Punkt - alle Werkstücke erreicht. Weitere Vorteile liegen darin, dass auch innenliegende Flächen bearbeitet werden können und dass bei "Mehrspindlern" (Schleifmaschinen mit mehreren rotierenden Schleifwerkzeugen) auch zylindrische Flächen bearbeitet werden können. Zudem ist vorteilhaft, dass zu innenliegenden bzw. zurückgesetzten Planflächen referenziert werden kann und dass zu einer gespannten Fläche (insbesondere Außenmantelfläche oder Bohrung) enge Lagetoleranzen (insbesondere Rechtwinkligkeit) eingehalten werden kann.
  • Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Werkstückträgereinheit vollständig um die Werkstückträgereinheitachse rotiert. Unter einer vollständigen Rotation wird eine Drehung von mehr als 360° verstanden. Eine kontinuierliche Rotation, also eine Rotation mit gleichbleibender Rotationsrichtung hat beispielsweise gegenüber einer oszillierenden Bewegung den Vorteil, dass die Werkstückträgereinheit nicht gebremst und beschleunigt werden muss. Vorzugsweise rotiert die Werkstückträgereinheit mit konstanter Rotationsgeschwindigkeit.
  • Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Werkstückträgereinheit um die Werkstückträgereinheitachse oszilliert. Unter einer Oszillation wird eine Drehbewegung verstanden, bei der die Rotationsrichtung wechselt, also eine Hin- und Herbewegung. Eine oszillierende Bewegung hat den Vorteil, dass die Werkstücke, die auf den Werkstückträgern der Werkstückträgereinheit angeordnet sind, nur innerhalb eines begrenzten Bereichs bewegt werden. Dies erlaubt beispielsweise das Schleifen von Innenflächen der Werkstücke, wozu die Schleifwerkzeuge in die Werkstücke eingeführt werden müssen.
  • Gemäß einer weiteren Ausbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Werkstücke an einer Außenfläche geschliffen werden. Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass die Werkstücke an einer Innenfläche geschliffen werden. Das Schleifen der Außenflächen hat den Vorteil, dass mehrere Werkstücke von demselben Schleifwerkzeug geschliffen werden können. Dies ist beim Schleifen von Innenflächen nicht möglich, da hierzu die Schleifwerkzeuge ("Innenspindeln") in das Werkstück eingeführt werden müssen - beispielsweise in das Innerer eines Zylinderrings. Auch beim Schleifen von Innenflächen können mehrere Werkstücke gleichzeitig geschliffen werden, wenn mehrere Schleifwerkzeuge vorhanden sind. Durch die Fähigkeit sowohl Außenflächen als auch Innenflächen schleifen zu können, kann beispielsweise ein definiertes Maß zwischen einer außenliegenden Planfläche und einen innenliegenden Fläche, beispielsweise einer innenliegenden Schulter, erzeugt werden.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Schleifwerkzeugachse und die Werkstückträgereinheitachse parallel, insbesondere kollinear verlaufen. Durch einen parallelen Verlauf der Achsen wird erreicht, dass der Abstand zwischen dem Schleifwerkzeug und der Werkstückträgereinheit in jeder Drehstellung konstant ist. Zudem wird durch parallele Drehachsen ermöglicht, dass das rotierende Schleifwerkzeug nicht mit seiner Umfangsfläche ("Umfangsschleifen"), sondern mit einer seiner Seitenflächen ("Seitenschleifen") mit dem Werkstück in Kontakt kommt. Ein derartiges Schleifverfahren wird auch als "Seiten-Planschleifen" bezeichnet. Wenn die Schleifwerkzeugachse und die Werkstückträgereinheitachse nicht nur parallel, sondern sogar kollinear angeordnet sind, wird erreicht, dass das Schleifwerkzeug zentral oberhalb der Werkstückträgereinheit angeordnet ist und auf diese Weise einen möglichst großen Bereich der Werkstückträgereinheit abdecken kann. Dies erlaubt die gleichzeitige Bearbeitung möglichst vieler Werkstücke. Zudem ermöglicht die symmetrische Anordnung des Schleifwerkzeugs zentral oberhalb der Werkstückträgereinheit einen Schleifvorgang auch bei stillstehender Werkstückträgereinheit, sofern die Werkstückträger und das Schleifwerkzeug rotieren. Eine parallele Anordnung der Achsen ist in den meisten Fällen ausreichend, eine kollineare Anordnung ist nur in Sonderfällen erforderlich. Bei "Mehrspindlern" kann vorgesehen sein, dass die Schleifwerkzeuge individuell in axialer Richtung zugestellt werden können, um individuelle Maßkorrekturen zu ermöglichen.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass wenigstens eine Werkstückträgerachse parallel zu der Werkstückträgereinheitachse verläuft. Es kann vorgesehen sein, dass alle Werkstückträgerachsen parallel zu der Werkstückträgereinheitachse verlaufen. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann in weiterer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass wenigstens eine Werkstückträgerachse geneigt und/oder verschränkt zu der Werkstückträgereinheitachse verläuft. Es kann vorgesehen sein, dass alle Werkstückträgerachsen geneigt und/oder verschränkt zu der Werkstückträgereinheitachse verlaufen. Durch einen parallelen Verlauf der Achsen kann eine besonders gute Ebenheit, erkennbar am Kreuzschliffbild, sowie eine gute Rechtwinkligkeit der geschliffenen Flächen zur Werkstückrotationsachse erreicht werden. Durch eine Neigung der Werkstückträger können hingegen Bauteile mit einer definierten plan/hohl-Form gefertigt werden. Die Werkstückträger können in radialer Richtung der Werkstückträgereinheit geneigt sein, und zwar radial nach innen oder radial nach außen. Alternativ oder zusätzlich können die Werkstückträger in Umfangsrichtung bzw. in Tangentialrichtung der Werkstückträgereinheit verschränkt sein, und zwar in Drehrichtung oder gegen die Drehrichtung der Werkstückträgereinheit. Durch eine Verschränkung kann das Schliffbild beeinflusst werden. Wenn der Verschränkungswinkel auf 0° eingestellt ist, kann eine perfekte Ebenheit erreicht werden, was am Kreuzschliff erkennbar ist. Durch die Einstellung eines gezielten Verschränkungswinkels (ungleich 0°, also größer 0° oder kleiner 0°) kann hingegen ein gerichtetes Schliffbild erzeugt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass unterschiedlich hohe Werkstücke gleichzeitig geschliffen werden. Unter unterschiedlich hohen Werkstücken werden insbesondere Werkstücke verstanden, die sich von dem Werkstückträger ausgehend unterschiedlich weit in Richtung des Schleifwerkzeugs erstrecken. Diese Vorgehensweise kann beispielsweise dadurch ermöglicht werden, dass einige oder alle der Werkstücke beim Schleifen auf Auflagen angeordnet werden. Indem zwischen dem Werkstückträger und der Werkstück eine Auflage angeordnet wird, können Höhenunterschiede ausgeglichen werden. Hierzu können unterschiedlich dicke bzw. unterschiedlich hohe Auflagen verwendet werden. Auch können Höhenunterschiede durch spezifische Werkzeugträger ausgeglichen werden.
  • Nach einer weiteren Ausbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Werkstückträger unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit der Werkstückträgereinheit einstellbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Rotationsrichtung der Werkstückträger unabhängig von der Rotationsrichtung der Werkstückträgereinheit einstellbar ist. Vorzugsweise ist sowohl die Rotationsgeschwindigkeit und/oder die Rotationsrichtung jedes Werkstückträgers unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit und/oder der Rotationsrichtung der Werkstückträgereinheit einstellbar. Auf diese Weise kann das Schleifverfahren optimal auf die Art der Werkstücke und auf das zu erzielende Schleifergebnis eingestellt werden. Bevorzugt rotieren die Werkstückträger beim Schleifvorgang mit einer anderen Winkelgeschwindigkeit als die Werkstückträgereinheit. Es kann vorgesehen sein, dass die Werkstückträger mit einer höheren Winkelgeschwindigkeit oder mit einer niedrigeren Winkelgeschwindigkeit als die Werkstückträgereinheit rotieren; bevorzugt ist jedoch, dass die Werkstückträger mit einer höheren Winkelgeschwindigkeit als die Werkstückträgereinheit rotieren.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Schleifwerkzeug zylindrisch geformt ist und in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung relativ bewegbar gelagert ist. Durch die zylindrische Form können ebene Flächen geschliffen werden (durch die Stirnfläche bzw. Seitenfläche des Schleifwerkzeugs) und es können gekrümmte Flächen geschliffen werden (durch die Umfangsfläche bzw. Mantelfläche des Schleifwerkzeugs). Die axiale Beweglichkeit ermöglicht ein Aufsetzen des Schleifwerkzeugs auf das Werkstück und ein Abheben des Schleifwerkzeugs von dem Werkstück. Die Beweglichkeit in radialer Richtung hat insbesondere beim Schleifen von Innenflächen Vorteile, da das Schleifwerkzeug zunächst in das Werkstückeingeführt werden kann und danach - durch radiale Verschiebung - an die zu schleifende Fläche angestellt werden kann. Wenn mehrere Schleifwerkzeuge vorhanden sind, kann vorgesehen sein, dass jedes Schleifwerkzeug zylindrisch geformt ist und in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung relativ - insbesondere relativ zu der Werkstückträgereinheit und/oder zu dem Werkstück - bewegbar gelagert ist. Gekrümmte Flächen können durch Schleifmaschinen mit mehreren Schleifwerkzeugen ("Mehrspindler") geschliffen werden, da bei Mehrspindlern die inneren und äußeren gekrümmten Mantelflächen des Werkstücks mit den relativ kleinen Werkzeugen gut erreichbar sind. Eine Zustellbewegung ist durch geringfügiges Schwenken der Werkstückträgereinheit erzeugbar.
  • Die zuvor beschriebene Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Schleifmaschine mit wenigstens einer Werkstückträgereinheit mit mehreren Werkstückträgern, wobei die wenigstens zwei Werkstückträger um jeweils eine Werkstückträgerachse drehbar gelagert sind, und wobei die Werkstückträgereinheit um eine Werkstückträgereinheitachse drehbar gelagert ist. Die Schleifmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückträger wälzgelagert sind. Mit der Werkstückträgereinheit (auch "Rundtisch" genannt) kann das zuvor beschriebene Schleifverfahren ausgeführt werden.
