WO2012143560A1 - Adaptereinrichtung für eine geradschleifmaschine - Google Patents

Adaptereinrichtung für eine geradschleifmaschine Download PDF

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WO2012143560A1
WO2012143560A1 PCT/EP2012/057393 EP2012057393W WO2012143560A1 WO 2012143560 A1 WO2012143560 A1 WO 2012143560A1 EP 2012057393 W EP2012057393 W EP 2012057393W WO 2012143560 A1 WO2012143560 A1 WO 2012143560A1
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WO
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spindle
adapter device
recess
tool
securing
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2012/057393
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Schulze
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Metabowerke GmbH and Co
Original Assignee
Metabowerke GmbH and Co
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Publication date
Application filed by Metabowerke GmbH and Co filed Critical Metabowerke GmbH and Co
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B45/00—Means for securing grinding wheels on rotary arbors

Definitions

  • the present application relates to an adapter device for a Geradschleifmaschine Geradschleifmaschinensys- and a system comprising a Geradschleifmaschine and a so lös ⁇ bar connectable to the adapter device.
  • Known straight grinders usually have a housing that can umgrif ⁇ umgrif ⁇ fen by the user with at least one hand and in which at least a portion of the drive unit and an associated and driven by the drive unit tool spindle is rotatably received.
  • Gegebe ⁇ appropriate, may additionally connect the drive unit to the driven spindle and, depending on the configuration of this transmission may be configured to be switchable gearing.
  • a machining tool can usually be connected to the spindle, wherein the machining tool can be fixed by means of a collet in a receiving opening formed on the spindle end face, as explained in more detail below.
  • ⁇ by a change of the machining tool of the straight grinder is basically possible.
  • Gerad ⁇ grinding machines can be used with the right tool for a variety of machining operations, for example, in the processing of metal parts.
  • cast surfaces and welds can be plastered with larger grinding wheels as a processing tool
  • a straight grinder can be equipped with smaller grinding wheels and grinding pins
  • carbide cutters can also be used as machining tools for machining light metal parts.
  • a receptacle is provided at the free end of the spindle regelmä ⁇ SSIG in which a so-called collet can be received.
  • a chuck üb ⁇ SHORT- plurality of separated from each other by slots Ba ⁇ CKEN which lie down during the application of the collet to a previously inserted into the collet machining tool and be able to fix this.
  • the collet often ⁇ times as this partially encompassing union nut, wel ⁇ che can perform an axial relative movement to the collet.
  • Such a collet is shown for example in DE 30 21 267 AI.
  • the collet for example, in the receiving recess on the spindle end face of the free end of the spindle is set ⁇ and be fixed with the nut on the spindle end by the nut engages in a formed on the free end of the spindle external thread.
  • the US 5,688,163 A discloses a grinding machine in which the spindle of the grinding machine, a first part of a fastening device can be attached by screwing onto a corresponding external thread of the spindle and at the end remote from the spindle of the first part of a receptacle for a second part of Fastening device has.
  • the second part of the fastening device essentially serves to receive an abrasive carrier and can be connected to the first part of the fastening device by means of a detachable coupling.
  • DE 199 12 001 Al discloses adapter a whetstone, in which has a central projection of a disk-shaped recording device on which a grinding wheel or a grinding stone is fixed, to receive a driving force ⁇ of the part and a plurality of latching projections.
  • the grinding stone ⁇ adapter is designed such that a has the Prior ⁇ adapted jump, a clutch input side to the at ⁇ driving force receiving portion adapted drive part and with the latching projections in engagement concave latching portions.
  • the drive-side clutch on a biased by a spring sliding sleeve to lock the A ⁇ grip state between the locking projections and the concave locking parts.
  • a disadvantage of all these fastening devices is that they are not suitable for use in straight grinders. Thus, rotational speeds of more than 8000 revolutions per minute are often achieved in a straight grinder. At such high speeds, it is crucial that the rotation ⁇ axis of the abrasive carrier is aligned parallel to the axis and in particular coaxially with the drive axis of the machine tool. Otherwise, even minor deviations can lead to problems such as wear and lower machining accuracy.
  • a further requirement in connection with known Geradschleifmaschinen is that the housing is intended to remain slender Straight ⁇ grinding machine in the transition region to the recorded machining tool or to the free end of the spindle ver ⁇ same manner to guarantee the accessibility of the processing tool to the workpiece to be machined ⁇ to be able to afford.
  • a solution of to enable the Geradschleifmaschine to ver ⁇ binding processing tool a tool free change must be such performed from ⁇ that comprise the housing of the Geradschleifmaschine in Be ⁇ rich of transition to the free end of the spindle at least kei ⁇ NEN larger diameter should be considered the diameter of known straight grinder housings in this area.
  • an adapter device for a straight ⁇ sanding which comprises a receiving portion for receiving a machining tool and a Kupp ⁇ coupling portion for coupling the adapter means to a driven spindle of the Geradschleifmaschine, wherein the coupling portion is adapted to a clutch be ⁇ riding determine the is detachable and connectable without the use of an additional tool.
  • the coupling section an arrangement for transmitting a Drehmo ⁇ ment of the spindle of the Geradschleifmaschine on a captured at the receiving portion machining tool, where ⁇ further comprising a spindle-side centering in the coupling section, at least in sections with egg ⁇ nem corresponding centering of the spindle in engagement can be brought to center the arrangement for transmitting a torque relative to the spindle.
  • ⁇ further comprising a spindle-side centering in the coupling section, at least in sections with egg ⁇ nem corresponding centering of the spindle in engagement
  • Such an adapter device has the advantage that the operator can carry out a simple, rapid and tool-free change of the tool with the aid of a plurality of such adapter devices, it being possible for a different tool to be accommodated on each of the adapter devices.
  • the coupling portion having an arrangement for transmitting a torque from the spindle of the straight grinder to a cut on theracab ⁇ editing tool, the torque from the spindle directly via the arrangement provided on the adapter device are transferred to the recorded on the receiving portion processing tool ,
  • the coupling portion has a spindle-side centering portion which is at least partially engageable with a corresponding centering portion of the spindle to center the arrangement for transmitting torque relative to the spindle, it is ensured over the prior art that the arrangement for transmitting a torque is able to transmit the Drehmo ⁇ ment of the spindle on the machine tool, without the disturbing influences, such as a wobbling or the like are also transmitted to the processing tool, such as might be the case with a decentralized arrangement. In this way, it is also possible without problems to achieve rotational speeds of the tool of more than 8000 revolutions per minute.
  • the arrangement for transmitting a torque a spindle-side engaging having portion which at least in sections with a corresponding counter-engagement portion of the spindle in A ⁇ handle can be brought, such that when the adapter device is coupled to the spindle, the spindle-side Eingriffsab ⁇ cut rotatably connected to the spindle.
  • the engagement portion of the Adap ⁇ ter coupled with the spindle rotates in the coupled state.
  • the spindle can comprise a recess on the spin ⁇ delstirn Formation, in which the coupling portionijns ⁇ least partially can be added.
  • the recess on the spindle end face may comprise both the counter- engagement section and the corresponding centering section, the recess optionally being arranged along one
  • Longitudinal axis of the spindle extends, and viewed in the field ofelles ⁇ handle portion in cross section is polygonal, and, optionally, wherein the recess is conical or in the region of Zentrierab ⁇ section is frusto-conical and down along the longitudinal axis in the direction of a spindle driving drive unit of the Geradschleifmaschine ver ⁇ younger.
  • this may, starting from the end face, first comprise the centering section, which then opens into the counter-engagement section.
  • a counter-engagement section and / or a centering section which is or are formed on the outside of the spindle.
  • Next ⁇ out can also be a single arranged on the spindle portion of both the centering and also simultaneously form the counter-engaging portion.
  • the term "polygonal" in the sense of the present invention encompasses every conceivable shape of a polygon, in particular also an equilateral hexagon. corners (hexagon recess) or an equilateral star (Torx).
  • the longitudinal axis of the spindle in the sense of constricting vorlie ⁇ application also meets the axis of rotation of the spindle and parallel to the longitudinal axis of said straight ⁇ grinding machine.
  • the coupling portion preference example in the region of the engaging portion a corresponding to the cross ⁇ section of the counterpart engaging part poly- gonförmigen cross-section and in the area of Zentrierab ⁇ section of a corresponding with the recess conical or a conical or frusto-conical shape which tapers (viewed in a coupled state) towards the spindle.
  • the engagement portion allows in the present inventions ⁇ tion by engaging with the corresponding counter-engagement portion of the spindle, a coupling of the adapter device with the spindle in the radial direction.
  • the centering ensures in contact with the corresponding centering of the spindle centering of the coupling portion and thus the arrangement for transmitting torque in the spindle safely.
  • the adapter means may comprise a securing arrangement which is configured to, when the adapter ⁇ means is coupled to the spindle, or to impede axial movement of the coupling part at least to prevent ⁇ ver.
  • the securing arrangement can be designed such that at least a part of the securing arrangement can be fixedly connected to the driven spindle of the straight grinder and can remain on the spindle when the remaining adapter device is released from the spindle.
  • This design variant has the advantage that the gegenei ⁇ Nander interchangeable adapter means having fewer parts in the released state and thus made more cheaply and can be put on sale. Also, a weight reduction is achieved from a customer perspective, if not all CSba ⁇ ren adapter devices must also have the fixed connectable to the spindle part of the fuse assembly.
  • the securing arrangement comprises a radial projection which can be accommodated in the manner of a Ba onettverInstitutes in a korrespon ⁇ dierenden recess for axial securing of the adapter device, wherein the recess on the part of the fuse assembly fixed to the driven spindle of the straight grinder is connected, or is formed on the rest Adap ⁇ ter Vietnamese and the projection is provided on the respective other part, ie on the other adapter device or on the part of the securing arrangement which is firmly connected to the driven spindle of the straight grinder.
  • the securing arrangement may alternatively or additionally comprise at least one securing element, which is arranged in the radial Rich ⁇ tion movable on the adapter device and for axial securing in a corresponding radial recess on the spindle or on the part of the securing arrangement, fixed to the driven spindle of the straight grinder is connectable, can intervene.
  • a radial recess can be, for example, an undercut provided in any case in the region of the outer circumference of the spindle, which is usually provided as a conclusion of an external thread formed on the spindle.
  • a radial recess on the outer periphery of a fixed connected to the spindle sleeve may for example be provided (as part of the securing assembly fixedly ver ⁇ bindable with the driven spindle of the Geradschleifmaschine).
  • the securing arrangement may further comprise a release mechanism that allows a release movement of the securing element from the corresponding radial recess or causes.
  • the securing element can be designed such that it in a blocking position, ie in a position in which it is in the radial recess on the spindle or z. B. engages the sleeve, is biased or held (initial position). The release mechanism then moves the fuse element, for example, counter to its pre ⁇ voltage or support from its initial position in a release position.
  • the securing element is in its initial position in the release position and only when the release mechanism converts this into a blocking position, radially engages in the corresponding ra ⁇ diale recess on the spindle. If the Lö ⁇ semechanismus then moved in such a way that the Siche ⁇ approximately element can move back into its starting position, as permitted or also causes a release of the movement of the securing element from the corresponding radial recess.
  • a plurality of securing elements can be provided which can engage in one or more radial recesses on the spindle or on the part of the securing arrangement which can be firmly connected to the driven spindle of the straight grinder.
  • the release mechanism can at least an actuating sleeve to ⁇ grasp, which is designed to be displaceable between a securing position and a release position in the axial direction relative to the securing element, and optionally an elastic member, in particular a spring, wherein the actuating sleeve by means of the elastic member from its release position in the Backup position can be reset.
  • an elastic member in particular a spring
  • the at least one securing element can be formed ku ⁇ gel-shaped.
  • the backup ⁇ element could also be configured as latching hooks or latching lug or the like, or can be transferred by means of the Lensemechanis ⁇ mechanism into a blocking position or a release position.
