WO2014198719A1 - Verfahren zum schleifen von federenden und federendenschleifmaschine - Google Patents

Verfahren zum schleifen von federenden und federendenschleifmaschine Download PDF

Info

Publication number
WO2014198719A1
WO2014198719A1 PCT/EP2014/062025 EP2014062025W WO2014198719A1 WO 2014198719 A1 WO2014198719 A1 WO 2014198719A1 EP 2014062025 W EP2014062025 W EP 2014062025W WO 2014198719 A1 WO2014198719 A1 WO 2014198719A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
grinding
temperature
spring
helical compression
compression springs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2014/062025
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Wurster
Jürgen Wolf
Martin Schnizler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wafios AG
Original Assignee
Wafios AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wafios AG filed Critical Wafios AG
Priority to CN201480033839.3A priority Critical patent/CN105722640B/zh
Priority to EP14729888.9A priority patent/EP2849919B1/de
Publication of WO2014198719A1 publication Critical patent/WO2014198719A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/10—Single-purpose machines or devices
    • B24B7/16—Single-purpose machines or devices for grinding end-faces, e.g. of gauges, rollers, nuts, piston rings
    • B24B7/167—Single-purpose machines or devices for grinding end-faces, e.g. of gauges, rollers, nuts, piston rings end faces coil springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/14—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the temperature during grinding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/02—Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/10—Single-purpose machines or devices
    • B24B7/16—Single-purpose machines or devices for grinding end-faces, e.g. of gauges, rollers, nuts, piston rings
    • B24B7/17—Single-purpose machines or devices for grinding end-faces, e.g. of gauges, rollers, nuts, piston rings for simultaneously grinding opposite and parallel end faces, e.g. double disc grinders

