WO2022199743A1 - Apparatus and method for positiioning workpieces for through-feed centreless grinding - Google Patents

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WO2022199743A1
WO2022199743A1 PCT/DE2022/100154 DE2022100154W WO2022199743A1 WO 2022199743 A1 WO2022199743 A1 WO 2022199743A1 DE 2022100154 W DE2022100154 W DE 2022100154W WO 2022199743 A1 WO2022199743 A1 WO 2022199743A1
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WO
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workpieces
guide jaws
grinding
guide
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Stephan Woiwode
Thorsten Roth
Daniel Weber
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • B24B5/00Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/18Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centreless means for supporting, guiding, floating or rotating work
    • B24B5/307Means for supporting work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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    • B24B5/06Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding cylindrical surfaces internally
    • B24B5/065Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding cylindrical surfaces internally for brake drums
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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Definitions

  • the invention relates to a method for positioning workpieces during centerless through-feed grinding. Furthermore, the invention relates to a device suitable for carrying out such a positioning method.
  • WO 2018/162002 A1 discloses a loading device for a plunge-cut grinding machine for centerless external cylindrical grinding.
  • the well-known loading device comprises a receiving frame for receiving a raw workpiece to be machined and a support body, through which a support base for the raw workpiece is formed.
  • a displacement actuator can act on the receiving frame for axially displacing the receiving frame relative to the support body.
  • the receiving frame has, on an end face pointing in the axial direction, a conveying stop for conveying out an end workpiece arranged in the grinding gap.
  • a device described in DD 0154 886 A1 for automatically feeding and removing rotationally symmetrical workpieces on centerless external cylindrical grinding machines provides a workpiece changing position that is firmly arranged above the grinding gap.
  • the device according to DD 0154 886 A1 comprises a vertically movable slide which is arranged under the grinding gap and which lifts the finished part into a prismatic workpiece change position arranged above it.
  • a centerless grinding machine described in DE 1 402 590 B comprises a grinding wheel and a regulating wheel which rotates in the opposite direction and can be displaced in relation to one another. Furthermore, the centerless grinding machine includes a workpiece carrier disk that can be rotated step by step, which moves the workpieces from a transported to the grinding point between the grinding wheel and the regulating wheel and from there to a delivery station.
  • DE 860468 B discloses a device for centerless grinding of cylindrical surfaces, it being assumed that an arrangement has proven itself for external grinding, in which the workpiece is guided during grinding by a driving regulating wheel and a support ruler, which in principle is guided by a support roller is replaceable.
  • DE 860468 B proposes guiding and rotating the workpiece between three guide bodies arranged in a circle around the workpiece, with the guide bodies being held at a variable but essentially equal distance from the center of the guide system.
  • DE 479 068 A proposes the support of offset workpieces to be ground centerless by support pieces arranged below the workpiece and tapered on the support surface. Specifically, a steel ruler is proposed for supporting the workpiece, the position of which can be adjusted. Adjustable guide jaws that are under spring pressure can be arranged on both sides of a ruler.
  • the invention is based on the object of specifying options for positioning workpieces on the entry and/or exit side of a machine for centerless through-feed grinding that are more developed than the prior art and can be implemented efficiently, with the aim in particular of an uncomplicated conversion option to different workpiece diameters.
  • This object is achieved according to the invention by a device provided for positioning workpieces in centerless through-feed grinding with the features of claim 1.
  • the object is also achieved by a method for positioning workpieces according to claim 6. Configurations explained below in connection with the positioning method and advantages of the invention also apply mutatis mutandis to the positioning device, and vice versa.
  • the positioning device comprises two guide jaws flanking a support rail, which are arranged parallel to one another and can be displaced independently of one another in the same direction, typically vertically, while keeping their distance constant, with the guide jaws each having a section that is not aligned parallel to the direction of displacement, which section serves to support the workpiece is provided, so that a workpiece center axis can be displaced transversely to the direction of displacement by adjustments of the guide jaws taking place in the direction of displacement.
  • the workpieces are essentially conveyed horizontally in their longitudinal direction. Accordingly, the support rail is aligned horizontally, while the two guide jaws are arranged in an upright position on both sides next to the support rail.
  • the displacement direction of the guide jaws is vertical in this arrangement.
  • the guide jaws do not have to be adjusted transversely to the direction of movement to adapt to different workpiece diameters. Rather, a simply designed linear guide of each guide jaw is sufficient, which allows a height adjustment of the guide jaw.
  • the guide jaws can each have a section provided for supporting the workpiece that is straight in itself and positioned at an angle to the direction of displacement.
  • guide jaws can be used which each have a curved section intended for supporting the workpiece.
  • the curvatures can be designed in such a way that in the area of small workpiece diameters, a fleeting adjustment of a guide jaw by a certain amount leads to an adaptation to a workpiece diameter that has only changed slightly, whereas in the area of larger workpiece diameters, a fleeting adjustment of the guide jaw by the corresponding amount accompanied by a major change in the appropriate workpiece diameter.
  • the guide jaws each have a plurality of steps, which separate different sections provided for supporting the workpiece from one another. This configuration is particularly useful when workpieces in different diameter ranges are to be machined, with no overlaps between the diameter ranges.
  • the support rail which supports the workpieces, can have a contact surface which contacts the workpieces and which is inclined in an axial view.
  • the term axial here refers to the alignment of the rotationally symmetrical workpieces.
  • the support rail like the guide jaws, can be mechanically or motorized, in particular electronically controllable, adjustable.
  • the contact points between the workpieces on the one hand and the support rail and the guide jaws on the other hand can shift transversely to the conveying direction, i.e. to the axial direction of the workpieces, due to the changeover between different workpiece diameters.
