DE202013104940U1 - Grinding machine device with a pivotable grinding spindle unit - Google Patents

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Abstract

Schleifmaschinenvorrichtung mit einer schwenkbaren Schleifspindeleinheit mit einem Schleifsupport, der in ein Schleifsupport-Oberteil (1) zur Aufnahme einer über einen Motor antreibbaren Schleifscheibe (6) und ein Schleifsupport-Unterteil (2) unterteilt ist, wobei das Schleifsupport-Oberteil (1) relativ zu dem Schleifsupport-Unterteil (2) in einer Schwenkebene (X, Z) um eine B-Achse (B) drehbar in einem Drehpunkt (5) sowie auf einer Führung (4) gelagert ist, so dass zum Tangentialschleifen die Schleifscheibe (6) schräg zu einem Werkstück gestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpunkt (5) senkrecht unterhalb des Zentrums der Schleifscheibe (6) angeordnet ist.Grinding machine device comprising a pivotable grinding spindle unit with a grinding support, which is divided into a grinding support upper part (1) for receiving a motor-driven grinding wheel (6) and a grinding support lower part (2), wherein the grinding support upper part (1) relative to the grinding support lower part (2) in a pivot plane (X, Z) about a B-axis (B) is rotatably mounted in a pivot point (5) and on a guide (4), so that for tangential grinding, the grinding wheel (6) obliquely can be placed to a workpiece, characterized in that the pivot point (5) is arranged vertically below the center of the grinding wheel (6).

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschinenvorrichtung mit einer schwenkbaren Schleifspindeleinheit zum Tangentialschleifen von Walzen und betrifft auch eine Walzenschleifmaschine mit einer derartigen Schleifmaschinenvorrichtung.The invention relates to a grinding machine device with a pivotable grinding spindle unit for tangential grinding of rolls and also relates to a roll grinding machine with such a grinding machine device.

Walzenschleifmaschinen zum Konturschleifen von Walzen mit einer Vorrichtung zum Nachführen einer auf einer Schleifspindel gelagerten Schleifscheibe tangential an die Walzenkontur sind seit langem bekannt. Um mit der vollen Breite der Schleifscheibe arbeiten zu können, wird die die Schleifscheibe tragende Schleifspindel so geschwenkt und gegen die Walze angestellt, dass die Scheibe weitestgehend tangential an der Walzenkontur anliegt. Dazu sind entsprechende Schleifmaschinen mit einer Möglichkeit für eine Schwenkbewegung des Obersupports ausgelegt. Dazu muss aber der Support in zwei Teile aufgetrennt werden. Außerdem ist es schwierig, die angestrebte Schwenkbewegung um den festgelegten Drehpunkt hysteresefrei zu erzeugen und die für den Schleifprozess erforderliche Dämpfung in der Trennfläche zu erreichen.Roll grinding machines for contour grinding of rolls with a device for tracking a grinding wheel mounted on a grinding spindle tangentially to the roll contour have long been known. In order to work with the full width of the grinding wheel, the grinding wheel carrying the grinding wheel is pivoted and placed against the roller, that the disc rests largely tangential to the roll contour. For this purpose, corresponding grinding machines are designed with a possibility for a pivoting movement of the upper support. For this, however, the support must be split into two parts. In addition, it is difficult to produce the desired pivoting movement around the fixed pivot hysteresis-free and to achieve the required for the grinding process damping in the interface.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Ansätze bekannt, die auf die Bewältigung der oben genannten technischen Probleme abzielen.From the prior art, different approaches are known, which are aimed at overcoming the above technical problems.

Die Schwenkachse von schwenkbaren Schleifspindeleinheiten wird dabei häufig als B-Achse bezeichnet. Die B-Achse ist vorzugsweise senkrecht zur Antriebswelle der Schleifspindeleinheit gerichtet und steht senkrecht auf einer Ebene, die durch die möglichen linearen Verschiebeachsen der Schleifscheibe und/oder des Werkstücks gegegeben sind, wobei die Verschiebeachsen häufig als X-Achse bzw. Z-Achse bezeichnet werden. Diese Achsenbezeichnungen werden in der vorliegenden Erfindung durchgängig verwendet.The pivot axis of pivoting grinding spindle units is often referred to as B-axis. The B-axis is preferably directed perpendicular to the drive shaft of the grinding spindle unit and is perpendicular to a plane which are given by the possible linear displacement axes of the grinding wheel and / or the workpiece, wherein the displacement axes are often referred to as X-axis or Z-axis , These axis designations are used throughout the present invention.