Definitions

  • the invention relates to a method for grinding spring ends of helical compression springs according to the preamble of claim 1 and to a spring end grinding machine, in particular suitable for carrying out the method, according to the preamble of claim 14.
  • Helical compression springs are machine elements that are required in numerous applications in large numbers and different designs. Helical compression springs are needed for example as suspension springs or valve springs in large quantities in the automotive industry. A helical compression spring may be described as a coiled or wound compression spring of wire with spaces between turns.
  • the spring ends i. the two axial end portions of the helical compression springs.
  • the spring ends are used to transfer the spring force to the connector body and are usually designed so that at each spring position as axial as possible compression is effected.
  • the spring end grinding i. the material-removing machining of the spring ends by means of grinding, contributes in this context to create at the spring ends at right angles to the spring axis sufficient contact surfaces for the connection body.
  • Spring end grinding is part of the process chain for producing a helical compression spring made of cold-formed wire. This process chain includes many further production steps, which ultimately lead to a ready-to-install helical compression spring. Economical production of helical compression springs is only possible if efficient manufacturing processes are implemented in the various process stages. The spring end grinding is of particular importance, since a large part of the production costs incurred in helical compression springs account for this operation. Therefore, considerable efforts are being made to optimize the spring end grinding process so that the helical compression springs can be produced with high productivity without affecting the quality of the manufactured products.
  • the double side plan grinding method with unstressed springs has become established in many areas.
  • grinding with rotating rendem tool is known to be a machining process with geometrically indeterminate cutting.
  • the designation of the double side grinding process depends on the type of surfaces to be created (flat surfaces), the number of surfaces to be ground (two), the mainly engaged part of the grinding wheel (side surface) and the process (grinding).
  • a special feature of this method is the fact that the helical compression springs apply the grinding pressure itself.
  • a numerically controlled spring end grinding machine suitable for the double side grinding method has a grinding unit, a loading unit, and a control unit for controlling the loading unit and the grinding unit.
  • the grinding unit has a grinding wheel pair with two rotatable grinding wheels, the axes of rotation of which are normally arranged coaxially with each other or slightly tilted against each other. Between the mutually facing side surfaces of the grinding wheels a grinding space is formed.
  • the loading unit has at least one more or less axially parallel with the grinding wheels rotatable loading plate, which has a plurality of off-axis spring housings for receiving in each case a coil spring.
  • the spring axes of the helical compression springs accommodated in the spring receptacles should thereby stand as parallel as possible to the axis of rotation of the loading unit and thus perpendicular to the grinding side surfaces of the grinding wheels.
  • the distance between the center of rotation of the loading plate and the grinding wheel center determines the position of the grinding path.
  • the track or track describes the path that the helical compression spring travels over the grinding wheel when the loading plate rotates.
  • the track, the grinding speed, the loading plate speed and the grinding pressure together determine the achievable grinding performance.
  • the grinding performance is limited by the permissible temperature of the spring material and the performance of the grinding wheels. If the spring material becomes too hot, it can lead to Changes occur that adversely affect the subsequent spring behavior and / or the strength of the material. Therefore, material overheating should be avoided if possible.
  • Some methods provide for active cooling of the grinding space and / or the loading tray by means of corresponding cooling devices.
  • grinding room cooling for example, fresh air is blown directly into the grinding room with the aim of cooling the helical compression springs, the chips and the abrasive grains, dissipating the frictional heat and blowing out the chip spaces.
  • a corresponding cooling device has one or more supply channels for cooling air, which open into the grinding space. Cooling air is blown into the helical compression springs during charging plate cooling.
  • a corresponding cooling device has one or more supply channels for cooling air, which open in the vicinity of the trajectories of the coil springs near the loading plate. The aim here is to increase the specific removal capacity by keeping the temperature of the helical compression springs in the process as constant as possible and sufficiently low.
  • Japanese Patent Application JP 2009-279709 A describes a spring end grinding machine for double side surface grinding, in which two parallel cooling plates are mounted directly next to the grinding wheels outside the grinding space, whose mutually facing end faces lie substantially in extension of the mutually facing side surfaces of the grinding wheels ,
  • the cooling plates cooled by a passing cooling fluid define a space between the cooling plates in which the helical compression springs move when the loading plate rotates as soon as they leave the grinding space.
  • the spring ends are in touching contact with the cooling plates. In this way, a contact cooling of the spring ends during a grinding operation is possible.
  • the invention provides a method having the features of claim 1. Furthermore, a spring-end grinding machine with the features of claim 14 is provided. Advantageous developments are specified in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated herein by reference.
  • a method according to the invention of the generic type is characterized in that a temperature signal representing the temperature is determined during the grinding operation on at least one of the helical compression springs by means of a temperature measurement and the spring end grinding machine is controlled in dependence on the temperature signal.
  • the term “during the grinding operation” refers to the time interval between the beginning and the end of a grinding operation, wherein the grinding operation begins when helical compression springs first enter the grinding space and ends when the desired removal is achieved and the last helical compression spring from the grinding space.
  • the grinding process can be operated at the upper performance limit of the removal rate when required, in which overheating is still reliably prevented. Due to the direct temperature monitoring, it is possible to dispense with unnecessarily great safety against overheating of the spring material, which limits the efficiency of the grinding process more than necessary. If necessary, expensive cooling measures can be dispensed with.
  • a spring end grinding machine suitable for carrying out the method has a temperature measuring system with at least one temperature measuring device which is adapted to determine a temperature signal representing the temperature during a grinding operation on at least one of the helical compression springs and deliver it for further processing so that the spring end grinding machine can be used as required in dependence on the Temperature signal can be controlled.
  • the temperature measuring device is arranged in a supply channel for cooling air and / or in a cooling air flow generated by the supply channel.
  • the supply channel carries cooling air from a pressure side with a fan to an orifice area of the supply channel in the vicinity of the grinding wheels and / or the loading plate, in order to cool the components lying in the cooling air flow.
  • the temperature measuring device is located within a more or less th cooling air flow and can thereby be cooled or temperature stabilized.
  • the air flow protects the temperature sensing device from contamination or damage from flying sparks and / or other machining products that could affect the functioning of the temperature measuring device.
  • the temperature measuring device is located within the supply channel, so that the temperature measurement takes place through the mouth region. It would also be possible to arrange a temperature measuring device outside the feed channel, ie beyond the mouth opening, but still in the region of the directed cooling air flow.
  • the temperature is preferably determined as close as possible to (at least) one spring end, e.g. in the region of a first subsequent to a spring end turn. Particularly reliable are measurements directly on the machined by grinding front page.
  • the temperature measurement is preferably carried out without contact via detection and evaluation of emitted heat radiation.
  • a pyrometer or a thermal imaging camera can be used as a temperature measuring device.
  • the use of (at least) one thermal imaging camera (line camera or area camera) offers the additional advantage of a spatially resolving temperature measurement, which can be measured simultaneously or offset in time at two or more spaced measuring positions on a helical compression spring or on a plurality of different helical springs.
  • the arrangement in the cooling air flow has been found to be particularly useful, since without appropriate protective measures or unfavorable arrangement could pollute the entrance window and / or be damaged by burning of sparks, whereby the measurement accuracy can be affected .
  • an automatic control of at least one grinding parameter takes place as a function of the spring temperature or of the temperature signal representing it.
  • the temperature measuring device is wired or wirelessly connected to the control unit for signal transmission and in the control unit is a control program is active, which is configured to process the temperature signal or a signal derived therefrom, wherein the control unit at least one operating parameter of the grinding unit and / or Loading unit in response to the temperature signal during the grinding operation changes.
  • the changeable operating parameters may include the rotational speed of the loading plate and the rotational speeds of the two grinding wheels, which can be preferably changed independently. If the spring end grinding machine is set up for the infeed grinding, alternatively or additionally, the infeed of a grinding wheel which can be fed towards the other grinding wheel can be controlled as a function of the temperature signal.
  • a semi-automatic control would be possible in which an operator is involved in the control process. This can be done, for example, by activating a display device, for example a visual display device and / or an acoustic display device, on the basis of the temperature signal if the temperature signal indicates heating of the helical compression springs beyond a still valid threshold value. As a result, the operator is given the opportunity to intervene by changes in operating parameters of the grinding unit and / or the loading unit in the grinding process in order to avoid overheating of the helical compression springs.
  • a display device for example a visual display device and / or an acoustic display device
  • the temperature-dependent control or regulation can be used in the through-Iaufvon and the delivery process.
  • a feed movement of one of the grinding wheels takes place in order to grind the helical compression springs to the final dimension.
  • This may be, for example, a constant or clocked feed movement proportional to the grinding force, which is generated by means of electronic control.
  • the spring end grinding machine is set up for the process of Zustellschleifens and operated in the delivery process.
  • infeed grinding during the grinding operation, at least one of the grinding wheels is delivered towards the other grinding wheel at a feed rate predetermined by the control unit. It is possible to control the feed rate in response to the temperature signal, so perform a temperature-dependent control of the feed rate.
  • a particularly high productivity is achieved in some embodiments in that the delivery is carried out with a predetermined, possibly adjustable by the operator, maximum delivery speed until a dependent of the type of helical compression spring and other process parameters switching point is reached, in which the temperature up to has approached a predetermined temperature difference to a predetermined limit temperature.
  • “Temperature limit” here is a temperature of the spring material is considered, beyond which temperature-related material damage can not be reliably excluded ..
  • the grinding process should therefore be driven so far as possible, that the limit temperature is not reached
  • the feed rate is then reduced to such an extent that the limit temperature is not exceeded, in particular of the switching point are controlled so that a temperature difference to the limit temperature remains substantially constant. In this case, therefore, it is still possible to continue driving at an optimum delivery speed close to the performance limit of the process, but on the safe side with regard to the danger of overheating.
  • a limit temperature corresponding to a barely tolerable maximum temperature can be set, and the control can be performed such that the temperature of the helical compression spring at no time during the grinding operation exceeds predetermined limit temperature. Possibly. Exceptions may be permitted in the initial phase of a grinding operation, if it is ensured that possibly overheated areas are removed sufficiently strongly in the further course of the grinding operation, so that the finished product does not contain any portions which may have been damaged by overheating.
  • it is in principle possible to measure the temperature of the helical compression spring during the grinding engagement so while the helical compression springs are within the grinding space, it is preferred if the temperature signal is detected outside the grinding space.
  • a particularly reliable control process is achieved in some embodiments by the fact that the determination of the temperature signal on a helical compression spring takes place immediately after the exit of the helical spring from the grinding space.
  • the helical compression springs are usually rotated several times on a circular arc. gene slideways transported through the grinding room.
  • the determination of the temperature signal thus takes place at the beginning of the non-invasive circulation phase, ie at the beginning of an intermediate cooling phase.
  • the temperature signal can be regarded as representative of the maximum temperature reached during the grinding operation, with at most a small constant difference from the actual maximum temperature reached , As a result, the control is particularly reliable process.
  • a temperature decrease resulting from the grinding process or characteristic of the current grinding process can be used for given parameters such as infeed, speed, possibly spring parameters or the like. detected and e.g. be quantified by a temperature difference.
  • the influence of the environment or the cooling outside of the grinding space can be detected and taken into account in the control. You can thereby get a learning process.
  • a loading plate has two, three or more arranged in concentric rings spring mounts, so that per unit of time large numbers of helical compression springs can be ground.
  • helical compression springs are arranged at different radial distances from the axis of rotation of the loading plate.
  • separate temperature signals are detected and processed together for at least two radial distances. If the temperature is measured in two, three or more different radial positions, uneven wear of the grinding wheel in the radial direction can be identified, for example via the temperature difference. This makes it possible, for example, to determine an optimum time for dressing the grinding wheels, which can be achieved, for example, when the temperature difference exceeds a predetermined difference value.
  • data for a radial dressing profile of a grinding wheel are determined on the basis of the separate temperature signals and / or the state of wear of the grinding wheel is evaluated on the basis of the separate temperature signals.
  • the temperature is recorded again immediately after dressing at radially different positions. This allows you to monitor a dresser change and determine the best time to replace the dresser.
  • the temperature measuring device can operate on different principles.
  • at least one surface temperature sensor is provided, for example in the form of an infrared camera or thermal imaging camera. If necessary, two or more measuring ranges can be defined in its image field, so that at the same time the temperature can be measured at different points of a helical compression spring or at different helical compression springs. It is also possible to use one or more punctiform temperature measuring sensors.
  • a movable shield which may be e.g. can be configured arcuate and / or angled and in its operating position closes the grinding space in the direction of the exposed part of the Ladetel- lers.
  • a temperature measuring device is attached to the side facing away from the grinding wheels of the shield.
  • a cooling device may have a supply channel for cooling air, which opens outside the grinding space above the loading plate.
  • the temperature measuring device e.g. a thermal camera, may be disposed within this supply channel.
  • a further development of the method and the device takes into account that there is a time-dependent functional relationship (ie a time function) between a change of a grinding parameter and a concomitant change in the temperature of helical springs, which depends, among other things, on the grinding conditions (such as Eg speed, feed rate, type of grinding wheels), of which for the Helical compression spring used wire, may depend on the spring shape and other parameters. Taking these relationships into account, a more precise and even more efficient process is possible.
  • reference control operating data are stored in a memory of the control unit and represent at least one time-dependent functional relationship between the change of a grinding parameter and a dependent change in the temperature of helical compression springs, the grinding process taking into account the reference grinding operation data is controlled.
  • a predictive (predicative) control of the grinding operation is possible.
  • at least one reference grinding operation for determining reference grinding operation data is preferably carried out before a grinding operation intended for a production process. These are thus determined experimentally.
  • the data obtained should also be checked in this case by means of experiments and optionally refined.
  • a reference grinding operation typical parameters such as the infeed speed and / or the cutting speed are changed and the temporal and / or the value influence of the change of these parameters on the temperature of the helical compression springs is measured.
  • rules and / or formulas can be derived, from which the control unit can derive, for example, at which time a correction has to be made in which way to reliably avoid exceeding a permissible maximum temperature during the grinding operation.
  • the deliverable grinding wheel may be delivered very quickly, ie at a high delivery speed, so that the temperature of the ground springs rises steeply. Without predictive control, the delivery could be stopped, for example, when a predetermined maximum allowable temperature has been reached.
  • the correct time can be set based on the reference loop operation data. In order to reduce the preload quickly, it may even be necessary to drive the delivery in the negative area. With the help of one or more reference grinding operations or grinding tests It is also possible to determine the optimum time for the beginning of the change in the feed rate and also for the extent of the change in order to avoid an overshoot of the temperature.
  • one or more blowers are typically provided, which blow air into the areas to be cooled via suitable lines or supply channels.
  • These measures of cooling provide usually only in conjunction with a sufficient suction the desired air flow and cooling effect.
  • suction is meant here the removal of process-related accumulating components from the work area of the machine. For example, metallic chips and metal particles, abrasive abrasion, process heat and sparks as well as vapors of organic and inorganic lubricants are extracted. Extraction fans with considerable suction are usually provided for this purpose.
  • an optimization of the introduction of air into the grinding machine and / or the extraction can be achieved by the control of blowers for air supply and / or for the extraction of air as a function of temperature signals of the temperature measurement.
  • the current blower output can be regarded as a further operating parameter of the spring end grinding machine. In this way, the blower and the extraction can be optimized in terms of power requirements and efficiency.
  • blower outputs can be adjusted accordingly to values below their maximum blower output, so that an energy-efficient operation while avoiding overheating of the helical compression springs is ensured.
  • maximum blowing power for blowing and / or suction is started at the beginning of a grinding operation. Thereafter, the fan power is reduced step by step or continuously according to a predeterminable timing scheme and the effect on the coil spring temperature is monitored.
  • Fig. 1 shows a schematic side view of a spring end grinding machine according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2 shows a perspective view of details of the spring end grinding machine of Fig. 1;
  • Fig. 3 shows a schematic side view of the area of the grinding wheels and a loading plate during a grinding operation
  • Fig. 4 is a schematic plan view of the area of the grinding wheels and a loading plate during a grinding operation
  • Fig. 5 shows graphs for the dependence of the temperature of helical compression springs on the grinding time at different radial distances of the helical compression springs from the center of rotation of the loading plate for a freshly dressed grinding wheel (Figure 5A) and for a radially unevenly worn grinding wheel (Figure 5B);
  • Fig. 7 shows a schematic detail of another embodiment with a temperature measuring device in a lateral extension of a cooling air supply channel.
  • a vertically constructed spring end grinder 100 which is used for the dry machining of helical compression springs (also referred to simply as springs) in the double Side plan grinding method with unstressed springs is set up in the delivery process.
  • the machine is built in single construction with two grinding spindles and two loading plates. It essentially comprises a grinding unit 120, a loading unit 150 and a control unit 160 for controlling controllable components of the loading unit 150 and the grinding unit 120.
  • the grinding unit 120 has a grinding wheel pair with two coaxially rotatable grinding wheels 130, 140, between which a grinding space 135 is formed during operation of the machine.
  • the upper grinding wheel 130 is fixed to the lower end of an upper grinding spindle 132, which is mounted with a vertical axis of rotation 134 in the upper part of the support structure of the grinding unit and can be driven by an upper motor 136.
  • the lower grinding wheel 140 is supported by a lower grinding spindle 142 rotatably mounted in the lower part of the support structure, which can be rotated by a lower motor 146 about a vertical axis of rotation 144 which is coaxial with the axis of rotation 134 of the upper grinding spindle.
  • the height-variable grinding space is bounded upward by the side surface 131 of the upper grinding wheel 130 substantially perpendicular to the rotation axis 134 and the lower grinding wheel side surface 141 oriented substantially perpendicular to the lower rotation axis 144.
  • the upper functional unit with upper grinding spindle 132 and motor 136 is height-adjustable for adaptation to different spring lengths.
  • the lower grinding spindle can be moved vertically to allow adaptation to different spring lengths.
  • it is provided as an option to bring one of the grinding wheels or one of the grinding spindles in a defined skew.
  • the upper grinding spindle 132 can be delivered by moving parallel to the spindle axis 134 in the direction of the lower grinding wheel, wherein the feed rate or the feed rate profile can be predetermined by the control unit 160.
  • the loading unit 150 arranged immediately adjacent to the grinding unit 120 has two loading plates 160, 170 which are infinitely rotatable parallel to the grinding wheels and are jointly supported by a turntable 180 which is rotatable about a vertical axis of rotation 182 by means of a drive, not shown.
  • the first loading plate 160 is supported by a first loading plate shaft 162, which is mounted with vertical axis of rotation 164 on the turntable.
  • the first loading tray is located in Fig. 1 in its working position with partial engagement in the grinding room.
  • the second loading plate 170 is supported by a second loading plate shaft 172 which is around a vertical Rotary shaft 174 is rotatable.
  • the axes of rotation of the loading plates are at equal radial distances from the axis of rotation 182 of the turntable at diametrically opposite positions.
  • the second loading plate is in its loading position, which allows a mechanical or manual loading and unloading of the spring retainers.
  • the loading plates are each easily interchangeable to set up the machine for different spring geometries.
  • the loading plate shafts can each be driven by their own drives. It is also possible to attach a single drive in the region of the working position and to mechanically couple the loading plate shaft of the loading plate driven into the working position to this drive (cf EP 0 722 810 B1). Instead of a turntable, linearly movable units could also be provided as carriers for the loading plates (see DT 1 652 125).
  • Each loading plate has a plurality of off-axis to its axis of rotation arranged spring receivers 166, each to receive a single helical compression spring F for processing.
  • Helical compression springs generally have a cylindrical shape, other shapes, such as. Conical shapes, convex or concave double-conical shapes or cylindrical shapes with tapered spring ends are possible.
  • Spring housings can be used with and without spring boxes.
  • One-storey or multi-level loading plates can be used.
  • the loading plates are one-story and have spring receptacles in three different radial distances from the axis of rotation of the loading plate.
  • the spring retainers are arranged in three concentric rings or rows around the axis of rotation (see Fig. 2 or 4).
  • the loading plates can be moved by rotation of the turntable 180 between each working position and a loading position back and forth.
  • the first loading plate 160 is in its working position
  • the second loading plate 170 is in the loading position.
  • the axial distance between the center of rotation of the grinding wheels, ie their axes of rotation, and the axis of rotation 164 of the loading plate is dimensioned so that all spring recordings upon rotation of the loading plate about its axis of rotation on a circular arc slideway or track through the grinding space between the rotating Grinding wheels are transported.
  • the two opposite spring ends of the helical compression springs located in the grinding space are each simultaneously ground by the side surfaces of the grinding wheels coming into contact therewith.
  • the achievable removal rate is essentially determined by the position of the track of the individual helical compression springs in the grinding space, by the grinding speed, the loading plate speed and the grinding pressure generated at the respective machined surfaces.
  • the spring end grinding on the loading unit side facing the grinding unit has a vertically movable shield 128, which may be made in one or more parts and in the example arcuately designed angled.
  • the protective shield When setting up the machine, the protective shield has moved upwards so that the area between the grinding wheels is easily accessible. Before the start of the grinding operation, the protective shield is moved down until its lower edge lies a short distance above the recorded in the loading plate coil springs.
  • the spring-end grinding machine is equipped with a cooling device which is adapted to cool the loading plate and the helical compression springs held therein during the grinding by means of cooling air.
  • the cooling device has two supply channels 200, 210 for cooling air (see Fig. 4), which lead to a fan on the pressure side and open outside of the grinding space above the loading plate.
  • the supply channel 200 shown in Fig. 1 leads from above perpendicular to the top of the arranged in the working position loading plate 160.
  • the mouth opening 202 is located at a small distance (a few centimeters) above the exit region where the helical compression springs leave the grinding room.
  • the orifice is relatively narrow in comparison to the diameter of the feed channel in the more distant cylindrical region, may, for example, have the shape of a rectangular slit (cf., for example, orifice 212 of the supply channel 210 in FIG. 4), thereby producing a cooling air curtain.
  • the radial direction of the loading plate extends over all three rows of spring housings.
  • the spring end grinding machine 100 can be operated with very high productivity, without the risk of overheating of the currently processed helical compression springs and a consequent impairment of the spring quality. This is achieved in the spring end grinding machine 100 in that during the grinding process or during a grinding operation, the temperature of the springs is measured and the feed speed of the upper grinding wheel is controlled based on the temperature measurement, that can always be ground with a maximum feed rate, in which a material-changing overheating is still reliably avoided. If, for example, the sharpening of one of the grinding wheels changes by self-sharpening and / or by intermediate dressing, this can be detected with the aid of the temperature measuring system and it is possible to react directly by adjusting the feed rate during grinding without operator intervention.
  • the temperature measuring system of the embodiment has a temperature measuring device in the form of a thermal imaging camera 190, which is connected to the control unit 160.
  • the thermal imager 190 is mounted within the feed channel 200 at a suitable distance above the loading tray 160 in the working position such that the tracks of all three rows of spring receivers 166A, 166M, 1661 pass through the generally rectangular two-dimensional frame 192 of the thermal imager.
  • the temperature measurement takes place through the mouth 202.
  • the thermal imaging camera has a two-dimensional temperature sensor sensitive to infrared light, which allows a two-dimensional spatially resolving temperature measurement.
  • the thermal imaging camera is directed from above onto the helical compression springs emerging from the grinding space, so that the temperature at the upper end faces of the helical compression springs, which have been processed immediately beforehand, can be measured immediately after leaving the grinding space (see arrows in FIG. 3).
  • multiple measurement ranges for a simultaneous temperature measurement can be defined, so that it is possible to generate separately for each of the three rows of helical compression springs own temperature signal and forward it to the controller 160.
  • the thermal imager 190 is cooled by the cooling air flowing around it and thereby kept at a uniform temperature, as a result of which the measurement results remain stable over the long term.
  • the cooling air flowing towards the orifice 202 reliably protects the entrance window of the thermal imager from sparks and other particulate processing products, e.g. otherwise could reach the area of the thermal imaging camera due to turbulence. As a result, the thermal imaging camera no longer has to be removed for cleaning or maintenance purposes.
  • a temperature measuring system which has a temperature measuring device 795 configured as a thermal imaging camera, which is arranged in a lateral extension 210 of the feed channel 200 outside the vertical main channel, but inside the protective housing of the feed channel.
  • the lateral extension can, as shown, lie in a radial plane to the axis of rotation of the loading plate, but possibly also have a different orientation, for example in the tangential direction to the raceway of the springs.
  • the entrance window of the thermal imaging camera is located near the mouth of the lateral extension in the vertical main channel of the cooling air supply such that this Temperarturmess beautifully is disposed in a cooling air flow generated by the supply channel, which also extends into the lateral extension so that a cooling effect is present , Also with this arrangement Protects the flowing towards the mouth opening 202 cooling air the entrance window of the thermal imager reliably against sparks and other particulate processing products, so that the thermal imager does not have to be removed practically for cleaning or maintenance purposes.
  • the temperature measurement takes place as in the other variant through the mouth opening 202 therethrough at the top of the recorded in the loading plate 160 spring F. However, in a direction obliquely to the vertical measuring direction, ie from a different perspective measured.
  • Such an arrangement outside the main vertical channel may e.g. be selected if the cooling air supply in the main channel should not be disturbed.
  • the temperature measuring device 795 in the lateral extension may be provided as an alternative to a temperature measuring device in the main channel.
  • a control program is active, which can further process the temperature signals generated by the (at least one) thermal imaging camera, so that the control of connected to the control unit units of Federendenschleifmaschine can be done on the basis of the results of the temperature measurement.
  • Operating parameters that may be controlled based on temperature signals include, but are not limited to, the infeed of one or more grinding wheels, the speed of the in-position loading plate, the upper grinding wheel speed, and / or the lower grinding wheel speed. On the basis of temperature signals, information on the wear state of the grinding wheels can also be determined. Some possibilities are explained in more detail below. Fig.
  • FIG. 5 shows in the subfigures 5A and 5B above each schematically the state of wear of the lower grinding wheel and including a temperature-time diagram showing the dependence of the temperature T of the faces of helical compression springs in the three different distances from the center of rotation of the loading plate rows in dependence of the grinding time t s .
  • the curve marked “I” represents the temperature curve on the inner row (closest to the center of rotation), the letter “M” represents the middle row, and the letter “A” represents the outer row whose helical compression springs are the largest distance from the center of rotation of the loading plate.
  • FIG. 5A shows the temperature profiles which result from a newly dressed grinding wheel S whose side surface provided for the grinding engagement is still flat and ready to cut.
  • the temperature after a certain grinding time in the helical compression springs of outer row A is slightly higher than in the inner row I. It could also be the other way around.
  • FIG. 5B shows a later situation in which a radially uneven wear of the grinding wheel S has already taken place. It can be seen that the temperature differences between the individual rows have increased. In the inner area of the grinding wheel closer to the center of rotation of the grinding wheel, the wear was lower, so that there is a higher grinding pressure, which causes the higher temperature of the outer row A. It can thus be seen that it is possible to conclude, by measuring the temperature in several radially different positions over the temperature difference and, if applicable, its time course, that the grinding wheel may be wearing unevenly. Thus, for example, an optimal time of dressing can be determined.
  • control unit 160 is programmed so that a dressing process is initiated automatically when the temperature difference AT R becomes greater than a preset temperature difference welding value.
  • a typical temperature profile in a conventional delivery method is shown more schematically in the temperature-grinding time diagram of FIG. 6 as curve "SDT".
  • SDT temperature-grinding time diagram of FIG. 6
  • TEMP shed curve TEMP
  • especially in the initial phase of the delivery can be driven very fast, ie with high infeed speed, without thermally overloading the helical compression springs. This can additionally increase productivity.
  • a limit temperature T G exists for the selected spring material and possibly other spring parameters, exceeding which temperature-related material damage can no longer be reliably ruled out.
  • the grinding process should therefore be run so that a certain safety distance from this limit temperature is reliably maintained.
  • work is to be done with a view to maximizing productivity with overall high delivery speed, so that the grinding operation leads to the desired final dimension in the shortest possible time.
  • the process is now run so that the delivery is initially carried out with a predetermined maximum delivery speed until a switching point SP is reached at which the temperature T has approached to a predetermined temperature difference ⁇ to the limit temperature T G.
  • the feed speed is reduced and then controlled so that the temperature difference .DELTA. ⁇ to the limit temperature remains substantially constant until the desired final dimension of the helical compression springs is reached.
  • the adjustable grinding wheel is retracted so that the temperature drops immediately. It can be seen from the schematic representation in FIG. 6 that the grinding operation in this process is predominantly relatively close to the power limit, but at a sufficient safety distance from the limit temperature, so that the grinding time overall can be markedly lower than in the conventional, more cautious procedure. Based on the embodiments, some process options have been explained. In a non-illustrated embodiment, the temperature can be measured simultaneously or offset in time at both ends of the helical compression springs.
  • a second thermal imaging camera may be provided in the region below the loading plate. It is also possible to perform an oblique measurement through the middle of the spring from above into the region of the remote lower spring end. An in-process temperature measurement during the grinding operation during spring end grinding also makes it possible to precisely align any measures for cooling or suction of the grinding chamber with the grinding material and thus to determine it in a spring-specific manner.
  • servo-controlled nozzles with feedback and / or regulation of the nozzle position can be provided via the spring temperature.