  • the contact areas between the guide jaws and the workpieces can be reinforced to counteract wear.
  • the basic geometry of the guide jaws can be designed in such a way that the guide jaws can be used in a standard quick-release clamp within a mechanism for adjusting the flea.
  • Devices for positioning workpieces of basically the same design can be located at the inlet and/or outlet of a machine for centerless through-feed grinding.
  • FIG. 2 shows the device according to FIG. 1, adjusted to a different workpiece diameter
  • FIGS. 3 and 4 show different possibilities for positioning one and the same workpiece with the device according to FIG. 1,
  • FIG. 6 shows the device according to FIG. 5, adjusted to a larger workpiece diameter
  • 7 shows a further device for positioning workpieces, adjusted to a small workpiece diameter
  • FIG. 10 shows the arrangement according to FIG. 9 in a schematic plan view.
  • a device for positioning workpieces 2, identified overall by the reference numeral 1, is provided at the workpiece inlet 17 and workpiece outlet 18 of a grinding machine, which is only shown in outline in FIGS.
  • the grinding gap is denoted by 14.
  • the workpieces 2 to be ground are conveyed essentially in the horizontal direction (y-direction).
  • the axes of the grinding wheel 12 and the regulating wheel 13 aligned in the y-direction are denoted by W1, W2.
  • the positioning device 1 includes two guide jaws 3, 4, which are adjustable in the vertical adjustment direction VR (z-direction).
  • a support rail 7 can also be adjusted in the z-direction.
  • the to be processed, essentially Borrowed cylindrical workpieces 2 have different diameters di, d2.
  • the workpiece center axis is specified with MW.
  • the guide jaws 3, 4 have an inclined, curved or stepped section 5, 6 as the foremost section, that is to say the section lying furthest at the top.
  • the inclined position of the sections 5, 6 is reflected in angles ⁇ , ⁇ of more than 90° at the upper edge of the guide jaws 3, 4.
  • the workpiece 2 contacts the positioning device 1 in all cases at contact points 8, 9 on the guide jaws 3, 4 and at a contact point 10 on the support rail 7, with the latter contact point 10 being on an inclined surface, i.e. in relation to the x-y plane tilted plane, the Auflacytone 7 is located. Otherwise, the support rail 7 has a constant thickness. This also applies to the base sections, designated 11, of the guide jaws 3, 4, which are intended for attachment in a quick-action clamping device.
  • FIG. 1 shows the guidance of a relatively small workpiece 2 in the form of a section of pipe with an outer diameter di, and FIG. Of course, massive rotationally symmetrical components can also be machined in the same way.
  • the different setting of the guide jaws 3, 4 can be clearly seen in FIG.
  • the flea adjustment of the guide jaws 3, 4 and the support rail 7 takes place electromechanically with electronic control in the present case.
  • the positioning device 1 can also be used to vary the position of the workpiece center axis MW in the transverse direction, that is to say in the x-direction, as illustrated in FIGS.
  • the guide jaw 3 is moved upwards and at the same time the guide jaw 4 is moved downwards in order to shift the contact point 10 and thus the workpiece center axis MW to the right.
  • the workpiece center axis MW is therefore not always in a center plane, which is placed between the outer surfaces of the guide jaws 3, 4. In particular, this enables fine adjustment in the workpiece inlet 17, if necessary also in the workpiece outlet 18.
  • the exemplary embodiment according to FIGS. 5 and 6 differs from the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 4 in that the sections 5, 6 of the guide jaws 3, 4 are curved.
  • the workpiece 2 is in contact with the positioning device 1 at a total of three contact points 8 , 9 , 10 .
  • the term "contact points" refers to the sections shown in the figures. In fact, there are linear contact areas. Even small height adjustments of the guide jaws 3, 4 are sufficient to adapt the positioning device 1 to workpieces 2 of significantly different dimensions, as a comparison of FIGS. 5 and 6 shows.
  • each section 5, 6 of the guide jaws 3, 4 is formed from several, in the present case three, oblique sections 15, which are separated from one another by steps 16.
  • the sections 15 of each guide jaw 3, 4 are each in three mutually parallel planes.
  • the positioning device 1 according to Figure 7 behaves in the same way as the device 1 according to Figure 1, as long as the contact points 8, 9 in the area of the same oblique sections 15 stay.
  • the tooth structure of sections 5, 6 given in the case of FIG. given kidney device 1 in which case the distance a is kept constant over the entire adjustment range.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

An apparatus for positioning workpieces for through-feed centreless grinding comprises two guide jaws (3, 4), which flank a bearing rail (7), are arranged parallel to one another and can be displaced independently of one another in the same direction (VR), typically vertically, while maintaining a constant spacing (a), wherein the guide jaws (3, 4) each have a portion (5, 6) which is not oriented parallel to the displacement direction (VR) and is provided for workpiece-bearing purposes, so that a workpiece centre axis (MW) can be shifted transversely to the displacement direction (VR) by the guide jaws (3, 4) being adjusted in the displacement direction (VR).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Positionieren von Werkstücken beim spitzenlo- sen Durchlaufschleifen Device and method for positioning workpieces in centerless through-feed grinding
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren von Werkstücken beim spitzen losen Durchlaufschleifen. Ferner betrifft die Erfindung eine zur Durchführung eines solchen Positionierverfahrens geeignete Vorrichtung. The invention relates to a method for positioning workpieces during centerless through-feed grinding. Furthermore, the invention relates to a device suitable for carrying out such a positioning method.
