CH668376A5

CH668376A5 - Schleifmaschine.

Info

Publication number: CH668376A5
Application number: CH3736/85A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Beyer; Lutz-Peter Heerdt; Roland Schemel
Original assignee: Schaudt Maschinenbau Gmbh
Priority date: 1984-10-11
Filing date: 1985-08-30
Publication date: 1988-12-30
Also published as: GB2166071B; FR2571644A1; JPS6195877A; GB2166071A; US4675976A; GB8525143D0

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Werkstücke müssen zur Bearbeitung auf einer Schleifmaschine eingespannt werden. Dazu sind Maschinenelemente mit Spannmitteln vorgesehen, die an die jeweils zu bearbeitenden Werkstücke oder an die vorgesehenen Bearbeitungsvorgänge angepasst sind. Maschinenelemente zum Aufspannen von Werkstücken zum Zwecke der Bearbeitung mit einer rotierenden Schleifscheibe sind bei Rundschleifmaschinen beispielsweise auf einem gemeinsamen Tisch-Schlittensystem angeordnete Werkstückspindelstöcke mit einer Spannzange, einem Spannfutter, einer Zentrierspitze oder einem schwimmenden Mitnehmer, Reitstöcke, gegebenenfalls auch Setzstöcke und dgl. Zur Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke oder zur Durchführung unterschiedlicher Bearbeitungsvorgänge an verschiedenen Werkstücken ist es in der Regel erforderlich, entsprechende Maschinenelemente auszutauschen, was gewöhnlich durch eine Bedienungsperson von Hand erfolgt. Insbesondere bei kleinen und mittleren Losgrössen können auf diese Weise verhältnismässig grosse Zeitspannen für das Umrüsten der Maschine erforderlich sein, was den Nutzungsgrad der Schleifmaschine stark herabsetzen kann.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart zu verbessern, dass sie sehr universell für Schleifaufgaben verschiedenster Art einsetzbar ist, dass die Nebenzeiten zum Umrüsten der Maschine für die Durchführung unterschiedlicher Schleifarbeiten stark reduziert werden und dass sich die Wirtschaftlichkeit der Maschine erhöht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Der im Kennzeichen des Anspruchs 1 enthaltene Gedanke des von der Maschinensteuerung gesteuerten selbsttätigen Wechsels der für das Einspannen der zu bearbeitenden Werkstücke vorgesehenen Maschinenelemente bewirkt besonders bei kleinen und mittleren Losgrössen eine erhebliche Verkürzung der Nebenzeiten und erhöht so die Wirtschaftlichkeit der Maschine. Besonders vorteilhaft wirkt sich die Doppelfunktion der Schleifeinheit aus, die gleichzeitig als Manipulator für den Wechsel der Maschinenelemente ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich ohne eine wesentliche Erhöhung des konstruktiven und maschinenbaulichen Aufwands eine sehr universell einsetzbare Schleifmaschine. Die Gestaltung der Schleifeinheit gemäss dem Anspruch 3 in Verbindung mit der Drehbarkeit der Schleifeinheit macht diese zum Roboter. Die zweiteilige Ausführung der Maschinenelemente nach Anspruch 4 erlaubt die Mehrfachnutzung jedes Elementensockels nach Anspruch 6 und erfordert so für das Festspannen der Elementenköpfe nur sehr sparsamen maschinenbaulichen Aufwand. Gleichzeitig sind die zu wechselnden Maschinenelemente leicht zu handhaben, so dass sich der im Hinblick auf die Stabilität zu fordernde Aufwand für die Schleifeinheit und das Maschinenelementemagazin in Grenzen hält. Um eine sichere und stabile Anlage der zu wechselnden Maschinenelemente an den Aufnahmen der Schleifeinheit und des Maschinenelementemagazins zu gewährleisten, sind die Koppelflächen nach Anspruch 5 vorgesehen. Gemäss Anspruch 7 werden auch für den Maschinenelementewechsel die vorhandenen Maschinenachsen der Schleifeinheit und bzw. des Maschinentisches benutzt. Vorzugsweise erfolgen alle Bewegungen für den Wechsel von Maschinenelementen in einer Ebene, was ebenfalls nur einen relativ geringen maschinenbaulichen Aufwand erfordert.

Die Massnahmen des Anspruchs 8 dienen dazu, mit nur einer Bewegung des jeweils einzusetzenden Maschinenelementes allein in der Richtung einer einzigen Maschinenachse (z.B. der Bewegung der Schleifeinheit in Z-Richtung) sowohl

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die kraft- und formschlüssigen Verbindungen zwischen dem Elementensockel und dem Elementenkopf zum Halten des Elementenkopfes als auch die für die Versorgung des Elementenkopfes erforderlichen Steckverbindungen herzustellen. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Koppelfläche zwischen Elementensockel und Elementenkopf, die besonders einfache Mittel zum Halten des Elementenkopfes auf dem Elementensockel aufweist, enthält der Anspruch 9.