In EP 0 459 158 A2 wird eine Schleifmaschine vorgestellt, bei der die B-Achse durch den Schnittpunkt der Kontaktfläche des Werkstücks und der Schleifscheibe mit der Mittelebene der Schleifscheibe verläuft.In EP 0 459 158 A2 A grinding machine is presented in which the B-axis passes through the intersection of the contact surface of the workpiece and the grinding wheel with the median plane of the grinding wheel.

In WO 2012/126840 wird eine Schleifmaschine mit einer Möglichkeit zur Fein-Schrägstellung der Schleifscheibe gezeigt. Das Gelenk dieser Feinschwenkachse ist durch zwei Kerben in einer einteiligen Platte als Festkörpergelenk gebildet, wobei eine Zone gezielter elastischer Materialverformung zur Fein-Auslenkung genutzt wird. Zusätzlich zu der Schwenkung der Schleifscheibe um die Feinschwenkachse ist eine Grob-Schrägstellung der Schleifmaschine um eine Achse möglich, die parallel zu der Feinschwenkachse angeordnet ist.In WO 2012/126840 a grinding machine with a possibility for fine inclination of the grinding wheel is shown. The joint of this fine pivot axis is formed by two notches in a one-piece plate as a solid-body joint, with a zone of targeted elastic material deformation is used for fine deflection. In addition to the pivoting of the grinding wheel about the fine pivot axis, a coarse inclination of the grinding machine about an axis is possible, which is arranged parallel to the fine pivot axis.

Aus EP 0 919 333 A1 ist eine Walzenschleifmaschine bekannt, deren Schleifspindel mit der Schleifscheibe durch Verdrehen einer Exzenterhülse tangential schräg gestellt werden. Der Schnittpunkt der Längsachse der Exzenterhülse mit der Längsachse der Schleifspindel liegt in der Mitte der Schleifscheibe.Out EP 0 919 333 A1 is a roll grinding machine known, the grinding spindle with the grinding wheel are rotated tangentially by rotating an eccentric sleeve. The intersection of the longitudinal axis of the eccentric sleeve with the longitudinal axis of the grinding spindle is located in the center of the grinding wheel.

Aus EP 1 175 960 A2 ist eine Schleifspindel bekamt, bei der die Schrägstellung bzw. Ausrichtung der Schleifscheibe durch einen piezoelektrischen Wandler erreicht wird. Aufgrund baulicher Beschränkungen liegt der B-Achse-Drehpunkt der Schleifspindel außerhalb der Schleifscheife.Out EP 1 175 960 A2 is a grinding spindle bekamt, in which the inclination or alignment of the grinding wheel is achieved by a piezoelectric transducer. Due to structural limitations, the B-axis pivot point of the grinding spindle is outside the grinding wheel.

In DE 195 31 506 C1 wird eine Schleifmaschine vorgestellt, bei der die Schleifspindelachse gegenüber der Werkstückspindelachse nicht hydraulisch, mechanisch oder pneumatisch sondern mittels Piezo-Aktoren verstellbar ist, die an beiden Lagern der Drehachse der Schleifspindel vorgesehen sind.In DE 195 31 506 C1 a grinding machine is presented in which the grinding spindle axis relative to the workpiece spindle axis is not hydraulically, mechanically or pneumatically adjustable by means of piezo actuators, which are provided on both bearings of the axis of rotation of the grinding spindle.

