EP3450101A1 - Vorrichtung zum kraftausgleich der momentbelastung für eine schleifspindel - Google Patents

Vorrichtung zum kraftausgleich der momentbelastung für eine schleifspindel Download PDF

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EP3450101A1
EP3450101A1 EP17188825.8A EP17188825A EP3450101A1 EP 3450101 A1 EP3450101 A1 EP 3450101A1 EP 17188825 A EP17188825 A EP 17188825A EP 3450101 A1 EP3450101 A1 EP 3450101A1
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EP
European Patent Office
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grinding
grinding spindle
spindle bearing
spindle
bearing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17188825.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Diethert
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Wendt GmbH
Original Assignee
Wendt GmbH
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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
    • B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/007—Weight compensation; Temperature compensation; Vibration damping
    • 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
    • B24B41/042—Balancing mechanisms

Definitions

  • the invention relates to the moment load of a driven by a drive grinding spindle with a grinding spindle bearing and a spindle attachment for attaching at least one grinding wheel, wherein the grinding spindle by means of at least one correspondingly shaped grinding wheel allows both circumferential and surface grinding operations of a workpiece.
  • the grinding wheel can be designed as a so-called "face and line grinding wheel”. This is a two-component design that combines different specifications. These can then be replaced separately even in case of wear. This offers the advantage that both circumferential and face grinding operations can be performed without tool change with the one mounted grinding wheel.
  • the spindle attachment may be provided at the lower end of the grinding spindle and the line disc is screwed under the spindle attachment.
  • the face-plate is then underneath and is screwed from above through the main body of the line-disc with this.
  • the line disk or the face disk can be used for machining.
  • the off-center force input varies as a result of the surface of the grinding wheel in engagement, whereby a corresponding moment load acts on the grinding spindle bearing.
  • the disadvantage here is that the moment load of the grinding spindle bearing is thus different for the different types of use and thus it comes to a non-uniform and possibly also increased wear in different areas of the grinding spindle bearing.
  • the object of the invention is to avoid the aforementioned disadvantages and to provide a way to counteract such different moment loads.
  • a device for force compensation of the moment load for a driven by a drive grinding spindle with a grinding spindle bearing and a spindle attachment for attachment of at least one grinding wheel wherein the grinding spindle by means of at least one appropriately designed grinding wheel both circumferential and surface grinding machining of a workpiece in which the grinding spindle bearing is provided with an adjusting yoke against which acts at least one force acting coaxially to the axis of rotation of the grinding spindle, by means of which the grinding spindle bearing can be acted upon by a specific moment load, wherein the at least one force actuation is / are provided such that it causes it resulting torque load of the grinding spindle bearing counteracts the resulting from the circumferential and / or surface grinding machining moment load of the grinding spindle bearing.
  • the torque load of the grinding spindle bearing can be standardized for the different types of use, whereby a non-uniform and possibly also increased wear in different areas of the grinding spindle bearing can be counteracted.
  • the adjustment yoke can be provided on the fixed bearing side of the grinding spindle bearing.
  • At least one force actuation by a double-acting hydraulic cylinder or a spindle drive may be formed, so that a deflection in opposite directions by means of a single power operation is possible.
  • At least two power operations can be provided, of which at least one Force actuation is provided such that the resulting torque load of the grinding spindle bearing caused by the peripheral grinding machining counteracts the torque bearing of the grinding spindle bearing and of which on the other at least one other is provided such that the resultant torque load of the grinding spindle bearing caused the surface grinding machining counteracts the resulting moment load of the grinding spindle bearing.
  • At least one force operation can act along a direction which lies in a plane defined by the rotation axis of the grinding spindle and the connecting line between the center of the grinding wheel and the contact point of the grinding wheel with the workpiece to be ground during grinding.
  • At least one force actuation can also be provided such that the resulting moment load of the grinding spindle bearing caused by it counteracts the torque load of the grinding spindle bearing resulting from the drive.