  • a latching hook or a detent nose may be, for example, on a first arm of a double lever ⁇ forms, the double lever is pivotable relative to the radial recess. In a first position of the latching hook or the latching nose can engage radially in the radial Ausneh ⁇ tion, ie, the first arm of the double lever is pivoted radially inward (blocking position).
  • the sleeve By moving the sleeve, the latter can run over the second arm of the double lever in such a mechanism and thereby cause a pivoting of the double lever, whereby the first arm with the latching hook or latching lug is pivoted away from the radial recess radially outward into the release position.
  • the receiving portion of the adapter device has substantially the same geometry for receiving a machining tool, the clamping fixing ⁇ tong, as the driven spindle of the Geradschleif ⁇ machine.
  • the receiving portion of the adapter device may, for example, as already described in relation to the prior art, a recess for using a conventional collet and at its free end an external thread, in which a nut of the collet can engage fixing.
  • the present invention further relates to a straightness ⁇ sanding system comprising a Geradschleifmaschine and at least one so detachably connected Adaptereinrich ⁇ processing with the above-mentioned features.
  • a straightness ⁇ sanding system comprising a Geradschleifmaschine and at least one so detachably connected Adaptereinrich ⁇ processing with the above-mentioned features.
  • the system will comprise at least two adapter devices with the above-mentioned features.
  • Figure 1 is an isometric view of an OF INVENTION ⁇ to the invention Geradschleifmaschinensystems;
  • Figures 2A and 2B is a side view of the invention
  • FIG. 3 is a detail view of the invention
  • FIG. 3A shows a detailed view of the detail A of FIG.
  • Figure 4 is an isometric view of an OF INVENTION ⁇ to the invention Geradschleifmaschinensystems, wherein the adapter device of the figures is open from the Geradschleifmaschine ⁇ Dissolve 1 to 3;
  • Figure 5 is an uncut side view of a straight grinder system according to the invention, in which an adapter device according to a second embodiment is attached to the spindle straight grinder;
  • Figure 6 is a sectional side view of the inventions ⁇ to the invention Geradschleifmaschinensystems according to the section line VI-VI of Figure 5;
  • Figure 7 is a 5 rotated relative to the illustration of the figure by 90 angular degrees uncut side view of the invention Straight ⁇ sanding system of Figure 5;
  • Figure 8 is a side view of a uncut Geradschleifmaschinen- inventive system, wherein an adapter means is attached ⁇ introduced according to a third embodiment of the spindle of the Geradschleifmaschine;
  • Figure 9 is a sectional side view of the inventions ⁇ to the invention Geradschleifmaschinensystems according to the section line IX-IX of Figure 8;
  • 10A-C show figures three isometric views illustrating ⁇ way of the individual assembly steps to Be ⁇ fixing of the adapter device of Figure 8 at the Geradschleifmaschine.
  • an inventive Geradschleifma- is schin system comprising a Geradschleifmaschine and we ⁇ remedies shown a so detachable adapter means, the adapter device according to a first embodiment.
  • the straight grinder is represented in Figures 1 to 4 by a header 10, in which a driven spindle 16 of the straight grinder is rotatably mounted.
  • the header 10 (not shown) by means of a connecting flange 12 and Consohrun- gen 14 for fastening means, such as screws, with a housing of a machine connectable Geradschleifma ⁇ .
  • Such intentions are generally known from the prior art, so that at this point does not have to be discussed in more detail.
  • the spindle 16 (see Figure 3) of the straight grinder can be coupled at its free end 18 (see Figure 2) with an adapter device 30 according to the invention.
  • the adapter device 30 has, as shown in Figure 1, at its free end a übli ⁇ che collet 70 with a tool holder 72 and Spannba ⁇ bridges 74.
  • the clamping jaws 74 of the collet 70 are moved in a known manner by rotating a cap nut 60 to each other or moved away from each other and can in this way a recorded in the receptacle 72 machining tool (not shown) clamp between them.
  • the clamping jaws 74 are also separated from each other in a known manner by slots 76 (see also Figure 3A).
  • the adapter device 30 can be detachably connected to the straight grinder (re ⁇ presented by the attachment 10).
  • the adapter device 30 has a coupling section 32, which can be connected to the free end 18 of the spindle 16 (compare FIGS. 3 and 3A) of the straight grinder.
  • the adapter device 30 has achirab ⁇ section 34 for receiving a machining tool or for receiving a conventional collet , which may fix the Bear ⁇ beitungswerkmaschine to the adapter device 30th
  • the spindle 16 has at its free end 18, as shown in Figure 2A, an external thread 18a, which opens into a relief groove 18b. Further, in a conventional manner is at least one provided before ⁇ preferably two, opposed flats 18c on the Au ⁇ xcent of the free end 18 of the spindle 16 in order to fix the spindle 16 counter to a rotational movement. This may for instance be useful if, as is customary in the prior art, in a receptacle 20 (see FIGS. 3 and 3A) to the free end 18 of the spindle, a collet chuck is made to ⁇ and it is to be fixed with a nut.
  • FIG. 3 shows the coupling of the adapter device 30 with the spindle 16 in a partial section along the longitudinal axis L.
  • the adapter device 30 has a receiving section 34 and a coupling section 32. Both the coupling portion 32 and the receiving portion 34 are formed on a shaft part, the connecting shaft 36 (see Fig. 3).
  • Figure 3A is a detail view of the detail A in Figure 3, the Verbin ⁇ dung shaft 36 extends along the longitudinal axis L.
  • the (in the coupled state) the spindle end 18 facing part of the adapter device 30 is hereinafter referred to as the rear end and the spindle end 18 facing away from the adapter ⁇ device 30 is hereinafter referred to as the front end.
  • the same terminology is used with respect to the spindle 16, ie the front end of the spindle faces the adapter device 30, while the rear end of a spindle
  • an external thread portion 34a is formed on the outer circumference, which opens into an undercut 34b. Furthermore, extending from the end face of the front end of the connecting shaft 36, a Ausneh ⁇ tion 38, the front portion 38a is frusto-conical or conical and which opens into a first cylindrical portion 38b. Along the longitudinal axis L closes a second cylindrical portion 38c of the recess 38, whose diameter is smaller than that of the first cylindrical portion 38b. In a perpendicular to the
  • the first cylindrical section 38b of the recess 38 is polygonal in cross-section, for example in the form of an equilateral hexagon.
  • Both the external thread 34a and the undercut 34b of the receiving portion 34 of the adapter device 30 correspond (with the exception of the flattening 18c) to the design of the free end 18 of the spindle 16, these features serving to receive and secure a tool by means of a collet and a union nut.
  • the design of the recess 38 of the receiving portion 34 of the recess 20 is similar to the end of the spindle, since both recesses have a centering for centrally receiving a collet or the adapter device.
  • the external thread 34a serves to receive the union nut 60, wherein the undercut 34b, in particular under manufacturing aspects, is favorable, as it is the cutting of an external thread on the free end of a cylindrical Gegen ⁇ states, ie the connecting shaft 36 or the spindle 16, he ⁇ facilitated.
  • the central cylindrical section 38b essentially represents a transition region from the conical section 38a of the recess 38 to the cylindrical section 38c of the recess 38.
  • the section 38c serves to receive a machining tool received therein is clamped by means of the collet 70, so that a torque from the adapter device 30 can be transferred to a recorded machining tool.
  • section 38b as polygon-shaped, as viewed in cross section, comparable to a section 20b 2 of the recess 20 of the spindle 16 and to use this section for radial coupling with a machining tool (with a corresponding polygonal cross-section).
  • From ⁇ recess 20 has similar to the cavity 38 has a front conical or frusto-conical portion 20a, which tapers in the rearward direction, and a rear cylindrical portion 20c, which is in a perpendicular to the
  • Seen longitudinal axis L extending cross-section is circular. Consequently, it would also be possible due to the design of the free end 18 of the spindle 16 to attach to this with the aid of a collet and a cap nut a machining tool in the usual way
  • the recess 20 of the spindle 16 comprises a the two sections 20a and 20c connecting central portion 20bi, 20b 2 -
  • this middle section is also bebil ⁇ det two stages , ie with two sections corresponding to 20bi, 20b 2, wherein the 20bi is greater by ⁇ diameter of the front center portion than the diameter of the rear central portion 20b 2 and substantially to the diameter of the adjacent frusto-conical portion 20a, while the rear medium Section 20b 2 has substantially the same diameter ⁇ as the adjacent rear portion 20c.
  • Both middle ⁇ ren sections 20bi and 20b 2 are cylindrical, wherein the first portion 20bi has a circular cross-section, while the second portion 20b 2 viewed in a direction perpendicular to the longitudinal axis L cross-section polygon-shaped, preferably in the manner of a hexagon socket ⁇ is formed.
  • only a single central section may be provided, which is designed in the manner of the second section 20b 2 .
  • the connecting shaft 36 further has at its rear end a substantially corresponding to the recess 20 of the spindle 16 outer geometry, ie a front Ab ⁇ section 36 a, which is frusto-conical, a rear portion 36 b, which is polygonal in cross-section ,
  • the front portion 36 substantially corresponds to the inner contour of the recess portion 20a of the recess 20 and the rear portion 36b of the inner contour of the central portion 20b 2 of the recess 20.
  • the front portion 36a is in abutment against the conical portion 20a of the recess 20 of the centering of the Connecting shaft 36 within the recess 20, while the rear portion 36 b in engagement with the recess portion 20 b 2 the transmission of a Drehmo ⁇ ment of the spindle 16 on the connecting shaft 36 made ⁇ light.
  • the operating principle corresponds to the above-mentioned with respect to a possible design variant of the recessed section 38b and a tool bit usable therein.
  • the back ⁇ tere portion 20c of the recess 20 finally takes in manufacturing the function of a free bore and enables cutting a polygonal inner contour in the region of the portion 20b2-
  • the adapter device 30 has a securing arrangement 40 (see FIG. 3A), which is intended to enable an axial securing of the adapter device 30 in a state coupled to the spindle 16.
  • the Sich ceremoniessanord ⁇ voltage 40 comprises a securing element 42 and an outer sleeve 44 and an inner sleeve 46. Both the outer sleeve 44 and the In ⁇ nenhülse 46 have shoulders or steps along its longitudinal axis (which in the coupled state parallel to the longitudinal axis L is or with this coincides).
  • the inner sleeve 46 is partially surrounded by the outer sleeve 44, wherein between the inner peripheral surface of the outer sleeve 44 and the réelleêtsflä- surface of the inner sleeve 46 as a result of their design with steps or paragraphs, a gap is formed in which a spring element 48 is arranged. This is in a Relativbe ⁇ movement of the outer sleeve 44 relative to the inner sleeve 46 in axia ⁇ ler direction, that is compressed along the longitudinal axis L, whereby a restoring force is stored in the spring element 48.
  • the maximum displacement of the outer sleeve 44 relative to the inner sleeve 46 may, as in the example shown in Figure 3A, be limited by limiting means. In the present case, these are formed by a stepped portion 50 a and a retaining ring 50 b, which is fixed to the réelleellesflä ⁇ surface of the inner sleeve 46. Between these Begren ⁇ supplements as 50a and 50b, a stepped portion 56 of the outer sleeve 44, an axial Relativbewe ⁇ supply conduct a substantially equal diameter at its inner circumferential surface as the inner sleeve 46 which it surrounds at its outer circumferential surface to the inner sleeve 46th
  • At least one radial passage ⁇ bore 52 is provided which has a diameter corresponding to the the spherical securing element 42 corresponds or ge ⁇ slightly larger.
  • the wall thickness of the inner sleeve 46 in Be ⁇ rich the through hole 52, ie, the depth of the through hole, however, is smaller than the diameter of the spherical locking element 42, so that out ⁇ ball as ⁇ formed, at least one securing element 42 in the radial direction movable in the through hole 52 is recorded.
  • only a single securing element 42 is shown.
  • a plurality of securing elements may be provided, which are accommodated in one or more radial through-holes in the inner sleeve.
  • the spherical locking element 42 is pressed into the hineinge ⁇ provided at the free En ⁇ en 18 of the spindle 16 undercut 18b.