Aus DE 37 26 055 A1 ist eine Schleifmaschine bekannt, bei der die Schleifscheibe über eine Gelenkwelle verschwenkt und somit schräg gestellt wird. Alternativ wird der ganze Obersupport verschwenkt. Die Drehung/Schwenkung erfolgt um einen seitlich neben der Drehscheibe gelegenen Drehpunkt.Out DE 37 26 055 A1 is a grinding machine is known in which the grinding wheel is pivoted about a propeller shaft and thus inclined. Alternatively, the entire upper support is pivoted. The rotation / pivoting takes place about a pivot point located laterally next to the turntable.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Alternative zu den oben dargestellten Schleifmaschinenvorrichtungen mit schwenkbarer Schleifspindeleinheit und in einer Verbesserung der technischen Einrichtungen für die Realisierung der angestrebten Schwenkbewegung der Schleifspindeleinheit hinsichtlich der Hysteresefreiheit und der für den Schleifprozess erforderlichen Dämpfung in der Trennfläche.The object of the present invention is to provide an alternative to the above-described grinding machine devices with pivotable grinding spindle unit and in an improvement of the technical devices for the realization of the desired pivotal movement of the grinding spindle unit with respect to hysteresis and the required for the grinding process damping in the interface.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Schleifmaschinenvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The object of the present invention is achieved by a grinding machine device with the features according to claim 1. Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.

Durch die Anordnung des Drehpunkts der B-Achse senkrecht unterhalb des Zentrums der Schleifscheibe kann im Vergleich zum Stand der Technik unter anderem eine Verbesserung der Hysteresefreiheit der Schwenkbewegung und der für den Schleifprozess erforderlichen Dämpfung in der Trennfläche erzielt werden.By arranging the pivot point of the B axis perpendicularly below the center of the grinding wheel, among other things, an improvement in the hysteresis freedom of the pivoting movement and the damping required for the grinding process in the parting surface can be achieved compared with the prior art.

1 zeigt eine Schleifmaschinenvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1(a) zeigt die Seitenansicht der Schleifmaschinenvorrichtung und 1(b) zeigt die Draufsicht. 1 shows a grinding machine device according to an embodiment of the invention. 1 (a) shows the side view of the grinding machine device and 1 (b) shows the top view.

Die Schleifmaschinenvorrichtung gemäß der in 1(a) und 1(b) gezeigten Ausführungsform umfasst einen Schleifsupport, der in ein Schleifensupport-Oberteil 1 und ein Schleifsupport-Unterteil 2 aufgeteilt ist. Das Schleifsupport-Oberteil 1 ist mit dem Schleifsupport-Unterteil 2 über ein Drehgelenk verbunden, so dass das Schleifsupport-Oberteil 1 um den durch das Drehgelenk gebildeten Drehpunkt 5 gegenüber dem Schleifsupport-Unterteil 2 um die B-Achse in einem Schwenkbereich (in 1(b) durch einen Doppelpfeil veranschaulicht) verschwenkt werden kann. Die B-Achse als Schwenkachse steht dabei im Wesentlichen senkrecht auf der Ebene, die durch die in 1(a) und 1(b) gezeigte Verschiebeachse des Schleifsupports X und die Verschiebeachse des Werkstücks Z gebildet wird. Der Drehpunkt 5 (und somit auch das Drehgelenk) ist senkrecht unterhalb des Zentrums der Schleifscheibe 6 im Übergang vom Schleifsupport-Oberteil 1 zum Schleifsupport-Unterteil 2 angeordnet, so dass die B-Achse durch den Drehpunkt 5 und das Zentrum der Schleifscheibe 6 läuft. Mit dieser Anordnung der B-Achse kann eine präzise Verschwenkung des Schleifsupport-Oberteils 1 gegenüber dem Schleifsupport-Unterteil 2 ohne Hysterese und auch eine für den Schleifprozess erforderliche Dämpfung in der Trennfläche erzielt werden.The grinding machine device according to the in 1 (a) and 1 (b) shown embodiment Includes a grinding support that fits into a loop support top 1 and a grinding support base 2 is divided. The grinding support upper part 1 is with the grinding support base 2 connected via a swivel, so that the sanding support top 1 around the fulcrum formed by the hinge 5 opposite the grinding support lower part 2 around the B-axis in a swivel range (in 1 (b) illustrated by a double arrow) can be pivoted. The B-axis as a pivot axis is substantially perpendicular to the plane passing through the in 1 (a) and 1 (b) shown displacement axis of the grinding support X and the displacement axis of the workpiece Z is formed. The fulcrum 5 (and thus also the hinge) is perpendicular below the center of the grinding wheel 6 in the transition from the grinding support upper part 1 to the grinding support lower part 2 arranged so that the B axis through the fulcrum 5 and the center of the grinding wheel 6 running. With this arrangement of the B-axis can be a precise pivoting of the grinding support upper part 1 opposite the grinding support lower part 2 Without hysteresis and also required for the grinding process damping in the interface can be achieved.