  • two force actuations designed as a single-acting hydraulic cylinder can be provided, which are provided diametrically to the axis of rotation of the grinding spindle and each acting along one direction, both in a plane passing through the axis of rotation of the grinding spindle and the connecting line between the center of the grinding wheel and the Contact point of the grinding wheel is clamped with the workpiece to be ground during grinding.
  • the grinding wheel may comprise, on the one hand, a line wheel for peripheral grinding machining and a face wheel for surface grinding machining.
  • the line disk can be screwed under the spindle attachment.
  • the face-plate can be arranged below the line-disk and with this be screwed, preferably from above through the body of the line-disk.
  • the single FIGURE shows a device 1 for force compensation of the moment load, which is provided on a grinding spindle 4.
  • the grinding spindle 4 is provided with a grinding spindle bearing 5 and a spindle attachment 6 for fastening at least one grinding wheel 7 and is driven by a drive not shown in the drawing.
  • the grinding wheel 7 allows both circumferential and surface grinding operations of a workpiece also not shown in the drawing.
  • the grinding wheel 7 comprises on the one hand a line wheel 2 for the peripheral grinding machining and a face wheel 3 for the surface grinding machining.
  • the line disk 2 is screwed in the embodiment shown below the spindle attachment 6, and the face plate 3 is disposed below the line plate 2 and screwed thereto.
  • the grinding spindle bearing 5 is provided with an adjusting yoke against which at least one force acting on the grinding spindle 4 coaxial with the axis of rotation (marked "A" in the drawing) acts.
  • A the force acting on the grinding spindle 4 coaxial with the axis of rotation
  • the force actuation is provided in such a way that the resultant moment load of the grinding spindle bearing 5 caused by it counteracts that moment load of the grinding spindle bearing 5 which results from the circumferential and / or surface grinding machining.
  • the adjusting yoke 8 is provided on the fixed bearing side of the grinding spindle bearing 5.
  • the power operation acts along a direction which lies in a plane which is spanned by the axis of rotation of the grinding spindle and the connecting line between the center of the grinding wheel 7 and the contact point of the grinding wheel 7 with the workpiece to be ground during grinding.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft die Momentbelastung einer von einem Antrieb angetriebenen Schleifspindel mit einer Schleifspindellagerung und einem Spindelaufsatz zur Befestigung wenigstens einer Schleifscheibe, wobei die Schleifspindel mittels zumindest einer entsprechend ausgebildeten Schleifscheibe sowohl Umfangs- als auch Planschleif-Bearbeitungen eines Werkstücks ermöglicht. Zur Vermeidung einer uneinheitlichen Momentbelastung der Schleifspindellagerung bei unterschiedlichen Nutzungsarten, wird eine Vorrichtung zum Kraftausgleich der Momentbelastung für eine von einem Antrieb angetriebene Schleifspindel mit einer Schleifspindellagerung und einem Spindelaufsatz zur Befestigung wenigstens einer Schleifscheibe angegeben, wobei die Schieifspindel mittels zumindest einer entsprechend ausgebildeten Schleifscheibe sowohl Umfangs- als auch Planschleif-Bearbeitungen eines Werkstücks ermöglicht, wobei die Schleifspindellagerung mit einem Verstelljoch versehen ist, an welchem zumindest eine koaxial zur Drehachse der Schleifspindel vorgesehene Kraftbetätigung angreift, mittels der die Schleifspindellagerung mit einer gezielten Momentbelastung beaufschlagbar ist, wobei die zumindest eine Kraftbetätigung derart vorgesehen ist/sind, dass die von ihr verursachte resultierende Momentbelastung der Schleifspindellagerung der aus der Umfangs- und/oder Planschleif-Bearbeitung resultierenden Momentbelastung der Schleifspindellagerung entgegenwirkt.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Momentbelastung einer von einem Antrieb angetriebenen Schleifspindel mit einer Schleifspindellagerung und einem Spindelaufsatz zur Befestigung wenigstens einer Schleifscheibe, wobei die Schleifspindel mittels zumindest einer entsprechend ausgebildeten Schleifscheibe sowohl Umfangs- als auch Planschleif-Bearbeitungen eines Werkstücks ermöglicht.