  • the portion 56 of the outer sleeve 44 surrounds the inner sleeve 46 in the region of the radial through hole 52, in particular the through hole 52, and in this way presses the spherical securing element 42 radially inward.
  • the spherical securing element 42 can slide radially outward into a recess 54 provided for this purpose on the inner circumference of the outer sleeve 44 and thus releases the undercut 18b.
  • a solution is provided in which an operator can perform a tool-free tool change of the machining tools required for the straight-grinder by moving the outer sleeve 44 relative to the inner sleeve 46 to release the adapter device 30
  • the Si ⁇ cherungselement 42 can thus move into a release position.
  • the adapter device 30 can be easily removed from the spindle 16 and replaced as a whole, ie together with the respective machining tool attached thereto, against another adapter device with another associated machining tool.
  • the further adapter device For applying or coupling the further adapter device is simply placed ⁇ with the coupling portion on the sleeve and moved so far in the direction of the drive unit of the Ge ⁇ radschleifmaschine along the longitudinal axis L until the fuse element 42 in the undercut 18b of the spindle 16 a ⁇ snaps and the outer sleeve 44 by means of the spring 48 back into its fixing position relative to the inner sleeve 46 back ⁇ can be made.
  • FIGS. 5 to 8 show a second embodiment of the present invention.
  • the matching features are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment of Figures 1 to 4, wherein the reference numeral, the numeral "1" is prefixed.
  • the second embodiment of FIGS. 5 to 8 differs essentially in the design of the fuse arrangement 140 of the first embodiment.
  • the securing element is not designed as a radially be ⁇ wegbares, spherical securing element, but includes a radial projection 142 which projects radially from the connecting shaft 136 (see Figure 8).
  • This projection 142 can be engaged behind the coupling of the adapter device 130 with the spindle 116 of the straight grinder by a latching hook, a hook-shaped recess 144 a or the like, which is formed on a part of the securing arrangement 140 which is fixed to the spindle 116 of Gerad ⁇ grinding machine is connectable.
  • the fuse assembly 140 according to the second embodiment, thereby as well as the first embodiment of Figures 1 to 4 both an inner locking sleeve or inner sleeve 146 and an outer securing sleeve or the outer sleeve 144.
  • the ⁇ se two sleeves can be used as a separate unit from the connecting shaft 136 of the adapter device 130 is released and firmly connected to the spindle 16 of the straight grinder.
  • the inner retainer sleeve 146 is engaged via an internal thread 146a with a corresponding external thread 118a at the free end 118 of the spindle 116 and secured to the spindle 116.
  • alternative mounting options are also conceivable.
  • the inner and outer locking sleeve 144 and 146 are coupled together as in the first embodiment via a spring element 148, axial steps or shoulders and a retaining ring 150b and at the same time along the longitudinal axis L re ⁇ relative to each other.
  • a recess 144a is provided on the outer locking sleeve 144, which has a coupling ment of the outer locking sleeve 144 with the connecting shaft 136 in the manner of a Ba onett connection allows.
  • the spring element 148 is when the outer Sich ceremoniesshül ⁇ se 144 is displaced in the direction of the projection 142 (in Figures 6 and 7 to the left) biased. The projection 142 is then received in a combined translational and rotational shutter movement in the hook-shaped recess 144a.
  • the restoring force of the spring element 148 pulls the outer locking sleeve 144 back in the direction of its out ⁇ initial position, whereby a backup of the Ba onettitati of the recess 144 a recorded in the locking projection 142 and the outer locking sleeve 144 is achieved.
  • both the external thread 118a and the securing arrangement itself are not stressed by repeatedly passing over the external thread 118a of the spindle 116, in comparison with the first embodiment. Furthermore, it is possible to further reduce the number of replacement parts, whereby the cost of the adapter device 130 can be advantageously reduced and the weight of a straight grinder system for a user who wants to connect multiple tools by means of associated connection shafts is reduced.
  • the action mechanisms of the first embodiment are in part associated with the advantages of the second embodiment.
  • Figures 9 and 10A through IOC a third execution ⁇ of the present invention is shown.
  • the matching features are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment of Figures 1 to 4 and the second embodiment of Figures 5 to 8, wherein the reference numeral, the numeral "2" is prefixed.
  • FIGS. 9 and 10A to 10C differs essentially in the design of the fuse arrangement 240 of the first and second embodiments of the invention.
  • the securing element likewise as radi ⁇ al movable spherical locking element 242 is formed, but not this directly engages in a recess on the outside of the spindle 216 (as in the first exporting ⁇ approximate shape of the 1 to 4), but in a corresponding radial recess 282, which is formed on a separate part of the fuse assembly 240.
  • This separate part of the fuse assembly 240 is formed as in the second embodiment secured to the spindle 116 of the Geradschleifmaschine connectable and, in the illustrated embodiment as separate Siche ⁇ approximately sleeve 280th
  • the external thread 218a of the spin ⁇ del 216 by the firmly connected to the spindle 216 part (sleeve 280) of the fuse assembly 240 protected and by repeatedly over driving the external thread 218a at a Wech ⁇ sel the adapter device is not claimed. Furthermore, it is possible to further reduce the number of replacement parts, since the sleeve 280 can remain on the external thread 218a of the spindle 216, whereby the cost of the adapter device 230 can be advantageously lowered.
  • the weight ei ⁇ nes Geradschleifmaschinensystems for a user is the sev- rere want to connect tools by means of associated connection waves, advantageously reduced.
  • the sleeve 280 may be made of plastic for further weight reduction.
  • a further, independent difference from the first embodiment is to be seen in the third embodiment in that the recess 252 in the inner sleeve 246 for the radial movement of the securing element 242 is not perpendicular relative to the longitudinal axis L of the spindle 216 (as in the first Embodiment), but at a deviating angle, for example, as shown in a 45 ° angle.
  • the movement of the securing element 242 in this embodiment is thus not exclusively radial, but comprises a radial and an axial portion. As a result, the force to be applied to the outer sleeve 244 by a user for releasing the securing arrangement 240 can be reduced.
  • profiling may be provided on the outer peripheral surface of the outer sleeve 244 of the securing arrangement 240 for better handling of the outer sleeve 244.
  • These Gestal ⁇ tung variation is of course independent of the other features of the third embodiment and accordingly may be applied by one skilled in the first or second embodiment also readily.
  • an advantage of the present invention is that the adapter device according to the invention can be easily used on Geradschleifma ⁇ machines with a corresponding recess on the spindle, ie the operator can complement his Geradschleifmaschinensystem with other adapter devices gradually, which equipped with the respective processing tools to be used can be. It is further advantageous that the receiving portion of the adapter device is designed in a conventional manner for receiving a collet. This allows Custom ⁇ tes fixing the processing tools to the adapter device. Furthermore, this ensures that the tool ⁇ receptacle near the tool in the usual way has a small diameter, so that a good accessibility of the tool in the machining of a workpiece is still given in the desired manner.
  • centering of the coupling piece relative to the driving spindle of the straight grinder finally allows the use of the adapter device for operating modes in which the tool to be connected to perform 8000 revolutions per minute or more.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Adaptereinrichtung (30) für eine Geradschleifmaschine umfassend einen Aufnahmeabschnitt (34) zur Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeugs sowie einen Kupplungsabschnitt (32) zur Kupplung der Adaptereinrichtung (30) mit einer angetriebenen Spindel (16) der Geradschleifmaschine, wobei der Kupplungsabschnitt (32) dazu ausgebildet ist, eine Kupplung bereitzustellen, die ohne Verwendung eines zusätzlichen Werkzeugs lösbar und verbindbar ist. Der Kupplungsabschnitt (32) weist dabei eine Anordnung zur Übertragung eines Drehmoments von der Spindel (16) der Geradschleifmaschine auf ein an dem Aufnahmeabschnitt (34) aufgenommenes Werkzeug auf sowie einen spindelseitigen Zentrierabschnitt (36a), der wenigstens abschnittsweise mit einem korrespondierenden Zentrierabschnitt (20a) der Spindel (16) in Eingriff bringbar ist, um die Anordnung zur Übertragung eines Drehmoments gegenüber der Spindel (16) zu zentrieren. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Geradschleifmaschinensystem umfassend eine Geradschleifmaschine mit einer angetriebenen Spindel sowie wenigstens eine damit lösbar verbindbare Adaptereinrichtung.

Description

Adaptereinrichtung für eine Geradschleifmaschine
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Adaptereinrichtung für eine Geradschleifmaschine sowie ein Geradschleifmaschinensys- tem, umfassend eine Geradschleifmaschine sowie eine damit lös¬ bar verbindbare Adaptereinrichtung.
Bekannte Geradschleifmaschinen weisen üblicherweise ein Gehäuse auf, das von dem Benutzer mit wenigstens einer Hand umgrif¬ fen werden kann und in dem zumindest ein Teil der Antriebseinheit sowie eine damit verbundene und von der Antriebseinheit angetriebene Werkzeugspindel drehbar aufgenommen ist. Gegebe¬ nenfalls kann zusätzlich ein Getriebe die Antriebseinheit mit der Abtriebsspindel verbinden und je nach Ausgestaltung kann dieses Getriebe schaltbar ausgebildet sein. Mit der Spindel kann üblicherweise ein Bearbeitungswerkzeug verbunden werden, wobei das Bearbeitungswerkzeug mittels einer Spannzange in ei¬ ner an der Spindelstirnfläche ausgebildeten Aufnahmeöffnung, wie nachfolgend näher ausgeführt, fixiert werden kann. Hier¬ durch wird grundsätzlich ein Wechsel des Bearbeitungswerkzeugs der Geradschleifmaschine ermöglicht.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Arten von Ge¬ radschleifmaschinen bekannt. So ist beispielsweise in der DE 30 21 267 eine durch Druckluft angetriebene Geradschleifma¬ schine beschrieben, während die DE 27 39 982 AI eine tragbare Geradschleifmaschine mit eingebautem Antriebsmotor offenbart.
Unabhängig von der Art der Antriebsart können bekannte Gerad¬ schleifmaschinen mit dem passenden Bearbeitungswerkzeug für die unterschiedlichsten Bearbeitungsvorgänge beispielsweise bei der Bearbeitung von Metallteilen eingesetzt werden. So können beispielsweise Gussoberflächen und Schweißnähte mit größeren Schleifscheiben als Bearbeitungswerkzeug verputzt werden, für die Bearbeitung der inneren Oberfläche von metallischen Formen und Gesenken kann eine Geradschleifmaschine mit kleineren Schleifscheiben und Schleifstiften bestückt werden, und für die Bearbeitung von Leichtmetallteilen können auch Hartmetallfräser als Bearbeitungswerkzeuge eingesetzt werden. Gerade bei komplexeren mit einer Geradschleifmaschine zu bear¬ beitenden Bauteilen kann es daher notwendig sein, für die einzelnen Bearbeitungsschritte immer wieder das an der Gerad¬ schleifmaschine aufgenommene Bearbeitungswerkzeug zu wechseln.
Zur lösbaren Fixierung eines Bearbeitungswerkzeugs an der Ge¬ radschleifmaschine ist an dem freien Ende der Spindel regelmä¬ ßig eine Aufnahme vorgesehen, in der eine sogenannte Spannzange aufgenommen werden kann. Eine solche Spannzange umfasst üb¬ licherweise mehrere durch Schlitze voneinander getrennte Ba¬ cken, die sich beim Zuspannen der Spannzange um ein zuvor in die Spannzange eingeführtes Bearbeitungswerkzeug legen und dieses fixieren können. Zusätzlich weist die Spannzange oft¬ mals eine diese teilweise umgreifende Überwurfmutter auf, wel¬ che eine axiale Relativbewegung zu der Spannzange ausführen kann. Eine solche Spannzange ist beispielsweise in der DE 30 21 267 AI gezeigt.
Die Spannzange kann beispielsweise in die Aufnahmeausnehmung an der Spindelstirnfläche des freien Endes der Spindel einge¬ setzt werden und mit der Überwurfmutter an dem Spindelende fixiert werden, indem die Überwurfmutter in ein an dem freien Spindelende ausgebildetes Außengewinde eingreift.