In der in 1(a) und 1(b) gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Drehgelenk der B-Achse in einer horizontalen Trennstelle im Schleifsupport angeordnet. In einer Ausführungsform ist das Drehgelenk als Festkörpergelenk ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform ist das Drehgelenk als verspannte Wälzlagerung ausgebildet. In wieder einer anderen Ausführungsform ist das Drehgelenk mittels hydrostatischer Rundlagerung ausgebildet. Und in noch einer anderen Ausführungsform wird das Drehgelenk durch eine Magnetlagerung gebildet. In anderen Ausführungsformen kommt eine Kombination der zuvor erwähnten Lagerungen zum Einsatz. Diese Lagerungen ermöglichen zusammen mit der Anordnung der B-Achse eine präzise Verschwenkung des Schleifsupport-Oberteils 1 gegenüber dem Schleifsupport-Unterteil 2 ohne Hysterese und eine für den Schleifprozess erforderliche Dämpfung in der Trennfläche.In the in 1 (a) and 1 (b) shown embodiment of the present invention, the rotary joint of the B-axis is arranged in a horizontal separation point in the grinding support. In one embodiment, the rotary joint is designed as a solid-body joint. In another embodiment, the rotary joint is designed as a tensioned rolling bearing. In yet another embodiment, the rotary joint is formed by means of hydrostatic circular bearing. And in yet another embodiment, the hinge is formed by a magnetic bearing. In other embodiments, a combination of the aforementioned bearings is used. These bearings, together with the B-axis arrangement, allow precise pivoting of the abrasive support top 1 opposite the grinding support lower part 2 without hysteresis and a damping required for the grinding process in the parting surface.

In der in 1(a) und 1(b) gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Schleifsupport-Oberteil 1 auf dem Schleifsupport-Unterteil 2 durch eine Führung 4 gelagert, wobei diese ausgebildet ist als hydrostatische Führung mit oder ohne Umgriff oder als Gleitführung mit oder ohne Umgriff oder als Rollenführung. In anderen Ausführungsformen kommt eine Kombination der zuvor erwähnten Führungen zum Einsatz. Diese Führungen ermöglichen zusammen mit der Anordnung der B-Achse eine präzise Verschwenkung des Schleifsupport-Oberteils 1 gegenüber dem Schleifsupport-Unterteil 2 ohne Hysterese und insbesondere eine für den Schleifprozess erforderliche Dämpfung in der Trennfläche.In the in 1 (a) and 1 (b) shown embodiment of the present invention is the abrasive support upper part 1 on the grinding support lower part 2 through a guide 4 stored, which is designed as a hydrostatic guide with or without wrapper or as a sliding guide with or without wrapper or as a roller guide. In other embodiments, a combination of the aforementioned guides is used. These guides, along with the B-axis arrangement, allow for precise pivoting of the abrasive support top 1 opposite the grinding support lower part 2 without hysteresis and in particular a required for the grinding process damping in the interface.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die hierin exemplarisch gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern ihr Schutzbereich wird vielmehr durch die beigefügten Schutzansprüche definiert.The present invention is not limited to the embodiments shown herein by way of example, but rather its scope is defined by the appended claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Schleifsupport-OberteilGrinding support shell
22
Schleifsupport-UnterteilGrinding support base
33
Bettschlittenbedslide
44
Führung Schleifsupport (B-Achse)Guide grinding support (B-axis)
55
Drehpunkt (Drehgelenk)Pivot point (swivel joint)
66
Schleifscheibegrinding wheel
77
Antrieb X-AchseDrive X-axis
88th
Antrieb B-AchseDrive B axis
99
SupportbettSupport bed

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0459158 A2 [0005] EP 0459158 A2 [0005]
  • WO 2012/126840 [0006] WO 2012/126840 [0006]
  • EP 0919333 A1 [0007] EP 0919333 A1 [0007]
  • EP 1175960 A2 [0008] EP 1175960 A2 [0008]
  • DE 19531506 C1 [0009] DE 19531506 C1 [0009]
  • DE 3726055 A1 [0010] DE 3726055 A1 [0010]

Claims (4)

Schleifmaschinenvorrichtung mit einer schwenkbaren Schleifspindeleinheit mit einem Schleifsupport, der in ein Schleifsupport-Oberteil (1) zur Aufnahme einer über einen Motor antreibbaren Schleifscheibe (6) und ein Schleifsupport-Unterteil (2) unterteilt ist, wobei das Schleifsupport-Oberteil (1) relativ zu dem Schleifsupport-Unterteil (2) in einer Schwenkebene (X, Z) um eine B-Achse (B) drehbar in einem Drehpunkt (5) sowie auf einer Führung (4) gelagert ist, so dass zum Tangentialschleifen die Schleifscheibe (6) schräg zu einem Werkstück gestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpunkt (5) senkrecht unterhalb des Zentrums der Schleifscheibe (6) angeordnet ist.Grinding machine device with a pivotable grinding spindle unit with a grinding support, which is inserted into a grinding support upper part ( 1 ) for receiving a grinding wheel which can be driven by a motor ( 6 ) and a grinding support lower part ( 2 ), wherein the abrasive support upper part ( 1 ) relative to the abrasive support base ( 2 ) in a pivoting plane (X, Z) about a B-axis (B) rotatably in a pivot point ( 5 ) as well as on a guided tour ( 4 ) is mounted, so that for tangential grinding the grinding wheel ( 6 ) can be placed obliquely to a workpiece, characterized in that the pivot point ( 5 ) vertically below the center of the grinding wheel ( 6 ) is arranged. Schleifmaschinenvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehpunkt (5) durch ein Drehgelenk realisiert ist, das a. in einer horizontalen Trennstelle im Schleifsupport angeordnet ist oder b. als Festkörpergelenk ausgebildet ist oder c. als verspannte Wälzlagerung ausgebildet ist oder d. als hydrostatische Rundlagerung ausgebildet ist oder e. als Magnetlagerung ausgebildet ist oder f. durch eine geeignete Kombination der Merkmale a.–e. ausgebildet ist.Grinding machine device according to claim 1, characterized in that the fulcrum ( 5 ) is realized by a hinge, the a. is arranged in a horizontal separation point in the grinding support or b. is designed as a solid-body joint or c. is designed as a tensioned rolling bearing or d. is designed as a hydrostatic circular bearing or e. is designed as a magnetic bearing or f. by a suitable combination of the features a.-e. is trained. Schleifmaschinenvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (4) für die in der Schwenkebene bewegliche Lagerung des Schleifsupport-Oberteils (1) auf dem Schleifsupport-Unterteil (2) ausgebildet ist als g. hydrostatische Führung mit oder ohne Umgriff oder als h. Gleitführung mit oder ohne Umgriff oder als i. Rollenführung oder als j. eine geeignete Kombination der Merkmale g.–i.Grinding machine device according to claim 1 or 2, characterized in that the guide ( 4 ) for the movable in the pivot plane storage of the grinding support upper part ( 1 ) on the grinding support lower part ( 2 ) is formed as g. hydrostatic guidance with or without handle or as h. Slide with or without handle or as i. Role leadership or as j. a suitable combination of the features g.-i. Walzenschleifmaschine mit der Schleifmaschinenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3.Roll grinding machine with the grinding machine device according to one of claims 1 to 3.
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