  • Aus der Praxis sind derartige Schleifspindeln in verschiedenen Ausführungen bekannt. Dabei kann die Schleifscheibe als eine so genannte "Face- und Line-Schleifscheibe" ausgebildet sein. Hierbei handelt es sich um eine Zwei-Komponentenbauweise, bei der unterschiedliche Spezifikationen kombiniert werden können. Diese können dann auch im Verschleißfall getrennt voneinander ersetzt werden. Dies bietet den Vorteil, dass sowohl Umfangs- als auch Planschleif-Operationen ohne Werkzeugwechsel mit der einen montierten Schleifscheibe durchgeführt werden können.
  • Dabei kann der Spindelaufsatz am unteren Ende der Schleifspindel vorgesehen sein und die Line-Scheibe ist unter dem Spindelaufsatz angeschraubt. Die Face-Scheibe befindet sich dann darunter und wird von oben durch den Grundkörper der Line-Scheibe mit diesem verschraubt.
  • Je nach zu bearbeitender Werkstückoberfläche, kann die Line-Scheibe oder die Face-Scheibe zur Bearbeitung verwendet werden. In Abhängigkeit der gewählten Schleifscheibe oder Schleifparameter variiert der außermittige Krafteintrag durch die im Eingriff befindliche Fläche der Schleifscheibe, wodurch eine entsprechende Momentbelastung auf die Schleifspindellagerung einwirkt.
  • Nachteilig hierbei ist, dass die Momentbelastung der Schleifspindellagerung somit für die unterschiedlichen Nutzungsarten verschieden ist und es damit auch zu einem uneinheitlichen und ggf. auch erhöhten Verschleiß in verschiedenen Bereichen der Schleifspindellagerung kommt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine Möglichkeit anzugeben, derartig unterschiedlichen Momentenbelastungen entgegenzuwirken.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Kraftausgleich der Momentbelastung für eine von einem Antrieb angetriebene Schleifspindel mit einer Schleifspindellagerung und einem Spindelaufsatz zur Befestigung wenigstens einer Schleifscheibe, wobei die Schleifspindel mittels zumindest einer entsprechend ausgebildeten Schleifscheibe sowohl Umfangs- als auch Planschleif-Bearbeitungen eines Werkstücks ermöglicht, wobei die Schleifspindellagerung mit einem Verstelljoch versehen ist, an welchem zumindest eine koaxial zur Drehachse der Schleifspindel vorgesehene Kraftbetätigung angreift, mittels der die Schleifspindellagerung mit einer gezielten Momentbelastung beaufschlagbar ist, wobei die zumindest eine Kraftbetätigung derart vorgesehen ist/sind, dass die von ihr verursachte resultierende Momentbelastung der Schleifspindellagerung der aus der Umfangs- und/oder Planschleif-Bearbeitung resultierenden Momentbelastung der Schleifspindellagerung entgegenwirkt.
  • Somit kann die Momentbelastung der Schleifspindellagerung für die unterschiedlichen Nutzungsarten vereinheitlicht werden, wodurch einem uneinheitlichen und ggf. auch erhöhten Verschleiß in verschiedenen Bereichen der Schleifspindellagerung entgegengewirkt werden kann.
  • Vorteilhafterweise kann das Verstelljoch auf der Festlagerseite der Schleifspindellagerung vorgesehen sein.
  • Erfindungsgemäß kann zumindest eine Kraftbetätigung durch einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder oder einen Spindeltrieb gebildet sein, so dass eine Auslenkung in entgegengesetzte Richtungen mittels einer einzigen Kraftbetätigung möglich ist.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung können zumindest zwei Kraftbetätigungen vorgesehen sein, von denen zum einen zumindest eine Kraftbetätigung derart vorgesehen ist/sind, dass die hiervon verursachte resultierende Momentbelastung der Schleifspindellagerung der aus der Umfangsschleif-Bearbeitung resultierenden Momentbelastung der Schleifspindellagerung entgegenwirkt und von denen zum anderen zumindest eine andere derart vorgesehen ist/sind, dass die hiervon verursachte resultierende Momentbelastung der Schleifspindellagerung der aus der Planschleif-Bearbeitung resultierenden Momentbelastung der Schleifspindellagerung entgegenwirkt.