Nachteilig bei derartigen aus der Praxis bekannt gewordenen Spannzangen ist, dass die Fixierung und das Lösen eines Bearbeitungswerkzeugs an bzw. von der Geradschleifmaschine nur durch ein zusätzliches Werkzeug bewirkt werden kann. So muss für einen Wechsel des Bearbeitungswerkzeugs die Überwurfmutter mit einem zusätzlichen Werkzeug, beispielsweise einem Schrau¬ benschlüssel, gelöst und auch wieder fixiert werden, ehe die Spannzange das an der Geradschleifmaschine aufgenommene Bear¬ beitungswerkzeug freigeben und ein neues Bearbeitungswerkzeug fixieren kann. Jeder Werkzeugwechsel ist somit zeitaufwändig, was sich auch auf die Kosten des zu bearbeitenden Werkstücks auswirkt. Weiterhin wird der Werkzeugwechsel von dem Bediener oftmals als sehr lästig empfunden, weshalb er gegebenenfalls auch einmal darauf verzichtet und mit einem weniger passenden Bearbeitungswerkzeug Bearbeitungsschritte vornimmt, wodurch die Qualität der Bearbeitung beeinträchtigt werden kann und die Lebensdauer der Bearbeitungswerkzeuge verkürzt werden kann .
Weiterhin sind im Zusammenhang mit Schleifmaschinen alternative Befestigungsmöglichkeiten eines Schleifmittelträgers an ei¬ nem angetriebenen Träger (Spindel) der Schleifmaschine be¬ kannt. So offenbart beispielsweise die DE 44 42 978 AI eine Vorrichtung zur schnellen und vorübergehenden Befestigung eines Schleifmittelträgers mit einer anzutreibenden Träger, wo¬ bei der Träger als Aufnahmeorgan, das der Schleifmittelträger als Einsteckorgan ausgeführt ist und einen zylindrischen Ansatz aufweist, der mit einem Zentralstück formschlüssig ist.
Auch die US 5,688,163 A offenbart eine Schleifmaschine, bei der an der Spindel der Schleifmaschine ein erstes Teil einer Befestigungsvorrichtung durch Aufschrauben auf ein entsprechendes Außengewinde der Spindel befestigt werden kann und an dem von der Spindel abgewandten Ende des ersten Teils eine Aufnahme für ein zweites Teil der Befestigungsvorrichtung aufweist. Das zweite Teil der Befestigungsvorrichtung dient im Wesentlichen zur Aufnahme eines Schleifmittelträgers und ist mit Hilfe einer lösbaren Kupplung mit dem ersten Teil der Befestigungsvorrichtung verbindbar . Schließlich offenbart die DE 199 12 001 AI einen Schleifstein- adapter, bei dem ein zentraler Vorsprung einer scheibenförmigen Aufnahmeeinrichtung, an der eine Schleifscheibe oder ein Schleifstein befestigt ist, einen die Antriebskraft aufnehmen¬ des Teil und mehrere Rastvorsprünge aufweist. Der Schleif¬ steinadapter ist derart ausgebildet, dass eine an den Vor¬ sprung angepasste, antriebsseitige Kupplung ein an den die An¬ triebskraft aufnehmenden Teil angepasstes Antriebsteil und mit den Rastvorsprüngen in Eingriff befindliche konkave Rastteile aufweist. Weiterhin weist die antriebsseitige Kupplung eine von einer Feder vorgespannte Schiebehülse auf, um den Ein¬ griffszustand zwischen den Rastvorsprüngen und den konkaven Rastteilen zu verriegeln.
Nachteilig bei all diesen Befestigungseinrichtungen ist, dass diese nicht für den Einsatz bei Geradschleifmaschinen geeignet sind. So werden bei einer Geradschleifmaschine oftmals Dreh¬ zahlen von mehr als 8000 Umdrehungen pro Minute erreicht. Bei derartig hohen Drehzahlen ist es entscheidend, dass die Dreh¬ achse des Schleifmittelträgers achsparallel und insbesondere koaxial zu der Antriebsachse der Werkzeugmaschine ausgerichtet ist. Andernfalls kann es bereits bei geringen Abweichungen zu Problemen kommen, wie beispielsweise Verschleiß und geringere Bearbeitungsgenauigkeit .
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Lösung bereitzustellen, bei der das Bearbeitungswerkzeug einer Geradschleifmaschine ohne zusätzlich notwendiges Werk¬ zeug einfach und schnell durch den Bediener gewechselt werden kann und gleichzeitig eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte axiale Ausrichtung des Bearbeitungswerkzeugs be¬ reitgestellt wird. Eine weitere Anforderung im Zusammenhang mit bekannten Geradschleifmaschinen besteht darin, dass das Gehäuse der Gerad¬ schleifmaschine im Übergangsbereich zu dem aufgenommenen Bearbeitungswerkzeug bzw. zu dem freien Ende der Spindel ver¬ gleichsweise schlank bleiben soll, um die Zugänglichkeit des Bearbeitungswerkzeugs an das zu bearbeitende Werkstück gewähr¬ leisten zu können. Dementsprechend muss eine Lösung, die einen werkzeuglosen Wechsel des mit der Geradschleifmaschine zu ver¬ bindenden Bearbeitungswerkzeugs ermöglichen soll, derart aus¬ geführt sein, dass das Gehäuse der Geradschleifmaschine im Be¬ reich des Übergangs zum freien Ende der Spindel zumindest kei¬ nen größeren Durchmesser aufweisen sollte als der Durchmesser bekannter Geradschleifmaschinengehäuse in diesem Bereich.
Diese vorstehend genannten Anforderungen bzw. Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße Lösung mit den Merkmalen des unab¬ hängigen Anspruchs 1 gelöst.
Es wird demgemäß eine Adaptereinrichtung für eine Gerad¬ schleifmaschine bereitgestellt, die einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeugs sowie einen Kupp¬ lungsabschnitt zur Kupplung der Adaptereinrichtung mit einer angetriebenen Spindel der Geradschleifmaschine umfasst, wobei der Kupplungsabschnitt dazu ausgebildet ist, eine Kupplung be¬ reitzustellen, die ohne Verwendung eines zusätzlichen Werkzeugs lösbar und verbindbar ist. Weiterhin weist der Kupplungsabschnitt eine Anordnung zur Übertragung eines Drehmo¬ ments von der Spindel der Geradschleifmaschine auf ein an dem Aufnahmeabschnitt aufgenommenes Bearbeitungswerkzeug auf, wo¬ bei der Kupplungsabschnitt ferner einen spindelseitigen Zentrierabschnitt aufweist, der wenigstens abschnittsweise mit ei¬ nem korrespondierenden Zentrierabschnitt der Spindel in Eingriff bringbar ist, um die Anordnung zur Übertragung eines Drehmoments gegenüber der Spindel zu zentrieren. Eine solche Adaptereinrichtung hat den Vorteil, dass der Be- diener mit Hilfe von mehreren solcher Adaptereinrichtungen einen einfachen, schnellen und werkzeuglosen Wechsel des Werkzeugs durchführen kann, wobei an jeder der Adaptereinrichtungen ein anderes Werkzeug aufgenommen sein kann. An dem Durchmesser des Gehäuses der Geradschleifmaschine im Übergangsbe¬ reich zu dem freien Ende der Spindel verändert sich nichts.
Außerdem kann durch die Gestaltung des Kupplungsabschnitts mit einer Anordnung zur Übertragung eines Drehmoments von der Spindel der Geradschleifmaschine auf ein an dem Aufnahmeab¬ schnitt aufgenommenes Bearbeitungswerkzeug das Drehmoment von der Spindel direkt über die an der Adaptereinrichtung vorgesehene Anordnung auf das an dem Aufnahmeabschnitt aufgenommene Bearbeitungswerkzeug übertragen werden.
Dadurch dass der Kupplungsabschnitt einen spindelseitigen Zentrierabschnitt aufweist, der wenigstens abschnittsweise mit einem korrespondierenden Zentrierabschnitt der Spindel in Eingriff bringbar ist, um die Anordnung zur Übertragung eines Drehmoments gegenüber der Spindel zu zentrieren, wird gegenüber dem Stand der Technik sichergestellt, dass die Anordnung zur Übertragung eines Drehmoments in der Lage ist, das Drehmo¬ ment der Spindel auf das Bearbeitungswerkzeug zu übertragen, ohne dass dabei störende Einflüsse, wie z.B. ein Taumeln oder dergleichen, auf das Bearbeitungswerkzeug mitübertragen werden, wie dies bei einer dezentralen Anordnung der Fall sein könnte. Auf diese Weise können ohne Probleme auch Umdrehungs¬ geschwindigkeiten des Werkzeugs von über 8000 Umdrehungen pro Minute erreicht werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Anordnung zur Übertragung eines Drehmoments einen spindelseitigen Eingriffs- abschnitt aufweisen, der wenigstens abschnittsweise mit einem korrespondieren Gegeneingriffsabschnitt der Spindel in Ein¬ griff bringbar ist, derart, dass, wenn die Adaptereinrichtung mit der Spindel gekuppelt ist, der spindelseitige Eingriffsab¬ schnitt drehfest mit der Spindel verbunden ist. Somit dreht sich in gekuppeltem Zustand der Eingriffsabschnitt der Adap¬ tereinrichtung mit der Spindel.
Die Spindel kann werkzeugseitig eine Ausnehmung an der Spin¬ delstirnfläche umfassen, in die der Kupplungsabschnitt wenigs¬ tens teilweise aufgenommen werden kann. Dabei kann die Ausnehmung an der Spindelstirnfläche sowohl den Gegeneingriffsab¬ schnitt als auch den korrespondierenden Zentrierabschnitt umfassen, wobei sich die Ausnehmung optional entlang einer
Längsachse der Spindel erstreckt und im Bereich des Gegenein¬ griffsabschnitts im Querschnitt betrachtet polygonförmig ist, und wobei optional die Ausnehmung im Bereich des Zentrierab¬ schnitts kegel- oder kegelstumpfförmig ausgebildet ist und sich entlang der Längsachse in Richtung zu einer die Spindel antreibenden Antriebseinheit der Geradschleifmaschine hin ver¬ jüngt. Bei einer solchen optionalen Ausgestaltung der Ausnehmung an der Spindelstirnfläche kann diese hierbei ausgehend von der Stirnfläche zuerst den Zentrierabschnitt aufweisen, der dann in den Gegeneingriffsabschnitt mündet.
Alternativ zu dieser optionalen Gestaltung sind jedoch auch andere Ausgestaltungsmöglichkeiten denkbar, beispielsweise ein Gegeneingriffsabschnitt und/oder ein Zentrierabschnitt, der an der Außenseite der Spindel ausgebildet ist bzw. sind. Weiter¬ hin kann auch ein einziger an der Spindel angeordneter Abschnitt sowohl den Zentrierabschnitt als auch gleichzeitig den Gegeneingriffsabschnitt bilden. Der Begriff „polygonförmig" im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst jede denkbare Form eines Mehrecks, insbesondere auch eines gleichseitigen Sechs- ecks ( Innensechskantausnehmung) oder eines gleichseitigen Sterns (Torx) . Die Längsachse der Spindel im Sinne der vorlie¬ genden Anmeldung entspricht gleichzeitig auch der Drehachse der Spindel und ist parallel zu der Längsachse der Gerad¬ schleifmaschine .
Bei einer solchen, vorstehend beschriebenen, optionalen Gestaltung der Ausnehmung weist der Kupplungsabschnitt vorzugs¬ weise im Bereich des Eingriffsabschnitts einen mit dem Quer¬ schnitt des Gegeneingriffsabschnitts korrespondierenden poly- gonförmigen Querschnitt auf und im Bereich des Zentrierab¬ schnitts eine mit der Ausnehmung korrespondierende konische bzw. kegelförmige oder kegelstumpfförmige Form auf, die sich (in einem gekuppelten Zustand betrachtet) in Richtung zu der Spindel hin verjüngt.