Landscapes

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

Abstract

Ein Verfahren zum Schleifen von Federenden von Schraubendruckfedern (F) wird unter Verwendung einer numerisch gesteuerten Federendenschleifmaschine (100) durchgeführt, die eine Schleifeinheit (120), eine Ladeeinheit (150) und eine Steuereinheit (160) zur Steuerung der Ladeeinheit (150) und der Schleifeinheit (120) aufweist. Die Schleifeinheit (120) hat ein Schleifscheibenpaar mit zwei drehbaren Schleifscheiben (130, 140), zwischen denen ein Schleifraum (135) gebildet ist. Die Ladeeinheit (150) hat mindestens einen im Wesentlichen achsparallel mit den Schleifscheiben (130, 140) drehbaren Ladeteller (160, 170), der eine Vielzahl von außeraxialen Federaufnahmen (166) zur Aufnahme jeweils einer Schraubendruckfeder (F) hat. Während einer Schleifoperation werden in Federaufnahmen (166) aufgenommene Schraubendruckfedern (F) durch Drehung des Ladetellers (160, 170) sukzessive durch den Schleifraum zwischen die drehenden Schleifscheiben (130, 140) transportiert werden und dabei jeweils beide Federenden der im Schleifraum befindlichen Schraubendruckfedern (F) gleichzeitig durch Schleifen bearbeitet. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass während der Schleifoperation an mindestens einer der Schraubendruckfedern (F) durch eine Temperaturmessung ein die Temperatur repräsentierendes Temperatursignal ermittelt wird. Vorzugsweise erfolgt eine Steuerung der Federendenschleifmaschine (100) in Abhängigkeit von dem Temperatursignal. Die Temperaturmessung wird bei einer Ausführungsform mit Hilfe einer Wärmebildkamera (190) durchgeführt. Die Temperaturmesseinrichtung (190) ist in einem zu einer Kühleinrichtung gehörenden Zufuhrkanal (200) für Kühlluft und/oder in einem durch den Zufuhrkanal (200) erzeugten Kühlluftstrom angeordnet.