  • Erfindungsgemäß kann zumindest eine Kraftbetätigung entlang einer Richtung wirken, welche in einer Ebene liegt, die durch die Drehachse der Schleifspindel und die Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt der Schleifscheibe und dem Kontaktpunkt der Schleifscheibe mit dem zu schleifenden Werkstück während des Schleifens aufgespannt wird.
  • Weiterhin kann auch zumindest eine Kraftbetätigung derart vorgesehen sein, dass die von ihr verursachte resultierende Momentbelastung der Schleifspindellagerung der von dem Antrieb resultierenden Momentbelastung der Schleifspindellagerung entgegenwirkt.
  • Auch können zwei als einfach wirkende Hydraulikzylinder ausgebildete Kraftbetätigungen vorgesehen sein, welche diametral zur Drehachse der Schleifspindel vorgesehen sind und jeweils entlang einer Richtung wirken, welche beide in einer Ebene liegen, die durch die Drehachse der Schleifspindel und die Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt der Schleifscheibe und dem Kontaktpunkt der Schleifscheibe mit dem zu schleifenden Werkstück während des Schleifens aufgespannt wird.
  • Erfindungsgemäß kann die Schleifscheibe zum einen eine Line-Scheibe für die Umfangsschleif-Bearbeitung und eine Face-Scheibe für die Planschleif-Bearbeitung umfassen.
  • Dabei kann die Line-Scheibe unter dem Spindelaufsatz angeschraubt sein. Auch kann die Face-Scheibe unterhalb der Line-Scheibe angeordnet und mit dieser verschraubt sein, vorzugsweise auch von oben durch den Grundkörper der Line-Scheibe.
  • Im Folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
  • Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung 1 zum Kraftausgleich der Momentbelastung, welche an einer Schleifspindel 4 vorgesehen ist.
  • Die Schleifspindel 4 ist mit einer Schleifspindellagerung 5 und einem Spindelaufsatz 6 zur Befestigung wenigstens einer Schleifscheibe 7 versehen und wird von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Antrieb angetrieben.
  • Die Schleifscheibe 7 ermöglicht sowohl Umfangs- als auch Planschleif-Bearbeitungen eines in der Zeichnung ebenfalls nicht gezeigten Werkstücks. Hierfür umfasst die Schleifscheibe 7 zum einen eine Line-Scheibe 2 für die Umfangsschleif-Bearbeitung und eine Face-Scheibe 3 für die Planschleif-Bearbeitung. Die Line-Scheibe 2 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel unter dem Spindelaufsatz 6 angeschraubt, und die Face-Scheibe 3 ist unterhalb der Line-Scheibe 2 angeordnet und mit dieser verschraubt.
  • Erfindungsgemäß ist die Schleifspindellagerung 5 mit einem Verstelljoch versehen, an welchem zumindest eine koaxial zur Drehachse (in der Zeichnung mit "A" gekennzeichnet) der Schleifspindel 4 vorgesehene Kraftbetätigung angreift. Hierdurch ist die Schleifspindellagerung 5 mit einer gezielten Momentbelastung beaufschlagbar. Dabei ist die Kraftbetätigung derart vorgesehen, dass die von ihr verursachte resultierende Momentbelastung der Schleifspindellagerung 5 derjenigen Momentbelastung der Schleifspindellagerung 5, welche aus der Umfangs- und/oder Planschleif-Bearbeitung resultiert, entgegenwirkt.
  • Das Verstelljoch 8 ist dabei auf der Festlagerseite der Schleifspindellagerung 5 vorgesehen.
  • Die Kraftbetätigung wirkt dabei entlang einer Richtung, welche in einer Ebene liegt, die durch die Drehachse der Schleifspindel und die Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt der Schleifscheibe 7 und dem Kontaktpunkt der Schleifscheibe 7 mit dem zu schleifenden Werkstück während des Schleifens aufgespannt wird.