Der Eingriffsabschnitt ermöglicht bei der vorliegenden Erfin¬ dung durch den Eingriff mit dem korrespondierenden Gegeneingriffsabschnitt der Spindel eine Kupplung der Adaptereinrichtung mit der Spindel in radialer Richtung. Der Zentrierabschnitt stellt in Anlage mit dem korrespondierenden Zentrierabschnitt der Spindel eine Zentrierung des Kupplungsabschnitts und somit auch der Anordnung zur Übertragung eines Drehmoments in der Spindel sicher.
Ferner kann die Adaptereinrichtung eine Sicherungsanordnung umfassen, die dazu eingerichtet ist, dann, wenn die Adapter¬ einrichtung mit der Spindel gekuppelt ist, eine Axialbewegung des Kupplungsabschnitts zumindest zu erschweren oder zu ver¬ hindern .
Die Sicherungsanordnung kann derart gestaltet sein, dass zumindest ein Teil der Sicherungsanordnung fest mit der angetriebenen Spindel der Geradschleifmaschine verbindbar ist und an der Spindel verbleiben kann, wenn die übrige Adaptereinrichtung von der Spindel gelöst ist.
Diese Gestaltungsvariante hat den Vorteil, dass die gegenei¬ nander austauschbaren Adaptereinrichtungen im gelösten Zustand weniger Teile aufweisen und somit günstiger hergestellt und in den Verkauf gebracht werden können. Auch wird aus Kundensicht eine Gewichtsersparnis erreicht, wenn nicht alle austauschba¬ ren Adaptereinrichtungen auch das mit der Spindel fest verbindbare Teil der Sicherungsanordnung aufweisen müssen.
Weiterhin kann bei dieser Gestaltungsvariante vorgesehen sein, dass die Sicherungsanordnung einen radialen Vorsprung umfasst, der in der Art eines Ba onettverschlusses in einer korrespon¬ dierenden Ausnehmung zur axialen Sicherung der Adaptereinrichtung aufnehmbar ist, wobei die Ausnehmung an dem Teil der Sicherungsanordnung, der fest mit der angetriebenen Spindel der Geradschleifmaschine verbindbar ist, oder an der übrigen Adap¬ tereinrichtung ausgebildet ist und der Vorsprung an dem jeweiligen anderen Teil vorgesehen ist, d.h. an der übrigen Adaptereinrichtung oder an dem Teil der Sicherungsanordnung, der fest mit der angetriebenen Spindel der Geradschleifmaschine verbindbar ist.
Unter einem Baj onettverschluss wird eine schnell herstell- und lösbare mechanische Verbindung zweier Teile, hier der Adaptereinrichtung und dem Teil der Sicherungsanordnung, der fest mit der angetriebenen Spindel der Geradschleifmaschine verbindbar ist, in ihrer Längsachse verstanden. Die Teile werden durch Ineinanderstecken (translatorische Bewegung entlang der Längsachse) und relatives Verdrehen (rotatorische Bewegung relativ zueinander) verbunden und so auch wieder getrennt. Die Begriffe axial und radial sind in diesem Zusammenhang be¬ zogen auf die Längsachse der Spindel bzw. diejenige Achse zu verstehen, um die sich die Spindel dreht.
Die Sicherungsanordnung kann alternativ oder zusätzlich wenigstens ein Sicherungselement umfassen, das in radialer Rich¬ tung bewegbar an der Adaptereinrichtung angeordnet ist und zur axialen Sicherung in eine korrespondierende radiale Ausnehmung an der Spindel oder an dem Teil der Sicherungsanordnung, der fest mit der angetriebenen Spindel der Geradschleifmaschine verbindbar ist, eingreifen kann. Eine solche radiale Ausnehmung kann beispielsweise ein ohnehin vorgesehener Freistich im Bereich des Außenumfangs der Spindel sein, der üblicherweise als Abschluss eines an der Spindel ausgebildeten Außengewindes vorgesehen ist. Weiterhin kann beispielsweise eine radiale Ausnehmung an dem Außenumfang einer fest mit der Spindel verbindbaren Hülse (als Teil der Sicherungsanordnung, der fest mit der angetriebenen Spindel der Geradschleifmaschine ver¬ bindbar ist) vorgesehen sein.
Ein Vorteil einer solchen zusätzlichen Hülse kann darin gesehen werden, dass je nach Ausgestaltung der restlichen Sicherungsanordnung ein an der Spindel vorgesehenes Außengewinde zur Verbindung der Hülse mit der Spindel genutzt werden kann und dieses Außengewinde gleichzeitig von der Hülse gegenüber Beanspruchungen durch das radial verlagerbare Sicherungsele¬ ment während des Wechsels der Adaptereinrichtung geschützt wird .
Die Sicherungsanordnung kann ferner einen Lösemechanismus umfassen, der eine Lösebewegung des Sicherungselements aus der korrespondierenden radialen Ausnehmung gestattet bzw. veranlasst. Bei dieser Ausgestaltung kann das Sicherungselement derart ausgebildet sein, dass es in einer Sperrstellung, d.h. in einer Stellung, in der es in die radiale Ausnehmung an der Spindel oder z. B. an der Hülse eingreift, vorgespannt bzw. gehalten ist (Ausgangsstellung) . Der Lösemechanismus bewegt dann das Sicherungselement beispielsweise entgegen seiner Vor¬ spannung oder Halterung aus dessen Ausgangsstellung in eine Lösestellung. Alternativ kann vorgesehen sein, dass sich das Sicherungselement in seiner Ausgangsstellung in der Lösestellung befindet und erst dann, wenn der Lösemechanismus dieses in eine Sperrstellung überführt, in die korrespondierende ra¬ diale Ausnehmung an der Spindel radial eingreift. Wird der Lö¬ semechanismus dann in der Weise bewegt, dass sich das Siche¬ rungselement in seine Ausgangsstellung zurückbewegen kann, so gestattet bzw. veranlasst dieser ebenfalls eine Lösebewegung des Sicherungselements aus der korrespondierenden radialen Ausnehmung .
Weiterhin können selbstverständlich mehrere Sicherungselemente vorgesehen sein, die in eine oder mehrere radiale Ausnehmungen an der Spindel oder an dem Teil der Sicherungsanordnung, der fest mit der angetriebenen Spindel der Geradschleifmaschine verbindbar ist, eingreifen können.
Der Lösemechanismus kann wenigstens eine Betätigungshülse um¬ fassen, die zwischen einer Sicherungsstellung und einer Lösestellung in axialer Richtung relativ zu dem Sicherungselement verschiebbar ausgebildet ist, sowie optional ein elastisches Element, insbesondere eine Feder, wobei die Betätigungshülse mittels des elastischen Elements aus seiner Lösestellung in die Sicherungsstellung zurückgestellt werden kann. Eine Umkehr dieses Effekts, d.h. eine Rückstellung mit Hilfe des elasti¬ schen Elements aus einer Sicherungsstellung in eine Lösestellung ist ebenfalls denkbar. Darüber hinaus kann das wenigstens eine Sicherungselement ku¬ gelförmig ausgebildet sein. Alternativ könnte das Sicherungs¬ element jedoch auch als Rasthaken oder Rastnase oder dergleichen ausgebildet sein, der oder die mittels des Lösemechanis¬ mus in eine Sperrstellung bzw. eine Lösestellung überführt werden kann. Ein solcher Rasthaken oder eine Rastnase kann beispielsweise an einem ersten Arm eines Doppelhebels ausge¬ bildet sein, wobei der Doppelhebel relativ zu der radialen Ausnehmung verschwenkbar ist. In einer ersten Stellung kann der Rasthaken oder die Rastnase radial in die radiale Ausneh¬ mung eingreifen, d.h. der erste Arm des Doppelhebels ist nach radial innen verschwenkt (Sperrstellung). Durch Verschieben der Hülse kann letztere bei einem solchen Mechanismus den zweiten Arm des Doppelhebels überfahren und dadurch eine Ver- schwenkung des Doppelhebels bewirken, wodurch der erste Arm mit dem Rasthaken oder der Rastnase von der radialen Ausnehmung weg nach radial außen in die Lösestellung geschwenkt wird .
Schließlich kann vorgesehen sein, dass der Aufnahmeabschnitt der Adaptereinrichtung im Wesentlichen die gleiche Geometrie zur Aufnahme einer das Bearbeitungswerkzeug fixierenden Spann¬ zange aufweist, wie die angetriebene Spindel der Geradschleif¬ maschine. Auf diese Weise wird zusätzlich eine Auswechselbar¬ keit der mit der Adaptereinrichtung verbundenen Bearbeitungswerkzeuge erreicht, wobei der Bediener beispielsweise im Vor¬ feld zu einer geplanten Bearbeitung seine verfügbaren Adaptereinrichtungen mit den jeweils zu verwendenden Werkzeugen bestücken kann. Der Aufnahmeabschnitt der Adaptereinrichtung kann beispielsweise, wie bereits in Bezug auf den Stand der Technik beschrieben, eine Ausnehmung zum Einsatz einer üblichen Spannzange sowie an seinem freien Ende ein Außengewinde umfassen, in das eine Überwurfmutter der Spannzange fixierend eingreifen kann. Dies ermöglicht einerseits einen Werkzeug¬ wechsel in der gewohnten Art und Weise - sofern eine Adapter- einrichtung neu bestückt werden soll oder das Werkzeug auf¬ grund von Abnutzung nicht mehr verwendet werden kann. Andererseits ist durch die bekannte Geometrie an der Aufnahmeseite der Adaptereinrichtung auch gewährleistet, dass dieselbe Zu¬ gänglichkeit mit einer Geradschleifmaschine mit zwischenge¬ schalteter Adaptereinrichtung für das Bearbeitungswerkzeug erreicht werden kann, wie bei üblichen Geradschleifmaschinen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner auch ein Gerad¬ schleifmaschinensystem, umfassend eine Geradschleifmaschine sowie wenigstens eine damit lösbar verbindbare Adaptereinrich¬ tung mit den vorstehend genannten Merkmalen. Üblicherweise, um einen schnellen und einfachen Wechsel von Werkzeugen durchführen zu können, wird das System jedoch zumindest zwei Adaptereinrichtungen mit den vorstehend genannten Merkmalen umfassen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beige¬ fügten Figuren detaillierter beschrieben, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt ist. Der Fachmann wird die in den Zeichnungen, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen schematisch:
Figur 1 eine isometrische Ansicht eines erfin¬ dungsgemäßen Geradschleifmaschinensystems ;
Figuren 2A und 2B eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen
Geradschleifmaschinensystems der Fig. 1, wobei in Fig. 2A die erfindungsgemäße Adaptereinrichtung von der Geradschleifmaschine gelöst ist und in Fig. 2B die er- findungsgemäße Adaptereinrichtung mit der
Geradschleifmaschine verbunden ist;
Figur 3 eine Detailansicht des erfindungsgemäßen
Geradschleifmaschinensystems der Fig. 1 bis 2B, wobei die Schnittebene entlang der Längsachse des erfindungsgemäßen Gerad¬ schleifmaschinensystems verläuft ;
Figur 3A eine Detailansicht des Details A der Fig.
3;
Figur 4 eine isometrische Ansicht eines erfin¬ dungsgemäßen Geradschleifmaschinensystems , bei der die Adaptereinrichtung der Figuren 1 bis 3 von der Geradschleifmaschine ge¬ löst ist;
Figur 5 eine ungeschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Geradschleifmaschinensystems, bei der eine Adaptereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform an der Spindel Geradschleifmaschine angebracht ist ;
Figur 6 eine geschnittene Seitenansicht des erfin¬ dungsgemäßen Geradschleifmaschinensystems gemäß der Schnittlinie VI-VI der Figur 5;
Figur 7 eine gegenüber der Darstellung der Figur 5 um 90 Winkelgrad gedrehte ungeschnittene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Gerad¬ schleifmaschinensystems der Figur 5; Figur 8 eine ungeschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Geradschleifmaschinen- systems, bei der eine Adaptereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform an der Spindel der Geradschleifmaschine ange¬ bracht ist;
Figur 9 eine geschnittene Seitenansicht des erfin¬ dungsgemäßen Geradschleifmaschinensystems gemäß der Schnittlinie IX-IX der Figur 8 ; und
Figuren 10A-C drei isometrische Ansichten, die beispiel¬ haft die einzelnen Montageschritte zur Be¬ festigung der Adaptereinrichtung der Figur 8 an der Geradschleifmaschine zeigen.
