**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.
PATENTANSPRÜCHE
1. Schleifmaschine mit einem linear verschiebbaren Tisch, einem Ständer, mindestens einer Schleifspindel mit mindestens einer Schleifscheibe, einem Werkstückträger und einem Schleifscheibenmagazin zum Bereithalten mehrerer Schleifscheiben, wobei der Werkstückträger und die Schleifspindel relativ zueinander zustellbar sind und die Bewegungsrichtung des Tisches, der Schleifspindel und des Werkstückträgers drei Maschinenachsen definieren, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifscheibenmagazin (9, 41, 541, 641, 741, 841) für jede bereitzuhaltende Schleifscheibe (6, 49, 349, 549, 649, 749, 849) eine Schleifscheibenhalterung (11, 44, 544, 644, 744) mit Mitteln (46, 646) zum Erfassen und Halten des Schleifscheibenflansches (26, 626) aufweist, dass das Schleifscheibenmagazin (9,41, 58, 541, 641, 741, 841) und die Schleifspindel (3, 22,
522) relativ zueinander aus einer Arbeitsposition in eine Übergabeposition und zurück verfahrbar angeordnet sind, dass das Schleifscheibenmagazin in der Arbeitsposition ausserhalb des Arbeitsbereiches der auf der Schleifspindel befindlichen Schleifscheibe steht, dass in der Übergabeposition von Schleifspindel und Schleifscheibenmagazin die Spindelachse und die Achse einer Schleifscheibenhalterung des Schleifscheibenmagazins miteinander fluchten und axial zueinander bewegbar sind und dass die Übergabe der Schleifscheibe unmittelbar von der Schleifspindel auf die Schleifscheibenhalterung des Schleifscheibenmagazins und umgekehrt erfolgt.
2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Schleifspindel (3, 22, 522) und/oder Schleifscheibenmagazin (9, 41, 541, 641, 741, 841) zum Schleifscheibenwechsel nur in den Maschinenachsen (X, Y, Z) relativ zueinander verfahrbar sind.
3. Schleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifscheibenmagazin (9, 41, 541, 641, 741, 841) als Drehmagazin mit mehreren um seine Drehachse herum angeordneten Schleifscheibenhalterungen (11, 44, 544, 644, 744) ausgebildet ist.
4. Schleifmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifscheibenmagazin (9) einen um eine horizontale Achse drehbaren Tragkörper (7) aufweist, welcher rings um seine Achse parallel zu dieser angeordnete Halterungen (1 la, b, c) für die bereitgehaltenen Schleifscheiben (6a, b) trägt.
5. Schleifmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifscheibenmagazin (41, 541, 641, 741, 841) einen um eine vertikale Achse drehbaren Tragkörper (43, 643, 743) aufweist, welcher rings um seine Drehachse herum horizontal angeordnete Halterungen (44, 544, 644, 744) für die bereitgehaltenen Schleifscheiben (49, 549, 649, 749, 849) trägt.
6. Schleifmaschine nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der um eine vertikale Achse drehbare Tragkörper (543) des Schleifscheibenmagazins (541) in mindestens zwei Ebenen (69, 69') übereinander rings um seine Drehachse herum horizontal angeordnete Halterungen (544) für die bereitgehaltenen Schleifscheiben (549) trägt.
7. Schleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifscheibenmagazin (58) als Linearmagazin mit mehreren neben- und/oder übereinander angeordneten Schleifscheibenhalterungen (61 a - d) ausgebildetist.
8. Schleifmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das als Linearmagazin ausgebildete Schleifscheibenmagazin (58) überkopf angeordnet ist, dass es die Halterungen (61 a - d) parallel zur Schleifspindel ausgerichtet trägt, dass es horizontal quer zur Schleifspindel verfahrbar ist und dass die Schleifspindel vertikal bis zur Höhe der
Halterungen des Schleifscheibenmagazins verfahrbar ist.
9. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifscheibenmagazin (641) eine Vorrichtung (81) zum Reinigen des Aufnahmekegels (47, 347) der Schleifspindel (22, 522) aufweist.
10. Schleifmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (81) zum Reinigen des Spindelkegels (47, 347) als Gehäuse (82) mit Innenkonus (83) ausgebildet ist und im Bereich des Innenkonus Kühlmitteloder Luftzuführungen (84) und/oder Filzbeläge (86) und/ oder Bürsten aufweist.
11. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibenhalterungen (744) des Schleifscheibenmagazins (741) in der Übergabeposition in Richtung der Schleifspindelachse verschiebbar sind.
12. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schleifscheibenhalterung (644a-c) des Schleifscheibenmagazins (641) konzentrische, um ihre Achse herum angeordnete, über eine axiale Zugstange (77) betätigbare Greifer (76) aufweist, welche einen am Schleifscheibenflansch (626) angebrachten Spannbolzen (74') ergreifen.
13. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schleifscheibenmagazin (841) eine Messeinrichtung (54) zur Erfassung der Durchmesser der bereitgehaltenen Schleifscheiben (849) zugeordnet ist.
14. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifscheibenmagazin (41, 541, 641, 741, 841) auf dem in einer Maschinenachse verfahrbaren Maschinentisch (38, 538, 638, 738, 838) angebracht ist.
15. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifscheibenmagazin (9) ortsfest am Maschinenrahmen (5, 18) angebracht und die Schleifspindel (3) zum Schleifscheibenmagazin in einer horizontalen Ebene verfahrbar ist.
16. Schleifmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der das zu bearbeitende Werkstück (1) tragende Werkstückhalter (14) vertikal verfahrbar gehaltert ist.
17. Schleifmaschine nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifspindel (3) um eine vertikale Achse schwenkbar ist.
18. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheiben im Schleifscheibenmagazin rotieren.
Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine mit einem linear verschiebbaren Tisch, einem Ständer, mindestens einer Schleifspindel mit mindestens einer Schleifscheibe, einem Werkstückträger und einem Schleifscheibenmagazin zum Bereithalten mehrerer Schleifscheiben, wobei der Werkstückträger und die Schleifspindel relativ zueinander zustellbar sind und die Bewegungsrichtung des Tisches, der Schleifspindel und des Werkstückträgers drei Maschinenachsen definieren.
Als Machinenachsen werden die Bewegungsrichtungen des Tisches, des Werkstückträgers und der Schleifspindel bezeichnet, die aufeinander senkrecht stehen. Durch die Richtung der Linearbewegung des Tisches ist die X-Achse, durch die Richtung der Linearbewegung der Schleifspindel die Y Achse und durch die Richtung der Linearbewegung des Werkstückhalters die Z-Achse festgelegt. Die Linearbewegung der Schleifspindel erfolgt bei herkömmlichen Schleif
maschinen gewöhnlich vertikal in Längsrichtung der Maschinensäule, so dass die Y-Achse der Maschine vertikal verläuft. Die Z-Achse, dei Bewegungsrichtung des Werkstückhalters und die X-Achse, die Bewegungsrichtung des Tisches, verlaufen senkrecht zueinander und zur Y-Achse, gewöhnlich in einer horizontalen Ebene. Bei Sondermaschinen kann die Lage der Maschinenachsen zueinander auch vertauscht sein.
Die US-PS 2 804 727 beschreibt eine Innenrundschleifmaschine mit einem Schleifscheibenmagazin, in welchem Schleifscheiben als Ersatz für verbrauchte Schleifscheiben bereitgehalten werden. Das Magazin ist als zu einer Seite hin geneigte Rinne ausgebildet, in der die Schleifscheiben unter gegenseitiger Umfangsberührung liegen. Für den Schleifscheibenwechsel ist ein Handhabungsgerät vorgesehen, welches in einem Arbeitszyklus die gerade verbrauchte Schleifscheibe von der Spindel abnimmt, zu einer Abwurfstelle überführt, dort in einen Fallschacht abwirft, dem Magazin die nächste bereitgehaltene Schleifscheibe entnimmt, zur Spindel überführt und dort an die Spindel übergibt.
Mit dieser Vorrichtung ist es nur möglich, abgenutzte Schleifscheiben durch neue zu ersetzen, wobei die von der Schleifspindel abgenommene Schleifscheibe für den weiteren Bearbeitungsvorgang nicht mehr zur Verfügung steht. Ausserdem ist für den Schleifscheibenwechsel ein Handhabungsgerät erforderlich.