Die WO 2018/162002 A1 offenbart eine Beladungseinrichtung für eine Einstech schleifmaschine zum spitzenlosen Außenrundschleifen. Die bekannte Beladungsein richtung umfasst einen Aufnahmerahmen zur Aufnahme eines zur bearbeitenden Rohwerkstücks sowie einen Auflagekörper, durch welchen ein Auflageboden für das Rohwerkstück gebildet ist. An dem Aufnahmerahmen kann ein Verlagerungsaktor zum axialen Verlagern des Aufnahmerahmens relativ zum Auflagekörper angreifen. Ferner weist der Aufnahmerahmen an einer in axialer Richtung weisenden Stirnseite einen Förderanschlag zum Flerausbefördern eines in dem Schleifspalt angeordneten End werkstücks auf. WO 2018/162002 A1 discloses a loading device for a plunge-cut grinding machine for centerless external cylindrical grinding. The well-known loading device comprises a receiving frame for receiving a raw workpiece to be machined and a support body, through which a support base for the raw workpiece is formed. A displacement actuator can act on the receiving frame for axially displacing the receiving frame relative to the support body. Furthermore, the receiving frame has, on an end face pointing in the axial direction, a conveying stop for conveying out an end workpiece arranged in the grinding gap.
Eine in der DD 0154 886 A1 beschriebene Vorrichtung zum automatischen Zu- und Abführen rotationssymmetrischer Werkstücke an spitzenlosen Außenrundschleifma schinen sieht eine Werkstückwechselposition vor, die fest über dem Schleifspalt an geordnet ist. Die Vorrichtung nach der DD 0154 886 A1 umfasst einen unter dem Schleifspalt angeordneten vertikal bewegbaren Schieber, der das Fertigteil in eine darüber angeordnete prismatisch ausgebildete Werkstückwechselposition hebt. A device described in DD 0154 886 A1 for automatically feeding and removing rotationally symmetrical workpieces on centerless external cylindrical grinding machines provides a workpiece changing position that is firmly arranged above the grinding gap. The device according to DD 0154 886 A1 comprises a vertically movable slide which is arranged under the grinding gap and which lifts the finished part into a prismatic workpiece change position arranged above it.
Eine in der DE 1 402 590 B beschriebene spitzenlose Schleifmaschine umfasst eine Schleifscheibe und eine im entgegengesetzten Sinn umlaufende Regelscheibe, die gegeneinander verschiebbar sind. Ferner umfasst die spitzenlose Schleifmaschine ei ne schrittweise drehbare Werkstückträgerscheibe, die die Werkstücke von einer Auf- gabestation zur Schleifstelle zwischen Schleif- und Regelscheibe und von dort zu ei ner Ausgabestation transportiert. A centerless grinding machine described in DE 1 402 590 B comprises a grinding wheel and a regulating wheel which rotates in the opposite direction and can be displaced in relation to one another. Furthermore, the centerless grinding machine includes a workpiece carrier disk that can be rotated step by step, which moves the workpieces from a transported to the grinding point between the grinding wheel and the regulating wheel and from there to a delivery station.
Die DE 860468 B offenbart eine Einrichtung zum Spitzenlosschleifen zylindrischer Flächen, wobei davon ausgegangen wird, dass sich für das Außenschleifen eine An ordnung bewährt hat, bei welcher das Werkstück während der Schleifbearbeitung durch eine antreibende Regelscheibe und ein Stützlineal geführt wird, welches prinzi piell durch eine Stützrolle ersetzbar ist. In der DE 860468 B wird vorgeschlagen, das Werkstück zwischen drei im Kreis um das Werkstück angeordneten Führungskörpern zu führen und zu drehen, wobei die Führungskörper in veränderbarem, aber unter sich im Wesentlichen gleichem Abstand von der Mitte des Führungssystems gehalten sind. DE 860468 B discloses a device for centerless grinding of cylindrical surfaces, it being assumed that an arrangement has proven itself for external grinding, in which the workpiece is guided during grinding by a driving regulating wheel and a support ruler, which in principle is guided by a support roller is replaceable. DE 860468 B proposes guiding and rotating the workpiece between three guide bodies arranged in a circle around the workpiece, with the guide bodies being held at a variable but essentially equal distance from the center of the guide system.
Die DE 479 068 A schlägt die Unterstützung spitzenlos zu schleifender, abgesetzter Werkstücke durch unterhalb des Werkstücks angeordnete, an der Auflagefläche ab geschrägte Auflagerstücke vor. Konkret wird zur Werkstückauflage ein Stahllineal vor geschlagen, dessen Flöhenlage einstellbar ist. Beidseitig eines Lineals können ein stellbare, unter Federdruck stehende Führungsbacken angeordnet sein. DE 479 068 A proposes the support of offset workpieces to be ground centerless by support pieces arranged below the workpiece and tapered on the support surface. Specifically, a steel ruler is proposed for supporting the workpiece, the position of which can be adjusted. Adjustable guide jaws that are under spring pressure can be arranged on both sides of a ruler.
Weitere Auflage- und Einlegevorrichtungen für spitzenlose Schleifmaschinen sind in den Dokumenten DE 1 039400 B und DE 103 16 956 B4 offenbart. Im letztgenannten Fall ist ein Magazin, in welchem sich zu bearbeitende Teile befinden, ebenso wie eine Zuführung, in die die Teile vom Magazin aus fallen, austauschbar. Further support and insertion devices for centerless grinding machines are disclosed in the documents DE 1 039400 B and DE 103 16 956 B4. In the latter case, a magazine, in which there are parts to be processed, as well as a feed, into which the parts fall from the magazine, can be exchanged.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber dem genannten Stand der Technik weiterentwickelte, rationell umsetzbare Möglichkeiten zum Positionieren von Werkstücken an der Ein- und/oder Auslaufseite einer Maschine zum spitzenlosen Durchlaufschleifen anzugeben, wobei insbesondere eine unkomplizierte Umrüstmög lichkeit auf verschiedene Werkstückdurchmesser angestrebt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine zum Positionieren von Werk stücken beim spitzenlosen Durchlaufschleifen vorgesehene Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Positionieren von Werkstücken gemäß Anspruch 6. Im Folgenden im Zusam menhang mit dem Positionierverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Positioniervorrichtung, und umgekehrt. The invention is based on the object of specifying options for positioning workpieces on the entry and/or exit side of a machine for centerless through-feed grinding that are more developed than the prior art and can be implemented efficiently, with the aim in particular of an uncomplicated conversion option to different workpiece diameters. This object is achieved according to the invention by a device provided for positioning workpieces in centerless through-feed grinding with the features of claim 1. The object is also achieved by a method for positioning workpieces according to claim 6. Configurations explained below in connection with the positioning method and advantages of the invention also apply mutatis mutandis to the positioning device, and vice versa.
Die Positioniervorrichtung umfasst zwei eine Auflageschiene flankierende Führungs backen, welche parallel zueinander angeordnet und unabhängig voneinander in die selbe Richtung, typischerweise vertikal, unter Konstanthaltung ihres Abstandes ver schiebbar sind, wobei die Führungsbacken jeweils einen nicht parallel zur Verschiebe richtung ausgerichteten Abschnitt aufweisen, welcher zur Werkstückauflage vorgese hen ist, so dass eine Werkstückmittelachse durch in Verschieberichtung erfolgende Verstellungen der Führungsbacken quer zur Verschieberichtung verlagerbar ist. The positioning device comprises two guide jaws flanking a support rail, which are arranged parallel to one another and can be displaced independently of one another in the same direction, typically vertically, while keeping their distance constant, with the guide jaws each having a section that is not aligned parallel to the direction of displacement, which section serves to support the workpiece is provided, so that a workpiece center axis can be displaced transversely to the direction of displacement by adjustments of the guide jaws taking place in the direction of displacement.
Damit ist es möglich, rotationssymmetrische Werkstücke eines ersten Durchmessers mit einer ersten Einstellung der Führungsbacken zu positionieren und eine Umrüstung für Werkstücke eines zweiten Durchmessers vorzunehmen, indem die Führungsba cken unter Konstanthaltung ihres Abstandes, jedoch in unterschiedlichem Maße längs einer festgelegten, typischerweise vertikalen Achse, welche orthogonal zur Förderrich tung der Werkstücke ausgerichtet ist, verstellt werden. This makes it possible to position rotationally symmetrical workpieces of a first diameter with a first setting of the guide jaws and to carry out a conversion for workpieces of a second diameter by moving the guide jaws while keeping their distance constant, but to a different extent along a fixed, typically vertical axis which is aligned orthogonally to the conveying direction of the workpieces can be adjusted.
In typischer Ausgestaltung werden die Werkstücke im Wesentlichen in ihrer Längs richtung horizontal gefördert. Dementsprechend ist die Auflageschiene horizontal aus gerichtet, während die beiden Führungsbacken in aufrechter Position beidseitig neben der Auflageschiene angeordnet sind. Die Verschieberichtung der Führungsbacken ist in dieser Anordnung vertikal. Ein besonderer Vorteil liegt darin, dass Verstellungen der Führungsbacken quer zur Verschieberichtung zur Anpassung auf verschiedene Werk stückdurchmesser nicht erforderlich sind. Vielmehr ist eine einfach gestaltete Linear führung einer jeden Führungsbacke ausreichend, welche eine Höhenverstellung der Führungsbacke ermöglicht. Gemäß einer geometrisch einfachen Bauform können die Führungsbacken jeweils ei nen in sich geraden, schräg zur Verschieberichtung gestellten, zur Werkstückauflage vorgesehenen Abschnitt aufweisen. In a typical configuration, the workpieces are essentially conveyed horizontally in their longitudinal direction. Accordingly, the support rail is aligned horizontally, while the two guide jaws are arranged in an upright position on both sides next to the support rail. The displacement direction of the guide jaws is vertical in this arrangement. A particular advantage is that the guide jaws do not have to be adjusted transversely to the direction of movement to adapt to different workpiece diameters. Rather, a simply designed linear guide of each guide jaw is sufficient, which allows a height adjustment of the guide jaw. According to a geometrically simple design, the guide jaws can each have a section provided for supporting the workpiece that is straight in itself and positioned at an angle to the direction of displacement.
Alternativ sind Führungsbacken verwendbar, welche jeweils einen gekrümmten zur Werkstückauflage vorgesehenen Abschnitt aufweisen. Die Krümmungen können hier bei derart gestaltet sein, dass im Bereich kleiner Werkstückdurchmesser eine Flöhen- verstellung einer Führungsbacke um einen bestimmten Betrag zu einer Anpassung auf einen lediglich gering geänderten Werkstückdurchmesser führt, wogegen im Be reich größerer Werkstückdurchmesser eine Flöhenverstellung der Führungsbacke um den entsprechenden Betrag mit einer größeren Änderung des passenden Werkstück durchmessers einhergeht. Alternatively, guide jaws can be used which each have a curved section intended for supporting the workpiece. The curvatures can be designed in such a way that in the area of small workpiece diameters, a fleeting adjustment of a guide jaw by a certain amount leads to an adaptation to a workpiece diameter that has only changed slightly, whereas in the area of larger workpiece diameters, a fleeting adjustment of the guide jaw by the corresponding amount accompanied by a major change in the appropriate workpiece diameter.
Gemäß einer möglichen Weiterbildung weisen die Führungsbacken jeweils mehrere Stufen auf, welche verschiedene zur Werkstückauflage vorgesehene Abschnitte von einander trennen. Diese Ausgestaltung kommt insbesondere dann in Betracht, wenn Werkstücke in verschiedenen Durchmesserbereichen zu bearbeiten sind, wobei keine Überschneidungen zwischen den Durchmesserbereichen gegeben sind. According to a possible development, the guide jaws each have a plurality of steps, which separate different sections provided for supporting the workpiece from one another. This configuration is particularly useful when workpieces in different diameter ranges are to be machined, with no overlaps between the diameter ranges.
Die Auflageschiene, welche die Werkstücke abstützt, kann eine in axialer Ansicht schräggestellte Kontaktfläche, welche die Werkstücke berührt, aufweisen. Der Begriff axial bezieht sich hierbei auf die Ausrichtung der rotationssymmetrischen Werkstücke. Die Auflageschiene kann, ebenso wie die Führungsbacken, mechanisch oder motori siert, insbesondere elektronisch ansteuerbar, verstellbar sein. The support rail, which supports the workpieces, can have a contact surface which contacts the workpieces and which is inclined in an axial view. The term axial here refers to the alignment of the rotationally symmetrical workpieces. The support rail, like the guide jaws, can be mechanically or motorized, in particular electronically controllable, adjustable.
Die Kontaktpunkte zwischen den Werkstücken einerseits und der Auflageschiene so wie den Führungsbacken andererseits können sich durch die Umstellung zwischen verschiedenen Werkstückedurchmessern quer zur Förderrichtung, das heißt zur Axial richtung der Werkstücke, verlagern. Dies gilt sowohl in Fällen, in denen die Führungs- backen zur Anpassung auf verschiedene Werkstückdurchmesser in dieselbe Richtung verstellt werden, als auch für Fälle, in denen die Führungsbacken in entgegengesetzte Richtungen verstellt werden. Die Kontaktbereiche zwischen den Führungsbacken und den Werkstücken können verstärkt sein, um Verschleiß entgegenzuwirken. Im Übri- gen ist die Basisgeometrie der Führungsbacken derart gestaltbar, dass die Führungs backen in eine gängige Schnellspannung innerhalb einer Mechanik zur Flöhenverstel- lung einsetzbar sind. Prinzipiell gleich gestaltete Vorrichtungen zum Positionieren von Werkstücken können sich am Einlauf und/oder Auslauf einer Maschine zum spitzenlo sen Durchlaufschleifen befinden. The contact points between the workpieces on the one hand and the support rail and the guide jaws on the other hand can shift transversely to the conveying direction, i.e. to the axial direction of the workpieces, due to the changeover between different workpiece diameters. This applies both in cases in which the management jaws can be adjusted in the same direction to accommodate different workpiece diameters, as well as in cases where the guide jaws are adjusted in opposite directions. The contact areas between the guide jaws and the workpieces can be reinforced to counteract wear. Furthermore, the basic geometry of the guide jaws can be designed in such a way that the guide jaws can be used in a standard quick-release clamp within a mechanism for adjusting the flea. Devices for positioning workpieces of basically the same design can be located at the inlet and/or outlet of a machine for centerless through-feed grinding.
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen: Several exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Positionieren von Werkstücken in einer ersten Ein- Stellung, 1 shows a device for positioning workpieces in a first setting,
Fig. 2 die Vorrichtung nach Figur 1 , eingestellt auf einen anderen Werkstück durchmesser, Fig. 3 und 4 verschiedene Möglichkeiten der Positionierung ein und desselben Werk stücks mit der Vorrichtung nach Figur 1 , 2 shows the device according to FIG. 1, adjusted to a different workpiece diameter, FIGS. 3 and 4 show different possibilities for positioning one and the same workpiece with the device according to FIG. 1,
Fig. 5 eine alternative Vorrichtung zum Positionieren von Werkstücken, einge stellt auf einen kleinen Werkstückdurchmesser, 5 shows an alternative device for positioning workpieces, adjusted to a small workpiece diameter,
Fig. 6 die Vorrichtung nach Figur 5, eingestellt auf einen größeren Werkstück durchmesser, Fig. 7 eine weitere Vorrichtung zum Positionieren von Werkstücken, eingestellt auf einen kleinen Werkstückdurchmesser, 6 shows the device according to FIG. 5, adjusted to a larger workpiece diameter, 7 shows a further device for positioning workpieces, adjusted to a small workpiece diameter,
Fig. 8 die Vorrichtung nach Figur 7, eingestellt auf einen größeren Werkstück durchmesser, 8 shows the device according to FIG. 7, adjusted to a larger workpiece diameter,
Fig. 9 Komponenten einer Schleifmaschine in perspektivischer Ansicht, 9 components of a grinding machine in a perspective view,
Fig. 10 die Anordnung nach Figur 9 in schematischer Draufsicht. 10 shows the arrangement according to FIG. 9 in a schematic plan view.
Die folgenden Erläuterungen gelten, soweit nicht anders angegeben, für sämtliche Ausführungsbeispiele. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Unless stated otherwise, the following explanations apply to all exemplary embodiments. Parts that correspond to one another or have the same effect in principle are identified by the same reference symbols in all figures.
Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Vorrichtung zum Positio nieren von Werkstücken 2 ist am Werkstückeinlauf 17 sowie Werkstückauslauf 18 ei ner in den Figuren 9 und 10 lediglich andeutungsweise dargestellten Schleifmaschine vorgesehen, welche eine Schleifscheibe 12 und eine Regelscheibe 13 umfasst. Der Schleifspalt ist mit 14 bezeichnet. Die zu schleifenden Werkstücke 2 werden im We sentlichen in horizontaler Richtung (y-Richtung) gefördert. Die in y-Richtung ausge richteten Achsen der Schleifscheibe 12 sowie der Regelscheibe 13 sind mit W1 , W2 bezeichnet. A device for positioning workpieces 2, identified overall by the reference numeral 1, is provided at the workpiece inlet 17 and workpiece outlet 18 of a grinding machine, which is only shown in outline in FIGS. The grinding gap is denoted by 14. The workpieces 2 to be ground are conveyed essentially in the horizontal direction (y-direction). The axes of the grinding wheel 12 and the regulating wheel 13 aligned in the y-direction are denoted by W1, W2.
Die Positioniervorrichtung 1 umfasst zwei Führungsbacken 3, 4, welche in vertikaler Verstellrichtung VR (z-Richtung) verstellbar sind. Ebenso ist eine Auflageschiene 7 in z-Richtung verstellbar. Der mit a bezeichnete Abstand zwischen den Führungsbacken 3, 4, welcher in x-Richtung, das quer zur Förderrichtung, zu messen ist, bleibt in den im Folgenden beschriebenen Fällen stets konstant. Die zu bearbeitenden, im Wesent- liehen zylindrischen Werkstücke 2 weisen verschiedene Durchmesser di, d2 auf. Die Werkstückmittelachse ist mit MW angegeben. The positioning device 1 includes two guide jaws 3, 4, which are adjustable in the vertical adjustment direction VR (z-direction). A support rail 7 can also be adjusted in the z-direction. The distance between the guide jaws 3, 4, denoted by a, which is to be measured in the x-direction, which is transverse to the conveying direction, always remains constant in the cases described below. The to be processed, essentially Borrowed cylindrical workpieces 2 have different diameters di, d2. The workpiece center axis is specified with MW.
Die Führungsbacken 3, 4 weisen in allen Ausführungsformen einen schrägen, ge krümmten oder gestuften Abschnitt 5, 6 als vordersten, das heißt am weitesten oben liegenden Abschnitt auf. Die Schrägstellung der Abschnitte 5, 6 drückt sich in Winkeln a, ß von mehr als 90° an der Oberkante der Führungsbacken 3, 4 aus. In all of the embodiments, the guide jaws 3, 4 have an inclined, curved or stepped section 5, 6 as the foremost section, that is to say the section lying furthest at the top. The inclined position of the sections 5, 6 is reflected in angles α, β of more than 90° at the upper edge of the guide jaws 3, 4.
Das Werkstück 2 kontaktiert die Positioniervorrichtung 1 in allen Fällen an Kontakt punkten 8, 9 an den Führungsbacken 3, 4, sowie an einem Kontaktpunkt 10 an der Auflageschiene 7, wobei sich der letztgenannte Kontaktpunkt 10 an einer schrägge stellten Oberfläche, das heißt in Relation zur x-y-Ebene verkippten Ebene, der Aufla geschiene 7 befindet. Im Übrigen weist die Auflageschiene 7 eine konstante Dicke auf. Dies gilt auch für die mit 11 bezeichneten Basisabschnitte der Führungsbacken 3, 4, welche zur Befestigung in einer Schnellspannvorrichtung vorgesehen sind. The workpiece 2 contacts the positioning device 1 in all cases at contact points 8, 9 on the guide jaws 3, 4 and at a contact point 10 on the support rail 7, with the latter contact point 10 being on an inclined surface, i.e. in relation to the x-y plane tilted plane, the Aufla geschiene 7 is located. Otherwise, the support rail 7 has a constant thickness. This also applies to the base sections, designated 11, of the guide jaws 3, 4, which are intended for attachment in a quick-action clamping device.
In der Bauform nach Figur 1 sind die Abschnitte 5, 6 der Führungsbacken 4, 3 jeweils in sich gerade. In Figur 1 ist die Führung eines relativ kleinen, die Form eines Rohrab schnitts aufweisenden Werkstücks 2 mit einem Außendurchmesser di, in Figur 2 die Führung eines vergleichsweise großen, ebenfalls ansatzweise rohrförmigen Werk stücks 2, dessen Durchmesser mit d2 bezeichnet ist, skizziert. In gleicher Weise sind selbstverständlich auch massive rotationssymmetrische Bauteile bearbeitbar. In the design according to FIG. 1, the sections 5, 6 of the guide jaws 4, 3 are each straight. FIG. 1 shows the guidance of a relatively small workpiece 2 in the form of a section of pipe with an outer diameter di, and FIG. Of course, massive rotationally symmetrical components can also be machined in the same way.
Deutlich erkennbar ist in Figur 1 die unterschiedliche Flöheneinstellung der Führungs backen 3, 4, wobei auch die Flöheneinstellung der Auflageschiene 7 beim Werkstück wechsel anzupassen ist. Die Flöhenverstellung der Führungsbacken 3, 4 sowie der Auflageschiene 7 erfolgt im vorliegenden Fall elektromechanisch mit elektronischer Steuerung. Die Positioniervorrichtung 1 ist auch nutzbar, um die Lage der Werkstückmittelachse MW in Querrichtung, das heißt x-Richtung, zu variieren, wie in den Figuren 3 und 4 veranschaulicht ist. In diesem Fall wird die Führungsbacke 3 nach oben und zugleich die Führungsbacke 4 nach unten verfahren, um den Kontaktpunkt 10 und damit zu gleich die Werkstückmittelachse MW nach rechts zu verlagern. Die Werkstückmittel achse MW liegt somit nicht in jedem Fall in einer Mittelebene, welche zwischen die Außenflächen der Führungsbacken 3, 4 gelegt ist. Dies ermöglicht insbesondere eine Feineinstellung im Werkstückeinlauf 17, bei Bedarf auch im Werkstückauslauf 18. The different setting of the guide jaws 3, 4 can be clearly seen in FIG. The flea adjustment of the guide jaws 3, 4 and the support rail 7 takes place electromechanically with electronic control in the present case. The positioning device 1 can also be used to vary the position of the workpiece center axis MW in the transverse direction, that is to say in the x-direction, as illustrated in FIGS. In this case, the guide jaw 3 is moved upwards and at the same time the guide jaw 4 is moved downwards in order to shift the contact point 10 and thus the workpiece center axis MW to the right. The workpiece center axis MW is therefore not always in a center plane, which is placed between the outer surfaces of the guide jaws 3, 4. In particular, this enables fine adjustment in the workpiece inlet 17, if necessary also in the workpiece outlet 18.
Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 5 und 6 unterscheidet sich vom Ausfüh rungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 4 dadurch, dass die Abschnitte 5, 6 der Füh rungsbacken 3, 4 gekrümmt ausgeführt sind. Auch in diesem Fall liegt das Werkstück 2 an insgesamt drei Kontaktpunkten 8, 9, 10 der Positioniervorrichtung 1 an. Die Be zeichnung „Kontaktpunkte“ bezieht sich auf die in den Figuren gezeigten Schnitte. Tatsächlich sind linienförmige Kontaktbereiche gegeben. Bereits geringe Höhenver- stellungen der Führungsbacken 3, 4 sind ausreichend, um die Positioniervorrichtung 1 an Werkstücke 2 deutlich unterschiedlicher Dimensionierung anzupassen, wie ein Vergleich der Figuren 5 und 6 zeigt. The exemplary embodiment according to FIGS. 5 and 6 differs from the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 4 in that the sections 5, 6 of the guide jaws 3, 4 are curved. In this case too, the workpiece 2 is in contact with the positioning device 1 at a total of three contact points 8 , 9 , 10 . The term "contact points" refers to the sections shown in the figures. In fact, there are linear contact areas. Even small height adjustments of the guide jaws 3, 4 are sufficient to adapt the positioning device 1 to workpieces 2 of significantly different dimensions, as a comparison of FIGS. 5 and 6 shows.
Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 7 und 8 ist jeder Abschnitt 5, 6 der Füh rungsbacken 3, 4 aus mehreren, im vorliegenden Fall drei, schrägen Teilabschnitten 15 gebildet, welche durch Stufen 16 voneinander getrennt sind. Die Teilabschnitte 15 einer jeden Führungsbacke 3, 4 liegen jeweils in drei zueinander parallelen Ebenen. Während der Führung ein und desselben Werkstücks 2 sind höchstens geringe Hö henverstellungen der Führungsbacken 3, 4 vorgesehen, sodass die Kontaktpunkte 8, 9 nicht über eine Stufe 16 wandern. Was die Zusammenhänge zwischen Höhenein stellung der Führungsbacken 3, 4 und hierzu passendem Werkstückdurchmesser di, d2 betrifft, verhält sich die Positioniervorrichtung 1 nach Figur 7 entsprechend der Vor richtung 1 nach Figur 1 , solange die Kontaktpunkte 8, 9 im Bereich derselben schrä gen Teilabschnitte 15 bleiben. Zugleich ist durch die im Fall von Figur 7 gegebene Zahnstruktur der Abschnitte 5, 6 insgesamt ein größerer Verstellbereich der Positio- niervorrichtung 1 gegeben, wobei auch in diesem Fall der Abstand a im gesamten Verstellbereich konstant gehalten wird. In the exemplary embodiment according to FIGS. 7 and 8, each section 5, 6 of the guide jaws 3, 4 is formed from several, in the present case three, oblique sections 15, which are separated from one another by steps 16. The sections 15 of each guide jaw 3, 4 are each in three mutually parallel planes. During the guidance of one and the same workpiece 2, the height adjustments of the guide jaws 3, 4 are at most small, so that the contact points 8, 9 do not move over a step 16. As far as the relationships between the height setting of the guide jaws 3, 4 and the appropriate workpiece diameter di, d2 are concerned, the positioning device 1 according to Figure 7 behaves in the same way as the device 1 according to Figure 1, as long as the contact points 8, 9 in the area of the same oblique sections 15 stay. At the same time, due to the tooth structure of sections 5, 6 given in the case of FIG. given kidney device 1, in which case the distance a is kept constant over the entire adjustment range.
Bezuqszeichenliste Reference character list
1 Positioniervorrichtung 1 positioning device
2 Werkstück 2 workpiece
3 Führungsbacke 3 guide jaw
4 Führungsbacke 4 guide jaw
5 schräger, gekrümmter oder gestufter Abschnitt der Führungsbacke 35 inclined, curved or stepped section of the guide jaw 3
6 schräger, gekrümmter oder gestufter Abschnitt der Führungsbacke 46 inclined, curved or stepped section of the guide jaw 4
7 Auflageschiene 7 support rail
8 Kontaktpunkt an der Führungsbacke 3 8 contact point on the guide jaw 3
9 Kontaktpunkt an der Führungsbacke 4 9 contact point on the guide jaw 4
10 Kontaktpunkt an der Auflageschiene 10 contact point on the support rail
11 Basisabschnitt der Führungsbacke 11 Base section of guide jaw
12 Werkzeug 12 tool
13 Werkzeug 13 tool
14 Schleifspalt 14 grinding gap
15 schräger Teilabschnitt 15 oblique section
16 Stufe 16 level
17 Werkstückeinlauf 17 Workpiece infeed
18 Werkstückauslauf a, ß Winkel a Abstand di, d2 Durchmesser des Werkstücks MW Mittelachse des Werkstücks VR Verstellrichtung W1 Werkzeugachse W2 Werkzeugachse 18 Workpiece run-out a, ß Angle a Distance di, d2 Diameter of the workpiece MW Central axis of the workpiece VR Adjustment direction W1 Tool axis W2 Tool axis

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Vorrichtung zum Positionieren von Werkstücken beim spitzenlosen Durchlauf schleifen, mit zwei eine Auflageschiene (7) flankierenden Führungsbacken1. Device for positioning workpieces during centerless through-feed grinding, with two guide jaws flanking a support rail (7).