In den Figuren 1 - 4 ist ein erfindungsgemäßes Geradschleifma- schinensystem, umfassend eine Geradschleifmaschine sowie we¬ nigstens eine damit kuppelbare Adaptereinrichtung, Adaptereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Die Geradschleifmaschine wird in den Figuren 1 bis 4 durch einen Vorsatz 10 repräsentiert, in dem eine angetriebene Spindel 16 der Geradschleifmaschine drehbar gelagert ist. Der Vorsatz 10 ist mittels eines Verbindungsflansches 12 und Aufnahmebohrun- gen 14 für Befestigungsmittel, wie beispielweise Schrauben, mit einem Gehäuse (nicht dargestellt) einer Geradschleifma¬ schine verbindbar. Derartige Vorsätze sind im Allgemeinen aus dem Stand der Technik bekannt, so dass an dieser Stelle nicht auf diese näher eingegangen werden muss.
Die Spindel 16 (vgl. Figur 3) der Geradschleifmaschine ist an ihrem freien Ende 18 (vgl. Figur 2) mit einer erfindungsgemäßen Adaptereinrichtung 30 kuppelbar. Die Adaptereinrichtung 30 weist, wie in Figur 1 gezeigt, an ihrem freien Ende eine übli¬ che Spannzange 70 mit einer Werkzeugaufnahme 72 und Spannba¬ cken 74 auf. Die Spannbacken 74 der Spannzange 70 werden in bekannter Weise durch Drehen einer Überwurfmutter 60 zueinander bewegt bzw. voneinander wegbewegt und können auf diese Weise ein in der Aufnahme 72 aufgenommenes Bearbeitungswerkzeug (nicht dargestellt) zwischen sich einspannen. Die Spannbacken 74 sind zudem in bekannter Weise durch Schlitze 76 voneinander getrennt (vgl. auch Figur 3A) .
Wie in den Figuren 2A und 2B deutlich zu erkennen ist, ist die Adaptereinrichtung 30 lösbar mit der Geradschleifmaschine (re¬ präsentiert durch den Vorsatz 10) verbindbar. Hierzu weist die Adaptereinrichtung 30 einen Kupplungsabschnitt 32 auf, der mit dem freien Ende 18 der Spindel 16 (vgl. Figur 3 und 3A) der Geradschleifmaschine verbindbar ist. An dem bezüglich einer Längsachse L des Geradschleifmaschinensystems (vgl. Figuren 2A und 2B) betrachtet anderen, freien, Ende (in den Figuren „links") weist die Adaptereinrichtung 30 einen Aufnahmeab¬ schnitt 34 zur Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeuges bzw. zur Aufnahme einer konventionellen Spannzange auf, die das Bear¬ beitungswerkzeug an der Adaptereinrichtung 30 fixieren kann.
Die Spindel 16 weist an ihrem freien Ende 18, wie in Figur 2A gezeigt ist, ein Außengewinde 18a auf, das in einen Freistich 18b mündet. Ferner ist in üblicher Weise wenigstens eine, vor¬ zugsweise zwei, gegenüberliegende Abflachungen 18c an dem Au¬ ßenumfang des freien Endes 18 der Spindel 16 vorgesehen, um die Spindel 16 entgegen einer Drehbewegung fixieren zu können. Dies kann beispielsweise dann nützlich sein, wenn, wie im Stand der Technik üblich, in einer Aufnahme 20 (vgl. Figuren 3 und 3A) an dem freien Ende 18 der Spindel eine Spannzange auf¬ genommen ist und diese mit einer Überwurfmutter fixiert werden soll. Um die Überwurfmutter auch mit einem vergleichsweise ho- hen Drehmoment relativ zu der Spindel verdrehen zu können, ist es günstig, wenn die Spindel beispielsweise mit einer Halte¬ zange fixiert werden kann. Dabei dienen die Abflachungen 18c dazu, eine definierte Angriffsfläche an der Spindel bereitzu¬ stellen und diese gegen ein Durchdrehen zwischen den Spannbacken einer solchen Haltezange zu sichern.
In der Figur 3 ist die Kupplung der Adaptereinrichtung 30 mit der Spindel 16 in einem Teilschnitt entlang der Längsachse L dargestellt. Wie bereits vorstehend ausgeführt, weist die Adaptereinrichtung 30 einen Aufnahmeabschnitt 34 sowie einen Kupplungsabschnitt 32 auf. Sowohl der Kupplungsabschnitt 32 als auch der Aufnahmeabschnitt 34 sind an einem Wellenteil, der Verbindungswelle 36 (vgl. Figur 3), ausgebildet. Wie in der Figur 3A, die eine Detailansicht des Details A in Figur 3 darstellt, weiterhin gezeigt ist, erstreckt sich die Verbin¬ dungswelle 36 entlang der Längsachse L.
Der (im gekuppelten Zustand) dem Spindelende 18 zugewandte Teil der Adaptereinrichtung 30 wird nachfolgend als hinteres Ende und der dem Spindelende 18 abgewandte Teil der Adapter¬ einrichtung 30 wird nachfolgend als vorderes Ende bezeichnet. Analog wird bezüglich der Spindel 16 dieselbe Terminologie verwendet, d.h. das vordere Ende der Spindel ist der Adapter¬ einrichtung 30 zugewandt, während das hintere Ende einer
(nicht dargestellten) Antriebseinheit zugewandt ist.
An dem vorderen Ende der Verbindungswelle 36 ist an dem Außenumfang ein Außengewindeabschnitt 34a ausgebildet, der in einen Freistich 34b mündet. Weiterhin erstreckt sich von der Stirnfläche des vorderen Endes der Verbindungswelle 36 eine Ausneh¬ mung 38, deren vorderer Abschnitt 38a kegelstumpfförmig bzw. konusförmig ist und der in einen ersten zylinderförmigen Abschnitt 38b mündet. Entlang der Längsachse L schließt sich da- ran ein zweiter zylinderförmiger Abschnitt 38c der Ausnehmung 38 an, dessen Durchmesser kleiner ist als der des ersten zylinderförmigen Abschnitts 38b. In einem senkrecht zu der
Längsachse verlaufenden Querschnitt betrachtet sind alle drei Abschnitte 38a, 38b und 38c kreisförmig ausgebildet.
Grundsätzlich wäre es alternativ jedoch auch denkbar, dass einer der Abschnitte, z.B. der erste zylinderförmige Abschnitt 38b der Ausnehmung 38 im Querschnitt polygonförmig, beispielsweise in der Art eines gleichseitigen Sechsecks, ausgebildet ist .
Sowohl das Außengewinde 34a als auch der Freistich 34b des Aufnahmeabschnitts 34 der Adaptereinrichtung 30 entsprechen (mit Ausnahme der Abflachung 18c) der Gestaltung des freien Endes 18 der Spindel 16, wobei diese Merkmale zur Aufnahme und Sicherung eines Werkzeugs mittels einer Spannzange und einer Überwurfmutter dienen. Zudem ähnelt die Gestaltung der Ausnehmung 38 des Aufnahmeabschnitts 34 der Ausnehmung 20 an dem Spindelende, da beide Ausnehmungen einen Zentrierabschnitt zur zentrierten Aufnahme einer Spannzange bzw. der Adaptereinrichtung aufweisen. Die Funktionen der einzelnen Abschnitte werden nachfolgend kurz erläutert:
Das Außengewinde 34a dient zur Aufnahme der Überwurfmutter 60, wobei der Freistich 34b, insbesondere unter fertigungstechnischen Aspekten, günstig ist, da er das Aufschneiden eines Außengewindes auf das freie Ende eines zylinderförmigen Gegen¬ stands, d.h. der Verbindungswelle 36 oder der Spindel 16, er¬ leichtert. Der mittlere zylinderförmige Abschnitt 38b stellt im Wesentlichen einen Übergangsbereich von dem konusförmigen Abschnitt 38a der Ausnehmung 38 zu dem zylinderförmigen, Abschnitt 38c der Ausnehmung 38 dar. Der Abschnitt 38c dient zur Aufnahme eines darin aufgenommenen Bearbeitungswerkzeugs, das mit Hilfe der Spannzange 70 klemmend fixiert wird, so dass ein Drehmoment von der Adaptereinrichtung 30 auf ein aufgenommenes Bearbeitungswerkzeug übertragen werden kann. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, den Abschnitt 38b vergleichbar mit einem Abschnitt 20b2 der Ausnehmung 20 der Spindel 16 im Querschnitt betrachtet polygonförmig auszubilden und diesen zur radialen Kupplung mit einem Bearbeitungswerkzeug (mit einem korrespondierenden polygonförmigen Querschnitt) zu nutzen.
Wie vorstehend angedeutet, weist die Spindel 16 an ihrem freien Ende 18 eine mit der Gestaltung des Aufnahmeabschnitts 34 der Verbindungswelle 36 vergleichbare Geometrie auf. Diese umfasst, wie bereits ausgeführt, das Außengewinde 18a, den Freistich 18b sowie eine stirnseitige Ausnehmung 20. Die Aus¬ nehmung 20 weist ähnlich der Ausnehmung 38 einen vorderen konischen bzw. kegelstumpfförmigen Abschnitt 20a auf, der sich in Richtung nach hinten verjüngt, sowie einen hinteren zylinderförmigen Abschnitt 20c, der in einem senkrecht zu der
Längsachse L verlaufenden Querschnitt betrachtet kreisförmig ausgebildet ist. Folglich wäre es aufgrund der Gestaltung des freien Endes 18 der Spindel 16 auch möglich, an dieser mit Hilfe einer Spannzange und einer Überwurfmutter ein Bearbeitungswerkzeug in üblicher Weise zu befestigen
Zwischen dem vorderen Abschnitt 20a und dem hinteren Abschnitt 20c umfasst die Ausnehmung 20 der Spindel 16 einen die beiden Abschnitte 20a und 20c verbindenden mittleren Abschnitt 20bi, 20b2- Im Unterschied zu der Aufnahmeausnehmung 38 der Adapter¬ einrichtung ist dieser mittlere Abschnitt zweistufig ausgebil¬ det, d.h. mit zwei Abschnitten 20bi und 20b2, wobei der Durch¬ messer des vorderen mittleren Abschnitts 20bi größer ist als der Durchmesser des hinteren mittleren Abschnitts 20b2 und im Wesentlichen dem Durchmesser des angrenzenden kegelstumpfförmigen Abschnitt 20a entspricht, während der hintere mittlere Abschnitt 20b2 im Wesentlichen den gleichen Durchmesser auf¬ weist wie der angrenzende hintere Abschnitt 20c. Beide mittle¬ ren Abschnitte 20bi und 20b2 sind zylinderförmig ausgebildet, wobei der erste Abschnitt 20bi einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, während der zweite Abschnitt 20b2 in einem senkrecht zu der Längsachse L verlaufenden Querschnitt betrachtet poly- gonförmig, vorzugsweise in der Art eines Innensechskants aus¬ gebildet ist. Es kann alternativ auch nur ein einziger mittlerer Abschnitt vorgesehen sein , der in der Art des zweiten Abschnitts 20b2 ausgebildet ist.
Die Verbindungswelle 36 weist ferner an ihrem hinteren Ende eine im Wesentlichen mit der Ausnehmung 20 der Spindel 16 korrespondierende Außengeometrie auf, d.h. einen vorderen Ab¬ schnitt 36a, der kegelstumpfförmig ausgebildet ist, einen hinteren Abschnitt 36b, der im Querschnitt betrachtet polygonför- mig ausgebildet ist.