Eine bevorzugte Ausbildung eines Maschinenelementemagazins, das zur positionsgenauen Bereithaltung der Maschinenelemente geeignet ist und einen schnellen Zugriff zu den einzelnen Maschinenelementeaufnahmen erlaubt, ist Gegenstand des Anspruchs 10. Nach Anspruch 11 können die Maschinenelemente mit separaten Koppelmitteln für die Aufnahmen im Maschinenelementemagazin ausgerüstet sein. Dadurch können die vom jeweiligen Elementensockel übernommenen Maschinenelemente von der Koppelfläche der Schleifeinheit direkt an die entsprechende Aufnahme des Maschinenelementemagazins abgegeben werden.

Anspruch 12 enthält die Koppelmittel, die in den Koppelflächen der Maschinenelemente und der Schleifeinheit vorgesehen sein können. Als Koppelmittel kommt gemäss der Erfindung auch eine Kupplung für die mechanische Drehmomentübertragung infrage, die es ermöglicht, den Antriebsmotor, beispielsweise des Werkstückspindelstocks, stationär auf der Maschine anzuordnen, so dass das zu wechselnde Maschinenelement leichter und einfacher zu handhaben ist.

Zum Ausführen von Innenschleifarbeiten auf Aussen-rundschleifmaschinen wird gemäss der Erfindung vorteilhafterweise im Maschinenelementemagazin auch ein Schleifspindelblock, insbesondere mit einer Innenschleifspindel, bereitgehalten, die von der Koppelfläche der Schleifeinheit übernommen werden kann, wodurch die Schleifeinheit zu einem Innenschleifspindelstock wird.

Anspruch 14 zeigt eine Möglichkeit auf, alle Maschinen-elementewechselvorgänge optimal auf die Bearbeitungsvorgänge der Maschine abzustimmen, so dass alle durch die Konzeption und Konstruktion der Maschine gegebenen Vorteile wirkungsvoll zum Tragen kommen. Die Erfindung führt so einen weiteren Schritt hin zur vollautomatischen, universell einsetzbaren Schleifmaschine, welche unabhängig vom Können des Bedienpersonals optimale Schleifergebnisse gewährleistet.

Anspruch 15 erhöht die Universalität der Schleifmaschine nach der Erfindung, indem es ermöglicht wird, eine grosse Zahl unterschiedlicher Werkstücke zu bearbeiten. Diese Universalität wird weiter erhöht durch die Merkmale der Ansprüche 16 und 17. Das feste Aufspannen eines Schleifspindelblocks mit kleiner Schleifscheibe auf dem Elementensockel und das Austauschen der Schleifscheibe der Schleifeinheit gegen einen Werkstückspannkopf erlauben das Schleifen von Werkstücken grosser Durchmesser, z.B. das Innenschleifen von Ringen mit Aussenverzahnung und grossem Innendurchmesser, die wegen ihrer Abmessungen im Werkstückspindelstock nicht eingespannt werden können. Als besonders zweckmässig wird die erfmdungsgemäss vorgeschlagene Anordnung nach Anspruch 18 angesehen, weil damit eine grosse Anzahl von Speicherplätzen bei schneller Zugänglichkeit zur Verfügung steht.

Insgesamt bietet die Erfindung die Vorteile einer universell einsetzbaren Schleifmaschine, die bei kurzen Umrüstzei-ten an unterschiedlichste zu bearbeitende Werkstücke und unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge angepasst werden kann. Diese Vorteile kommen insbesondere bei der Bearbeitung von kleinen und mittleren Losgrössen zum Tragen. Der konstruktive und maschinenbauliche Aufwand, der zum Erreichen dieser Vorteile erforderlich ist, ist relativ gering.

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Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Schleifmaschine nach der Erfindung,

Figur 2A eine Ansicht einer Schleifeinheit mit einer Koppelfläche in schematischer Darstellung,

Figur 2B einen Schnitt entlang B—B der Figur 2A,

Figur 3 eine Seitenansicht eines Maschinenelementes mit im Schnitt dargestellten Koppelmitteln im Elementensockel,

Figur 4 eine perspektivische Vorderansicht eines Maschinenelementes mit einem Schnitt entlang IV—IV der Figur 3,

Figur 5A eine Draufsicht auf einen Elementensockel, Figur 5B eine Schnittansicht entlang B—B der Figur 5A, Figur 6 eine schematische Draufsicht auf eine spezielle Ausführungsform der Schleifmaschine nach der Erfindung,

Figur 7 eine teilweise geschnittene Ansicht der Werkstückaufnahme nach Figur 6.

Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfin-dungsgemäss vorgeschlagenen Schleifmaschine. Diese Schleifmaschine besteht aus einem Maschinenbett 1, welches auf einem Support 2 einen in Z-Richtung beweglichen Maschinentisch 3 trägt. Auf dem Maschinentisch sind der Werkstückaufnahme dienende Maschinenelemente 4 festgespannt, die gemäss der Erfindung aus einem Elementensok-kel 6 und einem Elementenkopf 7 bestehen.