Claims (10)

  1. Vorrichtung (1) zum Kraftausgleich der Momentbelastung für eine von einem Antrieb angetriebene Schleifspindel (4) mit einer Schleifspindellagerung (5) und einem Spindelaufsatz (6) zur Befestigung wenigstens einer Schleifscheibe (7), wobei die Schleifspindel (4) mittels zumindest einer entsprechend ausgebildeten Schleifscheibe (7) sowohl Umfangs- als auch Planschleif-Bearbeitungen eines Werkstücks ermöglicht, wobei die Schleifspindellagerung (5) mit einem Verstelljoch (8) versehen ist, an welchem zumindest eine koaxial zur Drehachse der Schleifspindel (4) vorgesehene Kraftbetätigung angreift, mittels der die Schleifspindellagerung (5) mit einer gezielten Momentbelastung beaufschlagbar ist, wobei die zumindest eine Kraftbetätigung derart vorgesehen ist/sind, dass die von ihr verursachte resultierende Momentbelastung der Schleifspindellagerung (5) der aus der Umfangs- und/oder Planschleif-Bearbeitung resultierenden Momentbelastung der Schleifspindellagerung (5) entgegenwirkt.
  2. Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstelljoch (8) auf der Festlagerseite der Schleifspindellagerung (5) vorgesehen ist.
  3. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kraftbetätigung durch einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder oder einen Spindeltrieb gebildet ist.
  4. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Kraftbetätigungen vorgesehen sind, von denen zum einen zumindest eine Kraftbetätigung derart vorgesehen ist/sind, dass die hiervon verursachte resultierende Momentbelastung der Schleifspindellagerung (5) der aus der Umfangsschleif-Bearbeitung resultierenden Momentbelastung der Schleifspindellagerung (5) entgegenwirkt und von denen zum anderen zumindest eine andere derart vorgesehen ist/sind, dass die hiervon verursachte resultierende Momentbelastung der Schleifspindellagerung (5) der aus der Planschleif-Bearbeitung resultierenden Momentbelastung der Schleifspindellagerung (5) entgegenwirkt.
  5. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kraftbetätigung entlang einer Richtung wirkt, welche in einer Ebene liegt, die durch die Drehachse der Schleifspindel (4) und die Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt der Schleifscheibe (7) und dem Kontaktpunkt der Schleifscheibe (7) mit dem zu schleifenden Werkstück während des Schleifens aufgespannt wird.
  6. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kraftbetätigung derart vorgesehen ist/sind, dass die von ihr verursachte resultierende Momentbelastung der Schleifspindellagerung (5) der von dem Antrieb resultierenden Momentbelastung der Schleifspindellagerung (5) entgegenwirkt.
  7. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei als einfach wirkende Hydraulikzylinder ausgebildete Kraftbetätigungen vorgesehen sind, welche diametral zur Drehachse der Schleifspindel (4) vorgesehen sind und jeweils entlang einer Richtung wirken, welche beide in einer Ebene liegen, die durch die Drehachse der Schleifspindel (4) und die Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt der Schleifscheibe (7) und dem Kontaktpunkt der Schleifscheibe (7) mit dem zu schleifenden Werkstück während des Schleifens aufgespannt wird.
  8. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (7) zum einen eine Line-Scheibe (2) für die Umfangsschleif-Bearbeitung und eine Face-Scheibe (3) für die Planschleif-Bearbeitung umfasst.
  9. Vorrichtung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Line-Scheibe (2) unter dem Spindelaufsatz (6) angeschraubt ist.
  10. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Face-Scheibe (3) unterhalb der Line-Scheibe (2) angeordnet und mit dieser verschraubt ist, vorzugsweise von oben durch den Grundkörper der Line-Scheibe (2).
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Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003095862A1 (en) * 2002-05-14 2003-11-20 Skf Autobalance Systems Ab System and method for automatically compensating for unbalanced resistance forces
US20060065415A1 (en) * 2004-09-29 2006-03-30 Berg Frederic P Active rotational balancing system for orbital sanders

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