Dabei entspricht der vordere Abschnitt 36 im Wesentlichen der Innenkontur des Ausnehmungsabschnitts 20a der Ausnehmung 20 und der hintere Abschnitt 36b der Innenkontur des mittleren Abschnitts 20b2 der Ausnehmung 20. Der vordere Abschnitt 36a dient in Anlage an den konusförmigen Abschnitt 20a der Ausnehmung 20 der Zentrierung der Verbindungswelle 36 innerhalb der Ausnehmung 20, während der hintere Abschnitt 36b in Eingriff mit dem Ausnehmungsabschnitt 20b2 die Übertragung eines Drehmo¬ ments von der Spindel 16 auf die Verbindungswelle 36 ermög¬ licht. Das Wirkprinzip entspricht dem vorstehend Genannten in Bezug auf eine mögliche Gestaltungsvariante des Ausnehmungsab- schnitts 38b und ein darin einsetzbares Werkzeugbit. Der hin¬ tere Abschnitt 20c der Ausnehmung 20 übernimmt schließlich in der Fertigung die Funktion einer Freibohrung und ermöglicht das Einschneiden einer polygonförmigen Innenkontur im Bereich des Abschnitts 20b2- Die Adaptereinrichtung 30 weist schließlich eine Sicherungsanordnung 40 (vgl. Figur 3A) auf, die eine axiale Sicherung der Adaptereinrichtung 30 in einem mit der Spindel 16 gekuppelten Zustand ermöglichen soll. Dabei umfasst die Sicherungsanord¬ nung 40 ein Sicherungselement 42 sowie eine Außenhülse 44 und eine Innenhülse 46. Sowohl die Außenhülse 44 als auch die In¬ nenhülse 46 weisen Absätze bzw. Stufen entlang ihrer Längsachse (die in gekuppelten Zustand parallel zu der Längsachse L ist bzw. mit dieser zusammenfällt) auf. Die Innenhülse 46 wird teilweise von der Außenhülse 44 umgeben, wobei zwischen der Innenumfangsfläche der Außenhülse 44 und der Außenumfangsflä- che der Innenhülse 46 infolge ihrer Gestaltung mit Stufen bzw. Absätzen ein Zwischenraum ausgebildet ist, in dem ein Federelement 48 angeordnet ist. Dieses wird bei einer Relativbe¬ wegung der Außenhülse 44 relativ zu der Innenhülse 46 in axia¬ ler Richtung, d.h. entlang der Längsachse L, zusammengedrückt, wodurch eine Rückstellkraft in dem Federelement 48 gespeichert wird .
Die maximale Verschiebung der Außenhülse 44 relativ zu der Innenhülse 46 kann, wie in dem in Figur 3A gezeigten Beispiel, durch Begrenzungsmittel begrenzt werden. In dem vorliegenden Fall werden diese durch einen stufenförmigen Abschnitt 50a und einen Sicherungsring 50b gebildet, der an der Außenumfangsflä¬ che der Innenhülse 46 festgelegt ist. Zwischen diesen Begren¬ zungsmitteln 50a und 50b kann ein gestufter Abschnitt 56 der Außenhülse 44, der einen im Wesentlichen gleichen Durchmesser an seiner Innenumfangsfläche wie die Innenhülse 46, die er umgibt, an ihrer Außenumfangsfläche, eine axiale Relativbewe¬ gung zu der Innenhülse 46 durchführen.
An der Innenhülse 46 ist wenigstens eine radiale Durchgangs¬ bohrung 52 vorgesehen, die einen Durchmesser aufweist, der dem des kugelförmigen Sicherungselements 42 entspricht bzw. ge¬ ringfügig größer ist. Die Wandstärke der Innenhülse 46 im Be¬ reich der Durchgangsbohrung 52, d.h. die Tiefe der Durchgangsbohrung, hingegen ist kleiner als der Durchmesser des kugelförmigen Sicherungselements 42, so dass das als Kugel ausge¬ bildete, wenigstens eine Sicherungselement 42 in radialer Richtung bewegbar in der Durchgangsbohrung 52 aufgenommen ist. In der gezeigten Ausführungsform ist nur ein einziges Sicherungselement 42 dargestellt. Jedoch können alternativ auch mehrere Sicherungselemente vorgesehen sein, die in einer oder mehreren radialen Durchgangsbohrungen in der Innenhülse aufgenommen sind.
Wie in Figur 3A detailliert dargestellt, wird in einer Kupp¬ lungsstellung bzw. Sicherungsstellung der Sicherungsanordnung das kugelförmige Sicherungselement 42 in den an dem freien En¬ de 18 der Spindel 16 vorgesehenen Freistich 18b hineinge¬ drückt. Hierzu umgreift der Abschnitt 56 der Außenhülse 44 die Innenhülse 46 im Bereich der radialen Durchgangsbohrung 52, insbesondere die Durchgangsbohrung 52, und drückt auf diese Weise das kugelförmige Sicherungselement 42 nach radial innen. Wird die Außenhülse 44 relativ zu der Innenhülse 46 in axialer Richtung verschoben, kann das kugelförmige Sicherungselement 42 nach radial außen in eine hierfür vorgesehene Ausnehmung 54 am Innenumfang der Außenhülse 44 gleiten und gibt somit den Freistich 18b frei.
Auf diese Weise wird durch eine Relativbewegung der Außenhülse 44 relativ zu der Innenhülse 46 eine Lösebewegung des kugel¬ förmigen Sicherungselements 42 ermöglicht. Vorteilhaft an ei¬ ner kugelförmigen Ausbildung des wenigstens einen Sicherungselements 42 ist die geringe entstehende Reibung an den Kon¬ taktflächen des Sicherungselements 42 an der Durchgangsbohrung 52 wie auch an der Außenhülse 44, wenn letztere über die Durchgangsbohrung 52 und das darin aufgenommene Sicherungsele¬ ment 42 gleitet.
Mit der in Figuren 1 - 4 gezeigten erfindungsgemäßen Adaptereinrichtung 30 wird eine Lösung bereitgestellt, bei der ein Bediener einen werkzeuglosen Werkzeugwechsel der für die Geradschleifmaschine benötigten Bearbeitungswerkzeuge ausführen kann, indem er zum Lösen der Adaptereinrichtung 30 die Außenhülse 44 relativ zu der Innenhülse 46 bewegt und sich das Si¬ cherungselement 42 somit in eine Lösestellung bewegen kann. Dann kann die Adaptereinrichtung 30 einfach von der Spindel 16 abgezogen werden und im Ganzen, d.h. zusammen mit dem daran befestigten jeweiligen Bearbeitungswerkzeug, gegen eine andere Adaptereinrichtung mit einem anderen damit verbundenen Bearbeitungswerkzeug ausgetauscht werden.
Zum Aufbringen bzw. Kuppeln wird die weitere Adaptereinrichtung einfach mit dem Kupplungsabschnitt auf die Hülse aufge¬ setzt und so weit in Richtung zu der Antriebseinheit der Ge¬ radschleifmaschine entlang der Längsachse L bewegt, bis das Sicherungselement 42 in den Freistich 18b der Spindel 16 ein¬ rastet und die Außenhülse 44 mittels der Feder 48 wieder in ihre fixierende Stellung relativ zu der Innenhülse 46 zurück¬ gestellt werden kann.
In den Figuren 5 bis 8 ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Dabei sind die übereinstimmenden Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie die der ersten Ausführungsform der Figuren 1 bis 4, wobei den Bezugszeichen die Ziffer „1" vorangestellt ist.
Die zweite Ausführungsform der Figuren 5 bis 8 unterscheidet sich im Wesentlichen durch die Gestaltung der Sicherungsanordnung 140 von der ersten Ausführungsform. So ist bei der Lösung der Figuren 5 bis 8 das Sicherungselement nicht als radial be¬ wegbares, kugelförmiges Sicherungselement ausgebildet, sondern umfasst einen radialen Vorsprung 142, der von der Verbindungswelle 136 radial vorsteht (vgl. Figur 8) . Dieser Vorsprung 142 kann zur Kupplung der Adaptereinrichtung 130 mit der Spindel 116 der Geradschleifmaschine von einem Rasthaken, einer hakenförmigen Ausnehmung 144a oder dergleichen hintergriffen werden, der bzw. die an einem Teil der Sicherungsanordnung 140 ausgebildet ist, welcher fest mit der Spindel 116 der Gerad¬ schleifmaschine verbindbar ist.
Die Sicherungsanordnung 140 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst dabei wie auch die erste Ausführungsform der Figuren 1 bis 4 sowohl eine innere Sicherungshülse bzw. Innenhülse 146 als auch eine äußere Sicherungshülse bzw. Außenhülse 144. Die¬ se beiden Hülsen können jedoch als separate Einheit von der Verbindungswelle 136 der Adaptereinrichtung 130 gelöst und mit der Spindel 16 der Geradschleifmaschine fest verbunden werden.
So wird in der dargestellten Ausführungsform der Figuren 5 bis 8 die innere Sicherungshülse 146 über ein Innengewinde 146a mit einem korrespondierenden Außengewinde 118a an dem freien Ende 118 der Spindel 116 in Eingriff gebracht und so an der Spindel 116 befestigt. Alternative Befestigungsmöglichkeiten sind selbstverständlich ebenfalls denkbar.
Die innere und die äußere Sicherungshülse 144 und 146 sind wie bei der ersten Ausführungsform über ein Federelement 148, axiale Stufen bzw. Absätze sowie einen Sicherungsring 150b miteinander gekoppelt und gleichzeitig entlang der Längsachse L re¬ lativ zueinander verschiebbar.
In der dargestellten Ausführungsform ist an der äußeren Sicherungshülse 144 eine Ausnehmung 144a vorgesehen, die eine Kupp- lung der äußeren Sicherungshülse 144 mit der Verbindungswelle 136 in der Art einer Ba onett-Verbindung ermöglicht. Dabei wird das Federelement 148 dann, wenn die äußere Sicherungshül¬ se 144 in Richtung zu dem Vorsprung 142 verlagert wird (in den Figuren 6 und 7 nach links) vorgespannt. Der Vorsprung 142 wird dann in einer kombinierten translatorischen und rotatorischen Verschlussbewegung in der hakenförmigen Ausnehmung 144a aufgenommen. Die Rückstellkraft des Federelements 148 zieht die äußere Sicherungshülse 144 wieder in Richtung ihrer Aus¬ gangsstellung, wodurch eine Sicherung der Ba onettverbindung von dem in der Ausnehmung 144a aufgenommenen Sicherungsvorsprung 142 und der äußeren Sicherungshülse 144 erreicht wird.
Folglich reicht es bei der zweiten Ausführungsform aus, nur die Verbindungswelle 136 der Adaptereinrichtung 130 mit der zugehörigen Überwurfmutter 160 und die Spannzange 170 von der äußeren Sicherungshülse 144 zu lösen, um einen schnellen und werkzeuglosen Austausch des verwendeten Werkzeugs zu erreichen .
Vorteilhaft gegenüber der ersten Ausführungsform werden dabei sowohl das Außengewinde 118a als auch die Sicherungsanordnung selbst durch wiederholtes Überfahren des Außengewindes 118a der Spindel 116 nicht beansprucht. Weiterhin ist es möglich, die Anzahl der Austauschteile weiter zu verringern, wodurch die Kosten der Adaptereinrichtung 130 vorteilhaft gesenkt werden können und das Gewicht eines Geradschleifmaschinensystems für einen Anwender, der mehrere Werkzeuge mittels zugehöriger Verbindungswellen verbinden möchte, wird verringert.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung werden die Wirkmechanismen der ersten Ausführungsform teilweise mit den Vorteilen der zweiten Ausführungsform verbunden . In den Figuren 9 und 10A bis IOC ist eine dritte Ausführungs¬ form der vorliegenden Erfindung gezeigt. Dabei sind die übereinstimmenden Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie die der ersten Ausführungsform der Figuren 1 bis 4 bzw. der zweiten Ausführungsform der Figuren 5 bis 8, wobei den Bezugszeichen die Ziffer „2 " vorangestellt ist.