  • Indem die Werkstückträger wälzgelagert sind, können sie besonders reibungsarm angetrieben werden. Zudem kann durch Wälzlager eine sehr präzise und nahezu spielfreie Lagerung der Werkstückträger erreicht werden. Vorzugsweise weisen die Werkstückträger ein Gehäuse und eine Welle auf, wobei die Welle gegenüber dem Gehäuse wälzgelagert ist. Die Welle jedes Werkstückträgers kann daher individuell angetrieben werden. Zudem kann durch Auswahl geeigneter Wälzlager (z.B. Pendelrollenlager) eine Winkelbeweglichkeit erreicht werden, wodurch die Welle relativ zu dem Gehäuse geringfügig geneigt werden kann.
  • Die Schleifmaschine weist neben der Werkstückträgereinheit wenigstens ein Schleifwerkzeug auf, wobei das Schleifwerkzeug um eine Schleifwerkzeugachse drehbar gelagert ist. Mit der Schleifmaschine kann das zuvor beschriebene Schleifverfahren ausgeführt werden. Bei Schleifmaschinen mit mehreren Schleifwerkzeugen ("Mehrspindler") ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Werkzeugspindeln zur Erzeugung definierter Werkstückmaße individuell zustellbar sind.
  • Die Schleifmaschine kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung ergänzt werden durch wenigstens einen Greifer zur Beladung und/oder zur Entladung der Werkstückträger. Durch einen, zwei oder mehr Greifer können die Werkstückträger der Werkstückträgereinheit mit Werkstücken beladen und entladen werden, wodurch eine automatisierte und effiziente Verfahrensführung möglich wird.
  • Zu dieser Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der wenigstens eine Greifer als Wendegreifer ausgestaltet ist. Unter einem Wendegreifer wird ein Greifer verstanden, der um wenigstens 180°, vorzugsweise aber um 360° drehbar ist. So kann der Greifer Werkstücke wenden, beispielsweise um eine Bearbeitung der Werkstücke auf unterschiedlichen Seiten der Werkstücke zu ermöglichen.
  • Bei der Bewegung der Werkstücke durch die Greifer findet die wesentliche Bewegung (längster Weg) der Werkstücke vorzugsweise quer zur Längsrichtung der Werkstücke statt, also quer zur Richtung der Werkstückachse.
  • Nach einer Ausgestaltung der Schleifmaschine ist vorgesehen, dass die Werkstückträgereinheit und die Werkstückträger unabhängig voneinander antreibbar sind, insbesondere gleichzeitig antreibbar sind. Unter unabhängigen Antrieben wird insbesondere verstanden, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Werkstückträger unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit der Werkstückträgereinheit einstellbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Rotationsrichtung der Werkstückträger unabhängig von der Rotationsrichtung der Werkstückträgereinheit einstellbar ist. Vorzugsweise ist sowohl die Rotationsgeschwindigkeit und/oder die Rotationsrichtung jedes Werkstückträgers unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit und/oder der Rotationsrichtung der Werkstückträgereinheit einstellbar. Auf diese Weise kann die Werkstückträgereinheit optimal auf die Art der Werkstücke und auf das zu erzielende Schleifergebnis eingestellt werden. Die Unabhängigkeit der Antriebe schließt jedoch nicht aus, dass die Rotationsbewegung der Werkstückträgereinheit und die Rotationsbewegung der Werkstückträger aufeinander abgestimmt sind, beispielsweise gemäß einer besonders einfachen Ausführung gekoppelt sind (ähnlich einem Planetengetriebe).