Das Maschinenbett 1 trägt ausserdem einen Schleifsupport 8, auf dem ein Schleifschlitten 9 in X-Richtung senkrecht zur Z-Richtung beweglich geführt ist. Auf dem Schleifschlitten 9 ist eine Schleifeinheit 11 um eine Drehachse 12 drehbar gelagert. Die Schleifeinheit 11 weist eine Schleifspindel mit einer Aussenschleifscheibe 13 auf, die von einer Schutzhaube 14 teilweise umgeben ist und von einem Motor 16 angetrieben wird.

Zu der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Schleifmaschine gehört ein Maschinenelementemagazin 17, das auf einer Säule 18 um eine Achse 19 drehbar gelagert ist. Das Maschinenelementemagazin 17 weist Aufnahmen 21 auf, in denen Maschinenelemente 4 bereitgehalten werden. Es ist von einem Gehäuse 22 umgeben.

Die Oberseite des Elementensockels 6 und die Unterseite des Elementenkopfes 7 sind als Koppelflächen 23 bzw. 23a ausgebildet, in denen Koppelmittel zum definierten Verbinden der Teile miteinander vorgesehen sind. Eine weitere derartige Koppelfläche 24 mit Koppelmitteln weist jeder Elementenkopf auf seiner der Schleifeinheit zugewandten Seite auf. Die Schleifeinheit 11 ihrerseits ist mit einer Koppelfläche 24a mit Koppelmitteln ausgestattet, die mit den Koppelmitteln der Koppelfläche 24 der Elementenköpfe 7 korrespondieren. Weitere mit Koppelmitteln ausgestattete Koppelflächen 26a bis 26c sind den Aufnahmen 21 des Maschinenelementemagazins 17 zugeordnet. Ihre Koppelmittel korrespondieren mit den Koppelmitteln einer Koppelfläche 26 der Elementenköpfe 7.

Zum Auswechseln eines Elementenkopfes 7 fährt die Schleifeinheit 11 auf ein entsprechendes Signal der Maschinensteuerung in ihre strichpunktiert dargestellte linke Position L, wobei sie um ihre Drehachse 12 geschwenkt wird, so dass sie die Koppelfläche 24a dem Maschinentisch zuwendet. Gesteuert von der Maschinensteuerung wird nun die Koppelfläche 24a der Schleifeinheit 11 an die Koppelfläche 24 des auszuwechselnden Elementenkopfes 7 angelegt und durch Betätigen der weiter unten zu beschreibenden Koppelmittel wird der Elementenkopf 7 an die Schleifeinheit angekoppelt. Gleichzeitig wird durch Betätigen der Koppelmittel in den Koppelflächen 23 und 23a zwischen dem Elementensockel 6 und dem Elementenkopf 7 die Verbindung zwischen diesen beiden Teilen gelöst. Durch relatives Verfahren von Maschinentisch 3 und Schleifeinheit 11 in X- und Z-Rich-tung nimmt die Schleifeinheit den Elementenkopf 7 von dem Elementensockel 6 ab. Anschliessend wird die Schleifeinheit 11 um ihre Drehachse 12 um 180° geschwenkt und in X-Richtung in ihre strichpunktiert dargestellte rechte Übergabeposition R gefahren. Der abzugebende Elementenkopf wird an die entsprechende Koppelfläche 26a einer freien Aufnahme des Maschinenelementemagazins 17 angekoppelt und von der Koppelfläche 24a der Schleifeinheit gelöst.

Nach Zurückfahren der Schleifeinheit 11 in X-Richtung und Schwenken des Maschinenelementemagazins 17 um seine Drehachse 19 kann ein anderer Elementenkopf 7 zum Ankoppeln an die Schleifeinheit in Position gebracht werden. Der Wechselvorgang wiederholt sich nun in umgekehrter Richtung.

Gemäss der Erfindung können als Elementenkopf 7 beispielsweise ein Innenschleifspindelblock 27, ein Reitstockpi-nolenblock 28 und verschiedene Werkstückspindelblöcke 29 mit verschiedenen Auf- und Mitnehmerarten, z.B. Spannfutter, Spannzange, Zentrierspitze, schwimmende Mitnehmer und dgl. vorgesehen sein.

Die Koppelfläche 24a der Schleifeinheit 11 und die zugehörigen Koppelmittel sind in den Figuren 2A und 2B schematisch gezeigt. Figur 2A zeigt die Schleifeinheit 11 mit Schleifscheibe 13 und angedeuteter Drehachse 12.

Die tragende Verbindung zwischen der Koppelfläche 24a der Schleifeinheit 11 und der Koppelfläche 24 des zu übernehmenden Elementenkopfes 7 wird mit Klemmorganen 31 hergestellt, deren Aufbau durch die Schnittdarstellung der Figur 2B deutlich wird, die einen Schnitt entlang der Linie B—B der Figur 2A darstellt. Ein solches Klemmorgan 31 besteht aus einem in eine Bohrung 32 eingesetzten Klemmkörper 33 mit Klauen 34, die über die Koppelfläche 24a hinausragen. Die Klauen 34 liegen rings am konischen Spannkopf 36 eines Spannkolbens 37 an, der mittels einer Feder 38 derart vorgespannt ist, dass die Klauen 34, die in eine entsprechend geformte Ausnehmung 39 in der Koppelfläche 24 des anzukoppelnden Elementenkopfes 7 eingreifen, von der konischen Fläche des Spannkopfes 36 auseinandergedrückt werden und so eine kraftschlüssige und tragende Verbindung zwischen der Schleifeinheit 11 und dem Elementenkopf 7 herstellen. Zum Lösen dieser Verbindung wird über eine Hydraulikleitung 41 Druck auf eine Druckkammer 42 gegeben, der den Spannkolben 37 gegen den Druck der Feder 38 verschiebt, so dass die Klauen 34 entlastet werden und den Elementenkopf 7 freigeben.

Zum exakten Ausrichten des anzukoppelnden Elementenkopfes 7 sind in der Koppelfläche 24a Justagemittel 43 vorgesehen, die beispielsweise nach Art von Nut und Feder ausgebildet sein können.

Soll ein Elementenkopf 7 nur vom Magazin auf einen vorgesehenen Elementensockel 6 überführt werden, so genügen als Koppelmittel die soeben beschriebenen Klemmorgane 31 und Justagemittel 43. Ist aber beabsichtigt, an die Schleifeinheit 11 als Elementenkopf einen Innenschleifspindelblock anzukoppeln und mit diesem Schleifarbeiten auszuführen, so sind zusätzlich elektrische und hydraulische Versorgungsleitungen erforderlich, die in Figur 2A mit 44 für die elektrischen Verbindungen und 46 für die übrigen Verbindungen bezeichnet sind. Ein Schnitt durch eine dieser Flüssigkeitsverbindungen 46 ist in Figur 2B zu sehen. Es handelt sich hierbei um eine handelsübliche Schnellschlusskupplung, die hier keiner näheren Beschreibung bedarf.

Über die Verbindungen 46 können die für den Betrieb einer Innenschleifspindel erforderlichen Hydraulik-, Ölnebel- und Kühlmittelanschlüsse hergestellt werden. Als elektrische Verbindung 44 ist ein ebenfalls handelsüblicher Vielfachstek-

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ker einzusetzen, der alle Energieversorgungs- und Signalleitungsanschlüsse enthält.

In den Figuren 3 bis 5 sind verschiedene Ansichten und Schnitte der Koppelflächen 23 und 23a der Elementenköpfe 7 und Elementensockel 6 als Ausführungsbeispiele dargestellt. In Figur 3 sind der Elementenkopf, im dargestellten Fall ein Werkstückspindelblock 29, wieder mit 7 und der zugehörige Elementensockel mit 6 bezeichnet.

Der Elementensockel 6, der in bekannter Weise manuell auf dem Maschinentisch 3 angebracht sein kann, weist als Koppelmittel zwei an Bolzen 47 angebrachte Spannplatten 48 und 48a auf. Die Bolzen 47 sind in Bohrungen 49 im Elementensockel 6 längsbeweglich geführt und durch eine Koppel 51 miteinander verbunden. Zum Spannen und Entspannen der Spannplatten 48 und 48a ist ein Kolben 52 vorgesehen, der über eine Kolbenstange 53 mit der Koppel 51 verbunden ist und die Koppel gegen die Wirkung von Spannfedern 57 in Achsrichtung der Bolzen 47 bewegt. Der Kolben 52 ist beidseitig über Druckkammern 54 und 54a hydraulisch beaufschlagbar, wozu die Druckkammern über Anschlüsse 56 und 56a mit einer nicht gezeigten Druckquelle verbunden sind. Unterhalb der Koppel 51 sind im Elementensockel 6 Näherungsinitiatoren 58 angeordnet, welche die Position der Koppel 51 und damit die Position der Spannplatten 48 und 48a überwachen. Natürlich können anstelle solcher Näherungsinitiatoren auch andere Lagedetektoren zum Bestimmen der Lage der Spannplatten 48 und 48a vorgesehen sein.

In Figur 5A ist eine Draufsicht auf die Koppelfläche 23a eines Elementensockels 6 dargestellt. Wie diese Figur zeigt, enthält die Koppelfläche 23a als Koppelmittel nicht nur die Spannplatten 48 und 48a, sondern zusätzlich zwei Zentrierleisten 59, die sich parallel zueinander und parallel zur Verbindungslinie der Mittelachsen der Bolzen 47 erstrecken. Figur 5B zeigt in einem Schnitt entlang der Linie B—B der Figur 5A, dass jede Zentrierleiste zwei Zentrierprofile 61 aufweist, die beispielsweise, wie Figur 4 zeigt, die Gestalt eines Dachprofils haben können.

Figur 4 zeigt in einer teilweise geschnittenen, schematischen perspektivischen Ansicht entlang IV—IV der Figur 3 ein Maschinenelement mit einem Elementensockel 6 und einem Werkstückspindelblock 29 mit einer drehantreibbaren Zentrierspitze 62 als Elementenkopf 7.

Dieser Elementenkopf 7 weist in seiner unteren Koppel-fläche 23 zwei Leisten 63 auf, mit denen der Elementenkopf 7 auf der Koppelfläche 23a des Elementensockels 6 aufliegt. Jede Leiste 63 ist mit zwei keilförmigen Zentriernuten 64 ausgestattet, in welche die Zentrierleisten 61 des Elementensockels 6 zur positionsgerechten Verbindung von Elementensockel und Elementenkopf eingreifen. Im Bereich der Spannplatten 48 und 48a sind die Leisten 63 als geschlitzte Spannschuhe 66 ausgebildet, welche zum Arretieren des Elementenkopfes 7 auf dem Elementensockel 6 unter die Spannplatten 48 und 48a greifen. In Figur 5A ist eine der Leisten 63 in ihrer arretierten Position mit gestrichelten Linien angedeutet.

Da die Zentrierspitze 62 des als Werkstückspindelblock 29 ausgebildeten Elementenkopfes 7 einen Antrieb erfordert, ist die vertikale Rückfläche 67 des Elementenkopfes ebenfalls als Koppelfläche ausgebildet. Da im dargestellten Ausführungsbeispiel eine kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung in dieser Koppelfläche nicht erforderlich ist, weist diese Rückfläche 67 nur eine Kupplung 68 zur Drehmomentübertragung von einem Antriebsmotor 69 zu einem Zahnriementrieb 71 und zur Spindel der Zentrierspitze 62 auf. Der Motor 69 ist an einem vertikalen Ansatz 72 des Elementensockels 6 gehaltert. Die mit der Rückfläche 67 des Elementenkopfes 7 korrespondierende Fläche 67a kann, wenn es erforderlich ist, ausser der Drehmomentkupplung

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68 auch weitere Steckverbindungen für Versorgungsanschlüsse aufweisen, die in der Figur 4 allerdings nicht dargestellt sind. Diese Steckverbindungen können ausgebildet sein wie im Zusammenhang mit den Figuren 2A und 2B beschrieben, so dass die Koppelfläche 67a eine Steckerleiste mit mehreren verschiedenen Steckern darstellt. Die Drehmomentkupplung 68 ist auch in der Seitenansicht der Figur 3 mit gestrichelten Linien angedeutet. Figur 3 zeigt ausserdem eine im vertikalen Ansatz 72 drehbar gelagerte Antriebswelle 73, die mit der Motorwelle in kinematischer Verbindung steht.

Zum Aufspannen eines Werkstückspindelblocks 29, den die Schleifeinheit 11 aus dem Maschinenelementemagazin 17 übernommen hat, auf die Koppelfläche des Elementensok-kels 6 wird der Schleifspindelblock 29 zunächst in Richtung des Pfeils 74X in X-Richtung geschoben, wobei die relative Lage der Schleifeinheit 11 zum Maschinentisch 3 so eingestellt ist, dass die Leisten 63 in der Koppelfläche des Werkstückspindelblocks 29 zwischen den Zentrierprofilen 61 der Zentrierleisten 59 hindurchgeführt werden können. Sobald die geschlitzten Spannschuhe 66 der Leisten 63 mit den Bolzen 47 der Spannplatten 48 und 48a fluchten, endet der Vorschub in Richtung des Pfeils 74X, und der Werkstückspindelblock 29 wird nun in Richtung des Pfeils 74Z parallel zu den Zentrierleisten 59 geführt (vergi. Fig. 5A). Bei der Bewegung in Richtung des Pfeils 74Z gleiten die Spannschuhe 66 unter die Spannplatten 48 und 48a, die sich für diesen Vorgang in ihrer in Figur 3 strichpunktiert gezeigten angehobenen Stellung befinden. Während dieser Bewegung in Richtung des Pfeils 74Z schliesst auch die Drehmomentkupplung 68 in der rückwärtigen Koppelfläche 67 des Werkstückspindelblocks 29 (Figuren 3 und 4), so dass eine Drehmomentübertragung vom Motor zur Zentrierspitze des Werkstückspindelblocks möglich wird. Die Bewegungen des Werkstückspindelblocks 29 in Richtung der Pfeile 74X und 74Z erfolgt in einer Ebene, in der die Leisten 63 des Werkstückspindelblocks 29 gerade von der Koppelfläche 23a des Elementensockels 6 abgehoben sind oder diese leicht streifen. Sobald der Werkstückspindelblock 29 seine vorgesehene Endposition erreicht, wird über den Druckanschluss 56 ein hydraulischer Druck an die Druckkammer 54 gelegt, so dass sich der Kolben 52 nach unten bewegt und über die Koppel 51 die Spannplatten 48 und 48a auf die Spannschuhe 66 drückt, wodurch eine sichere kraftschlüssige Verspannung des Werkstückspindelblocks 29 erfolgt. Die queraxiale Justierung des Werkstückspindelblocks 29 auf dem Elementensockel 6 erfolgt dabei durch die Zentrierprofile 61 und die Zentriernuten 64 (Figur 4). Zur axialen Justierung des Werkstückspindelblocks 29 beim Festspannen auf der Koppelfläche des Elementensockels 6 ist die Spannplatte 48a an einer Seite mit einer schrägen Zentrierfläche 76 versehen, die mit einer entsprechenden schrägen Zentrierfläche des zugehörigen Spannschuhs 66 zusammenwirkt und die axiale Lage des Werkstückspindelblocks 29 festliegt (Figur 3).

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Schleifmaschine nach der Erfindung ist in Figur 6 in einer Draufsicht schematisch gezeigt. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie in den zuvor beschriebenen Figuren. Auf dem Maschinenbett 1 sind in Z-Richtung verlaufende Führungsbahnen 77 angeordnet, auf denen der Schleifsupport 8 verschiebbar geführt ist. Der Schleifsupport 8 trägt in X-Richtung verschiebbar die Schleifeinheit 11, die wieder um eine vertikale Achse 12 drehbar auf einem in Figur 6 nicht erkennbaren Schleifschlitten gelagert ist. Zur Schleifmaschine gehört ein Maschinenelementemagazin 17, dessen Ausbildung hier nicht gesondert beschrieben zu werden braucht, da es ebenso ausgebildet ist wie im Zusammenhang mit den vorangegangenen Figuren bereits erläutert.

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Auf einer Führungsbahn 78 sind Elementensockel 6 aufgespannt, von denen der linke im Moment unbesetzt ist. Der rechte Elementensockel 6 trägt einen Innenschleifspindel-block 27. An die Koppelfläche 24a der Schleifeinheit ist ein Abrichtgerät 79 mit einem feststehenden Abrichtdiamanten 81 angekoppelt. Bestandteil dieser Schleifmaschine ist ein weiteres Magazin 82, das als Schleifscheibenmagazin ausgebildet und um eine vertikale Achse 83 drehbar ist. Die Aufnahmen dieses Magazins sind so ausgebildet, dass sie nicht nur eine Schleifscheibe 13a, sondern stattdessen auch eine Werkstückspanneinheit 84 in Gestalt einer Planscheibe mit Spannmitteln oder einer Magnetspannplatte zum Halten eines Werkstücks aufnehmen können. Im Ausführungsbeispiel der Figur 6 wurde die Schleifscheibe 13a der Schleifeinheit 11 an das Magazin 82 übergeben, und es wurde stattdessen auf die Schleifspindel eine Werkstückspanneinheit 84 übernommen, auf welcher ein Werkstück z.B. in Gestalt eines Ringes 86 mit Aussenverzahnung und grossem Innendurchmesser aufgespannt werden kann. Mit der Innenschleifscheibe 87 des Innenschleifspindelblocks 27 können auf diese Weise Werkstücke bearbeitet werden, die wegen ihrer Abmessungen nicht auf den zur Verfügung stehenden Werkstückspindelblock aufgespannt werden können. Dieser Gedanke wird von der Anmelderin als selbständig schutzfähig angesehen. Ist die Bearbeitung aufeinanderfolgender Werkstücke 86 mit der Innenschleifscheibe 87 beendet, so fährt die Schleifeinheit 11 zunächst in X-Richtung so weit zurück,

dass die Schleifspindelachse und die Achse der freien Aufnahme 88 des Magazins 82 fluchten. Dann fährt der Schleifsupport 8 in Z-Richtung zum Magazin 82 und gibt die Werkstückspanneinheit 84 an die Aufnahme 88 des Magazins ab. Sodann wird das Magazin 82 um die Vertikalachse 83 geschwenkt, so dass die Schleifscheibe 13a auf die Schleifspindel der Schleifeinheit 11 übernommen werden kann.

Zum Abrichten der Innenschleifscheibe 87 wird die Schleifeinheit 11 um ihre vertikale Achse 12 geschwenkt, so dass das Abrichtwerkzeug 81 der Abrichteinheit 79 in Arbeitsposition zur Innenschleifscheibe 87 kommt.

Die Ausbildung der Werkstückaufspannung nach Figur 6 ist in Figur 7 in vergrössertem Massstab dargestellt. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie in den vorangehend beschriebenen Figuren.

Die Werkstückspanneinheit 84 besteht im dargestellten Fall aus einer Planscheibe 89 mit an deren Umfang angeordneten Spannpratzen 91 zum Festspannen eines Werkstücks 86. Die dargestellte Werkstückspanneinheit weist einen Aufnahmeflansch 92 mit Spannköpfen 93a und 93b auf. Die im Schleifspindelstock 11 drehbar gelagerte Schlëïfspmdel 10 ist mit durch eine nicht dargestellte Zugstange betätigbaren Greifern 94 ausgestattet, die den betreffenden Spannkopf 93a des Aufnahmeflansches 92 zum Aufspannen der Werkstückspanneinheit umfassen und zur Schleifspindel heranziehen. Die Zentrierung und die axiale Positionierung der Werkstückspanneinheit erfolgen dabei in bekannter Weise durch das Zusammenwirken von Aufnahmekegeln 95 und Anschlagflächen 96 respektive. Zum Abnehmen der Werkstückspanneinheit 84 von der Schleifspindel 10 wird sie von einer gleichen oder ähnlichen Greiferanordnung, die am Magazin 82 (Figur 6) vorgesehen ist, am Spannkopf 93b erfasst und abgezogen.

Die Darstellung der Figur 7 zeigt, dass der innere Durchmesser eines auf der Werkstückspanneinheit 84 aufgespannten Ringes 86 mit einer auf der Reitstockkonsole aufgespannten Innenschleifspindel problemlos geschliffen werden kann. Auf diese Weise ist das Schleifen grosser Innendurchmesser auch auf Schleifmaschinen möglich, die das Aufspannen solcher grosser Werkstücke in den normalen Werkstückaufnahmen wegen der gegebenen Abmessungen nicht gestatten.

Anstelle einer Planscheibe mit Spannpratzen können auch andere Werkstückspanneinheiten eingesetzt werden. So ist es auch möglich, dafür, wie oben schon erwähnt, z.B. eine Magnetspannplatte einzusetzen. Die dafür notwendigen elektrischen Verbindungen können beispielsweise über Steckverbindungen in den Anschlagflächen 96, Leitungen in der Schleifspindel und Schleifringe zur Schleifspindel hergestellt werden.

In Figur 1 ist das Maschinenelementemagazin 17 mit einem einzigen Maschinenelementerevolver 17a gezeigt. Um die Aufnahmekapazität des Magazins zu erhöhen, können an einer Hubeinrichtung mehrere solcher Maschinenelementerevolver 17a übereinander vorgesehen sein. Insbesondere können auf diese Weise auch Aufnahmen für Schleifwerkzeuge 13 und 13a sowie für Magnetspannplatten 84 im Magazin 17 untergebracht werden. Als Koppelflächen sind in Figur 1 die Rückflächen 26a der Magazinaufnahmen 21 gezeigt. Die zugehörige Koppelfläche der Elementenköpfe 7 ist deren Seitenfläche 26, die in Figur 4 perspektivisch zu sehen ist. In Figur 4 sind die notwendigen Koppelmittel, die aus Justagemitteln und Klemmorganen, wie sie in Figur 1 und 2 mit 43 und 31 bezeichnet sind, bestehen können, der besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen. Anstelle der Rückflächen 26a können auch die unteren Auflageflächen der Magazinaufnahmen 21 als Koppelflächen ausgebildet sein, mit denen dann die ohnehin vorhandenen unteren Koppelflächen 23 der Elementenköpfe 7 korrespondieren.

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4 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Schleifmaschine mit einem Maschinenbett, einer schwenkbar gelagerten Schleifeinheit mit wenigstens einer drehantreibbaren Schleifscheibe und einem Maschinentisch mit der Werkstückaufnahme dienenden Maschinenelementen, wobei die Schleifeinheit und der Maschinentisch wenigstens in zwei quer zueinander verlaufenden Richtungen relativ zueinander verfahrbar sind, dadurch gekennzeichnet,

dass die Maschinenelemente (4) lösbar auf dem Maschinentisch (3) bzw. -bett (1) angebracht sind, dass ein Maschinen-elementemagazin (17) mit Aufnahmen (21) für bereitzuhaltende Maschinenelemente vorgesehen ist und dass Manipulatormittel mit Koppelmitteln zum Aufnehmen und zum Überführen von Maschinenelementen vom Maschinentisch in das Maschinenelementemagazin und umgekehrt vorgesehen sind.
2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Manipulatormittel die Schleifeinheit (11) vorgesehen ist, welche Koppelmittel zum Aufnehmen und zum Überführen von Maschinenelementen vom Maschinentisch in das Maschinenelementemagazin und umgekehrt aufweist.
3. Schleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifeinheit auf einem Kreuzsupport (8,9) um eine zu diesem senkrechte Achse (12) drehbar gelagert ist.
4. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenelemente (4) aus einem auf den Maschinentisch (3) oder das Maschinenbett (1) aufzuspannenden Elementensockel (6) und einem durch lösbare Koppelmittel (31,48,48a) mit dem Elementensockel verbundenen Elementenkopf (7) bestehen, der mit vorgegebenen Werkstückspannmitteln ausgerüstet ist, und dass jeder Elementenkopf (7) mit den Koppelmitteln (31) der Schleifeinheit (11) korrespondierende erste Koppelmittel und mit den Koppelmitteln (48,48a) des Elementensockels (6) korrespondierende zweite Koppelmittel aufweist.
5. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifeinheit (11), die Magazinaufnahmen (21), die Elementensockel (6) und die Elementenköpfe (7) zur stabilen Anlage zu koppelnder Teile Koppelflächen (23, 23a; 24,24a; 26a bis 26c; 67,67a) aufweisen, denen die Koppelmittel zugeordnet sind.
6. Schleifmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass für mehrere Elementenköpfe (7) jeweils ein gemeinsamer, mit dem Maschinentisch (3) bzw. dem Maschinenbett (1) verbundener Elementensockel (6) vorgesehen ist.
7. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elementenköpfe (7) durch Verschieben in zwei zueinander quer verlaufenden Richtungen (74X, 74Y) in einer zur Tischebene parallelen Ebene vom Elementensockel (6) abnehmbar und auf ihn aufsetzbar ausgebildet sind.
8. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einem Elementensok-kel (6) eine relativ zum Elementensockel ortsfest angeordnete, senkrecht zur Koppelfläche verlaufende Anschlussfläche mit Steckanschlüssen (68) zugeordnet ist und dass wenigstens ein Elementenkopf (7) Verbindungsmittel (68) aufweist, welche durch Verschieben des Elementenkopfes in der zur Tischebene parallelen Ebene mit den Steckanschlüssen der Anschlussfläche verbindbar sind.
9. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Elementensockel (6) als Koppelmittel maschinell betätigbare Hubstangen (47) mit einer Druckplatte (48,48a) vorgesehen sind und dass die Koppelfläche (23) des Elementenkopfes (7) Spannschuhe (66) aufweist, welche die Druckplatten (48,48a) beim Querverschieben des Elementenkopfes (7) hintergreifen, so dass der Elementenkopf beim gesteuerten Anspannen der Hubstangen (47) durch die Druckplatten an der Koppelfläche des Elementensockels festspannbar ist.
10. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenelementemagazin (17) als Drehturm mit vertikaler Drehachse (19) ausgebildet ist, welcher rings um seine Drehachse Aufnahmen (21) für bereitzuhaltende Maschinenelemente (7) aufweist, denen gesteuert betätigbare Koppelmittel zum positionsgenauen Bereithalten aufgenommener Maschinenelemente zugeordnet sind.
11. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinenelemente mit den Koppelmitteln der Aufnahmen des Maschinenelemente-magazins (17) korrespondierende dritte Koppelmittel aufweisen.
12. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelmittel mechanische Koppelorgane (47,48,48a; 31) sowie je nach Bedarf elektrische, hydraulische und pneumatische Verbindungen (46) und Kupplungen (68) für mechanische Kraftübertragungen umfassen.
13. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als ein im Maschinenelementemagazin (17) bereitzuhaltendes Maschinenelement ein In-nenschleifspindelblock (27) vorgesehen ist, dass die Koppelfläche der Schleifeinheit für den Betrieb der Innenschleif-spindel notwendige elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Versorgungsanschlüsse (46) aufweist und dass der Innenschleifspindelblock zum Zwecke der Werkstückbearbeitung an der Schleifeinheit (11) verbleibt.
14. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass alle Funktionen des Maschi-nenelementewechsels in eine Maschinensteuerung integriert sind.
15. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Elementenköpfe (7) Reitstockblöcke (28), Setzstockblöcke, Werkstückspindelblöcke (29), Abrichtgeräteblöcke (79) und/oder Schleifspindelblök-ke (27) vorgesehen sind.
16. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinenelementemagazin Aufnahmen für wenigstens eine Schleifscheibe der Schleifspindel der Schleifeinheit aufweist, dass wenigstens ein im Maschinenelementemagazin bereitgehaltenes Maschinenelement in Gestalt eines Werkstückspannkopfes (84) zur Aufnahme auf der Schleifspindel der Schleifeinheit (11) ausgebildet ist, dass ein Schleifspindelblock (27) als Maschinenelement aus dem Maschinenelementemagazin (17) auf einem Elementensockel (6) aufspannbar ausgebildet ist und dass die Schleifspindel der Schleifeinheit (11) mit dem Werkstückspannkopf (84) zur Bearbeitung eines Werkstücks (86) zur Schleifspindel des Schleifspindelblocks ausrichtbar ist.
17. Schleifmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstückspannkopf eine Planscheibe oder Magnetspannscheibe (84) vorgesehen ist, welche ein zu bearbeitendes Werkstück (86) trägt und Mittel zum Aufspannen auf der Schleifspindel anstelle einer Schleifscheibe (13) aufweist.
18. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass für das Bereithalten von Schleifscheiben (13a) und Werkstückspannköpfen (84) ein separates Werkzeugmagazin (82) vorgesehen ist.

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