Die dritte Ausführungsform der Figuren 9 und 10A bis IOC unterscheidet sich im Wesentlichen durch die Gestaltung der Sicherungsanordnung 240 von der ersten und der zweiten Ausführungsform der Erfindung. So ist bei der Lösung der Figuren 9 und 10A bis IOC das Sicherungselement zwar ebenfalls als radi¬ al bewegbares kugelförmiges Sicherungselement 242 ausgebildet, dieses greift jedoch nicht unmittelbar in eine Ausnehmung an der Außenseite der Spindel 216 ein (wie bei der ersten Ausfüh¬ rungsform der Figuren 1 bis 4), sondern in eine korrespondierende radiale Ausnehmung 282, welche an einem separaten Teil der Sicherungsanordnung 240 ausgebildet ist. Dieses separate Teil der Sicherungsanordnung 240 ist wie bei der zweiten Ausführungsform fest mit der Spindel 116 der Geradschleifmaschine verbindbar und in dem gezeigten Beispiels als separate Siche¬ rungshülse 280 ausgebildet.
Somit wird auch bei der dritten Ausführungsform der Erfindung der Figuren 9 und 10A bis 10C das Außengewinde 218a der Spin¬ del 216 durch das fest mit der Spindel 216 verbindbare Teil (Hülse 280) der Sicherungsanordnung 240 geschützt und durch wiederholtes Überfahren des Außengewindes 218a bei einem Wech¬ sel der Adaptereinrichtung nicht beansprucht. Weiterhin ist es möglich, die Anzahl der Austauschteile weiter zu verringern, da die Hülse 280 auf dem Außengewinde 218a der Spindel 216 verbleiben kann, wodurch die Kosten der Adaptereinrichtung 230 vorteilhaft gesenkt werden können. Ebenso wird das Gewicht ei¬ nes Geradschleifmaschinensystems für einen Anwender, der meh- rere Werkzeuge mittels zugehöriger Verbindungswellen verbinden möchte, vorteilhaft verringert. Zudem kann die Hülse 280 zur weiteren Gewichtsreduktion aus Kunststoff hergestellt sein.
Ein weiterer, davon unabhängiger Unterschied zu der ersten Ausführungsform ist bei der dritten Ausführungsform darin zu sehen, dass die Ausnehmung 252 in der Innenhülse 246 für die radiale Bewegung des Sicherungselements 242 relativ zu der Längsachse L der Spindel 216 nicht senkrecht steht (wie bei der ersten Ausführungsform) , sondern in einem hiervon abweichenden Winkel, beispielsweise wie dargestellt in einem 45° Winkel. Die Bewegung des Sicherungselements 242 ist bei dieser Ausführungsform somit nicht ausschließlich radial, sondern um- fasst einen radialen und einen axialen Anteil. Hierdurch kann die auf die Außenhülse 244 von einem Anwender aufzubringende Kraft zum Lösen der Sicherungsanordnung 240 verringert werden.
Schließlich ist in den Figuren 8 und 10A bis IOC gezeigt, dass an der Außenumfangsfläche der Außenhülse 244 der Sicherungsan¬ ordnung 240 für eine bessere Handhabbarkeit der Außenhülse 244 eine Profilierung angebracht sein kann. Auch diese Gestal¬ tungsvariante ist selbstverständlich unabhängig von den weiteren Merkmalen der dritten Ausführungsform und kann dementsprechend ohne weiteres auch von einem Fachmann auf die erste oder zweite Ausführungsform angewandt werden.
Vorteilhaft bei der vorliegenden Erfindung ist es, dass die erfindungsgemäße Adaptereinrichtung einfach an Geradschleifma¬ schinen mit einer entsprechenden Ausnehmung an der Spindel eingesetzt werden kann, d.h. der Bediener nach und nach sein Geradschleifmaschinensystem mit weiteren Adaptereinrichtungen ergänzen kann, welche mit den jeweiligen zu verwendenden Bearbeitungswerkzeugen bestückt werden können. Dabei ist weiterhin vorteilhaft, dass der Aufnahmeabschnitt der Adaptereinrichtung in konventioneller Weise zur Aufnahme einer Spannzange ausgebildet ist. Dies ermöglicht ein gewohn¬ tes Fixieren der Bearbeitungswerkzeuge an der Adaptereinrichtung. Ferner wird hierdurch sichergestellt, dass die Werkzeug¬ aufnahme nahe dem Werkzeug in üblicher Weise einen kleinen Durchmesser aufweist, so dass eine gute Zugänglichkeit des Werkzeugs bei der Bearbeitung eines Werkstücks weiterhin in gewünschter Weise gegeben ist.
Die bei allen Ausführungsformen der Erfindung vorgesehene Zentrierung des Kupplungsstücks relativ zu der antreibenden Spindel der Geradschleifmaschine ermöglicht schließlich den Einsatz der Adaptereinrichtung auch für Betriebsarten, bei denen das zu verbindende Werkzeug 8000 Umdrehungen pro Minute oder mehr ausführen soll.

Claims

Patentansprüche
1. Adaptereinrichtung (30; 130; 230) für eine Geradschleifma¬ schine umfassend einen Aufnahmeabschnitt (34; 134; 234) zur Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeugs sowie einen Kupplungsab¬ schnitt (32; 132; 232) zur Kupplung der Adaptereinrichtung
(30; 130; 230) mit einer angetriebenen Spindel (16; 116; 216) der Geradschleifmaschine, wobei der Kupplungsabschnitt (32; 132; 232) dazu ausgebildet ist, eine Kupplung bereitzustellen, die ohne Verwendung eines zusätzlichen Werkzeugs lösbar und verbindbar ist, wobei der Kupplungsabschnitt (32; 132; 232) eine Anordnung zur Übertragung eines Drehmoments von der Spindel (16; 116; 216) der Geradschleifmaschine auf ein an dem Aufnahmeabschnitt (34, 134; 234) aufgenommenes Werkzeug sowie einen spindelseitigen Zentrierabschnitt (36a) aufweist, der wenigstens abschnittsweise mit einem korrespondierenden Zent¬ rierabschnitt (20a) der Spindel (16; 116; 216) in Eingriff bringbar ist, um die Anordnung zur Übertragung eines Drehmoments gegenüber der Spindel (16; 116; 216) zu zentrieren.
2. Adaptereinrichtung (30; 130; 230) nach Anspruch 1, wobei die Anordnung zur Übertragung eines Drehmoments einen spindelseitigen Eingriffsabschnitt (36b) aufweist, der wenigs¬ tens abschnittsweise mit einem korrespondierenden Gegeneingriffsabschnitt (20b2) der Spindel (16; 116; 216) in Eingriff bringbar ist, derart, dass wenn die Adaptereinrichtung (30; 130; 230) mit der Spindel (16; 116; 216) gekuppelt ist, der spindelseitige Eingriffsabschnitt (36b) drehfest mit der Spin¬ del (16; 116; 216) verbunden ist.
3. Adaptereinrichtung (30; 130; 230) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Spindel (16; 116; 216) eine werkzeugseitige Ausneh¬ mung (20) an der Spindelstirnfläche umfasst, in die der Kupp- lungsabschnitt (32; 132; 232) wenigstens teilweise aufgenommen werden kann.
4. Adaptereinrichtung (30; 130; 230) nach Anspruch 3,
wobei die Ausnehmung (20) an der Spindelstirnfläche sowohl den Gegeneingriffsabschnitt (20b2) als auch den korrespondierenden Zentrierabschnitt (20a) umfasst, wobei optional die Ausnehmung (20) sich entlang einer Längsachse (L) der Spindel (16; 116; 216) erstreckt und im Bereich des Gegeneingriffsabschnitts (20b2) im Querschnitt betrachtet polygonförmig ist, und wobei optional die Ausnehmung (20) im Bereich des Zentrierabschnitts (20a) kegel- oder kegelstumpfförmig ausgebildet ist und sich entlang der Längsachse (L) in Richtung zu einer die Spindel (16; 116; 216) antreibenden Antriebseinheit der Geradschleif¬ maschine hin verjüngt.
5. Adaptereinrichtung (30; 130; 230) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei die Adaptereinrichtung (30; 130; 230) eine Sicherungsanordnung (40) umfasst, die dazu eingerichtet ist, dann, wenn die Adaptereinrichtung mit (30; 130, 230) der Spindel (16;
116; 216) gekuppelt ist, eine Axialbewegung des Kupplungsab¬ schnitts (32; 132; 232) relativ zu der Spindel (16; 116; 216) zumindest zu erschweren oder zu verhindern.
6. Adaptereinrichtung (130; 230) nach Anspruch 5,
wobei zumindest ein Teil der Sicherungsanordnung (140) fest mit der angetriebenen Spindel (116; 216) der Geradschleifma¬ schine verbindbar ist und an der Spindel (116; 216) verbleiben kann, wenn die übrige Adaptereinrichtung von der Spindel gelöst ist.
7. Adaptereinrichtung (130) nach Anspruch 5,
wobei die Sicherungsanordnung einen radialen Vorsprung (142) umfasst, der in der Art eines Ba onettverschlusses in einer korrespondierenden Ausnehmung (144a) zur axial Sicherung der Adaptereinrichtung (130) aufnehmbar ist, wobei die Ausnehmung (144a) an dem Teil der Sicherungsanordnung ausbildet ist, der fest mit der angetriebenen Spindel (116) der Geradschleifma¬ schine verbindbar ist, oder an der übrigen Adaptereinrichtung vorgesehen ist, und der radiale Vorsprung (142) an dem jeweils anderen der Teil vorgesehen ist, d.h. an der übrigen Adaptereinrichtung oder an dem Teil der Sicherungsanordnung , der fest mit der angetriebenen Spindel (116) der Geradschleifma¬ schine verbindbar ist.
8. Adaptereinrichtung (30; 230) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Sicherungsanordnung (40) wenigstens ein Sicherungs¬ element (42; 242) umfasst, das in radialer Richtung bewegbar an der Adaptereinrichtung (30; 230) aufgenommen ist und zur axialen Sicherung in eine korrespondierende radiale Ausnehmung (18b; 218b) an der Spindel (16) oder an dem Teil (280) der Si¬ cherungsanordnung eingreifen kann, der fest mit der Spindel (216) verbindbar ist.
9. Adaptereinrichtung (30; 130; 230) nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
wobei die Sicherungsanordnung (40) einen Lösemechanismus um¬ fasst, der eine Lösebewegung des Sicherungselements (42; 242) aus der korrespondierenden radialen Ausnehmung (18b; 218b) o- der der Vorsprungs (142) aus der korrespondierenden Ausnehmung (144a) gestattet.
10. Adaptereinrichtung (30; 130; 230) nach Anspruch 9, wobei der Lösemechanismus wenigstens eine Betätigungshülse (44; 140; 240) umfasst, die zwischen einer Sicherungsstellung und einer Lösestellung in axialer Richtung relativ zu dem Sicherungselement (42; 142; 242) verschiebbar ausgebildet ist, sowie optional ein elastisches Element, insbesondere eine Fe¬ der (48; 148; 248), wobei die Betätigungshülse (44; 144; 244) mittels des elastischen Elements aus seiner Lösestellung in die Sicherungsstellung zurückgestellt werden kann.
11. Adaptereinrichtung (30; 230) nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
wobei das wenigstens eine Sicherungselement (42; 242) kugelfö- mig ausgebildet ist.
12. Adaptereinrichtung (30; 130; 230) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
wobei der Aufnahmeabschnitt (34; 134; 234) im Wesentlichen die gleiche Geometrie zur Aufnahme eines Bearbeitungswerkzeugs aufweist, wie die angetriebene Spindel (16; 116; 216) der Ge¬ radschleifmaschine, insbesondere eine werkzeugseitige Ausneh¬ mung an der werkzeugseitigen Stirnfläche des Aufnahmeab¬ schnitts, die zumindest teilweise kegel- oder kegelstumpfför¬ mig ausgebildet ist und die sich in Richtung von dem aufzunehmenden Bearbeitungswerkzeug weg verjüngt.
13. Geradschleifmaschinensystem umfassend eine Geradschleifma¬ schine mit einer angetriebenen Spindel sowie wenigstens eine damit verbindbare Adaptereinrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 12.
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