Description

Verfahren zum Schleifen von Federenden und Federendenschleifmaschine
HI NTERGRUND
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen von Federenden von Schraubendruckfedern gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie auf eine insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignete Federendenschleifmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 14.
Schraubendruckfedern sind Maschinenelemente, die in zahlreichen Anwendungsbereichen in großen Stückzahlen und unterschiedlichen Aus-gestaltungen benötigt werden. Schraubendruckfedern werden beispielsweise als Tragfedern oder Ventilfedern in großen Mengen im Automobilbau benötigt. Eine Schraubendruckfeder kann beschrieben werden als eine gewundene oder gewickelte Druckfeder aus Draht mit Abständen zwischen den Windungen.
Von besonderer Bedeutung für die sichere Funktion von Schraubendruckfedern bei der bestimmungsgemäßen Verwendung sind die Federenden, d.h. die beiden axialen Endbereiche der Schraubendruckfedern. Die Federenden dienen zur Überleitung der Federkraft auf die Anschlusskörper und sind in der Regel so auszubilden, dass bei jeder Federstellung ein möglichst axiales Einfedern bewirkt wird. Das Federendenschleifen, d.h. die Material abtragende Bearbeitung der Federenden mittels Schleifen, trägt in diesem Zusammenhang dazu bei, an den Federenden rechtwinklig zur Federachse ausreichende Auflageflächen für die Anschlusskörper zu schaffen.
Das Federendenschleifen ist ein Teil der Prozesskette zur Herstellung einer Schraubendruckfe- der aus kaltverformtem Draht. Diese Prozesskette umfasst viele weitere Fertigungsschritte, die schließlich zu einer einbaufertigen Schraubendruckfeder führen. Eine wirtschaftliche Fertigung von Schraubendruckfedern ist nur möglich, wenn in den verschiedenen Prozessstufen rationelle Fertigungsprozesse realisiert werden. Dem Federendenschleifen kommt dabei besondere Bedeutung zu, da ein Großteil der anfallenden Herstellungskosten bei Schraubendruckfedern auf diesen Arbeitsgang entfallen. Daher werden erhebliche Anstrengungen unternommen, den Pro- zess des Federendenschleifens so zu optimieren, dass die Schraubendruckfedern mit hoher Produktivität hergestellt werden können, ohne dass die Qualität der gefertigten Produkte beeinträchtigt wird.
Für das Federendenschleifen hat sich in vielen Bereichen das Doppel- Seitenplanschleifverfahren mit ungespannten Federn durchgesetzt. Beim Schleifen mit rotie- rendem Werkzeug handelt es sich bekanntlich um ein spanendes Fertigungsverfahren mit geometrisch unbestimmten Schneiden. Die Bezeichnung des Doppel-Seitenplanschleifprozesses richtet sich nach der Art der zu erzeugenden Flächen (Planflächen), der Anzahl der zu schleifenden Flächen (zwei), dem sich hauptsächlich in Eingriff befindlichen Teil der Schleifscheibe (Seitenfläche) und dem Verfahren (Schleifen). Eine Besonderheit dieses Verfahrens ist die Tatsache, dass die Schraubendruckfedern den Schleifdruck selbst aufbringen.
Eine für das Doppel-Seitenplanschleifverfahren geeignete numerisch gesteuerte Federendenschleifmaschine hat eine Schleifeinheit, eine Ladeeinheit und eine Steuereinheit zur Steuerung der Ladeeinheit und der Schleifeinheit. Die Schleifeinheit hat ein Schleifscheibenpaar mit zwei drehbaren Schleifscheiben, deren Drehachsen normalerweise koaxial zueinander angeordnet oder leicht gegeneinander verkippt sind. Zwischen den einander zugewandten Seitenflächen der Schleifscheiben wird ein Schleifraum gebildet. Die Ladeeinheit hat mindestens einen mehr oder weniger achsparallel mit den Schleifscheiben drehbaren Ladeteller, der eine Vielzahl von außeraxialen Federaufnahmen zur Aufnahme von jeweils einer Schraubenfeder hat. Die Feder- achsen der in den Federaufnahmen aufgenommenen Schraubendruckfedern sollen dabei möglichst parallel zur Drehachse der Ladeeinheit und damit senkrecht zu den schleifenden Seitenflächen der Schleifscheiben stehen.
Zwischen den Achsen der Schleifscheiben und der Drehachse des Ladetellers besteht bei der Schleifoperation ein Abstand. Während einer Schleifoperation werden diejenigen Schrauben- druckfedern, die in Federaufnahmen des Ladetellers aufgenommen sind, durch Drehung des Ladetellers sukzessive durch den Schleifraum zwischen den drehenden Schleifscheiben transportiert. Dabei werden jeweils beide Federenden der im Schleifraum befindlichen Schraubendruckfedern gleichzeitig durch Schleifen bearbeitet.
Der Abstand zwischen dem Drehzentrum des Ladetellers und dem Schleifscheibenzentrum bestimmt dabei die Lage der Schleifbahn. Die Schleifbahn oder Spur beschreibt den Weg, den die Schraubendruckfeder über der Schleifscheibe bei Drehung des Ladetellers zurücklegt. Die Spur, die Schleifgeschwindigkeit, die Ladetellerdrehzahl sowie der Schleifdruck bestimmen gemeinsam die erzielbare Schleifleistung.
Im Hinblick auf eine hohe Produktivität ist man in der Regel bestrebt, eine möglichst hohe Schleifleistung, d.h. einen möglichst hohen Abtrag pro Zeiteinheit, zu erzielen. Die Schleifleistung wird allerdings durch die zulässige Temperatur des Federmaterials und die Leistungsfähigkeit der Schleifscheiben begrenzt. Wird das Federmaterial zu heiß, kann es zu Materialver- änderungen kommen, welche das spätere Federverhalten und/oder die Festigkeit des Materials negativ beeinflussen. Daher sollte Materialüberhitzung nach Möglichkeit vermieden werden.
Einige Verfahren sehen eine aktive Kühlung des Schleifraums und/oder des Ladetellers mittels entsprechender Kühleinrichtungen vor. Bei der Schleifraumkühlung wird beispielsweise Frisch- luft direkt in den Schleifraum eingeblasen mit dem Ziel, die Schraubendruckfedern, die Späne und die Schleifkörner abzukühlen, die Reibungswärme abzuführen und die Spanräume auszublasen. Eine entsprechende Kühleinrichtung hat einen oder mehrere Zufuhrkanäle für Kühlluft, die in den Schleifraum münden. Bei der Ladetellerkühlung wird Kühlluft in die Schraubendruckfedern eingeblasen. Eine entsprechende Kühleinrichtung hat einen oder mehrere Zufuhrkanäle für Kühlluft, die in der Nähe der Bewegungsbahnen der Schraubenfedern nahe dem Ladeteller münden. Ziel dabei ist es, das spezifische Abtragsvermögen dadurch zu erhöhen, dass die Temperatur der Schraubendruckfedern im Prozess möglichst konstant und ausreichend niedrig gehalten wird.
Die japanische Patentanmeldung JP 2009-279709 A beschreibt eine Federendenschleifma- schine für das Doppel-Seitenplanschleifen, bei der unmittelbar neben den Schleifscheiben außerhalb des Schleifraums zwei zueinander parallele Kühlplatten angebracht sind, deren einander zugewandten Stirnflächen im Wesentlichen in Verlängerung der einander zugewandten Seitenflächen der Schleifscheiben liegen. Die mittels eines durchgeleiteten Kühlfluids gekühlten Kühlplatten begrenzen einen zwischen den Kühlplatten liegenden Raum, in welchem sich die Schraubendruckfedern bei Drehung des Ladetellers bewegen, sobald sie den Schleifraum verlassen. Die Federenden stehen dabei im Berührungskontakt mit den Kühlplatten. Auf diese Weise ist eine Kontaktkühlung der Federenden während einer Schleifoperation möglich.
AUFGABE UND LÖSUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Schleifen von Federenden von Schrau- ben druckfedern sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Federendenschleifmaschine bereitzustellen, die mit hoher Produktivität dauerhaft wartungsarm arbeiten können und gleichzeitig eine hohe Sicherheit gegen Überhitzung der bearbeiteten Schraubendruckfedern bieten.
Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die Erfindung ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereit. Weiterhin wird eine Federendenschleifmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 14 bereitgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren der gattungsgemäßen Art zeichnet sich dadurch aus, dass während der Schleifoperation an mindestens einer der Schraubendruckfedern durch eine Tem- peraturmessung ein die Temperatur repräsentierendes Temperatursignal ermittelt wird und eine Steuerung der Federendenschleifmaschine in Abhängigkeit von dem Temperatursignal erfolgt. Die Angabe „während der Schleifoperation" bezieht sich dabei auf das Zeitintervall zwischen dem Beginn und dem Ende einer Schleifoperation, wobei die Schleifoperation beginnt, wenn Schraubendruckfedern erstmalig in den Schleifraum einfahren und endet, wenn der angestrebte Abtrag erzielt ist und die letzte Schraubendruckfeder aus dem Schleifraum ausgefahren ist. Es wird somit eine direkte Temperaturüberwachung an Schraubendruckfedern während der Schleifoperation durchgeführt. Da die Temperaturmessung während der Schleifoperation, also „in process" durchgeführt wird, ist eine zeitnahe temperaturabhängige Steuerung des Schleifprozesses möglich. Die Federendenschleifmaschine ist also bei Bedarf in Abhängigkeit von dem Temperatursignal steuerbar. Eine solche Steuerung ist bei bevorzugten Ausführungsformen vorgesehen, aber nicht zwingend.
Der Schleifprozess kann dadurch bei Bedarf an der oberen Leistungsgrenze der Abtragsleistung betrieben werden, bei der eine Überhitzung noch zuverlässig vermieden wird. Durch die direkte Temperaturüberwachung kann darauf verzichtet werden, mit unnötig großen Sicherhei- ten gegen eine Überhitzung des Federmaterials zu arbeiten, die die Leistungsfähigkeit des Schleifprozesses mehr als nötig einschränken. Auf aufwendige Kühlmaßnahmen kann ggf. verzichtet werden.
Eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Federendenschleifmaschine hat ein Temperaturmesssystem mit mindestens einer Temperaturmesseinrichtung, die dafür eingerichtet ist, während einer Schleifoperation an mindestens einer der Schraubendruckfedern ein die Temperatur repräsentierendes Temperatursignal zu ermitteln und zur Weiterverarbeitung abzugeben, so dass die Federendenschleifmaschine bei Bedarf in Abhängigkeit von dem Temperatursignal gesteuert werden kann.
Die Temperaturmesseinrichtung ist in einem Zufuhrkanal für Kühlluft und/oder in einem durch den Zufuhrkanal erzeugten Kühlluftstrom angeordnet. Der Zufuhrkanal führt Kühlluft von einer Druckseite mit Gebläse zu einem Mündungsbereich des Zufuhrkanals in der Nähe der Schleifscheiben und/oder des Ladetellers, um die im Kühlluftstrom liegenden Komponenten zu kühlen. Die Temperaturmesseinrichtung befindet sich innerhalb eines mehr oder weniger stark gerichte- ten Kühluftstroms und kann dadurch gekühlt bzw. temperaturstabilisiert werden. Außerdem schützt der Luftstrom die Temperaturerfassungseinrichtung vor Verunreinigung oder Beschädigung durch Funkenflug und/oder andere Bearbeitungsprodukte, die die Funktionsfähigkeit der Temperaturmesseinrichtung beeinträchtigen könnten. Vorzugsweise befindet sich die Temperaturmesseinrichtung innerhalb des Zufuhrkanals, so dass die Temperaturmessung durch den Mündungsbereich hindurch erfolgt. Möglich wäre auch eine Anordnung einer Temperaturmesseinrichtung außerhalb des Zufuhrkanals, also jenseits der Mündungsöffnung, aber noch im Bereich des gerichteten Kühlluftstromes.
Da die Federenden sich beim Schleifen stärker aufheizen als Bereiche näher zur Federmitte, wird die Temperatur vorzugsweise möglichst nahe an (mindestens) einem Federende ermittelt, z.B. im Bereich einer ersten an ein Federende anschließenden Windung. Besonders zuverlässig sind dabei Messungen direkt an der durch Schleifen bearbeiteten Stirnseite.
Die Temperaturmessung erfolgt vorzugsweise berührungslos über Erfassung und Auswertung von abgegebener Wärmestrahlung. Hierzu kann z.B. ein Pyrometer oder eine Wärmebildkame- ra als Temperaturmesseinrichtung verwendet werde. Die Verwendung (mindestens) einer Wärmebildkamera (Zeilenkamera oder Flächenkamera) bietet den zusätzlichen Vorteil einer ortsauflösenden Temperaturmessung, bei der gleichzeitig oder zeitlich versetzt an zwei oder mehr mit Abstand zueinander liegenden Messpositionen an einer Schraubendruckfeder oder an mehreren unterschiedlichen Schraubenfedern gemessen werden kann. Bei optischen Temperaturmesseinrichtungen, die ein Eintrittsfenster für Wärmestrahlung haben, hat sich die Anordnung im Kühlluftstrom als besonders nützlich herausgestellt, da ohne entsprechende Schutzmaßnahmen oder bei ungünstiger Anordnung das Eintrittsfenster verschmutzen und/oder durch Einbrennen von Funken beschädigt werden könnte, wodurch die Messgenauigkeit beeinträchtigt werden kann. Vorzugsweise findet eine automatische Regelung mindestens eines Schleifparameters in Abhängigkeit von der Federtemperatur bzw. von dem diese repräsentierenden Temperatursignal statt. Dazu ist bei bevorzugten Ausführungsformen die Temperaturmesseinrichtung an die Steuereinheit kabelgebunden oder drahtlos zur Signalübertragung angeschlossen und in der Steuereinheit ist ein Steuerprogramm aktiv, das zur Verarbeitung des Temperatursignals oder eines daraus abgeleiteten Signals konfiguriert ist, wobei die Steuereinheit mindestens einen Betriebsparameter der Schleifeinheit und/oder der Ladeeinheit in Abhängigkeit von dem Temperatursignal während der Schleifoperation ändert. Zu den veränderbaren Betriebsparametern können beispielsweise die Drehgeschwindigkeit des Ladetellers und die Drehgeschwindigkeiten der beiden Schleifscheiben gehören, die vorzugsweise unabhängig voneinander verändert werden können. Wenn die Federendenschleifmaschine für das Zustellschleifen eingerichtet ist, kann alternativ oder zusätzlich auch die Zustellung einer in Richtung auf die andere Schleif- scheibe zustellbaren Schleifscheibe in Abhängigkeit vom Temperatursignal gesteuert werden.
Als Alternative wäre auch eine halbautomatische Regelung möglich, bei der ein Bediener in den Regelungsprozess einbezogen wird. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass auf Basis des Temperatursignals eine Anzeigeeinrichtung, beispielsweise eine optische Anzeigeeinrichtung und/oder eine akustische Anzeigeeinrichtung aktiviert wird, wenn das Temperatursignal eine Erwärmung der Schraubendruckfedern über einen noch als unkritisch geltenden Schwellwert hinaus anzeigt. Dadurch wird dem Bediener die Möglichkeit gegeben, durch Änderungen von Betriebsparametern der Schleifeinheit und/oder der Ladeeinheit in den Schleifprozess einzugreifen, um eine Überhitzung der Schraubendruckfedern zu vermeiden.
Die temperaturabhängige Steuerung bzw. Regelung kann beim Durch-Iaufverfahren und beim Zustellverfahren genutzt werden. Bekanntlich spricht man vom Durchlaufschleifen, wenn die Schleifschieben während der Schleifoperation nicht zugestellt werden und das Endmaß in einem Durchlauf durch den Schleifraum erreicht wird. Beim Zustellschleifen findet dagegen eine Zustellbewegung einer der Schleifscheiben statt, um die Schraubendruckfedern auf das Endmaß zu schleifen. Es kann sich dabei beispielsweise um eine der Schleifkraft proportionale konstante oder getaktete Zustellbewegung handeln, die mittels elektronischer Regelung erzeugt wird.
Besondere Vorteile ergeben sich dann, wenn die Federendenschleifmaschine für den Prozess des Zustellschleifens eingerichtet ist und im Zustellverfahren betrieben wird. Beim Zustellschleifen wird während der Schleifoperation mindestens eine der Schleifscheiben mit einer durch die Steuereinheit vorgegebenen Zustellgeschwindigkeit in Richtung auf die andere Schleifscheibe zugestellt. Dabei ist es möglich, die Zustellgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem Temperatursignal zu steuern, also eine temperaturabhängige Regelung der Zustellgeschwindigkeit durchzuführen.