Aus der DE-AS 20 24 212 ist eine weitere Schleifmaschine mit einem Schleifscheibenmagazin bekannt, in dem die Schleifscheiben axial nebeneinander angeordnet sind. Das Magazin ist von der Maschine entfernt angeordnet und über Handhabungsgeräte mit diesem verbunden. Um eine Schleifscheibe von der Schleifspindel in das Magazin zu überführen und umgekehrt, ist eine mehrmalige Übergabe der Schleifscheibe erforderlich. Dies bedeutet einen hohen technischen Aufwand.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine der eingangs beschriebenen Art mit einem Schleifscheibenmagazin anzugeben, welche den vollautomatischen Wechsel von Schleifscheiben bei kurzen Wechselzeiten erlaubt, die möglichst vielseitig für unterschiedliche Schleifarbeiten verwendbar ist und die möglichst geringen technischen Aufwand für den automatischen Schleifscheibenwechsel erfordert.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung dadurch, dass das Schleifscheibenmagazin für jede bereitzuhaltende Schleifscheibe eine Schleifscheibenhalterung mit Mitteln zum Erfassen und Halten des Schleifscheibenflansches aufweist, dass das Schleifscheibenmagazin und die Schleifspindel relativ zueinander aus einer Arbeitsposition in eine Ubergabeposition und zurück verfahrbar angeordnet sind, dass das Schleifscheibenmagazin in der Arbeitsposition ausserhalb des Arbeitsbereichs der auf der Schleifspindel befindlichen Schleifscheibe steht,
dass in der Übergabeposition von Schleifspindel und Schleifscheibenmagazin die Spindelachse und die Achse einer Schleifscheibenhalterung des Schleifscheibenmagazins miteinander fluchten und axial zueinander bewegbar sind und dass die Übergabe der Schleifscheibe unmittelbar von der Schleifspindel auf die Schleifscheibenhalterung des Schleifscheibenmagazins und umgekehrt erfolgt.
Vorzugsweise sind die Schleifspindel und/oder das Schleifscheibenmagazin zum Schleifscheibenwechsel nur in den Maschinenachsen relativ zueinander verfahrbar. Diese Ausbildung der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Schleifmaschine gestattet die direkte Übergabe der Schleifscheiben von der Schleifspindel auf das Schleifscheibenmagazin, ohne dass aufwendige Handhabungsgeräte erforderlich sind. Dadurch, dass jede Schleifscheibe im Schleifscheibenmagazin einen definierten Platz erhält, ist die Wiederverwendung von von der Schleifspindel abgenommenen Schleifscheiben jederzeit möglich. Die Ausnutzung der Maschinenachsen der Schleifmaschine für den Schleifscheibenwechsel setzt den technischen Auswand herab, während die direkte Übergabe der Schleifscheiben von der Spindel auf das Schleifscheibenmagazin und umgekehrt gleichzeitig auch zu einer sehr kurzen Wechselzeit führt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Schleifscheibenmagazin als Drehmagazin mit mehreren, um seine Drehachse herum angeordneten Schleifscheibenhalterungen ausgebildet. Auf diese Weise kann jede Schleifscheibenhalterung kurzfristig für einen Schleifscheibenwechsel in eine mit der Spindelachse fluchtende Position gebracht werden. Das Schleifscheibenmagazin kann einen um eine horizontale Achse drehbaren Träger aufweisen, welcher rings um die Trägerachse parallel zu dieser angeordnete Halterungen für die bereitzuhaltenden Schleifscheiben trägt. Das Schleifscheibenmagazin kann nach der Erfindung auch aus einem um eine vertikale Achse drehbaren Tragkörper bestehen, welcher rings um seine Drehachse herum horizontal angeordnete Halterungen für die bereitgehaltenen Schleifscheiben trägt.
Eine Vergrösserung der Aufnahmekapazität des Schleifscheibenmagazins ergibt sich gemäss der Erfindung dadurch, dass der um eine vertikale Achse drehbare Tragkörper des Schleifscheibenmagazins in mindestens zwei Ebenen übereinander rings um seine Drehachse herum horizontal angeordnete Halterungen für die bereitgehaltenen Schleifscheiben aufweist. Diese Ausführung des Magazins ist auch besonders geeignet für Doppelkopfschleifmaschinen mit zwei parallelen Schleifspindeln. Hier kann der Schleifscheibenwechsel auf beiden Spindeln gleichzeitig erfolgen.
Gemäss der Erfindung ist es auch möglich, das Schleifscheibenmagazin als Linearmagazin mit mehreren neben- und/ oder übereinander angeordneten Schleifscheibenhalterungen auszubilden. Es kann auf dem Tisch angeordnet und mit diesem in X-Richtung verfahrbar sein. Vorteilhaft ist es auch, dieses Linearmagazin überkopf anzuordnen, wobei die Halterungen parallel zur Schleifspindel auszurichten sind. In diesem Fall ist das Linearmagazin zum Schleifscheibenwechsel horizontal quer zur Schleifspindel verfahrbar, während die Schleifspindel vertikal bis zur Höhe der Halterungen des Magazins verfahrbar ist. Die erfindungsgemäss vorgeschlagene Anordnung des Magazins oberhalb der Schleifmaschine über dem Kopf der Bedienungsperson erspart Platz im Arbeitsbereich der Schleifmaschine.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Schleifmaschine nach der Erfindung ergibt sich, wenn in das Schleifscheibenmagazin eine Vorrichtung zum Reinigen des Aufnahmekegels der Schleifspindel integriert ist. Die Vorrichtung zum Reinigen des Spindelkegels ist gemäss der Erfindung zweckmässigerweise als Gehäuse mit Innenkonus ausgebildet und weist im Bereich des Innenkonus Kühlmitteloder Luftzuführungen und/oder Filzbeläge und/oder Bürsten auf. Mit dieser Vorrichtung werden getrennte Einrichtungen zum Reinigen des Spindelkegels und gesonderte Arbeitsgänge, die von Hand ausgeführt werden müssten, erspart. Gleichzeitig wird der Sitz der Schleifscheiben auf der Schleifspindel verbessert.
In weiterer Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schleifscheibenhalterungen des Schleifscheibenmagazins in der Übergabeposition in Richtung der Schleifspindelachse verschiebbar sind. Diese Ausbildung der Schleifmaschine nach der Erfindung ist besonders dann von Bedeutung, wenn die Maschine selbst keine Z-Achse aufweist, wenn also eine Bewegung des Werkstücks parallel zur Schleifspindel nicht vorgesehen ist. Bei Einsatz von Schleifscheiben mit Flanschen, welche zum Spannen des Schleifscheibenflansches einen axial verlaufenden konzentrischen
Spannbolzen aufweisen, ist gemäss der Erfindung vorgese hen, dass jede Schleifscheibenhalterung des Schleifscheiben magazins konzentrisch um ihre Achse herum angeordnete, über eine axiale Zugstange betätigbare Greifer aufweist, wel che den an dem Schleifscheibenflansch angebrachten Spann bolzen ergreifen und halten.
Zur Identifizierung der im Schleifscheibenmagazin ent haltenen Schleifscheiben und zur Vorgabe von Messwerten für die Zustellung von Schleifscheibe und Werkstück ist dem
Schleifscheibenmagazin gemäss der Erfindung eine Messein richtung zur Erfassung der Durchmesser der bereitgehalte nen Schleifscheiben zugeordnet.
Eine technisch besonders einfache Ausführung der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Schleifmaschine ergibt sich dadurch, dass das Schleifscheibenmagazin auf dem in einer
Maschinenachse verfahrbaren Maschinentisch angebracht ist. Ist der Maschinentisch zusätzlich auf einem in Z-Rich tung verfahrbaren Support gelagert, so kann das Schleifscheibenmagazin in Richtung der X-Achse und in Richtung der Z-Achse der Schleifmaschine zum Schleifscheibenwechsel relativ zur Schleifspindel positioniert werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass das Schleifscheibenmagazin ortsfest am Maschinenrahmen angebracht ist und dass die
Schleifspindel zum Schleifscheibenmagazin verfahrbar ist. In diesem Fall ist der das zu bearbeitende Werkstück tragende Werkstückhalter vertikal verfahrbar gehaltert.