  • Nach einer Ausgestaltung der Werkstückträgereinheit ist vorgesehen, dass wenigstens eine Werkstückträgerachse parallel zu der Werkstückträgereinheitachse verläuft. Es kann vorgesehen sein, dass alle Werkstückträgerachsen parallel zu der Werkstückträgereinheitachse verlaufen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Werkstückträgerachse geneigt und/oder verschränkt zu der Werkstückträgereinheitachse verläuft. Es kann vorgesehen sein, dass alle Werkstückträgerachsen geneigt und/oder verschränkt zu der Werkstückträgereinheitachse verlaufen. Durch einen parallelen Verlauf der Achsen kann eine besonders gute Ebenheit, erkennbar am Kreuzschliffbild, sowie eine gute Rechtwinkligkeit der geschliffenen Flächen zur Werkstückrotationsachse erreicht werden. Durch eine Neigung der Werkstückträger können hingegen Bauteile mit einer definierten plan/hohl-Form gefertigt werden. Die Werkstückträger können in radialer Richtung der Werkstückträgereinheit geneigt sein, und zwar radial nach innen oder radial nach außen. Alternativ oder zusätzlich können die Werkstückträger in Umfangsrichtung bzw. in Tangentialrichtung der Werkstückträgereinheit verschränkt sein, und zwar in Drehrichtung oder gegen die Drehrichtung der Werkstückträgereinheit. Durch eine Verschränkung kann das Schliffbild beeinflusst werden. Wenn der Verschränkungswinkel auf 0° eingestellt ist, kann eine perfekte Ebenheit erreicht werden, was am Kreuzschliff erkennbar ist. Durch die Einstellung eines gezielten Verschränkungswinkels (ungleich 0°, also größer 0° oder kleiner 0°) kann hingegen ein gerichtetes Schliffbild erzeugt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausbildung der Werkstückträgereinheit kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Werkstückträger neigbar und/oder verschränkbar gelagert ist. Vorzugsweise sind alle Werkstückträger neigbar und/oder verschränkbar gelagert. Durch eine neigbare oder verschränkbare Lagerung kann die Lage der Werkstückträgerachse verändert werden. Auf diese Weise können die Werkstückträger unterschiedliche Stellungen einnehmen. Beispielsweise kann die Werkstückträgerachse so eingestellt werden, dass sie parallel zu der Werkstückträgereinheitachse verläuft. Alternativ hierzu kann die Werkstückträgerachse so eingestellt werden, dass sie schräg, also geneigt oder verschränkt zu der Werkstückträgereinheitachse verläuft. Die Lagerung der Werkstückträger kann derart gestaltet sein, dass die Werkstückträger in radialer Richtung der Werkstückträgereinheit neigbar sind (radial nach innen oder radial nach außen). Alternativ oder zusätzlich kann die Lagerung der Werkstückträger derart gestaltet sein, dass die Werkstückträger in Umfangsrichtung der Werkstückträgereinheit verschränkbar sind (in Drehrichtung oder gegen die Drehrichtung der Werkstückträgereinheit). Die Lagerung der Werkstückträger kann beispielsweise als Kalottenlagerung, vorzugsweise als feststellbare Kalottenlagerung ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Neigung bzw. die Verschränkung durch elastische Materialverformung bestimmter Bereiche des Werkstückträgers erreicht werden. Der Werkstückträger weist beispielsweise eine rotierende Welle, ein Gehäuse und Lager (insb. Wälzlager) auf. Entscheidend für die Schrägstellung der Achse eines Werkstückträgers ist die Verkippung der Lagerung des Werkstückträgers. Dies geschieht, indem das (ein- oder mehrteilige Gehäuse mit den Lagersitzen als Ganzes verkippt wird oder aber in Bereichen elastisch verformt wird. Alternativ kann die Achse verstellt werden, wenn nur eines der beiden Lager geringfügig verstellt wird. Zur Reduktion der erforderlichen Verformungskraft ist es hilfreich, wenn das Gehäuse gezielt geschwächt ist.
  • Eine weitere Ausbildung der Werkstückträgereinheit sieht vor, dass wenigstens einer der Werkstückträger in einer geneigten und/oder verschränkten Stellung fixiert werden kann. Hierzu wird weiter vorgeschlagen, dass wenigstens einer der Werkstückträger zur Fixierung der geneigten und/oder verschränkten Stellung einen fixierbaren Stellring aufweist. Zur Einstellung der Neigung und Verschränkung kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Werkstückträger Stellschrauben zum Justieren seiner Neigung und/oder Verschränkung aufweist. Sowohl der Neigungswinkel als auch der Verschränkungswinkel sollen justierbar und in der justierten Position fixierbar sein. Die Neigung bzw. Verschränkung kann durch eine geeignete Lagerung (z.B. Kalottenlagerung) oder durch elastische Deformation des Gehäuses erreicht werden. Die Fixierung kann beispielsweise durch einen Stellring erfolgen, der vorzugsweise durch axiale Feststellschrauben fixiert wird. Eine besonders präzise Justierung kann durch Stellschrauben erreicht werden.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Werkstückträgereinheit ist vorgesehen, dass die Werkstückträger unterschiedliche Werkstückaufnahmen aufweisen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Werkstückträger unterschiedlich hohe Werkstückaufnahmen aufweisen. Unter unterschiedlich hohen Werkstückaufnahmen werden insbesondere Werkstückaufnahmen verstanden, die sich von der Werkstückträgereinheit ausgehend unterschiedlich weit in Richtung des Schleifwerkzeugs erstrecken. Auf diese Weise können unterschiedliche hohe Werkstücke gleichzeitig von demselben Schleifwerkzeug geschliffen werden. Die Werkstückaufnahmen können integral - also als Teil der Werkstückträger - gestaltet sein oder als separates Bauteil gestaltet sein, beispielsweise als Auflage, die zwischen dem Werkstückträger und der Werkstück angeordnet wird. Es kann sich um spannende Werkstückaufnahmen, formschlüssige Werkstückaufnahmen und/oder reibschlüssige Werkstückaufnahmen handeln.