Eine besonders hohe Produktivität wird bei manchen Ausführungsformen dadurch erreicht, dass die Zustellung mit einer vorgegebenen, ggf. vom Bediener einstellbaren, maximalen Zustellgeschwindigkeit erfolgt, bis ein von Art der Schraubendruckfeder und von anderen Prozessparametern abhängiger Schaltpunkt erreicht ist, bei dem sich die Temperatur bis auf eine vorgebbare Temperaturdifferenz an eine vorgegebene Grenztemperatur angenähert hat. Als „Grenztemperatur" wird hier eine Temperatur des Federmaterials angesehen, bei deren Überschreitung temperaturbedingte Materialschädigungen nicht mehr zuverlässig ausgeschlossen werden können. Der Schleif prozess sollte daher nach Möglichkeit so gefahren werden, dass die Grenztemperatur nicht erreicht wird. Hierzu dient die ggf. durch Eingaben an der Steuerung einstellbare Temperaturdifferenz, die sozusagen einen Sicherheitsabstand zur Grenztemperatur repräsentiert. Bei dieser Verfahrensvariante kann somit so lange mit der vorgebbaren maximalen Zustellgeschwindigkeit und damit mit maximaler Abtragsleistung geschliffen werden, solange dadurch die Temperatur der Schraubendruckfedern der Federenden der Schraubendruckfedern nicht zu nahe an die Grenztemperatur ansteigt. Nach Erreichen des Schaltpunktes wird die Zustellgeschwindigkeit dann so weit reduziert, dass auch in der Folge die Grenztemperatur nicht überschritten wird. Insbesondere kann die Zustellgeschwindigkeit nach Erreichen des Schaltpunkts so gesteuert werden, dass eine Temperaturdifferenz zu der Grenztemperatur im Wesentlichen konstant bleibt. In diesem Fall kann also weiterhin mit optimaler Zustellgeschwindigkeit immer in der Nähe der Leistungsgrenze des Pro- zesses gefahren werden, aber auf der im Hinblick auf die Gefahr der Überhitzung sicheren Seite.
Allgemein formuliert kann für eine Schleifoperation in Abhängigkeit von Eigenschaften des Federmaterials und der Federn eine Grenztemperatur vorgegeben werden, die einer gerade noch tolerierbaren Maximaltemperatur entspricht, und die Steuerung kann derart durchgeführt wer- den, dass die Temperatur der Schraubendruckfeder zu keiner Zeit während der Schleifoperation die vorgegebene Grenztemperatur übersteigt. Ggf. können Ausnahmen in der Anfangsphase einer Schleifoperation zugelassen werden, wenn sichergestellt ist, dass ggf. überhitzte Bereiche im weiteren Verlauf der Schleifoperation noch ausreichend stark abgetragen werden, so dass das fertige Produkt keine ggf. durch Überhitzung beschädigten Abschnitte enthält. Obwohl es prinzipiell möglich ist, die Temperatur der Schraubendruckfeder während des Schleifeingriffs zu messen, also während sich die Schraubendruckfedern innerhalb des Schleifraums befinden, ist es bevorzugt, wenn das Temperatursignal außerhalb des Schleifraums ermittelt wird. Dies ermöglicht konstruktiv relativ einfache Lösungen, die zudem den Vorteil haben, dass die Temperaturmessung durch den Schleifprozess nicht direkt beeinträchtigt wird. Ein besonders zuverlässiger Steuerungsprozess wird bei manchen Aus-führungsformen dadurch erreicht, dass die Ermittlung des Temperatursignals an einer Schraubendruckfeder unmittelbar nach Austritt der Schraubenfeder aus dem Schleifraum erfolgt. Während einer Schleifoperation werden die Schraubendruckfedern in der Regel mehrfach auf kreisbogenförmi- gen Schleifbahnen durch den Schleifraum transportiert. Dadurch ergibt sich ein Wechsel zwischen einer Schleifphase, in der die Schraubendruckfedern sich zwischen den Schleifscheiben befindet und ihre Federenden geschliffen werden, und einer eingriffsfreien Umlaufphase, die mit dem Ausfahren aus dem Schleifraum beginnt und mit dem erneuten Einfahren der Schrauben- druckfedern in den Schleifraum endet. Vorzugsweise findet die Ermittlung des Temperatursignals also zu Beginn der eingriffsfreien Umlaufsphase statt, also am Anfang einer zwischenzeitlichen Abkühlphase. Da in diesem Fall die Schraubendruckfeder zwischen der Schleifbearbeitung und dem Messzeitpunkt nicht oder nur sehr wenig abkühlen kann, kann das Temperatursignal als repräsentativ für die maximal während des Schleifeingriffs erreichte Temperatur an- gesehen werden, wobei sich allenfalls eine geringe konstante Differenz zur tatsächlich erreichten Maximaltemperatur ergibt. Hierdurch wird die Regelung besonders prozesssicher.
Es ist auch möglich, an mindestens zwei Stellen des eingriffsfreien Umlaufs zu messen, z.B. einerseits unmittelbar nach Austritt aus dem Schleifraum und andererseits unmittelbar vor Eintritt in den Schleifraum. Dadurch kann eine aus dem Schleifprozess resultierende bzw. für den aktuellen Schleifprozess charakteristische Temperaturabnahme für gegebene Parameter wie Zustellung, Drehzahl, evtl. Federparameter o.dgl. erfasst und z.B. durch eine Temperaturdifferenz quantifiziert werden. Somit kann der Einfluss der Umgebung bzw. die Abkühlung außerhalb des Schleifraums erfasst und bei der Steuerung berücksichtigt werden. Man kann dadurch einen lernenden Prozess erhalten. In vielen Fällen hat ein Ladeteller zwei, drei oder mehr in konzentrischen Ringen angeordnete Federaufnahmen, so dass pro Zeiteinheit große Anzahlen von Schraubendruckfedern geschliffen werden können. Werden die Federaufnahmen bestückt, so sind Schraubendruckfedern in unterschiedlichen radialen Abständen zur Drehachse des Ladetellers angeordnet. Bei einer Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass für mindestens zwei radiale Abstände separate Tem- peratursignale erfasst und gemeinsam verarbeitet werden. Wird die Temperatur in zwei, drei oder mehr unterschiedlichen radialen Positionen gemessen, kann beispielsweise über die Temperaturdifferenz ein ungleichmäßiger Verschleiß der Schleifscheibe in Radialrichtung identifiziert werden. Damit lässt sich beispielsweise ein optimaler Zeitpunkt für das Abrichten der Schleifscheiben bestimmen, der beispielsweise dann erreicht sein kann, wenn die Temperatur- differenz einen vorbestimmten Differenzwert übersteigt.
Bei einer Weiterbildung werden auf Basis der separaten Temperatursignale Daten für ein radiales Abrichtprofil einer Schleifscheibe ermittelt und/oder es wird auf Basis der separaten Temperatursignale der Verschleißzustand der Schleifscheibe bewertet. Hierdurch könnten gleichbleibend gute Schleifergebnisse erzielt werden. Durch diese Maßnahmen kann berücksichtigt wer- den, dass die Schleifscheiben in der Regel in Radialrichtung ungleichmäßig verschleißen. Als Folge davon werden in der Regel die Temperaturen derjenigen Schraubendruckfedern, die näher am äußeren Umfang der Schleifscheibe geschliffen werden, geringer sein als die Temperaturen derjenigen Schraubendruckfedern, die näher am Drehzentrum der Schleifscheiben vorbei- laufen. Diese Ungleichmäßigkeit kann durch Abrichten verringert bzw. beseitigt werden.
Bei einer Verfahrensvariante wird die Temperatur unmittelbar nach dem Abrichten wieder an radial unterschiedlichen Positionen erfasst. Damit lässt sich eine Veränderung des Abrichters überwachen und es kann der optimale Zeitpunkt für einen Austausch des Abrichters festgestellt werden. Die Temperaturmesseinrichtung kann nach unterschiedlichen Prinzipien arbeiten. Bei manchen Ausführungsformen ist mindestens ein flächig messender Temperatursensor vorgesehen, beispielsweise in Form einer Infrarot-Kamera bzw. Wärmebildkamera. In dessen Bildfeld können ggf. zwei oder mehr Messbereiche definiert werden, so dass zeitgleich die Temperatur an unterschiedlichen Stellen einer Schraubendruckfeder oder aber an unterschiedlichen Schrauben- druckfedern gemessen werden kann. Es ist auch möglich, einen oder mehrere punktförmig messende Temperaturmesssensoren zu verwenden.
Bei manchen Ausführungsformen von Federendenschleifmaschinen ist ein verfahrbarer Schutzschild vorgesehen, welcher z.B. bogenförmig und/oder gewinkelt ausgestaltet sein kann und in seiner Betriebsstellung den Schleifraum in Richtung des freiliegenden Teils des Ladetel- lers abschließt. Vorzugsweise ist eine Temperaturmesseinrichtung an der den Schleifscheiben abgewandten Seite des Schutzschildes angebracht. Dadurch kann die Temperaturmessung unmittelbar nach Austritt der Schraubendruckfedern aus dem Schleifraum erfolgen. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass die Temperaturmessung durch evtl. direkten Funkenflug nicht gestört wird. Eine Kühleinrichtung kann einen Zuführkanal für Kühlluft haben, der außerhalb des Schleifraums oberhalb des Ladetellers mündet. Die Temperaturmesseinrichtung, z.B. eine Wärmekamera, kann innerhalb dieses Zufuhrkanals angeordnet sein.
Eine Weiterbildung des Verfahrens und der Vorrichtung berücksichtigt, dass es zwischen einer Veränderung eines Schleifparameters und einer damit einhergehenden bzw. dadurch verur- sachten Veränderung der Temperatur von Schraubenfedern einen zeitabhängigen funktionalen Zusammenhang (d.h. eine Zeitfunktion) gibt, welcher unter anderem von den Schleifbedingungen (wie z.B. Drehzahl, Zustellgeschwindigkeit, Art der Schleifscheiben), von dem für die Schraubendruckfeder verwendeten Draht, von der Federform und weiteren Parametern abhängen kann. Bei Berücksichtigung dieser Zusammenhänge ist eine präzisere und noch effizientere Verfahrensführung möglich. Dazu kann vorgesehen sein, dass in einem Speicher der Steuereinheit Referenzschleifoperationsdaten gespeichert werden bzw. gespeichert sind, die mindes- tens einen zeitabhängigen funktionalen Zusammenhang zwischen der Änderung eines Schleifparameters und einer davon abhängigen Änderung der Temperatur von Schraubendruckfedern repräsentieren, wobei der Schleifprozess unter Berücksichtigung der Referenzschleifoperationsdaten gesteuert wird. Dadurch ist eine vorausschauende (prädikative) Regelung der Schleifoperation möglich. Um besonders realistische und zuverlässige Referenzschleifoperationsdaten zu erhalten, wird vorzugsweise vor einer für einen Produktionsprozess vorgesehenen Schleifoperation mindestens eine Referenzschleifoperation zur Ermittlung von Referenzschleifoperationsdaten durchgeführt. Diese werden somit experimentell ermittelt. Grundsätzlich ist es auch möglich, auf Basis geeigneter Modelle Referenzschleifoperationsdaten theoretisch zu ermitteln. Vorzugsweise soll- ten die erhaltenen Daten auch in diesem Fall anhand von Experimenten überprüft und gegebenenfalls verfeinert werden.
Bei einer Referenzschleifoperation werden typische Parameter, wie z.B. die Zustellgeschwindigkeit und/oder die Schnittgeschwindigkeit geändert und der zeitliche und/oder der wertmäßige Einfluss der Änderung dieser Parameter auf die Temperatur der Schraubendruckfedern wird gemessen. Aus den so erhaltenen Referenzschleifoperationsdaten können Regeln und/oder Formeln abgeleitet werden, aus denen die Steuereinheit beispielsweise ableiten kann, zu welchem Zeitpunkt eine Korrektur in welcher Weise erfolgen muss, damit eine Überschreitung einer zulässigen Maximaltemperatur während der Schleifoperation sicher vermieden werden kann. Beispielsweise kann es sein, dass bei einer Schleifoperation die zustellbare Schleifscheibe sehr schnell, d.h. mit hoher Zustellgeschwindigkeit zugestellt wird, so dass die Temperatur der geschliffenen Federn steil ansteigt. Ohne vorausschauende Regelung könnte die Zustellung beispielsweise dann gestoppt werden, wenn eine vorgegebene zulässige Maximaltemperatur erreicht ist. Die Schraubendruckfedern werden jedoch unter Umständen noch vorgespannt sein, so dass sich die Schraubendruckfedern weiter erhitzen würden. Daher wäre es in diesem Fall vorteilhaft, die Zustellgeschwindigkeit bereits früher zu reduzieren. Der richtige Zeitpunkt kann auf Basis der Referenzschleifoperationsdaten eingestellt werden. Um die Vorspannung schnell zu reduzieren, kann es gegebenenfalls sogar nötig sein, die Zustellung in den negativen Bereich zu fahren. Mit Hilfe einer oder mehrerer Referenzschleifoperationen bzw. Schleifversu- chen kann der optimale Zeitpunkt für den Beginn der Änderung der Zustellgeschwindigkeit und auch für das Ausmaß der Änderung ermittelt werden, um ein„Überschießen" der Temperatur zu vermeiden.
Bei Federendenschleifmaschinen mit Schleifraumkühlung und/oder mit Ladetellerkühlung sind, wie erwähnt, typischerweise ein oder mehrere Gebläse vorgesehen, die über geeignete Leitungen bzw. Zufuhrkanäle Luft in die zu kühlende Bereiche einblasen. Diese Maßnahmen der Kühlung erbringen in der Regel nur in Verbindung mit einer ausreichenden Absaugleistung den erwünschten Luftstrom und Kühleffekt. Unter Absaugen wird hier das Entfernen prozessbedingt anfallender Komponenten aus dem Arbeitsbereich der Maschine verstanden. Abgesaugt wer- den beispielsweise metallische Späne und Metallpartikel, Schleifmittelabrieb, Prozesswärme und Funken sowie Dämpfe von organischen und anorganischen Schmiermitteln. Hierzu sind in der Regel Absauggebläse mit erheblichen Absaugleistungen vorgesehen. Bei bevorzugten Ausführungsformen kann auf Basis der Temperaturmessung eine Optimierung der Lufteinbringung in die Schleifmaschine und/oder der Absaugung erreicht werden, indem die Steuerung von Ge- bläsen für Luftzufuhr und/oder für die Absaugung von Luft in Abhängigkeit von Temperatursignalen der Temperaturmessung erfolgt. Die aktuelle Gebläseleistung kann als weiterer Betriebsparameter der Federendenschleifmaschine angesehen werden. Auf diese Weise können die Gebläse und die Absaugung bezüglich Leistungsbedarf und Effizienz optimiert werden.
Dadurch kann unter anderem berücksichtigt werden, dass beispielsweise bei verschiedenen hohen Schraubendruckfedern und/oder verschiedenen Füllungsgraden der Ladeteller unterschiedliche Bedarfe an Absaugung und Einblasung existieren werden. Die Gebläseleistungen können entsprechend auf Werte unterhalb ihrer maximalen Gebläseleistung eingeregelt werden, so dass ein energieeffizienter Betrieb bei gleichzeitiger Vermeidung von Überhitzung der Schraubendruckfedern sichergestellt ist. Bei einer Verfahrensvariante wird zu Beginn einer Schleifoperation noch mit maximaler Gebläseleistung für Einblasung und/oder Absaugung begonnen. Danach wird die Gebläseleistung nach einem vorgebbaren Zeitschema Schritt für Schritt oder kontinuierlich reduziert und die Auswirkung auf die Schraubenfedertemperatur wird überwacht. Auf diese Weise lässt sich überprüfen, ob der Einsatz der Gebläse überhaupt nötig ist bzw. mit welcher (unterhalb der Maximalleistung liegenden) Leistung sie arbeiten können, um einen störungsfreien Betrieb sicherzustellen. Hierdurch ist eine erhebliche Reduzierung des Energieverbrauchs der Federendenschleifmaschine möglich. Die Regelung der Schleifparameter kann auf Basis einer Kombination aus Temperaturmesswerten und Werten für das Drehmoment der Schleifscheiben erfolgen. Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können. Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHN UNGEN
Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Federendenschleifmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung Details der Federendenschleifmaschine aus Fig. 1 ;
Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht des Bereichs der Schleifscheiben und eines Ladetellers während einer Schleifoperation;
Fig. 4 zeigt eine schematische Draufsicht des Bereichs der Schleifscheiben und eines Ladetellers während einer Schleifoperation; Fig. 5 zeigt Diagramme zur Abhängigkeit der Temperatur von Schraubendruckfedern von der Schleifzeit bei unterschiedlichen radialen Abständen der Schraubendruckfedern vom Drehzentrum des Ladetellers für eine frisch abgerichtete Schleifscheibe (Fig. 5A) und für eine radial ungleichmäßig verschlissene Schleifscheibe (Fig. 5B);
Fig. 6 zeigt einen Vergleich von Temperatur-Schleifzeit-Verläufen bei einer konventionellen Schleifoperation und bei einer temperaturgeregelten Verfahrensführung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 7 zeigt ein schematisches Detail einer anderen Ausführungsform mit einer Temperaturmesseinrichtung in einer seitlichen Erweiterung eines Kühlluft-Zufuhrkanals.