(3, 4), welche parallel zueinander angeordnet und unabhängig voneinander in dieselbe Richtung (VR) unter Konstanthaltung ihres Abstandes (a) verschieb bar sind, wobei die Führungsbacken (3, 4) jeweils einen nicht parallel zur Ver schieberichtung (VR) ausgerichteten Abschnitt (5, 6) aufweisen, welcher zur Werkstückauflage vorgesehen ist, so dass eine Werkstückmittelachse (MW) durch in Verschieberichtung (VR) erfolgende Verstellungen der Führungsba cken (3, 4) quer zur Verschieberichtung (VR) verlagerbar ist. (3, 4), which are arranged parallel to one another and can be displaced independently of one another in the same direction (VR) while keeping their distance (a) constant, the guide jaws (3, 4) each having a section that is not parallel to the displacement direction (VR). (5, 6), which is provided for supporting the workpiece, so that a workpiece center axis (MW) can be displaced transversely to the displacement direction (VR) by adjusting the guide jaws (3, 4) in the displacement direction (VR).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungs backen (3, 4) jeweils einen in sich geraden, schräg zur Verschieberichtung (VR) gestellten, zur Werkstückauflage vorgesehenen Abschnitt (5, 6) aufwei sen. 2. Device according to claim 1, characterized in that the guide jaws (3, 4) each have a straight section (5, 6) provided for supporting the workpiece, which is straight in itself and positioned obliquely to the displacement direction (VR).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungs backen (3, 4) jeweils einen gekrümmten, zur Werkstückauflage vorgesehenen Abschnitt (5, 6) aufweisen. 3. Device according to claim 1, characterized in that the guide jaws (3, 4) each have a curved section (5, 6) provided for supporting the workpiece.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Füh rungsbacken (3, 4) jeweils mehrere Stufen (16) aufweisen, welche zur Werk stückauflage vorgesehene Teilabschnitte (15) voneinander trennen. 4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the guide jaws (3, 4) each have a plurality of steps (16) which separate sections (15) provided for the workpiece support from one another.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflageschiene (7) eine zur Auflage der Werkstücke vorgesehene, schräg zur Verschieberichtung (VR) gestellte Kontaktfläche aufweist. 5. Device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the support rail (7) has a contact surface which is provided for supporting the workpieces and is positioned at an angle to the displacement direction (VR).
6. Verfahren zum Positionieren von Werkstücken beim spitzenlosen Durchlauf schleifen mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ro tationssymmetrische Werkstücke (2) eines ersten Durchmessers (di) mit einer ersten Einstellung der Führungsbacken (3, 4) positioniert werden und eine Um rüstung für Werkstücke (2) eines zweiten Durchmessers (d2) dadurch erfolgt, dass die Führungsbacken (3, 4) unter Konstanthaltung ihres Abstandes (a) or thogonal zur Förderrichtung der Werkstücke (2) verstellt werden. 6. A method for positioning workpieces during centerless throughfeed grinding using a device according to one of claims 1 to 5, wherein ro tationsymmetrical workpieces (2) of a first diameter (di) are positioned with a first setting of the guide jaws (3, 4) and a To set up for workpieces (2) of a second diameter (d2) is carried out, that the guide jaws (3, 4) are adjusted while keeping their distance (a) constant or thogonal to the conveying direction of the workpieces (2).
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsba cken (3, 4) zur Anpassung auf verschiedene Werkstückdurchmesser (di, d2) in dieselbe Richtung verstellt werden. 7. The method as claimed in claim 6, characterized in that the guide jaws (3, 4) are adjusted in the same direction to adapt to different workpiece diameters (di, d2).
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsba cken (3, 4) zur Anpassung auf verschiedene Werkstückdurchmesser (di, d2) in entgegengesetzte Richtungen verstellt werden. 8. The method as claimed in claim 6, characterized in that the guide jaws (3, 4) are adjusted in opposite directions to adapt to different workpiece diameters (di, d2).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene, nacheinander durch Schleifen zu bearbeitende Werkstücke (2) am Werkstückeinlauf (17), das heißt vor Durchlaufen eines Schleifspaltes (14), mittels einer Vorrichtung nach Anspruch 1 positioniert werden. 9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that different workpieces (2) to be machined one after the other by grinding are positioned at the workpiece inlet (17), i.e. before passing through a grinding gap (14), by means of a device according to claim 1 .
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene, nacheinander durch Schleifen bearbeitete Werkstücke (2) am Werkstückauslauf (18), das heißt nach Durchlaufen eines Schleifspaltes (14), mittels einer Vorrichtung nach Anspruch 1 positioniert werden. 10. The method according to any one of claims 6 to 9, characterized in that different workpieces (2) machined one after the other by grinding are positioned at the workpiece outlet (18), i.e. after passing through a grinding gap (14), by means of a device according to claim 1.
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