  • Gemäß einer weiteren Ausbildung der Werkstückträgereinheit ist vorgesehen, dass die Werkstücke kraftschlüssig auf die Werkstückträger gespannt werden. Hierzu weisen die Werkstückträger vorzugsweise Spannmittel auf, mit denen eine kraftschlüssige Einspannung der Werkstücke möglich ist. Beim Feinschleifen kommen beispielsweise rotierende Werkstückträgerscheiben zum Einsatz, bei denen es sich um einfach geformte Bleche handeln kann. Diese Bleche können Bohrungen enthalten, welche die Werkstücke direkt aufnehmen können. Alternativ hierzu können schwimmend gelagerte Werkstückträger vorgesehen sein, die ebenfalls als einfache Bleche gestaltet sein können. Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass sie keine eigensteife Lagerung darstellt. Diesem Nachteil kann durch eine kraftschlüssige Einspannung der Werkstücke begegnet werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1A:
    eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine in einer perspektivischen Ansicht,
    Fig. 1B:
    das Schleifwerkzeug und die Werkstückträgereinheit der Schleifmaschine aus Fig. 1A in einer Vorderansicht,
    Fig.1C:
    die Werkstückträgereinheit der Schleifmaschine aus Fig. 1A in einer Draufsicht,
    Fig. 2A:
    eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine in einer perspektivischen Ansicht,
    Fig. 2B:
    die Schleifwerkzeuge und die Werkstückträgereinheit der Schleifmaschine aus Fig. 2A in einer Vorderansicht,
    Fig. 2C:
    die Werkstückträgereinheit der Schleifmaschine aus Fig. 2A in einer Draufsicht,
    Fig. 3A:
    eine alternative Ausgestaltung einer Werkstückträgereinheit in einer Draufsicht,
    Fig. 3B:
    die Werkstückträgereinheit aus Fig. 3A in einer geschnittenen Ansicht entlang der in Fig. 3A eingezeichneten Schnittebene A-A,
    Fig. 3C:
    die Werkstückträgereinheit aus Fig. 3A in einer geschnittenen Ansicht entlang der in Fig. 3A eingezeichneten Schnittebene B-B,
    Fig. 4A:
    den Werkstückträger aus Fig. 3A in einer vergrößerten Ansicht, und
    Fig. 4B:
    eine alternative Ausgestaltung des Werkstückträgers aus Fig. 4A.
  • Fig. 1A zeigt eine erste Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine 1 in einer perspektivischen Ansicht. Bei der dargestellten Schleifmaschine 1 handelt es sich um eine so genannte Planschleifmaschine, genauer: um eine Seiten-Planschleifmaschine. Die Schleifmaschine 1 umfasst ein Schleifwerkzeug 2, das um eine Schleifwerkzeugachse X2 drehbar gelagert ist. Die Schleifwerkzeugachse X2 ist senkrecht bzw. vertikal ausgerichtet ("Senkrechte Spindel"). Bei dem Schleifwerkzeug 2 handelt es sich um eine Schleifscheibe, die etwa zylindrisch geformt ist. Das Schleifwerkzeug 2 wird durch einen Antrieb 3 angetrieben und kann in wenigstens vertikaler Richtung - also in Richtung der Schleifwerkzeugachse X2 - verschoben werden.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Schleifmaschine 1 umfasst zudem eine Werkstückträgereinheit 4 mit acht umlaufend angeordneten Werkstückträgern 5. Auf jedem zweiten Werkstückträger 5 - also auf insgesamt vier der acht Werkstückträger 5 - sind zu bearbeitende Werkstücke 6 angeordnet. Die Werkstückträgereinheit 4 ist um eine Werkstückträgereinheitachse X4 drehbar gelagert. Die Werkstückträgereinheitachse X4 ist senkrecht bzw. vertikal ausgerichtet. Zudem verläuft die Werkstückträgereinheitachse X4 kollinear zur Schleifwerkzeugachse X2. Die Werkstückträger 5 sind ebenfalls drehbar gelagert, und zwar um jeweils eine Werkstückträgerachse X5. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausgestaltung der Schleifmaschine 1 sind die Werkstückträgerachsen X5 etwa senkrecht bzw. vertikal ausgerichtet und parallel zur Werkstückträgereinheitachse X4 angeordnet. Alternativ hierzu könnten die Werkstückträgerachse X5 jedoch auch relativ zur Werkstückträgereinheitachse X4 geneigt angeordnet sein. Dies wird nachfolgend im Zusammenhang mit einer anderen Ausgestaltung der Schleifmaschine diskutiert.
  • Das Schleifen der Werkstücke 6 erfolgt auf der in Fig. 1 gezeigten Schleifmaschine 1, indem das Schleifwerkzeug 2 um die Schleifwerkzeugachse X2 rotiert. Zudem rotiert die Werkstückträgereinheit 4 um die Werkstückträgereinheitachse X4 und die Werkstückträger 5 rotieren um ihre Werkstückträgerachsen X5. Nachdem das Schleifwerkzeug 2 auf die zu bearbeitenden Werkstücke 6 abgesenkt wurde, werden die Oberflächen mehrerer Werkstücke 6, insbesondere aller Werkstücke 6 - vorzugsweise gleichzeitig - von dem Schleifwerkzeug 2 erfasst und geschliffen. Das Schleifwerkzeug 2 und sein Antrieb 3 können in vertikaler Richtung verschoben werden, um das Schleifwerkzeug 2 auf die Werkstücke 6 aufsetzen und wieder abheben zu können (in Fig. 1A durch einen Doppelpfeil dargestellt).
  • In Fig. 1B sind das Schleifwerkzeug 2 und die Werkstückträgereinheit 4 der Schleifmaschine 1 aus Fig. 1A in einer Vorderansicht gezeigt. Diejenigen Bereiche der Schleifmaschine 1, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1A beschrieben wurden, sind in Fig. 1B - und in allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Das Schleifwerkzeug 2 weist eine ebene Schleiffläche 7 auf und die Werkstücke 6 weisen eine zu bearbeitende Oberfläche 8 auf. Die ebene Schleiffläche 7 des Schleifwerkzeugs 2 verläuft etwa rechtwinklig zur Schleifwerkzeugachse X2 und die zu bearbeitenden Oberflächen 8 der Werkstücke 6 verlaufen etwa rechtwinklig zu den Werkstückträgerachsen X5. Erkennbar verlaufen die Schleifwerkzeugachse X2 und die Werkstückträgereinheitachse X4 kollinear, während die Werkstückträgerachsen X5 parallel versetzt zu diesen beiden Achsen X2, X4 verlaufen. Gezeigt ist in Fig. 1B eine Maschinenstellung vor Beginn des Schleifvorgangs; zu diesem Zeitpunkt existiert zwischen der Schleiffläche 7 des Schleifwerkzeugs 2 und den zu bearbeitenden Oberflächen 8 der Werkstücke 6 in vertikaler Richtung noch ein Abstand 9. Die vertikale Verschiebbarkeit des Schleifwerkzeugs 2 und seines Antriebs 3 sind in Fig. 1B durch einen geraden Doppelpfeil dargestellt; die Rotationsbewegungen sind aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit hingegen nicht mit Pfeilen gekennzeichnet.
  • Fig. 1C zeigt die Werkstückträgereinheit 4 der Schleifmaschine 1 aus Fig. 1A in einer Draufsicht. Diejenigen Bereiche der Schleifmaschine 1, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1A oder Fig. 1B beschrieben wurden, sind in Fig. 1C - und in allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In der Draufsicht ist besonders gut erkennbar, dass das Schleifwerkzeug 2 alle vier zu bearbeitenden Werkstücke 6 erfasst. Aufgrund der Rotation der Werkstücke 6 um die Werkstückträgerachsen X5 werden alle zu schleifenden Bereiche der Werkstücke 6 von dem Schleifwerkzeug 2 erfasst, obgleich der Durchmesser D2 des Schleifwerkzeugs 2 geringer ist als der Durchmesser D4 der Werkstückträgereinheit 4 und obgleich die Werkstücke 6 mit ihrem Außendurchmesser D6 in radialer Richtung teilweise außerhalb des Schleifwerkzeugs 2 angeordnet sind. Dies wird dadurch erreicht, dass der Abstand der Werkstückträgerachsen X5 von der Schleifwerkzeugachse X2 geringer ist als der halbe Durchmesser D2 (also der Radius) des Schleifwerkzeugs 2. Die Rotation des Schleifwerkzeugs 2 und die Rotation der Werkstücke 6 sind in Fig. 1C durch gekrümmte Pfeile dargestellt; es ist erkennbar, dass das Schleifwerkzeug 2 und die Werkstücke 6 dieselbe Rotationsrichtung aufweisen, nämlich im Uhrzeigersinn. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Werkstückträgereinheit 4 um ihre Werkstückträgereinheitachse X4 rotiert.
  • Fig. 2A zeigt eine zweite Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine 1' in einer perspektivischen Ansicht. Diejenigen Bereiche der Schleifmaschine 1', die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1A bis Fig. 1C beschrieben wurden, sind in Fig. 2A - und in allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Ein Unterschied zwischen der ersten Ausgestaltung der Schleifmaschine 1 (Fig. 1A bis Fig. 1C) und der zweiten Ausgestaltung der Schleifmaschine 1' (Fig. 2A bis Fig. 2C) liegt darin, dass die zweite Ausgestaltung der Schleifmaschine 1' vier Schleifwerkzeuge 2' aufweist, die um jeweils eine Schleifwerkzeugachse X2' drehbar gelagert sind.
  • In Fig. 2B sind die Schleifwerkzeuge 2' und die Werkstückträgereinheit 4 der Schleifmaschine 1' aus Fig. 2A in einer Vorderansicht dargestellt. Diejenigen Bereiche der Schleifmaschine 1', die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2A beschrieben wurden, sind in Fig. 2B - und in allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die Schleifwerkzeuge 2' weisen jeweils eine Schleiffläche 7' auf, die etwa rechtwinklig zur jeweiligen Schleifwerkzeugachse X2' verläuft. Die zu bearbeitenden Werkstücke 6 sind auf jeweils einem Werkstückträger 5 angeordnet, wobei es sich bei den zu bearbeitenden Oberflächen 8 der Werkstücke 6 diesmal um innenliegende Oberflächen 8 handelt. Die Werkstückträger 5 weisen Werkstückträgerachsen X5 auf, die parallel versetzt zur Werkstückträgereinheitachse X4 verlaufen. Die Schleifwerkzeugachse X2 und die Werkstückträgereinheitachse X4 verlaufen kollinear. Die vertikale Verschiebbarkeit der Schleifwerkzeuge 2' und ihres Antriebs 3 sind in Fig. 2B durch einen geraden Doppelpfeil dargestellt. Die Schleifwerkzeuge 2' sind zudem in radialer Richtung verschiebbar (parallele Verschiebung der Schleifwerkzeugachsen X2'), was aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit jedoch nicht durch Pfeile gekennzeichnet ist.
  • Fig. 2C zeigt die Werkstückträgereinheit 4 der Schleifmaschine 1' aus Fig. 2A in einer Draufsicht. Diejenigen Bereiche der Schleifmaschine 1', die bereits im Zusammenhang mit Fig. 2A oder Fig. 2B beschrieben wurden, sind in Fig. 2C - und in allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In der Draufsicht ist besonders gut erkennbar, dass jedem der vier Werkstücke 6 ein eigenes Schleifwerkzeug 2' zugeordnet ist. Da der Außendurchmesser D2' der Schleifwerkzeuge 2' kleiner ist als der Innendurchmesser D6i der Werkstücke 6, können die Schleifwerkzeuge 2' in die Werkstücke 6 eingeführt werden und auf diese Weise innen liegende Flächen der Werkstücke 6 schleifen. Die Rotation der Schleifwerkzeuge 2' und die Rotation der Werkstücke 6 sind in Fig. 2C durch gekrümmte Pfeile dargestellt. Da die Schleifwerkzeuge 2' in die Werkstücke 6 eingeführt sind, kann die Werkstückträgereinheit 4 keine vollständig umlaufende Rotationsbewegung um die Werkstückträgereinheitachse X4 machen; stattdessen macht die Werkstückträgereinheit 4 eine oszillierende Rotationsbewegung (dargestellt durch einen gekrümmten Doppelpfeil).
  • In Fig. 3A ist eine alternative Ausgestaltung einer Werkstückträgereinheit 4 in einer Draufsicht gezeigt. Diejenigen Bereiche der Werkstückträgereinheit 4, die bereits zuvor beschrieben wurden, sind in Fig. 3A - und in allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Die dritte Ausgestaltung der Werkstückträgereinheit 4 unterscheidet sich insbesondere dadurch von der zuvor beschriebenen Ausgestaltung, dass Werkstückträger 5' mit einer neigbaren bzw. verschränkbaren Lagerung vorgesehen sind. Hierauf wird im Zusammenhang mit Fig. 3B und Fig. 3C detaillierter eingegangen.
  • Fig. 3B zeigt die Werkstückträgereinheit aus Fig. 3A in einer geschnittenen Ansicht entlang der in Fig. 3A eingezeichneten Schnittebene A-A und in Fig. 3C ist die Werkstückträgereinheit aus Fig. 3A in einer geschnittenen Ansicht entlang der in Fig. 3A eingezeichneten Schnittebene B-B dargestellt. Diejenigen Bereiche der Werkstückträgereinheit 4, die bereits zuvor beschrieben wurden, sind in Fig. 3B und in Fig. 3C - wie auch in allen weiteren Figuren - mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. In Fig. 3B ist erkennbar, dass der Werkstückträger 5' eine Kipplagerung 10 aufweist, auf die nachfolgend noch detaillierter eingegangen wird. Die Kipplagerung 10 erlaubt sowohl eine Schwenkbewegung bzw. Kippbewegung des Werkstückträgers 5' in radialer Richtung der Werkstückträgereinheit 4 - also entlang der Schnittebene A-A in Fig. 3A (gekrümmter Doppelpfeil in Fig. 3B; "Neigung") als auch in Umfangsrichtung bzw. in tangentialer Richtung der Werkstückträgereinheit 4 - also entlang der Schnittebene B-B in Fig. 3A (gekrümmter Doppelpfeil in Fig. 3C; "Verschränkung"). Durch Kombination der beiden dargestellten - rechtwinklig zueinander verlaufenden - Schwenkrichtungen kann der Werkstückträger 5' in jede Richtung geneigt bzw. verschränkt werden. Dies hat zur Folge, dass die Werkstückträgerachse X5 nicht mehr zwingend parallel zur Werkstückträgereinheitachse X4 verlaufen muss sondern - je nach Stellung des Werkstückträgers 5' - geneigt oder verschränkt sein kann.
  • In Fig. 4A ist der Werkstückträger 5' aus Fig. 3A in einer vergrößerten Ansicht gezeigt. Fig. 4B zeigt eine alternative Ausgestaltung des Werkstückträgers 5" aus Fig. 4A. Diejenigen Bereiche der Werkstückträger 5',5", die bereits zuvor beschrieben wurden, sind in Fig. 4A und in Fig. 4B mit entsprechenden Bezugszeichen versehen. Der Werkstückträger 5',5" ist in beiden Ausgestaltungen relativ zu der Werkstückträgereinheit 4 drehbar gelagert, wozu der Werkstückträger 5' aus Fig. 4A ebenso wie der Werkstückträger 5" aus Fig. 4B Wälzlager 12 aufweist, mit denen eine rotierende Welle 13 drehbar in einem Gehäuse 14 gelagert ist. Zudem ist der Werkstückträger 5', 5" ist in beiden Ausgestaltungen schwenkbar gelagert. Dies wird bei dem Werkstückträger 5' aus Fig. 4A über eine Kipplagerung 10 erreicht, die als Kalottenlagerung ausgestaltet ist. Der Werkstückträger 5' weist einen fixierbaren Stellring 15 auf, der um das Gehäuse 14 herum verläuft. Die Lage des Stellrings 15 - und somit auch die Neigungslage bzw. Verschränkungslage des Werkstückträgers 5'-kann über Stellschrauben 16 präzise justiert werden. Bei dem in Fig. 4A gezeigten Beispiel ist eine radiale Stellschraube 16A und eine axiale Stellschraube 16B vorhanden. Im Anschluss an die Justierung kann die Position des Werkstückträgers 5' über Feststellschrauben 17 in jeder beliebigen Neigungslage bzw. Verschränkungslage festgestellt werden. Bei dem Werkstückträger 5" aus Fig. 4B funktioniert die Kipplagerung 10' hingegen durch eine elastische Verformung bestimmter Bereiche des Werkstückträgers 5". Die für die elastische Verformung bestimmten Bereiche können beispielsweise besonders dünn ausgebildet sein. Die in Fig. 4B gezeigte Kipplagerung 10' ist nur für kleinere Kippwinkel geeignet, für größere Kippwinkel wird die in Fig. 4A dargestellte Kipplagerung 10 bevorzugt.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1,1':
    Schleifmaschine
    2,2':
    Schleifwerkzeug
    3:
    Antrieb (des Schleifwerkzeugs 2,2')
    4:
    Werkstückträgereinheit
    5,5',5":
    Werkstückträger
    6:
    Werkstück
    7, 7':
    Schleiffläche (des Schleifwerkzeugs 2,2')
    8:
    Oberfläche (des Werkstücks 6)
    9:
    Abstand (zwischen Schleifwerkzeug 2, 2' und Werkstück 6)
    10,10':
    Kipplagerung
    12:
    Wälzlager (des Werkstückträgers)
    13:
    Welle (des Werkstückträgers)
    14:
    Gehäuse (des Werkstückträgers)
    15:
    Stellring
    16, 16A, 16B:
    Stellschraube
    17:
    Feststellschraube
    D2, D2':
    Außendurchmesser (des Schleifwerkzeugs 2,2')
    D4:
    Außendurchmesser (der Werkstückträgereinheit 4)
    D6:
    Außendurchmesser (der Werkstücke 6)
    D6i:
    Innendurchmesser (der Werkstücke 6)
    X2, X2':
    Schleifwerkzeugachse
    X4:
    Werkstückträgereinheitachse
    X5:
    Werkstückträgerachse

Claims (12)

  1. Schleifmaschine (1,1') mit wenigstens einer Werkstückträgereinheit (4) mit mehreren Werkstückträgern (5, 5', 5"),
    - wobei die wenigstens zwei Werkstückträger (5, 5', 5") um jeweils eine Werkstückträgerachse (X5) drehbar gelagert sind, und
    - wobei die Werkstückträgereinheit (4) um eine Werkstückträgereinheitachse
    (X4) drehbar gelagert ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Werkstückträger (5, 5', 5") wälzgelagert sind.
  2. Schleifmaschine (1,1') nach Anspruch 1,
    gekennzeichnet durch
    wenigstens einen Greifer zur Beladung und/oder zur Entladung der Werkstückträger (5, 5', 5").
  3. Schleifmaschine (1,1') nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der wenigstens eine Greifer als Wendegreifer ausgestaltet ist.
  4. Schleifmaschine (1,1') nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Werkstückträgereinheit (4) und die Werkstückträger (5, 5', 5") unabhängig voneinander antreibbar sind, insbesondere gleichzeitig antreibbar sind.
  5. Schleifmaschine (1,1') nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens eine Werkstückträgerachse (X5) parallel zu der Werkstückträgereinheitachse (X4) verläuft.
  6. Schleifmaschine (1,1') nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens eine Werkstückträgerachse (X5) geneigt und/oder verschränkt zu der Werkstückträgereinheitachse (X4) verläuft.
  7. Schleifmaschine (1,1') nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens einer der Werkstückträger (5', 5") neigbar und/oder verschränkbar gelagert ist.
  8. Schleifmaschine (1,1') nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens einer der Werkstückträger (5',5") in einer geneigten und/oder verschränkten Stellung fixiert werden kann.
  9. Schleifmaschine (1,1') nach Anspruch 7 oder Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens einer der Werkstückträger (5', 5") zur Fixierung der geneigten und/oder verschränkten Stellung einen fixierbaren Stellring (15) aufweist.
  10. Schleifmaschine (1,1') nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens einer der Werkstückträger (5',5") Stellschrauben (16A, 16B) zum Justieren seiner Neigung und/oder Verschränkung aufweist.
  11. Schleifmaschine (1,1') nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Werkstückträger (5,5',5") unterschiedliche Werkstückaufnahmen aufweisen.
  12. Schleifmaschine (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Werkstücke (6) kraftschlüssig auf die Werkstückträger (5, 5', 5") gespannt werden.
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