DETAI LLI ERTE BESCH REI BUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN Im Folgenden werden besondere Aspekte von Ausführungsformen der Erfindung am Beispiel einer vertikal aufgebauten Federendenschleifmaschine 100 dargestellt, die für die Trockenbearbeitung von Schraubendruckfedern (vereinfacht auch als Federn bezeichnet) im Doppel- Seitenplanschleifverfahren mit ungespannten Federn im Zustellverfahren eingerichtet ist. Die Maschine ist in Single-Bauweise mit zwei Schleifspindeln und zwei Ladetellern aufgebaut. Sie umfasst im Wesentlichen eine Schleifeinheit 120, eine Ladeeinheit 150 sowie eine Steuereinheit 160 zur Steuerung von steuerbaren Komponenten der Ladeeinheit 150 und der Schleifeinheit 120.
Die Schleifeinheit 120 hat ein Schleifscheibenpaar mit zwei koaxial drehbaren Schleifscheiben 130, 140, zwischen denen im Betrieb der Maschine ein Schleifraum 135 gebildet wird. Die obere Schleifscheibe 130 ist am unteren Ende einer oberen Schleifspindel 132 befestigt, die mit vertikaler Drehachse 134 im oberen Teil der Tragekonstruktion der Schleifeinheit gelagert ist und mittels eines oberen Motors 136 angetrieben werden kann. Die untere Schleifscheibe 140 wird von einer im unteren Teil der Tragekonstruktion drehbar gelagerten unteren Schleifspindel 142 getragen, die mittels eines unteren Motors 146 um eine vertikale Drehachse 144 gedreht werden kann, die koaxial zur Drehachse 134 der oberen Schleifspindel verläuft.
Der in der Höhe variable Schleifraum wird nach oben durch die im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 134 verlaufende Seitenfläche 131 der oberen Schleifscheibe 130 und nach unten durch die im Wesentlichen senkrecht zur unteren Drehachse 144 ausgerichtete Seitenfläche 141 der unteren Schleifscheibe begrenzt.
Die obere Funktionseinheit mit oberer Schleifspindel 132 und Motor 136 ist zur Anpassung an verschiedene Federlängen höhenverstellbar. Die untere Schleifspindel ist vertikal verfahrbar, um eine Anpassung an unterschiedliche Federlängen zu ermöglichen. Bei Ausführungsformen, die auch für das Federendenschleifen im Durchlaufverfahren genutzt werden können, ist als Option vorgesehen, eine der Schleifscheiben bzw. eine der Schleifspindeln in eine definierte Schrägstellung zu bringen. Um einen Schleifprozess im Zustellverfahren durchführen zu können, ist die obere Schleifspindel 132 durch Bewegung parallel zur Spindelachse 134 in Rich- tung auf die untere Schleifscheibe zustellbar, wobei die Zustellgeschwindigkeit bzw. das Zu- stellgeschwindigkeitsprofil durch die Steuereinheit 160 vorgegeben werden kann.
Die unmittelbar neben der Schleifeinheit 120 angeordnete Ladeeinheit 150 hat zwei achsparallel mit den Schleifscheiben unbegrenzt drehbare Ladeteller 160, 170, die gemeinsam von einem Drehtisch 180 getragen werden, der mittels eines nicht gezeigten Antriebs um eine vertikale Drehachse 182 drehbar ist. Der erste Ladeteller 160 wird von einer ersten Ladetellerwelle 162 getragen, die mit vertikaler Drehachse 164 am Drehtisch gelagert ist. Der erste Ladeteller befindet sich in Fig. 1 in seiner Arbeitsposition mit teilweisem Eingriff in den Schleifraum. Der zweite Ladeteller 170 wird durch eine zweite Ladetellerwelle 172 getragen, die um eine vertikale Drehachse 174 drehbar ist. Die Drehachsen der Ladeteller liegen in gleichen radialen Abständen von der Drehachse 182 des Drehtischs an diametral gegenüberliegenden Positionen. Der zweite Ladeteller befindet sich in seiner Ladeposition, die ein maschinelles oder manuelles Be- und Entladen der Federaufnahmen gestattet. Die Ladeteller sind jeweils leicht auswechselbar, um die Maschine für unterschiedliche Federgeometrien einzurichten.
Die Ladetellerwellen können jeweils durch eigene Antriebe angetrieben werden. Es ist auch möglich, einen einzelnen Antrieb im Bereich der Arbeitsposition anzubringen und die Ladetellerwelle des jeweils in die Arbeitsposition gefahrenen Ladetellers mechanisch an diesen Antrieb anzukoppeln (vgl. EP 0 722 810 B1 ). Anstelle eines Drehtischs könnten auch linear verfahrbare Einheiten als Träger für die Ladeteller vorgesehen sein (vgl. DT 1 652 125).
Jeder Ladeteller hat eine Vielzahl von außeraxial zu seiner Drehachse angeordneten Federaufnahmen 166, die jeweils eine einzige Schraubendruckfeder F für die Bearbeitung aufnehmen sollen. Schraubendruckfedern haben im Allgemeinen eine zylindrische Form, andere Formen, wie z.B. kegelige Formen, konvexe oder konkave doppelkeglige Formen oder zylindrische For- men mit kegeligen Federenden sind möglich. Federaufnahmen können mit und ohne Federbüchsen genutzt werden. Es können einstöckige oder mehrstöckige Ladeteller verwendet werden. Beim Ausführungsbeispiel sind die Ladeteller einstöckig und haben Federaufnahmen in drei unterschiedlichen radialen Abständen zur Drehachse des Ladetellers. Die Federaufnahmen sind in drei konzentrischen Ringen oder Reihen um die Drehachse herum angeordnet (vgl. Fig. 2 oder 4).
Die Ladeteller können durch Drehung des Drehtisches 180 jeweils zwischen einer Arbeitsposition und einer Ladeposition hin- und her bewegt werden. In den Darstellungen der Fig. 1 und 2 befindet sich der erste Ladeteller 160 in seiner Arbeitsposition, während der zweite Ladeteller 170 in der Ladeposition steht. In der Arbeitsposition ist der Achsabstand zwischen dem Dreh- Zentrum der Schleifscheiben, d.h. deren Drehachsen, und der Drehachse 164 des Ladetellers so bemessen, dass alle Federaufnahmen bei Drehung des Ladetellers um seine Drehachse auf einer kreisbogenförmigen Schleifbahn oder Spur durch den Schleifraum zwischen den sich drehenden Schleifscheiben transportiert werden. Während dieser Drehbewegung werden die beiden einander gegenüberliegenden Federenden der im Schleifraum befindlichen Schrauben- druckfedern jeweils gleichzeitig durch die damit in Kontakt kommenden Seitenflächen der Schleifscheiben geschliffen. Dabei wird die erzielbare Abtragsleistung im Wesentlichen durch die Lage der Spur der einzelnen Schraubendruckfedern im Schleifraum, durch die Schleifgeschwindigkeit, die Ladetellerdrehzahl und den an den jeweiligen bearbeiteten Flächen entstehenden Schleifdruck bestimmt. Um während des Schleifprozesses den außerhalb des Schleifraums 135 liegenden Teil der Ladeeinheit sowie die Umgebung vor Funkenflug, Abrieb und Lärm zu schützen, hat die Federendenschleifmaschine an der der Ladeeinheit zugewandten Seite der Schleifeinheit einen vertikal verfahrbaren Schutzschild 128, der einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein kann und im Bei- spiel bogenförmig gewinkelt gestaltet ist. Beim Einrichten der Maschine ist der Schutzschild nach oben gefahren, damit der Bereich zwischen den Schleifscheiben leicht zugänglich wird. Vor Beginn der Schleifoperation wird der Schutzschild nach unten gefahren, bis seine Unterkante mit geringem Abstand oberhalb der in dem Ladeteller aufgenommenen Schraubendruckfedern liegt. Die Federendenschleifmaschine ist mit einer Kühleinrichtung ausgestattet, die dafür eingerichtet ist, den Ladeteller und die darin gehaltenen Schraubendruckfedern während des Schleifens mittels Kühlluft zu kühlen. Die Kühleinrichtung hat zwei Zufuhrkanäle 200, 210 für Kühlluft (vgl. Fig. 4), die an der Druckseite zu einem Gebläse führen und außerhalb des Schleifraums oberhalb des Ladetellers münden. Der in Fig. 1 gezeigte Zufuhrkanal 200 führt von oben senkrecht zur Oberseite des in Arbeitsposition angeordneten Ladetellers 160. Die Mündungsöffnung 202 befindet sich in geringem Abstand (wenige Zentimeter) oberhalb des Austrittsbereichs dort, wo die Schraubendruckfedern den Schleifraum verlassen. Die Mündungsöffnung ist im Vergleich zum Durchmesser des Zufuhrkanals im weiter entfernten zylindrischen Bereich relativ schmal, kann z.B. die Form eines Rechteck-Schlitzes haben (vgl. z.B. Mündungsöffnung 212 des Zu- fuhrkanals 210 in Fig. 4) und erzeugt dadurch einen Kühlluft-Vorhang, der sich Radialrichtung des Ladetellers über alle drei Reihen der Federaufnahmen erstreckt.
Die Federendenschleifmaschine 100 kann mit sehr hoher Produktivität betrieben werden, ohne dass die Gefahr einer Überhitzung der gerade bearbeiteten Schraubendruckfedern und einer dadurch bedingten Beeinträchtigung der Federqualität besteht. Dies wird bei der Federenden- Schleifmaschine 100 dadurch erreicht, dass während des Schleifprozesses bzw. während einer Schleifoperation die Temperatur der Federn gemessen wird und die Zustellgeschwindigkeit der oberen Schleifscheibe auf Basis der Temperaturmessung so geregelt wird, dass immer mit einer maximalen Zustellgeschwindigkeit geschliffen werden kann, bei der eine materialverändernde Überhitzung noch zuverlässig vermieden wird. Verändert sich beispielsweise die Schär- fe einer der Schleifscheiben durch Selbstschärfung und/oder durch ein zwischenzeitliches Abrichten, so kann dies mit Hilfe des Temperaturmesssystems erkannt werden und es kann durch Anpassung der Zustellgeschwindigkeit beim Schleifen unmittelbar reagiert werden, ohne dass ein Bedienereingriff erfolgt. Das Temperaturmesssystem des Ausführungsbeispiels hat eine Temperaturmesseinrichtung in Form einer Wärmebildkamera 190, die an die Steuereinheit 160 angeschlossen ist.
Die Wärmebildkamera 190 ist innerhalb des Zufuhrkanals 200 in geeignetem Abstand oberhalb des in der Arbeitsposition befindlichen Ladetellers 160 derart angebracht, dass die Spuren aller drei Reihen von Federaufnahmen 166A, 166M, 1661 durch das in der Regel rechteckige zweidimensionale Bildfeld 192 der Wärmebildkamera führen. Die Temperaturmessung erfolgt durch die Mündungsöffnung 202 hindurch.
Die Wärmebildkamera hat einen für Infrarotlicht empfindlichen zweidimensionalen Temperatursensor, der eine zweidimensionale ortsauflösende Temperaturmessung erlaubt. Die Wärme- bildkamera ist von oben auf die aus dem Schleifraum austretenden Schraubendruckfedern gerichtet, so dass die Temperatur an den unmittelbar vorher durch Schleifen bearbeiteten oberen Stirnseiten der Schraubendruckfedern unmittelbar nach Austritt aus dem Schleifraum gemessen werden kann (siehe Pfeile in Fig. 3). Innerhalb des Bildfeldes können mehrere Messbereiche für eine gleichzeitige Temperaturmessung definiert werden, so dass es möglich ist, separat für jede der drei Reihen von Schraubendruckfedern ein eigenes Temperatursignal zu erzeugen und an die Steuereinrichtung 160 weiterzuleiten.
Im Betrieb der Maschine wird die Wärmebildkamera 190 durch die sie umströmende Kühlluft gekühlt und dadurch auf gleichmäßiger Temperatur gehalten, wodurch die Messergebnisse langzeitstabil bleiben. Die in Richtung Mündungsöffnung 202 strömende Kühlluft schützt das Eintrittsfenster der Wärmebildkamera zuverlässig vor Funken und anderen partikelartigen Bearbeitungsprodukten, die z.B. durch Verwirbelung ansonsten in den Bereich der Wärmebildkamera gelangen könnten. Die Wärmebildkamera muss dadurch praktisch nicht mehr für Reinigungsoder Wartungszwecke entnommen werden.
Bei der Variante der Fig. 7 ist ein Temperaturmesssystem vorgesehen, das eine als Wärme- bildkamera ausgestaltete Temperaturmesseinrichtung 795 aufweist, welche in einer seitlichen Erweiterung 210 des Zufuhrkanals 200 außerhalb des vertikalen Hauptkanals, aber innerhalb des schützenden Gehäuses des Zufuhrkanals angeordnet ist. Die seitliche Erweiterung kann, wie dargestellt, in einer Radialebene zur Drehachse des Ladetellers liegen, ggf. aber auch eine andere Orientierung haben, z.B. in Tangentialrichtung zur Laufbahn der Federn. Das Eintritts- fenster der Wärmebildkamera sitzt in der Nähe der Einmündung der seitlichen Erweiterung in den vertikalen Hauptkanal der Kühlluftzufuhr derart, dass diese Temperarturmesseinrichtung in einem durch den Zufuhrkanal erzeugten Kühlluftstrom angeordnet ist, der auch in die seitliche Erweiterung so hineinreicht, dass eine Kühlwirkung vorhanden ist. Auch bei dieser Anordnung schützt die in Richtung Mündungsöffnung 202 strömende Kühlluft das Eintrittsfenster der Wärmebildkamera zuverlässig vor Funken und anderen partikelartigen Bearbeitungsprodukten, so dass die Wärmebildkamera praktisch nicht mehr für Reinigungs- oder Wartungszwecke entnommen werden muss. Die Temperaturmessung erfolgt wie bei der anderen Variante durch die Mündungsöffnung 202 hindurch an der Oberseite der im Ladeteller 160 aufgenommenen Feder F. Allerdings wird in einer schräg zur Vertikalen verlaufenden Messrichtung, also aus einer anderen Perspektive, gemessen. Hierdurch ist es unter anderem besonders einfach möglich, die Temperatur alternativ oder zusätzlich zu einer Messung an der geschliffenen Stirnfläche auch an einer Windung im Inneren der Feder und/oder mit Abstand von der zu schleifenden Stirnfläche zu messen. Beispielsweise kann ein Messpunkt bzw. ein Messort an der Innenseite derjenigen letzten Windung an der dem Kühlkanal gegenüber liegenden Seite der Feder, also am unteren Ende der Feder in Fig. 7, liegen.
Eine derartige Anordnung außerhalb des vertikalen Hauptkanals kann z.B. gewählt werden, wenn die Kühlluftzufuhr im Hauptkanal nicht gestört werden soll. Die Temperaturmesseinrichtung 795 in der seitlichen Erweiterung kann alternativ zu einer Temperaturmesseinrichtung im Hauptkanal vorgesehen sein.
Es ist, wie gezeigt, auch möglich, selbst bei begrenztem Bauraum zwei voneinander unabhängige Temperaturmesseinrichtungen 790, 795 zu installieren. Diese können entweder an dersel- ben Messstelle messen oder an zwei gegeneinander versetzt liegenden Messstellen. Die Messergebnisse können durch Vergleich, Verrechnung oder auf andere Weise zueinander in Beziehung gesetzt werden, um die Zuverlässigkeit der Messung zu erhöhen.
In der Steuereinheit 160 ist ein Steuerprogramm aktiv, welches die von der (mindestens einen) Wärmebildkamera erzeugten Temperatursignale weiterverarbeiten kann, so dass die Steuerung der an die Steuereinheit angeschlossenen Einheiten der Federendenschleifmaschine auf Basis der Ergebnisse der Temperaturmessung erfolgen kann. Zu den Betriebsparametern, die auf Basis von Temperatursignalen gesteuert bzw. geregelt werden können, gehören unter anderem die Zustellung einer oder mehrerer Schleifscheiben, die Drehzahl des in Arbeitsposition befindlichen Ladetellers, die Drehzahl der oberen Schleifscheibe und/oder die Drehzahl der unteren Schleifscheibe. Auf Basis von Temperatursignalen können auch Informationen zum Verschleißzustand der Schleifscheiben ermittelt werden. Einige Möglichkeiten werden im Folgenden näher erläutert. Fig. 5 zeigt in den Teilfiguren 5A und 5B jeweils oben schematisch den Verschleißzustand der unteren Schleifscheibe und darunter ein Temperatur-Zeit-Diagramm, welches die Abhängigkeit der Temperatur T der Stirnseiten von Schraubendruckfedern in den drei unterschiedlich weit vom Drehzentrum des Ladetellers entfernten Reihen in Abhängigkeit von der Schleifzeit ts dar- stellen. Die mit "I" gekennzeichnete Kurve repräsentiert dabei den Temperaturverlauf an der inneren Reihe (geringster Abstand zum Drehzentrum), der Buchstabe "M" repräsentiert die mittlere Reihe und der Buchstabe "A" repräsentiert die außen liegende Reihe, deren Schraubendruckfedern den größten Abstand vom Drehzentrum des Ladetellers haben.
In Fig. 5A sind die Temperaturverläufe gezeigt, die sich an einer neu abgerichteten Schleif- scheibe S ergeben, deren für den Schleifeingriff vorgesehene Seitenfläche noch plan und schnittfreudig ist. Im Beispielsfall liegt die Temperatur nach einer gewissen Schleifzeit bei den Schraubendruckfedern der äußeren Reihe A etwas höher als bei der inneren Reihe I. Es könnte auch umgekehrt sein. Fig. 5B zeigt eine spätere Situation, bei der bereits ein radial ungleichmäßiger Verschleiß der Schleifscheibe S stattgefunden hat. Es ist erkennbar, dass die Tempe- raturdifferenzen zwischen den einzelnen Reihen größer geworden sind. Im näher am Drehzentrum der Schleifscheibe liegenden Innenbereich der Schleifscheibe war der Verschleiß geringer, so dass hier ein höherer Schleifdruck vorliegt, der die höhere Temperatur der äußeren Reihe A bedingt. Es ist somit ersichtlich, dass es möglich ist, durch Messung der Temperatur in mehreren radial unterschiedlichen Positionen über die Temperaturdifferenz und ggf. deren zeitlichen Verlauf auf eventuell ungleichmäßigen Verschleiß der Schleifscheibe zu schließen. Damit lässt sich beispielsweise ein optimaler Zeitpunkt des Abrichtens bestimmen.