Besonders zweckmässig ist es in diesem Fall, wenn die Schleifspindel ausserdem um eine vertikale Achse schwenkbar ist.
Um zu verhindern, dass sich in den Schleifscheiben unter der Wirkung der Schwerkraft einseitig Flüssigkeit sammelt, was beim späteren Einsatz der betreffenden Scheiben zu Unwucht führen würde, ist gemäss der Erfindung vorgesehen, die Schleifscheiben im Schleifscheibenmagazin in langsamer Rotation zu halten.
Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass bei Schleifmaschinen herkömmlicher und spezieller Bauart ohne grossen technischen Aufwand für Handhabungsgeräte ein vollautomatischer Schleifscheibenwechsel ermöglicht wird. Dies ist besonders für NC-gesteuerte Maschinen von Bedeutung. Die für den Schleifscheibenwechsel erforderliche Zeit ist infolge der direkten Übergabe der Schleifscheiben von der Schleifspindel in das Schleifscheibenmagazin und umgekehrt äussert kurz, so dass der Schleifscheibenwechsel keine lange Unterbrechung des Bearbeitungsvorganges erfordert. Im Schleifscheibenmagazin können Schleifscheiben mit unterschiedlichen Profilen und Durchmessern bereitgehalten werden, so dass unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge am Werkstück durchgeführt werden können, ohne dass das Werkstück umgespannt werden muss.
Die Schleifmaschine nach der Erfindung zeichnet sich also durch vielseitige Verwendbarkeit aus. Eine weitere Rationalisierung und Erhöhung der Funktionssicherheit der Maschine ergibt sich dadurch, dass in das Schleifscheibenmagazin gleichzeitig auch eine Vorrichtung zum Reinigen des Aufnahmekonus der Schleifspindel und eine Messeinrichtung integriert sein können.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläuert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Schleifmaschine nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung,
Figur 2 eine andere Schleifmaschine nach der Erfindung in Draufsicht,
Figur 3 eine Vorderansicht einer weiteren Schleifmaschine nach der Erfindung in schematischer Darstellung,
Figur 4 eine Seitenansicht der Maschine nach Figur 3 in schematischer Darstellung.
Figur 5 einen Ausschnitt aus der Vorderansicht einer weiteren Schleifmaschine nach der Erfindung,
Figur 6 eine Draufsicht auf ein Schleifscheibenmagazin mit Reinigungsvorrichtung,
Figur 7 eine Draufsicht auf ein Schleifscheibenmagazin mit axial verschiebbarer Schleifscheibenhalterung,
Figur 8 eine Ansicht eines Schleifscheibenmagazins mit
Messeinrichtung.
In Figur 1 ist eine spezielle Ausführungsform einer Schleifmaschine nach der Erfindung in perspektivischer Dar stellung gezeigt. Das zu bearbeitende Werkstück 1 ist in einen Werkstückträger 14 eingespannt, der an einem Ständer 2 vertikal verfahrbar geführt ist. Die Bewegungsrichtung des Werkstückträgers 14 in vertikaler Richtung legt die Maschinenachse Z fest.
Auf einem Maschinenbett 5 ist ein Tisch 10 in herkömmlicher Weise horizontal verschiebbar geführt, dessen Bewegungsrichtung die Maschinenachse X bestimmt. Faltenbälge
10' decken gezeigte Führungen des Tisches 10 ab und schützen sie vor Verschmutzungen. Auf dem Tisch 10 ist eine quer zur Maschinenachse X des Tisches verlaufende Querführung
16 angebracht, auf welcher ein Schleifspindelstock 4 horizontal verfahrbar geführt ist, dessen Bewegungsrichtung die dritte Maschinenachse Y festlegt. Die Führungen des Schleifspindelstocks 4 sind durch Faltenbälge 4' abgedeckt.
Im Schleifspindelstock 4 ist eine Schleifspindel 3 horizontal gelagert. Sie trägt eine von einem Antrieb 3' angetriebene Schleifscheibe 6. Zum Abrichten dient ein Abrichtwerkzeug 8, welches im Schleifspindelstock 4 relativ zur Schleifscheibe bewegbar angeordnet und von einem Antrieb 8'angetrieben ist. Der Schleifspindelstock 4 ist also in der horizontalen Ebene in Richtung der Maschinenachsen X und Y verfahrbar (vergl. Pfeile).
Gemäss der Erfindung ist die Schleifmaschine mit einem am Maschinenbett 5 über eine Säule 18 befestigten, stationären Schleifscheibenmagazin 9 ausgerüstet. Dieses besteht aus einem um eine horizontale Achse drehbaren Tragkörper 7, welcher als kreisringförmige Scheibe ausgebildet und rings um seine Drehachse mit vier achsparallelen Schleifscheibenhalterungen versehen ist, von denen nur drei mit den Bezeichnungen 1 1a-c zur Aufnahme von Schleifscheiben 6, 6a und 6b gezeigt sind. Der drehbare Tragkörper 7 ist in einem von der Säule 18 getragenen stationären Rahmen 12 gelagert und durch einen Antrieb 17 schrittweise antreibbar.
Um den Schleifspindelstock 4 um eine vertikale Achse schwenken zu können, ist eine Bogenführung 13 vorgesehen, die ein Verschwenken der Querführung 16 auf dem Tisch 10 gestattet. So ist auch das Schleifen schrägverlaufender Flächen möglich.
Der Schleifscheibenwechsel läuft bei der in Figur 1 dargestellten Flachschleifmaschine wie folgt ab: Der Schleifspindelstock 4 wird in der horizontalen Ebene in Richtung der Maschinenachsen X und Y so verschoben, dass die Schleifspindel 3 axial mit der freien Halterung 1 lc des Tragkörpers 7 fluchtet. Die Schleifscheibe 6 wird von der Spindel 3 auf die Halterung 1 lc automatisch direkt übergeben. Die Spannmittel, mit denen die Schleifscheibe auf der Halterung 1 lc und auf der Spindel 3 befestigt sind und die diesen automatischen Wechsel gestatten, sind weiter unten beschrieben.
Die Zwischenschaltung eines Handhabungsgerätes ist zur Übergabe der Schleifscheibe nicht erforderlich. Nach der Übergabe wird der Tragkörper 7 so weit gedreht, dass die gewünschte Schleifscheibe 6a oder 6b in die Übergabeposition gelangt, wo sie direkt auf die Schleifspindel 3 übergeben wird. Sodann fährt der Schleifspindelstock 4 wieder zurück in seine Arbeitsposition. In der Zeichnung sind zwei bereitgehaltene Schleifscheiben 6a und 6b gezeigt. Es ist natürlich auch möglich, Tragkörper mit mehr oder weniger bereitgehaltenen Schleifscheiben zu verwenden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, den Tragkörper 7 zwischen den Ubergabevorgängen in langsamer Rotation zu halten, damit sich die in den bereitgehaltenen Schleifscheiben ggf.
enthaltene Flüssigkeit unter der Wirkung der Schwerkraft nicht einseitig sammelt. So wird Unwucht beim Einsatz der betreffenden Scheiben vermieden. Anstatt den Tragkörper zu rotieren, können auch die am Tragkörper gehaltenen Schleifscheiben einzeln langsam gedreht werden.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Flachschleifmaschine herkömmlicher Bauart in vereinfachter Darstellung, deren Aufbau von dem der in Figur 1 gezeigten Maschine abweicht. An einem Ständer 21 ist ein eine Schleifspindel 22 tragender Schleifspindelträger 23 vertikal in Richtung der Maschinenachse Y verschiebbar geführt. Die Schleifspindel 22 trägt an ihrem vorderen Ende eine Spannvorrichtung 24 zur Arretierung eines Schleifscheibenflansches. Diese Spannvorrichtung besteht aus rings um die Spindelachse herum angeordneten Greifern 27, die über eine axial in Richtung des Doppelpfeiles 29 bewegliche Zugstange 28 betätigbar sind.
Die Betätigung der Zugstange 28 kann hydraulisch, pneumatisch, elektromagnetisch oder elektromotorisch erfolgen.
Diese Art der Verspannung für Schleifscheibenflansche durch die Schleifspindel hindurch ist an sich bekannt.
Die Schleifspindel 22 ist von einem Schutzgehäuse 31 umgeben, dessen Vorderseite 32 in Richtung des Doppelpfeiles 33 bewegbar ist, so dass die Vorderseite zum Schleifscheibenwechsel entfernt werden kann und die Schleifspindel zugänglich ist.
Auf einem Maschinenbett 34 ist ein Support 36 in einer horizontalen Ebene in Richtung der Schleifspindelachse beweglich geführt, dessen Bewegungsrichtung die Maschinenachse Z festlegt. Die Führungen des Supports 36 sind durch Faltenbälge 37 abgedeckt und geschützt. Der Support 36 trägt einen quer zu seiner Bewegungsrichtung bewegbaren Tisch 38, dessen Bewegungsrichtung die Maschinenachse X definiert. Die Führungen des Tisches 38 auf dem Support 36 sind durch Faltenbälge 39 geschützt. Der Tisch 38 trägt eine in der Figur 2 der Einfachheit und der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellte Werkstückaufnahme. Sie ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und bedarf daher keiner näheren Beschreibung.
Gemäss der Erfindung trägt der Tisch 38 ein Schleifscheibenmagazin 41 (im folgenden auch kurz als Magazin bezeichnet), das aus einem um eine vertikale Achse in Richtung des Doppelpfeiles 42 schrittweise drehbaren Tragkörper 43 besteht, welcher Schleifscheibenhalterungen 44a bis d aufweist. Jede Schleifscheibenhalterung ist mit einer Spannvorrichtung 46 ausgestattet, die weiter unten im Zusammenhang mit Figur 6 näher beschrieben ist.
Zum Schleifscheibenwechsel werden das Magazin 41, das in Figur 2 in der Arbeitsposition der Maschine gezeigt ist, durch Verschieben in Richtung der Maschinenachsen X und Z und die Schleifspindel durch Verschieben in Richtung der vertikalen Maschinenachse Y in die Übergabeposition gebracht, in welcher die Achse der Schleifscheibenhalterung 44a mit der Achse der Schleifspindel 22 fluchtet. Sodann wird das Schleifscheibenmagazin 41 in Richtung der Z Achse so weit zur Schleifspindel 22 hin vorgeschoben, dass der Aufnahmekonus 47 der Schleifspindel den Flansch 26 der Schleifscheibe 49a aufnimmt. Durch Anziehen der Zugstange 28 in Richtung des Pfeiles 29 vom vorderen Ende der Schleifspindel weg schliessen sich die Greifer 27 um den Spannbolzen 48 des Flansches 26 und halten die Schleifscheibe positionsgerecht auf der Schleifspindel fest.
Gleichzeitig lässt die Spannvorrichtung 46 der Schleifscheibenhalterung 44a den Schleifscheibenflansch los, so dass die Schleifscheibe nur noch von der Schleifspindel 22 getragen wird. Anschliessend fährt das Magazin 41 in die Arbeitsposition der Maschine zurück. Die Vorderseite 32 des Schutzgehäuses 31 wird geschlossen, und der neue Arbeitsvorgang kann beginnen. Nach Beendigung des Arbeitsgangs wird die eben benutzte Schleifscheibe 49a in umgekehrter Reihenfolge der Schritte wieder auf die freie Halterung 44a abgegeben. Nach einer entsprechenden Drehung des Tragkörpers 43 in Richtung des Pfeils 42 steht eine andere Schleifscheibe zur Übergabe auf die Schleifspindel 22 bereit.
Solange sich das Magazin 41 in der in Figur 2 gezeigten Arbeitsposition befindet, können Schleifscheiben des Magazins ausgewechselt werden, ohne dass eine Unterbrechung des Schleifvorgangs erforderlich wird. So ist eine sehr rationelle Ausnutzung der Maschine möglich.
In den Figuren 3 und 4 ist eine andere Schleifmaschine Typs als in Figur 2 in einer schematischen Vorder- und Seitenansicht dargestellt. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Figur 2, jedoch vermehrt um 300. Ein Maschinenbett 334 trägt einen in Richtung der Schleifspindelachse verfahrbaren Ständer 321, dessen Bewegungsrichtung eine horizontale Maschinenachse Z definiert.
Am Ständer 321 ist ein Schleifspindelträger 323 vertikal verschiebbar geführt. Die Bewegungsrichtung des Schleifspindelträgers definiert die vertikale Maschinenachse Y. Der Schleifspindelträger ist mit einem Aufnahmekonus 347 für die Aufnahme eines Schleifscheibenflansches ausgerüstet.
Auf dem Maschinenbett 334 ist quer zur Bewegungsrichtung des Ständers 321, also in Richtung der X-Achse, verschiebbar ein Tisch 338 gelagert.
Der Arbeitsbereich der Schleifscheibe ist durch eine Abdeckhaube 57 geschützt. Im Falle der Figuren 3 und 4 ist das Schleifscheibenmagazin nicht auf dem Tisch 338 befestigt, sondern es ist als Linearmagazin 58 ausgebildet und von einem Portal 59 oberhalb der Maschine getragen. Das Linearmagazin 58 besteht aus horizontal nebeneinander angeordneten Schleifscheibenhalterungen 61 a - d, die mittels einer von einem Motor 62 angetriebenen Spindel 63 in Richtung eines Doppelpfeils 64 bewegbar sind. Jede Schleifscheibenhalterung 61a bis 61d trägt eine Schleifscheibe 349a bis 349d, die durch Verschieben des Linearmagazins 58 in Richtung des Doppelpfeils 64 nach Bedarf für den Schleifscheibenwechsel bereitgestellt werden können.
Diese Ausführungsform der Schleifmaschine nach der Erfindung hat den Vorteil, dass das Magazin 58 oberhalb der Schleifmaschine, also über dem Kopf der Bedienungsperson, angeordnet ist und daher keinen Platz im Arbeitsbereich der Maschinen beansprucht. Durchgeführt wird der Schleifscheibenwechsel in diesem Fall durch Verschiebung des Schleifspindelträgers 323 in Y-Richtung nach oben und durch Verschiebung des den Schleifspindelträger tragenden Ständers 321 in Z-Richtung, wobei gleichzeitig durch Verschieben des Magazins 58 in Richtung des Pfeils 64 die jeweils gewünschte Halterung 61 a, b, c oder d in Übergabeposition gebracht wird.
Figur 5 zeigt einen Ausschnitt aus einer Ansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Schleifmaschine, die im wesentlichen mit der in Figur 2 beschriebenen übereinstimmt. Gleiche Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch vermehrt um 500.
Am Ständer 521 ist ein Schleifspindelträger 523 in Y-Richtung vertikal verschiebbar gelagert, der eine Schleifspindel 522 mit horizontaler Spindelachse trägt. Die Schleifspindel 522 ist von einem Schutzgehäuse 531 umgeben. Die vertikalen Führungen des Schleifspindelträgers 523 sind durch Schiebebleche 67 abgedeckt und geschützt. Auf dem Tisch 538, der in Richtung der Maschinenachse X verschiebbar gelagert ist, ist ein als Drehmagazin ausgebildetes Schleifscheibenmagazin 541 angeordnet, das in zwei horizontalen Ebe nen 69 und 69' übereinander rings um seine Drehachse herum Schleifscheibenhalterungen 544 aufweist, welche Schleifscheiben 549 tragen.
Das Magazin 541 ruht, wie auch die im Zusammenhang mit den Figuren 2, 6, 7 und 8 dargestellten Magazine, auf einem als Rundschalttisch ausgebildeten Teiltisch 73, der eine schrittweise Drehung des Magazins bewirkt und nach der Drehung eine positionsgenaue Arretierung gewährleistet. Derartige Drehtische sind bekannt und werden beispielsweise von der Firma SMP (69500 Bron France) vertrieben. Die in Figur 5 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Schleifmaschine bietet im Schleifscheibenmagazin eine vergrösserte Anzahl von Speicherplätzen für bereitzuhaltende Schleifscheiben. Durch Vermehrung der Anzahl der Ebenen kann die Anzahl der Speicherplätze noch vergrössert werden. Der Zugriff zu den Speicherplätzen in verschiedenen Ebenen des Drehmagazins ist durch die Verschiebbarkeit der Schleifspindel in Y-Richtung gewährleistet.
Die Maschine bietet also die Möglichkeit, auf geringem Raum eine grosse Anzahl von Schleifscheiben bereitzuhalten. Besondere Bedeutung hat dieses Magazin für Doppelkopf-Schleifmaschinen mit zwei parallelen Schleifspindeln, da es hier den gleichzeitigen Schleifscheibenwechsel auf beiden Spindeln gestattet.
Figur 6 zeigt eine Draufsicht auf ein Schleifscheibenmagazin, wie es beispielsweise in der in Figur 2 gezeigten Maschine eingesetzt werden kann. Gleiche Teile sind daher mit den gleichen Bezugszeichen wie in Figur 2 versehen, jedoch vermehrt um 600. Das Schleifscheibenmagazin 641 ist als Drehmagazin ausgebildet, welches um eine vertikale Drehachse in Richtung des Doppelpfeiles 642 schrittweise drehbar ist. Zu diesem Zweck ist es, was in Figur 6 nicht dargestellt ist, wie das Magazin 541 der Figur 5 auf einem Teiltisch gelagert. Das Magazin 641 weist Schleifscheibenhalterungen 644a, b und c auf, welche Schleifscheiben 649a, b und c tragen. Die Schleifscheiben sind auf Flanschen 626 befestigt. Jeder Flansch weist einen zweiseitigen Spannbolzen 648 auf, der an seinen axialen Enden Spannköpfe 74 und 74' trägt.
Die Spannvorrichtung 646 in der Schleifscheibenhalterung 644a weist Greifer 76 auf, die schwenkbar an einer Zugstange 77 angelenkt sind. Die Zugstange ist mittels eines Kolbens hydraulisch, elektromagnetisch, elektromotorisch oder pneumatisch in Richtung eines Doppelpfeiles 79 bewegbar. Wird die Zugstange 77 in der Darstellung der Figur 6 nach oben bewegt, so öffnen sich die Greifer 76 und geben den Spannkopf 74' frei. Wird die Zugstange in umgekehrter Richtung bewegt, schliessen sich die Greifer um den Spannkopf 74', so dass der Flansch 626 auf der Halterung 644a festgehalten wird.
Gemäss der Figur 6 trägt der Tragkörper 643 des Magazins 641 an einer Seite eine Vorrichtung 81 zum Reinigen des Aufnahmekonus der Schleifspindel. Diese besteht aus einem
Gehäuse 82 mit einem Innenkonus 83, in dessen Bereich
Kühlmittel- oder Luftzuführungen 84 münden. Ausserdem ist der Innenkonus mit einem Filzbelag 86 versehen, an des sen Stelle auch Bürsten vorgesehen sein können. Vor der Aufnahme einer neuen Schleifscheibe aus dem Magazin kann mit der Reinigungsvorrichtung 81 jeweils der Aufnahmekonus der Schleifspindel gereinigt werden, so dass der
Sitz der Schleifscheiben auf dem Aufnahmekonus verbessert wird. Dank der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Vorrichtung erfolgt das Reinigen des Aufnahmekonus ebenfalls vollautomatisch.
In Figur 7 ist ein Schleifscheibenmagazin 741 in Draufsicht gezeigt, welches wie das im Zusammenhang mit Figur 2 beschriebene aufgebaut ist. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen, vermehrt um 700, bezeichnet. Der Tragkörper 743 des Magazins enthält wieder vier Schleifscheibenhalterungen 744a bis d mit Schleifscheiben 749a bis d. Die
Spannvorrichtung für den Schleifscheibenflansch ist wie bei dem Schleifscheibenmagazin 641 nach Figur 6 ausgebildet und nicht im einzelnen dargestellt. Sie ist im zylindrischen
Lagerbolzen 66 enthalten. Nach Figur 7 ist der Lagerbolzen
66 der Schleifscheibenhalterung 744a in einem Zylinder 51 im Tragkörper 743 gelagert und in diesem in Richtung eines
Doppelpfeiles 52 axial bewegbar.
Als Antrieb für die Axialbewegung der Schleifscheibenhalterung 744a dient eien Kol ben 53, der im Zylinder 51 pneumatisch, elektromotorisch, elektromagnetisch oder hydraulisch betätigbar ist. Diese Ausbildung des Schleifscheibenmagazins 741 ist für solche
Fälle besonders geeignet, in denen die Schleifmaschine keine in Z-Richtung verlaufende Maschinenachse hat, in denen also eine Verschiebung des Tisches 738 in Richtung der Spin delachse nicht vorgesehen ist.
Figur 8 zeigt ein Schleifscheibenmagazin 841 der vorbeschriebenen Art, das auf einem Teiltisch 73 auf einem linear in X-Richtung bewegbaren Tisch 838 angeordnet ist. Diesem Magazin 841, das im übrigen ebenso aufgebaut ist wie die zuvor beschriebenen, ist eine Messeinrichtung 54 zugeordnet, welche mit einem Messarm 56 den Umfang der Schleifscheiben 849 im Magazin 841 abtastet und an einer Skala 55 anzeigt. Der Messwert kann zur Identifizierung einer Schleif scheibe oder auch zur Steuerung der Zustellung oder des Abrichtwerkzeuges benutzt werden. Es ist selbstverständlich, dass anstelle einer den Messwert anzeigenden Skala 55 eine Verbindung zu einer Steuereinrichtung vorgesehen sein kann, welche die entsprechenden Steuerungen automatisch vornimmt.
** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
PATENT CLAIMS
1.Grinding machine with a linearly movable table, a stand, at least one grinding spindle with at least one grinding wheel, a workpiece holder and a grinding wheel magazine for holding several grinding wheels, whereby the workpiece holder and the grinding spindle can be adjusted relative to each other and the direction of movement of the table, the grinding spindle and the Workpiece carrier define three machine axes, characterized in that the grinding wheel magazine (9, 41, 541, 641, 741, 841) for each grinding wheel (6, 49, 349, 549, 649, 749, 849) a grinding wheel holder (11, 44, 544, 644, 744) with means (46, 646) for gripping and holding the grinding wheel flange (26, 626), that the grinding wheel magazine (9.41, 58, 541, 641, 741, 841) and the grinding spindle (3, 22,
522) are arranged so that they can be moved relative to one another from a working position into a transfer position and back so that the grinding wheel magazine in the working position is outside the working area of the grinding wheel located on the grinding spindle, and that in the transfer position of the grinding spindle and grinding wheel magazine the spindle axis and the axis of a grinding wheel holder of the grinding wheel magazine are aligned with one another and are axially movable with respect to one another and that the transfer of the grinding wheel takes place directly from the grinding spindle to the grinding wheel holder of the grinding wheel magazine and vice versa.
2. Grinding machine according to claim 1, characterized in that grinding spindle (3, 22, 522) and / or grinding wheel magazine (9, 41, 541, 641, 741, 841) for changing grinding wheels only in the machine axes (X, Y, Z) relative are movable to each other.
3. Grinding machine according to claim 1 or 2, characterized in that the grinding wheel magazine (9, 41, 541, 641, 741, 841) is designed as a rotating magazine with a plurality of grinding wheel holders (11, 44, 544, 644, 744) arranged around its axis of rotation is.
4. Grinding machine according to claim 3, characterized in that the grinding wheel magazine (9) has a rotatable about a horizontal axis support body (7) which is arranged around its axis parallel to this brackets (1 la, b, c) for the prepared grinding wheels (6a, b).
5. Grinding machine according to claim 3, characterized in that the grinding wheel magazine (41, 541, 641, 741, 841) has a support body (43, 643, 743) which can be rotated about a vertical axis and which has horizontally arranged brackets around its axis of rotation ( 44, 544, 644, 744) for the grinding wheels (49, 549, 649, 749, 849).
6. Grinding machine according to claim 3 or 5, characterized in that the support body (543) rotatable about a vertical axis of the grinding wheel magazine (541) in at least two planes (69, 69 ') one above the other around its axis of rotation horizontally arranged brackets (544) for the grinding wheels (549).
7. Grinding machine according to claim 1 or 2, characterized in that the grinding wheel magazine (58) is designed as a linear magazine with a plurality of grinding wheel holders (61 a - d) arranged next to and / or one above the other.
8. Grinding machine according to claim 7, characterized in that the grinding wheel magazine (58) designed as a linear magazine is arranged overhead, that it carries the brackets (61 a - d) aligned parallel to the grinding spindle, that it can be moved horizontally across the grinding spindle and that Grinding spindle vertically up to the height of
Mounts of the grinding wheel magazine is movable.
9. Grinding machine according to one of claims 1 to 8, characterized in that the grinding wheel magazine (641) has a device (81) for cleaning the receiving cone (47, 347) of the grinding spindle (22, 522).
10. Grinding machine according to claim 9, characterized in that the device (81) for cleaning the spindle cone (47, 347) is designed as a housing (82) with an inner cone (83) and in the region of the inner cone coolant or air supply lines (84) and / or Has felt coverings (86) and / or brushes.
11. Grinding machine according to one of claims 1 to 10, characterized in that the grinding wheel holders (744) of the grinding wheel magazine (741) are displaceable in the transfer position in the direction of the grinding spindle axis.
12. Grinding machine according to one of claims 1 to 11, characterized in that each grinding wheel holder (644a-c) of the grinding wheel magazine (641) has concentric grippers (76), which can be actuated via an axial pull rod (77) and are arranged around their axis grasp a clamping bolt (74 ') attached to the grinding wheel flange (626).
13. Grinding machine according to one of claims 1 to 12, characterized in that the grinding wheel magazine (841) is assigned a measuring device (54) for detecting the diameter of the grinding wheels (849) held ready.
14. Grinding machine according to one of claims 1 to 7 or 9 to 13, characterized in that the grinding wheel magazine (41, 541, 641, 741, 841) on the machine table (38, 538, 638, 738, 838) movable in a machine axis. is appropriate.
15. Grinding machine according to one of claims 1 to 7 or 9 to 14, characterized in that the grinding wheel magazine (9) is fixedly attached to the machine frame (5, 18) and the grinding spindle (3) can be moved to the grinding wheel magazine in a horizontal plane.
16. Grinding machine according to claim 15, characterized in that the workpiece holder (14) carrying the workpiece to be machined (1) is vertically movable.
17. Grinding machine according to claim 15 or 16, characterized in that the grinding spindle (3) is pivotable about a vertical axis.
18. Grinding machine according to one of claims 1 to 17, characterized in that the grinding wheels rotate in the grinding wheel magazine.
The invention relates to a grinding machine with a linearly displaceable table, a stand, at least one grinding spindle with at least one grinding wheel, a workpiece carrier and a grinding wheel magazine for holding a plurality of grinding wheels, the workpiece carrier and the grinding spindle being deliverable relative to one another and the direction of movement of the table, the grinding spindle and define three machine axes of the workpiece carrier.
The machine axes are the directions of movement of the table, the workpiece holder and the grinding spindle, which are perpendicular to each other. The X axis is determined by the direction of the linear movement of the table, the Y axis by the direction of the linear movement of the grinding spindle and the Z axis by the direction of the linear movement of the workpiece holder. The linear movement of the grinding spindle takes place with conventional grinding
machines usually vertically in the longitudinal direction of the machine column, so that the Y axis of the machine runs vertically. The Z axis, the direction of movement of the workpiece holder, and the X axis, the direction of movement of the table, are perpendicular to one another and to the Y axis, usually in a horizontal plane. In the case of special machines, the position of the machine axes can also be interchanged.
US Pat. No. 2,804,727 describes an internal cylindrical grinding machine with a grinding wheel magazine in which grinding wheels are kept ready as a replacement for used grinding wheels. The magazine is designed as a groove inclined to one side, in which the grinding wheels lie under mutual circumferential contact. A handling device is provided for changing the grinding wheel, which removes the grinding wheel just used from the spindle in one work cycle, transfers it to a discharge point, throws it into a chute, removes the next grinding wheel from the magazine, transfers it to the spindle and transfers it to the spindle.
With this device it is only possible to replace worn grinding wheels with new ones, the grinding wheel removed from the grinding spindle no longer being available for the further machining process. A handling device is also required to change the grinding wheel.
Another grinding machine with a grinding wheel magazine is known from DE-AS 20 24 212, in which the grinding wheels are arranged axially next to one another. The magazine is arranged away from the machine and connected to it by handling devices. To transfer a grinding wheel from the grinding spindle to the magazine and vice versa, the grinding wheel has to be transferred several times. This means a high level of technical effort.
In contrast, the invention is based on the object of specifying a grinding machine of the type described at the outset with a grinding wheel magazine which allows the fully automatic changing of grinding wheels with short changing times, which is as versatile as possible for different grinding work and which requires the least possible technical effort for the automatic grinding wheel change.
This object is achieved according to the invention in that the grinding wheel magazine has a grinding wheel holder with means for grasping and holding the grinding wheel flange for each grinding wheel to be kept ready, that the grinding wheel magazine and the grinding spindle are arranged so that they can be moved relative to one another from a working position into a transfer position and back, that Grinding wheel magazine is in the working position outside the working area of the grinding wheel on the grinding spindle,
that in the transfer position of the grinding spindle and grinding wheel magazine, the spindle axis and the axis of a grinding wheel holder of the grinding wheel magazine are flush with one another and can be moved axially to one another, and that the grinding wheel is transferred directly from the grinding spindle to the grinding wheel holder of the grinding wheel magazine and vice versa.
The grinding spindle and / or the grinding wheel magazine for changing the grinding wheel can preferably only be moved relative to one another in the machine axes. This design of the grinding machine proposed according to the invention allows the grinding wheels to be transferred directly from the grinding spindle to the grinding wheel magazine without the need for complex handling devices. The fact that each grinding wheel has a defined position in the grinding wheel magazine means that grinding wheels removed from the grinding spindle can be reused at any time. The use of the machine axes of the grinding machine for changing the grinding wheel reduces the technical outlay, while the direct transfer of the grinding wheels from the spindle to the grinding wheel magazine and vice versa also leads to a very short changeover time.
In a further embodiment of the invention, the grinding wheel magazine is designed as a rotating magazine with a plurality of grinding wheel holders arranged around its axis of rotation. In this way, each grinding wheel holder can be brought into a position aligned with the spindle axis at short notice for a grinding wheel change. The grinding wheel magazine can have a carrier which can be rotated about a horizontal axis and which, around the carrier axis, carries mounts for the grinding wheels to be kept parallel to the carrier axis. According to the invention, the grinding wheel magazine can also consist of a support body which can be rotated about a vertical axis and which carries, for its grinding wheels, horizontally arranged holders around its axis of rotation.
According to the invention, the capacity of the grinding wheel magazine is increased by the fact that the support body of the grinding wheel magazine, which is rotatable about a vertical axis, has horizontally arranged brackets for the grinding wheels provided in at least two planes one above the other around its axis of rotation. This version of the magazine is also particularly suitable for double-head grinding machines with two parallel grinding spindles. Here the grinding wheel can be changed on both spindles at the same time.
According to the invention, it is also possible to design the grinding wheel magazine as a linear magazine with a plurality of grinding wheel holders arranged next to and / or one above the other. It can be arranged on the table and can be moved in the X direction with it. It is also advantageous to arrange this linear magazine overhead, the brackets being aligned parallel to the grinding spindle. In this case, the linear magazine for changing the grinding wheel can be moved horizontally across the grinding spindle, while the grinding spindle can be moved vertically up to the height of the holders of the magazine. The arrangement of the magazine proposed above the grinding machine above the head of the operator saves space in the working area of the grinding machine.
A particularly advantageous embodiment of the grinding machine according to the invention results if a device for cleaning the receiving cone of the grinding spindle is integrated in the grinding wheel magazine. According to the invention, the device for cleaning the spindle cone is expediently designed as a housing with an inner cone and has coolant or air feeds and / or felt coverings and / or brushes in the region of the inner cone. This device saves separate devices for cleaning the spindle cone and separate operations that would have to be carried out by hand. At the same time, the seat of the grinding wheels on the grinding spindle is improved.
In a further embodiment of the invention it is provided that the grinding wheel holders of the grinding wheel magazine can be moved in the transfer position in the direction of the grinding spindle axis. This design of the grinding machine according to the invention is particularly important when the machine itself has no Z-axis, that is to say when there is no movement of the workpiece parallel to the grinding spindle. When using grinding wheels with flanges which concentrically axially extend to clamp the grinding wheel flange
Having clamping bolts, according to the invention, is provided that each grinding wheel holder of the grinding wheel magazine has concentrically arranged around its axis and can be actuated via an axial pulling rod which grips and holds the clamping bolt attached to the grinding wheel flange.
This is for identifying the grinding wheels contained in the grinding wheel magazine and for specifying measurement values for the infeed of grinding wheel and workpiece
Grinding wheel magazine according to the invention assigned a measuring device for detecting the diameter of the grinding wheels held ready.
A technically particularly simple embodiment of the grinding machine proposed according to the invention results from the fact that the grinding wheel magazine is on the one
Machine axis movable machine table is attached. If the machine table is additionally supported on a support that can be moved in the Z direction, the grinding wheel magazine can be positioned relative to the grinding spindle in the direction of the X axis and in the direction of the Z axis of the grinding machine for changing the grinding wheel. Another possibility is that the grinding wheel magazine is fixed to the machine frame and that the
Grinding spindle can be moved to the grinding wheel magazine. In this case, the workpiece holder carrying the workpiece to be machined is vertically movable.
In this case, it is particularly expedient if the grinding spindle can also be pivoted about a vertical axis.
In order to prevent liquid from collecting on one side in the grinding wheels under the effect of gravity, which would lead to imbalance when the relevant wheels are used later, the invention provides for the grinding wheels to be kept in slow rotation in the grinding wheel magazine.
The advantage of the present invention is that in the case of grinding machines of conventional and special design, a fully automatic grinding wheel change is made possible for handling devices without great technical outlay. This is particularly important for NC-controlled machines. The time required for changing the grinding wheel is extremely short due to the direct transfer of the grinding wheels from the grinding spindle to the grinding wheel magazine and vice versa, so that changing the grinding wheel does not require a long interruption in the machining process. In the grinding wheel magazine, grinding wheels with different profiles and diameters can be kept ready, so that different machining processes can be carried out on the workpiece without the workpiece having to be reclamped.
The grinding machine according to the invention is therefore characterized by its versatility. A further rationalization and increase in the functional reliability of the machine results from the fact that a device for cleaning the mounting cone of the grinding spindle and a measuring device can also be integrated into the grinding wheel magazine.
The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing.
Show it:
1 shows a grinding machine according to the invention in a perspective view,
FIG. 2 shows another grinding machine according to the invention in a top view,
FIG. 3 shows a front view of a further grinding machine according to the invention in a schematic illustration,
Figure 4 is a side view of the machine of Figure 3 in a schematic representation.
FIG. 5 shows a detail from the front view of a further grinding machine according to the invention,
FIG. 6 shows a plan view of a grinding wheel magazine with a cleaning device,
FIG. 7 shows a plan view of a grinding wheel magazine with an axially displaceable grinding wheel holder,
Figure 8 is a view of a grinding wheel magazine
Measuring device.
In Figure 1, a special embodiment of a grinding machine according to the invention is shown in perspective Dar position. The workpiece 1 to be machined is clamped in a workpiece carrier 14 which is guided on a stand 2 so that it can move vertically. The direction of movement of the workpiece carrier 14 in the vertical direction defines the machine axis Z.
On a machine bed 5, a table 10 is guided horizontally displaceably in a conventional manner, the direction of movement of which determines the machine axis X. Bellows
10 'cover the guides of the table 10 shown and protect them from dirt. On the table 10 there is a transverse guide running transversely to the machine axis X of the table
16 attached, on which a grinding headstock 4 is guided horizontally, the direction of movement of which defines the third machine axis Y. The guides of the grinding headstock 4 are covered by bellows 4 '.
A grinding spindle 3 is mounted horizontally in the grinding headstock 4. It carries a grinding wheel 6 driven by a drive 3 '. A dressing tool 8 is used for dressing, which is arranged movably in the grinding headstock 4 relative to the grinding wheel and is driven by a drive 8'. The grinding headstock 4 can thus be moved in the horizontal plane in the direction of the machine axes X and Y (see arrows).
According to the invention, the grinding machine is equipped with a stationary grinding wheel magazine 9 attached to the machine bed 5 via a column 18. This consists of a support body 7 rotatable about a horizontal axis, which is designed as an annular disk and is provided around its axis of rotation with four axially parallel grinding wheel holders, of which only three are shown with the designations 1 1a-c for receiving grinding wheels 6, 6a and 6b are. The rotatable support body 7 is mounted in a stationary frame 12 carried by the column 18 and can be driven step by step by a drive 17.
In order to be able to pivot the grinding headstock 4 about a vertical axis, an arc guide 13 is provided which allows the transverse guide 16 to be pivoted on the table 10. It is also possible to grind inclined surfaces.
The grinding wheel change takes place in the surface grinding machine shown in FIG. 1 as follows: The grinding headstock 4 is displaced in the horizontal plane in the direction of the machine axes X and Y such that the grinding spindle 3 is axially aligned with the free holder 1 lc of the support body 7. The grinding wheel 6 is automatically transferred directly from the spindle 3 to the holder 1 lc. The clamping means with which the grinding wheel is fastened on the holder 1 lc and on the spindle 3 and which allow this automatic change are described below.
The interposition of a handling device is not required to transfer the grinding wheel. After the transfer, the support body 7 is rotated so far that the desired grinding wheel 6a or 6b reaches the transfer position, where it is transferred directly to the grinding spindle 3. Then the grinding headstock 4 moves back into its working position. Two grinding wheels 6a and 6b are shown in the drawing. It is of course also possible to use supporting bodies with more or less ready grinding wheels.
It is preferably provided that the support body 7 is kept in slow rotation between the transfer processes, so that the grinding wheels held in the ready
liquid contained does not collect on one side under the effect of gravity. This prevents imbalance when using the disks in question. Instead of rotating the support body, the grinding wheels held on the support body can also be turned slowly individually.
FIG. 2 shows a plan view of a surface grinding machine of conventional design in a simplified representation, the structure of which differs from that of the machine shown in FIG. 1. On a stand 21, a grinding spindle carrier 23 carrying a grinding spindle 22 is guided so as to be vertically displaceable in the direction of the machine axis Y. The grinding spindle 22 carries at its front end a clamping device 24 for locking a grinding wheel flange. This clamping device consists of grippers 27 which are arranged around the spindle axis and can be actuated via a pull rod 28 which is axially movable in the direction of the double arrow 29.
The pull rod 28 can be actuated hydraulically, pneumatically, electromagnetically or by an electric motor.
This type of bracing for grinding wheel flanges through the grinding spindle is known per se.
The grinding spindle 22 is surrounded by a protective housing 31, the front side 32 of which can be moved in the direction of the double arrow 33, so that the front side can be removed for changing the grinding wheel and the grinding spindle is accessible.
On a machine bed 34, a support 36 is movably guided in a horizontal plane in the direction of the grinding spindle axis, the direction of movement of which defines the machine axis Z. The guides of the support 36 are covered and protected by bellows 37. The support 36 carries a table 38 which can be moved transversely to its direction of movement and whose direction of movement defines the machine axis X. The guides of the table 38 on the support 36 are protected by bellows 39. The table 38 carries a workpiece holder that is not shown in FIG. 2 for the sake of simplicity and clarity. It is not the subject of the present invention and therefore requires no further description.
According to the invention, the table 38 carries a grinding wheel magazine 41 (hereinafter also referred to briefly as a magazine) which consists of a support body 43 which can be rotated step by step about a vertical axis in the direction of the double arrow 42 and which has grinding wheel holders 44a to d. Each grinding wheel holder is equipped with a clamping device 46, which is described in more detail below in connection with FIG. 6.
To change the grinding wheel, the magazine 41, which is shown in FIG. 2 in the working position of the machine, is brought into the transfer position by moving in the direction of the machine axes X and Z and the grinding spindle is moved in the direction of the vertical machine axis Y, in which the axis of the grinding wheel holder 44a is aligned with the axis of the grinding spindle 22. Then the grinding wheel magazine 41 is advanced in the direction of the Z axis so far towards the grinding spindle 22 that the receiving cone 47 of the grinding spindle receives the flange 26 of the grinding wheel 49a. By pulling the pull rod 28 in the direction of arrow 29 away from the front end of the grinding spindle, the grippers 27 close around the clamping bolt 48 of the flange 26 and hold the grinding wheel in the correct position on the grinding spindle.
At the same time, the clamping device 46 of the grinding wheel holder 44a releases the grinding wheel flange, so that the grinding wheel is only carried by the grinding spindle 22. The magazine 41 then moves back into the working position of the machine. The front 32 of the protective housing 31 is closed and the new process can begin. After completion of the operation, the grinding wheel 49a just used is returned to the free holder 44a in the reverse order of the steps. After a corresponding rotation of the support body 43 in the direction of the arrow 42, another grinding wheel is ready for transfer to the grinding spindle 22.
As long as the magazine 41 is in the working position shown in FIG. 2, grinding wheels of the magazine can be exchanged without having to interrupt the grinding process. This enables the machine to be used very efficiently.
FIGS. 3 and 4 show another type of grinding machine than in FIG. 2 in a schematic front and side view. The same parts are provided with the same reference numerals as in FIG. 2, but increased by 300. A machine bed 334 carries a stand 321 which can be moved in the direction of the grinding spindle axis and whose direction of movement defines a horizontal machine axis Z.
A grinding spindle carrier 323 is guided on the stand 321 so as to be vertically displaceable. The direction of movement of the grinding spindle carrier defines the vertical machine axis Y. The grinding spindle carrier is equipped with a receiving cone 347 for receiving a grinding wheel flange.
A table 338 is slidably mounted on the machine bed 334 transversely to the direction of movement of the stand 321, that is to say in the direction of the X axis.
The working area of the grinding wheel is protected by a cover 57. In the case of FIGS. 3 and 4, the grinding wheel magazine is not fastened on the table 338, but is designed as a linear magazine 58 and is carried by a portal 59 above the machine. The linear magazine 58 consists of grinding wheel holders 61 a - d arranged horizontally next to one another, which can be moved in the direction of a double arrow 64 by means of a spindle 63 driven by a motor 62. Each grinding wheel holder 61a to 61d carries a grinding wheel 349a to 349d, which can be provided for the grinding wheel change by shifting the linear magazine 58 in the direction of the double arrow 64 as required.
This embodiment of the grinding machine according to the invention has the advantage that the magazine 58 is arranged above the grinding machine, ie above the head of the operator, and therefore does not take up any space in the working area of the machines. The grinding wheel change is carried out in this case by moving the grinding spindle carrier 323 in the Y direction upwards and by moving the stand 321 carrying the grinding spindle carrier in the Z direction, while at the same time by moving the magazine 58 in the direction of the arrow 64, the respectively desired holder 61 a , b, c or d is brought into the transfer position.
FIG. 5 shows a detail from a view of another embodiment of the grinding machine proposed according to the invention, which essentially corresponds to that described in FIG. 2. The same parts are therefore provided with the same reference numerals, but increased by 500.
A grinding spindle carrier 523, which carries a grinding spindle 522 with a horizontal spindle axis, is mounted vertically displaceably in the Y direction on the stand 521. The grinding spindle 522 is surrounded by a protective housing 531. The vertical guides of the grinding spindle support 523 are covered and protected by sliding plates 67. On the table 538, which is mounted displaceably in the direction of the machine axis X, a grinding wheel magazine 541 designed as a rotating magazine is arranged, which has grinding wheel holders 544 in two horizontal planes 69 and 69 'one above the other around its axis of rotation, which bear grinding wheels 549.
The magazine 541, like the magazines shown in connection with FIGS. 2, 6, 7 and 8, rests on a partial table 73 designed as a rotary indexing table, which effects a gradual rotation of the magazine and ensures a precise locking after the rotation. Such turntables are known and are sold, for example, by the company SMP (69500 Bron France). The embodiment of the grinding machine proposed according to the invention shown in FIG. 5 offers an increased number of storage spaces for grinding wheels to be kept in the grinding wheel magazine. The number of storage spaces can be increased by increasing the number of levels. Access to the storage locations in different levels of the rotary magazine is guaranteed by the fact that the grinding spindle can be moved in the Y direction.
The machine therefore offers the possibility of having a large number of grinding wheels available in a small space. This magazine is particularly important for double-head grinding machines with two parallel grinding spindles, since it allows the grinding wheel to be changed on both spindles at the same time.
FIG. 6 shows a plan view of a grinding wheel magazine, as can be used, for example, in the machine shown in FIG. 2. The same parts are therefore provided with the same reference numerals as in FIG. 2, but increased by 600. The grinding wheel magazine 641 is designed as a rotating magazine which can be rotated step by step about a vertical axis of rotation in the direction of the double arrow 642. For this purpose, what is not shown in FIG. 6 is stored like magazine 541 of FIG. 5 on a partial table. The magazine 641 has grinding wheel holders 644a, b and c which carry grinding wheels 649a, b and c. The grinding wheels are attached to flanges 626. Each flange has a two-sided clamping bolt 648 which carries clamping heads 74 and 74 'at its axial ends.
The clamping device 646 in the grinding wheel holder 644a has grippers 76 which are pivotably articulated on a pull rod 77. The pull rod can be moved hydraulically, electromagnetically, electromotively or pneumatically in the direction of a double arrow 79 by means of a piston. If the pull rod 77 is moved upwards in the illustration in FIG. 6, the grippers 76 open and release the clamping head 74 '. If the pull rod is moved in the opposite direction, the grippers close around the clamping head 74 ', so that the flange 626 is held on the holder 644a.
According to FIG. 6, the carrying body 643 of the magazine 641 carries on one side a device 81 for cleaning the receiving cone of the grinding spindle. This consists of one
Housing 82 with an inner cone 83, in its area
Coolant or air supplies 84 open. In addition, the inner cone is provided with a felt covering 86, where brushes can also be provided. Before picking up a new grinding wheel from the magazine, the cleaning cone 81 of the grinding spindle can be cleaned so that the
Seat of the grinding wheels on the receiving cone is improved. Thanks to the device proposed according to the invention, the cleaning of the receiving cone is also carried out fully automatically.
FIG. 7 shows a grinding wheel magazine 741 in plan view, which is constructed like that described in connection with FIG. 2. The same parts are denoted by the same reference numerals, increased by 700. The magazine support body 743 again contains four grinding wheel holders 744a to d with grinding wheels 749a to d. The
The clamping device for the grinding wheel flange is designed as in the grinding wheel magazine 641 according to FIG. 6 and is not shown in detail. It is cylindrical
Bearing pin 66 included. According to Figure 7 is the bearing pin
66 of the grinding wheel holder 744a mounted in a cylinder 51 in the support body 743 and in the direction of this
Double arrow 52 axially movable.
As a drive for the axial movement of the grinding wheel holder 744a serves a Kol ben 53, which can be actuated pneumatically, electromotively, electromagnetically or hydraulically in the cylinder 51. This design of the grinding wheel magazine 741 is for such
Particularly suitable cases in which the grinding machine does not have a machine axis running in the Z direction, in which a displacement of the table 738 in the direction of the spin axis is therefore not provided.
FIG. 8 shows a grinding wheel magazine 841 of the type described above, which is arranged on a dividing table 73 on a table 838 which can be moved linearly in the X direction. This magazine 841, which is otherwise constructed in the same way as that previously described, is assigned a measuring device 54, which scans the circumference of the grinding wheels 849 in magazine 841 with a measuring arm 56 and displays this on a scale 55. The measured value can be used to identify a grinding wheel or to control the infeed or the dressing tool. It goes without saying that instead of a scale 55 displaying the measured value, a connection can be provided to a control device which automatically carries out the corresponding controls.