Im Beispielfall ist die Steuereinheit 160 so programmiert, dass ein Abrichtprozess automatisch eingeleitet wird, wenn die Temperaturdifferenz ATR größer als ein voreingestellter Temperaturdifferenz-Schwei Iwert wird. Dadurch können Qualitätseinbußen aufgrund ungleichmäßigen Ver- schleißes der Schleifscheiben vermieden werden, ohne dass ein Bediener eingreifen muss. Das Abrichten wird rechtzeitig vor Eintritt von Qualitätseinbußen eingeleitet, jedoch auch nicht früher als nötig.
Infolge der unterschiedlichen Schleifwege der inneren und äußeren Federreihen im Ladeteller kann es zu einer unterschiedlichen Erwärmung, aber auch zu unterschiedlichen Federlängen bei den verschiedenen Federreihen kommen. Durch die Messung der Temperatur der verschiedenen Federreihen kann gegebenenfalls manuell oder automatisch ein Abrichtprofil ermittelt werden, mit dem in allen Federreihen im Wesentlichen der gleiche Prozess bzw. die gleiche Schleiftemperatur erreicht wird. Dadurch würde dann angezeigt, dass ein gleichmäßiger Abtrag in allen Federreihen erfolgt. Anhand von Fig. 6 wird eine weitere Möglichkeit der Prozessoptimierung mit Hilfe einer temperaturabhängigen Schleifprozessregelung erläutert. Gerade am Anfang eines Schleifprozesses wird bisher häufig nicht mit optimaler, sondern mit zu niedriger Abtragsleistung geschliffen. Die Zustellung einer zustellbaren Schleifscheibe im Zustellverfahren führt zunächst zu einem Einfe- dem der zu schleifenden Schraubendruckfedern, so dass sich der Schleifdruck erst langsam aufbaut. Ein typischer Temperaturverlauf bei einem konventionellen Zustellverfahren ist in dem Temperatur-Schleifzeit-Diagramm von Fig. 6 als Kurve "SDT" schematischer dargestellt. Bei Nutzung der Temperaturüberwachung (gestrichelte Kurve TEMP) kann dagegen gerade in der Anfangsphase der Zustellung sehr schnell, d.h. mit hoher Zustellgeschwindigkeit gefahren wer- den, ohne die Schraubendruckfedern thermisch zu überlasten. Damit kann die Produktivität zusätzlich erhöht werden.
Bei einer Verfahrensvariante wird davon ausgegangen, dass für das gewählte Federmaterial und eventuell andere Federparameter eine Grenztemperatur TG existiert, bei deren Überschreitung temperaturbedingte Materialschädigungen nicht mehr zuverlässig ausgeschlossen werden können. Der Schleifprozess sollte daher so gefahren werden, dass ein gewisser Sicherheitsabstand von dieser Grenztemperatur zuverlässig eingehalten wird. Weiterhin soll im Hinblick auf möglichst hohe Produktivität mit insgesamt großer Zustellgeschwindigkeit gearbeitet werden, damit die Schleifoperation in möglichst kurzer Zeit zum gewünschten Endmaß führt. Der Pro- zess wird nun so gefahren, dass die Zustellung zunächst mit einer vorgegebenen maximalen Zustellgeschwindigkeit erfolgt, bis ein Schaltpunkt SP erreicht ist, bei dem sich die Temperatur T bis auf eine vorgegebene Temperaturdifferenz ΔΤ an die Grenztemperatur TG angenähert hat. Nach Erreichen des Schaltpunktes wird die Zustellgeschwindigkeit reduziert und dann so gesteuert, dass die Temperaturdifferenz ΔΤ zur Grenztemperatur im Wesentlichen konstant bleibt, bis das angestrebte Endmaß der Schraubendruckfedern erreicht ist. Danach wird die zustellba- re Schleifscheibe zurückgefahren, so dass die Temperatur unmittelbar stark sinkt. Anhand der schematischen Darstellung in Fig. 6 ist erkennbar, dass die Schleifoperation bei dieser Prozessführung überwiegend relativ nahe an der Leistungsgrenze, aber in ausreichendem Sicherheitsabstand zur Grenztemperatur erfolgt, so dass die Schleifzeit insgesamt deutlich geringer sein kann als bei dem konventionellen, vorsichtigeren Vorgehen. Anhand der Ausführungsbeispiele wurden einige Verfahrensmöglichkeiten erläutert. Bei einer nicht bildlich dargestellten Ausführungsform kann die Temperatur gleichzeitig oder zeitlich versetzt an beiden Enden der Schraubendruckfedern gemessen werden. Damit ist die Möglichkeit gegeben, durch eine temperaturgeregelte Variation der Schnittgeschwindigkeit bzw. Drehgeschwindigkeit der oberen und der unteren Schleifscheibe sicherzustellen, dass beide Federen- den an der Leistungsgrenze, aber unterhalb der Grenztemperatur geschliffen werden. Hierdurch kann die Produktivität nochmals erhöht werden. Zur Erfassung der Temperatur der Federn an ihrer Unterseite kann beispielsweise eine zweite Wärmebildkamera im Bereich unterhalb des Ladetellers vorgesehen sein. Es ist auch möglich, eine schräge Messung durch die Mitte der Feder hindurch von oben in den Bereich des abgewandten unteren Federendes durchzuführen. Eine In-Process-Temperaturmessung während der Schleifoperation beim Federendenschleifen erlaubt es auch, eventuelle Maßnahmen zur Kühlung oder Absaugung des Schleifraums punktgenau auf das Schleifgut auszurichten und somit federspezifisch zu bestimmen. Hierzu können servogesteuerte Düsen mit Rückmeldung und/oder Regelung der Düsenposition über die Federtemperatur vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Schleifen von Federenden von Schraubendruckfedern unter Verwendung einer numerisch gesteuerten Federendenschleifmaschine (100), die eine Schleifeinheit (120), eine Ladeeinheit (150) und eine Steuereinheit (160) zur Steuerung der Ladeeinheit und der Schleifeinheit aufweist, wobei
die Schleifeinheit ein Schleifscheibenpaar mit zwei drehbaren Schleifscheiben (130, 140) aufweist, zwischen denen ein Schleifraum (135) gebildet ist, und
die Ladeeinheit mindestens einen im Wesentlichen achsparallel mit den Schleifscheiben drehbaren Ladeteller (160, 170) aufweist, der eine Vielzahl von außeraxialen Federaufnahmen (166) zur Aufnahme jeweils einer Schraubendruckfeder (F) hat,
wobei während einer Schleifoperation in Federaufnahmen aufgenommene Schraubendruckfedern durch Drehung des Ladetellers sukzessive durch den Schleifraum zwischen die drehenden Schleifscheiben transportiert werden und dabei jeweils beide Federenden der im Schleifraum befindlichen Schraubendruckfedern gleichzeitig durch Schleifen bearbeitet werden,
dadurch gekennzeichnet
dass während der Schleifoperation an mindestens einer der Schraubendruckfedern durch eine Temperaturmessung ein die Temperatur repräsentierendes Temperatursignal ermittelt wird, wobei die Temperaturmesseinrichtung in einem Zufuhrkanal für Kühlluft und/oder in einem durch den Zufuhrkanal erzeugten Kühlluftstrom derart angeordnet ist, dass die Temperaturmes- seinrichtung durch einen Kühlluftstrom gekühlt und gegen Verschmutzung geschützt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei eine Steuerung der Federendenschleifmaschine in Abhängigkeit von dem Temperatursignal erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin die Temperaturmessung durch einen Mün- dungsbereich des Zufuhrkanals hindurch erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, worin die Temperatur im Bereich einer ersten an ein Federende anschließenden Windung der Schraubendruckfeder gemessen wird, insbesondere direkt an einer durch Schleifen bearbeiteten Stirnseite der Schraubendruckfeder (F).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Temperatur berüh- rungslos gemessen wird, insbesondere unter Verwendung einer Wärmebildkamera (190).
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine ortsauflösenden Temperaturmessung, bei der die Temperatur an zwei oder mehr mit Abstand zuei- nander liegenden Messpositionen an einer Schraubendruckfeder oder an mehreren unterschiedlichen Schraubenfedern gemessen wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin in der Steuereinheit (160) ein Steuerprogramm aktiv ist, das zur Verarbeitung des Temperatursignals oder eines daraus abgeleiteten Signals konfiguriert ist und worin die Steuereinheit mindestens einen Betriebsparameter der Schleifeinheit (120) und/oder der Ladeeinheit (150) in Abhängigkeit des Temperatursignals während der Schleifoperation ändert.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin eine Grenztemperatur (TG) vorgegeben wird, die einer tolerierbaren Maximaltemperatur entspricht, und worin die Steuerung derart durchgeführt wird, dass die Temperatur der Schraubenfeder an einer Messstelle zu keiner Zeit während der Schleifoperation die Grenztemperatur (TG) übersteigt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin während der Schleifoperation eine der Schleifscheiben mit einer durch die Steuereinheit vorgebbaren Zustellgeschwindigkeit in Richtung auf die andere Schleifscheibe zugestellt wird und worin die Zustellgeschwin- digkeit in Abhängigkeit von dem Temperatursignal gesteuert wird, wobei vorzugsweise die Zustellung mit einer vorgegebenen maximalen Zustellgeschwindigkeit erfolgt, bis ein Schaltpunkt (SP) erreicht ist, bei dem sich die Temperatur bis auf eine vorgebbare Temperaturdifferenz (ΔΤ) an eine vorgebbare Grenztemperatur (TG) angenähert hat, wobei vorzugsweise nach Erreichen des Schaltpunkts die Zustellgeschwindigkeit so gesteuert wird, dass die Temperaturdifferenz zu der Grenztemperatur im Wesentlichen konstant bleibt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die Temperatur der Schraubendruckfeder außerhalb des Schleifraums (135) ermittelt wird, wobei vorzugsweise die Temperatur an einer Schraubendruckfeder unmittelbar nach Austritt der Schraubenfeder aus dem Schleifraum gemessen wird.
1 1 . Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin Schraubendruckfedern in unterschiedlichen radialen Abständen zur Drehachse des Ladetellers angeordnet werden, wobei für mindestens zwei radiale Abstände separate Temperatursignale erfasst und gemeinsam verarbeitet werden, wobei vorzugsweise auf Basis der separaten Temperatursignale Daten für ein radiales Abrichtprofil einer Schleifscheibe ermittelt werden und/oder wobei auf Basis der separaten Temperatursignale der Verschleißzustand der Schleifscheibe bewertet wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Speicher der Steuereinheit Referenzschleifoperationsdaten gespeichert werden, die mindestens einen zeitabhängigen funktionalen Zusammenhang zwischen der Änderung eines Schleifparameters und einer davon abhängigen Änderung der Temperatur von Schrauben- druckfedern repräsentieren, und dass die Schleifoperation unter Berücksichtigung der Referenzschleifoperationsdaten gesteuert wird, wobei vorzugsweise vor einer für einen Produktions- prozess vorgesehenen Schleifoperation mindestens eine Referenzschleifoperation zur Ermittlung von Referenzschleifoperationsdaten durchgeführt wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung von mindestens einem Gebläse für Luftzufuhr und/oder für die Absaugung von
Luft in Abhängigkeit von Temperatursignalen der Temperaturmessung durchgeführt wird.
14. Federendenschleifmaschine (100) zum Schleifen von Federenden von Schraubendruckfedern umfassend:
eine Schleifeinheit (120), die ein Schleifscheibenpaar mit zwei drehbaren Schleifscheiben (130, 140) aufweist, zwischen denen ein Schleifraum (135) gebildet ist;
eine Ladeeinheit (150), die mindestens einen im Wesentlichen achsparallel mit den Schleifscheiben drehbaren Ladeteller (160, 170) aufweist, der eine Vielzahl von außeraxialen Federaufnahmen (166) zur Aufnahme jeweils einer Schraubendruckfeder (F) hat; und
eine Steuereinheit (160) zur Steuerung der Ladeeinheit und der Schleifeinheit,
wobei in Federaufnahmen aufgenommene Schraubendruckfedern durch Drehung eines in einer Arbeitsposition angeordneten Ladetellers sukzessive durch den Schleifraum transportierbar sind und dabei jeweils beide Federenden der im Schleifraum befindlichen Schraubendruckfedern gleichzeitig durch Schleifen bearbeitbar sind;
gekennzeichnet durch
ein Temperaturmesssystem mit mindestens einer Temperaturmesseinrichtung (190), die dafür eingerichtet ist, während einer Schleifoperation an mindestens einer der Schraubendruckfedern ein die Temperatur repräsentierendes Temperatursignal zu ermitteln und zur Weiterverarbeitung abzugeben, wobei die Temperaturmesseinrichtung (190) in einem zu einer Kühleinrichtung gehörenden Zufuhrkanal (200) für Kühlluft und/oder in einem durch den Zufuhrkanal erzeugten Kühlluftstrom angeordnet ist.
15. Federendenschleifmaschine nach Anspruch 14, worin die Temperaturmesseinrichtung (190) innerhalb eines Zufuhrkanals (200) der Kühleinrichtung derart angeordnet ist, dass die Temperaturmessung durch einen Mündungsbereich (202) des Zufuhrkanals hindurch erfolgt.
16. Federendenschleifmaschine nach Anspruch 15, worin der Zufuhrkanal (200) von oben zur Oberseite des in der Arbeitsposition angeordneten Ladetellers (160) verläuft, die Mündungsöffnung (202) in einem Abstand oberhalb eines Austrittsbereichs dort angeordnet ist, wo die Schraubendruckfedern den Schleifraum verlassen, wobei vorzugsweise die Mündungsöff- nung im Vergleich zum Durchmesser des Zufuhrkanals in einem weiter entfernten Bereich klein ist.
17. Federendenschleifmaschine nach Anspruch 14, 15 oder 16, worin die Temperaturmesseinrichtung (190) an die Steuereinheit (160) zur Signalübertragung angeschlossen ist und in der Steuereinheit ein Steuerprogramm aktiv oder aktivierbar ist, das derart zur Verarbeitung des Temperatursignals oder eines daraus abgeleiteten Signals konfiguriert ist, dass die Steuereinheit mindestens einen Betriebsparameter der Schleifeinheit und/oder der Ladeeinheit in Abhängigkeit von dem Temperatursignal während der Schleifoperation verändern kann.
18. Federendenschleifmaschine nach Anspruch 14, 15, 16 oder 17, worin das Temperaturmesssystem mindestens einen flächig messenden Temperatursensor aufweist, vorzugsweise in Form einer Wärmebildkamera (190), wobei vorzugsweise in einem Bildfeld der Wärmebildkamera zwei oder mehr Messbereiche definierbar sind, so dass zeitgleich die Temperatur an unterschiedlichen Stellen einer Schraubendruckfeder oder an unterschiedlichen Schraubendruckfedern messbar ist.
19. Federendenschleifmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 18, worin die Tempera- turmesseinrichtung (190) so angebracht ist, dass eine Temperaturmessung während einer
Schleifoperation unmittelbar nach Austritt der Schraubendruckfedern aus dem Schleifraum (135) durchführbar ist, wobei vorzugsweise die Federendenschleifmaschine einen verfahrbaren Schutzschild (128) aufweist, der in einer Betriebsstellung den Schleifraum (135) in Richtung von freiliegenden Teilen des in den Schleifraum eingreifenden Ladetellers abschließt, wobei eine Temperaturmesseinrichtung an der den Schleifscheiben (130, 140) abgewandten Seite des Schutzschildes angebracht.
20. Federendenschleifmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 19, die zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 konfiguriert ist.
PCT/EP2014/062025 2013-06-14 2014-06-10 Verfahren zum schleifen von federenden und federendenschleifmaschine Ceased WO2014198719A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201480033839.3A CN105722640B (zh) 2013-06-14 2014-06-10 用于磨削弹簧端部的方法以及弹簧端部磨削机
EP14729888.9A EP2849919B1 (de) 2013-06-14 2014-06-10 Verfahren zum schleifen von federenden und federendenschleifmaschine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013211201.7 2013-06-14
DE102013211201.7A DE102013211201A1 (de) 2013-06-14 2013-06-14 Verfahren zum Schleifen von Federenden und Federendenschleifmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014198719A1 true WO2014198719A1 (de) 2014-12-18

Family

ID=50942275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/062025 Ceased WO2014198719A1 (de) 2013-06-14 2014-06-10 Verfahren zum schleifen von federenden und federendenschleifmaschine

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2849919B1 (de)
CN (1) CN105722640B (de)
DE (1) DE102013211201A1 (de)
WO (1) WO2014198719A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105784167A (zh) * 2016-03-01 2016-07-20 上海交通大学 曲轴连杆颈随动磨削温度测量装置
CN106737148A (zh) * 2017-02-25 2017-05-31 温岭市万利轴承有限公司 一种双端面磨床及其料盘
CN108145549A (zh) * 2017-12-23 2018-06-12 新昌县镜岭镇胜泰轴承配件厂 一种低噪音轴承端面打磨装置
IT201800007903A1 (it) * 2018-08-06 2020-02-06 Mole Abrasivi Ermoli Srl Mola abrasiva e metodo di controllo per una molatrice comprendente detta mola
CN114734315A (zh) * 2022-05-10 2022-07-12 太仓市惠得利弹簧有限公司 一种弹簧加工的端面磨簧装置
CN119017186A (zh) * 2024-10-25 2024-11-26 山东省青腾机械科技有限公司 一种角钢智能打磨设备

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107584359A (zh) * 2017-10-23 2018-01-16 南京溧水丽华弹簧厂 一种弹簧加工去毛刺处理装置
CN113664656B (zh) * 2021-08-23 2023-11-14 福州立洲弹簧有限公司 一种弹簧断面磨削设备
CN115091356B (zh) * 2022-06-13 2024-03-15 浙江避泰电气科技股份有限公司 电阻片研磨装置
CN116038458A (zh) * 2022-12-27 2023-05-02 浙江万能弹簧机械有限公司 一种双料盘磨簧机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH577873A5 (de) * 1975-02-25 1976-07-30 Schenker Emil Storen Und Masch
DE102007013058A1 (de) * 2007-03-19 2008-09-25 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben
JP2009279709A (ja) * 2008-05-23 2009-12-03 Asahi-Seiki Mfg Co Ltd コイルばねの両端研削機

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1652125A1 (de) 1967-12-15 1971-03-11 Hack Karl Maschf Federenden-Schleifmaschine
CH556217A (de) * 1972-08-28 1974-11-29 Sim Sa Ets Planschleifmaschine.
US4358912A (en) * 1980-05-27 1982-11-16 Watanabe Shigeru Grindstone clearance correcting device for spring grinding machine
JPS61203257A (ja) * 1985-03-05 1986-09-09 ヘリカル、スプリングズ、リミテツド 研削装置
JPH01203257A (ja) * 1988-02-08 1989-08-16 Showa Denko Kk 超電導体の製造方法
US5196353A (en) * 1992-01-03 1993-03-23 Micron Technology, Inc. Method for controlling a semiconductor (CMP) process by measuring a surface temperature and developing a thermal image of the wafer
IT1273433B (it) 1995-01-19 1997-07-08 O M D Officina Meccanica Domas Macchina rettificatrice per molle a compressione,ad elevata versatilita' di impiego
JPH10244463A (ja) * 1997-02-28 1998-09-14 Chiyoda Kk 研磨装置の研磨熱測定方法および研磨熱測定装置付き研磨装置
JP2002103189A (ja) * 2000-09-25 2002-04-09 Suncall Corp 自動車用弁ばねの研磨装置
JP3806680B2 (ja) * 2002-08-13 2006-08-09 大昌精機株式会社 竪型両頭平面研削盤における研削方法
DE102007011880A1 (de) * 2007-03-13 2008-09-18 Peter Wolters Gmbh Bearbeitungsmaschine mit Mitteln zur Erfassung von Bearbeitungsparametern
CN201233284Y (zh) * 2008-03-11 2009-05-06 山西太钢不锈钢股份有限公司 焦炉炭化室侧壁扫描式连续测温装置
CN201648426U (zh) * 2010-04-12 2010-11-24 张露 具有料面摄像和测距功能的高炉十字测温装置
DE102012203617A1 (de) * 2012-03-07 2013-09-12 Wafios Ag Federendenschleifmaschine mit mehreren Ladetellern

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH577873A5 (de) * 1975-02-25 1976-07-30 Schenker Emil Storen Und Masch
DE102007013058A1 (de) * 2007-03-19 2008-09-25 Siltronic Ag Verfahren zum gleichzeitigen Schleifen mehrerer Halbleiterscheiben
JP2009279709A (ja) * 2008-05-23 2009-12-03 Asahi-Seiki Mfg Co Ltd コイルばねの両端研削機

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105784167A (zh) * 2016-03-01 2016-07-20 上海交通大学 曲轴连杆颈随动磨削温度测量装置
CN105784167B (zh) * 2016-03-01 2019-09-03 上海交通大学 曲轴连杆颈随动磨削温度测量装置
CN106737148A (zh) * 2017-02-25 2017-05-31 温岭市万利轴承有限公司 一种双端面磨床及其料盘
CN108145549A (zh) * 2017-12-23 2018-06-12 新昌县镜岭镇胜泰轴承配件厂 一种低噪音轴承端面打磨装置
IT201800007903A1 (it) * 2018-08-06 2020-02-06 Mole Abrasivi Ermoli Srl Mola abrasiva e metodo di controllo per una molatrice comprendente detta mola
CN114734315A (zh) * 2022-05-10 2022-07-12 太仓市惠得利弹簧有限公司 一种弹簧加工的端面磨簧装置
CN114734315B (zh) * 2022-05-10 2023-06-09 太仓市惠得利弹簧有限公司 一种弹簧加工的端面磨簧装置
CN119017186A (zh) * 2024-10-25 2024-11-26 山东省青腾机械科技有限公司 一种角钢智能打磨设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP2849919A1 (de) 2015-03-25
DE102013211201A1 (de) 2014-12-31
EP2849919B1 (de) 2016-09-21
CN105722640A (zh) 2016-06-29
CN105722640B (zh) 2018-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2809478B1 (de) Verfahren zum schleifen von federenden und federendenschleifmaschine
EP2849919B1 (de) Verfahren zum schleifen von federenden und federendenschleifmaschine
EP3086901B1 (de) Walzenschleifvorrichtung und verfahren zum schleifen einer walze
EP2524608B1 (de) Schneideinrichtung für eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie und Verfahren zum Einstellen der Position der oder jeder Schleifscheibe einer Schleifvorrichtung in einer Schneideinrichtung für eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie
EP3941673A1 (de) Verfahren zur automatischen prozessüberwachung beim kontinuierlichen wälzschleifen
EP3500370A1 (de) Überwachungs- und steuerungsvorrichtung zur automatisierten optimierung der vermahlungslinie eines walzensystems und entsprechendes verfahren
DE10122628A1 (de) Verfahren zum Abtrennen von Scheiben von einem Werkstück
DE102014015587A1 (de) Verfahren zur automatischen Überwachung der Serienproduktion einer Verzahnmaschine und entsprechende Vorrichtung
DE19616536C2 (de) Verfahren und Brillenglasrandschleifmaschine zum Formschleifen des Umfangsrandes von Brillengläsern und ggf. zum anschließenden Facettenschleifen
EP0972622B1 (de) Verfahren zum Einstellen eines Schneidespaltes in einem Granulier-/Extrudierverfahren und Extrudiervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102016211264A1 (de) Vorrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks und Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks
EP3810345B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum transportieren von bandmaterial, insbesondere warmband
EP3290178B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern eines abkühlprozesses von giessformen für kosmetische produkte
EP0054214B1 (de) Verfahren zum Aufbereiten von Schleifscheiben und Vorrichtung zu dessen Ausführung
EP2450655A2 (de) Trocknungsverfahren und Trocknungsvorrichtung
DE19819614A1 (de) Verfahren für die Vermahlung und/oder Schrotung von Körnerfrüchten sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE10226411A1 (de) Erfassung und Überwachung der Temperaturverteilung an der Oberfläche einer rotierenden Walze
EP2796242A2 (de) Maschine zum Entgraten und Verfahren zu ihrer Einstellung
WO2019048553A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum reck-blasformen von behältern aus thermoplastischen vorformlingen
EP3307448B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum regeln eines parameters eines walzgutes
CH720856A1 (de) Walzenstuhl
EP4370257A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum bearbeiten von zumindest einer oberfläche von kontinuierlichem bandmaterial aus ne-metall
DE1752782A1 (de) Vorrichtung zum Einstellen eines Abdrehwerkzeugs bei Schleifscheiben
DD142308A1 (de) Schaltungsanordnung zur regelung der umfangsgeschwindigkeit von einer schleifscheibe

Legal Events

Date Code Title Description
REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014729888

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014729888

Country of ref document: EP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14729888

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE