DE2329906A1

DE2329906A1 - Rotierende werkstuecktraegeranordnung fuer eine zweischeibenschleifmaschine

Info

Publication number: DE2329906A1
Application number: DE2329906A
Authority: DE
Inventors: Herbert J Fallon
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1972-06-12
Filing date: 1973-06-12
Publication date: 1973-12-20
Also published as: US3800476A; IT990629B; CA979655A; JPS5893451U; JPS4963090A

Description

Patentanwälte

Dr. Ing. H. Negendank

Dipt Ing. H. Haudc - Dipl. Phys. W. Scnmitt

Dipi Ing. E. GraaH* - Dipl. Ing. W. Wehnert

8 München % Mozartsttafie 25

Telefon 5 38 05 So

The Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center 12. Juni 1973

Southfield,Mich.48075,USA Anwaltsakte M-2696

Rotierende Werkstückträgeranordnung für eine Zweischeibenschleifmaschine .

Die Erfindung betrifft Zweischeibenschleifmaschinen, insbesondere Werkstückträger für Zweischeibenschleifmaschinen.

Das Oberflächenschleifen von Werkstücken zum Erzielen einer Ebenheit innerhalb annehmbar enger Toleranzen wurde lange durch Maschinen ausgeführt, in denen das Werkstück gegenüber der Umfangsflache einer Schleifscheibe hin- und herbewegt wurde, oder in denen das Werkstück auf einem Drehtisch oder Werkstückträger gehalten wurde, der die Werkstücke an der radialen Seite einer rotierenden Schleifscheibe vorbei rotieren konnte.

Während zufriedenstellende Ergebnisse für verhältnismäßig kleine, starre Werkstücke erzielt wurden, sind bei einem Versuch, Ober-

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flächen großer Werkstücke mit dünnwandigen Abschnitten zu schleifen, die Durchbiegungen des Werkstücks bestrebt, den Grad der er-i zielten Ebenheit zu verringern, so daß für solche Teile mit engend Toleranzen-Anforderungen diese Lösung nicht durchführbar ist. :

Zur Überwindung dieser Probleme wurden früher abwechselnd Schleifvorgänge verwendet, in denen das Werkstück mit dauernder Berührung in der Schleifzone gedreht wurde und die jedoch hauptsäch- '

lieh auf einzelne Werkstücke und/oder einzelne Schleifscheibenanordnungen beschränkt waren, was natürlich die Produktionsleistung beschränkt.

Auch führt das Durchführen einer derartigen Lösung mit großen, dünnwandigen Aluminiumteilen zu Schwierigkeiten beim Halten des Werkstücks während der Drehung und des Schleifens, da, falls das Teil geklemmt wird, ziemlich große Durchbiegungen auftreten, die das Erzielen von sehr ebenen Flächen verhindern.

Es besteht jedoch noch ein weiteres Problem beim Antreiben und Tragen eines Werkstückträgers in der Schleifzone, da der Schleifabrieb die meisten Ketten, Lager usw. schnell verschleißt, falls diesedem Schleifabrieb ausgesetzt sind.

Beim Tragen eines rotierenden Trägers auf einem Rahmen für eine Schwenkbewegung in die Schleifzone, wurde ferner der Drehantrieb von einer am Rahmen tief gelegenen Stelle aufgenommen. Dies führt! zu möglichen Problemen der Überlagerung mit dem Kühlmittelbe- j

hälter, der normalerweise in der gleichen Gegend angeordnet ist. J 3^09851/037 8

Auch erfordern derartige Konstruktionen mit einem Teil aus einstückigen Armen die Entfernung der gesamten Arm- und Trägeranord- ; nung für die Wartung und/oder Reparatur.

Schließlich wäre es vorteilhaft, eine Auswerfervorrichtung zum i
j Abladen der Werkstücke nach dem Schleifen vorzusehen. Jedoch ha-

I
ben die bisher verwendeten grundlegenden Anordnungen die Verwen-

ί dung derartiger Vorrichtungen ausgeschlossen.

Die vorliegende Erfindung offenbart zu diesem Zweck einen Werkstückträger, bei dem zwei axial fluchtende, rotierende Werkstückhalter drehbar an einer zweiteiligen Schwenkarmanordnung gelagert sind, wobei jeder Werkstückhalter ein Werkstück aufnehmen und die ses auf einer Dreipunktwerkstückauflage lagern kann, kombiniert mit einem leichten Umfangsdruck. Die Schwenkarmanordnung kann die Werkstückhalter zwischen den Scheiben einer Zweischeibenschleifmaschine für eine Drehung während des Schleifvorganges bewegen.

Beide Werkstückhalter werden drehbar gelagert und angetrieben durch vollständig innerhalb des Schwenkarms eingeschlossene Antriebs- und Lagerbestandteile, um während des Schleifens gegen den Schleifabrieb abgedichtet zu sein.

E ine Auswerfervorrichtung ist in der Mitte der Werkstückhalter angeordnet und enthält zwei Ausstoßstößel, die durch einen Arbeitszylinder axial ausgefahren werden, und einen Auswerferstößel, der die Werkstücke ergreift und diese nach Durchführung

des Schleifvorgangs auswirft.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der

Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Schrägansicht einer Zweischeibenschleifmaschine mit einer Werkstückträgeranordnung nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Schrägansicht der in Fig. 1 gezeigten Werkstückträgeranordnung unter einem anderen Blickwinkel;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Schwenkarmanordnung in zwei Betriebsstellungen;

Fig. 4 eine Vorderansicht der in Fig. 3 gezeigten Schwenkarmanordnung ;

Fig. 5 eine Seitenansicht im Detail der oberen Armanordnung bei entferntem Werkstück und Werkstückhalter;

Fig. 6 eine Teilansicht in Richtung der Pfeile 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 einen Teilschnitt entlang der Linie 7-7 in Fig. 5;

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 5;

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Fig. 9 eine Ansicht in Richtung der Pfeile 9-9 in Fig. 7; Fig. 10 einen Teilschnitt entlang der Linie 10-10 in Fig. 9;

Fig. 11 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils der oberen Schwenkarmanordnung, die das Werkstück und den Werkstückhalter an Ort und Stelle zeigt;

Fig. 12 eine Seitenansicht der Zurichtseinheit in Richtung der Pfeile 12-12 in Fig. 11.

In der Zeichnung und insbesondere in Fig. 1 und 2 ist eine Zweischeibenschleifschiene 10 zusammen mit einer Werkstückträgeranordnung 12 nach der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Zweischeibenschleifmaschine ist von üblicher Konstruktion und enthält zwei in Gehäusen 14 und 15 gelagerte Scheibenkopfanordnungen, die zwei Schleifscheiben 16 (Fig. 2) und 18 innerhalb einer Verkleidung 20 lagern und drehen können.

Wie in der Technik allgemein bekannt, kann die Zweischeibenschlei maschine die Schleifscheiben 16 und 18 in ihrer Drehrichtung drehen und vorrücken, um in der Schleifzone angeordnete Flächen von Werkstücken durch Berührung mit den radialen Stirnseiten der ! Schleifscheiben zu schleifen. Die Schleifzone besteht aus dem ι Raum 22 zwischen diesen Schleifscheiben 16 und 18. Zu diesem

Zweck können übliche Antriebs- und Vorschubeinrichtungen wie j auch automatische Zyklussteuerungen 24 gemäß üblichen Konstruk- ; tionsprinzipien verwendet werden. Aus diesem Grund ist hier

j keine ins einzelne gehende Beschreibung beigefügt.

Die Werks tückträger anordnung 12 nach der vorliegenden Erfindung enthält eine Schwenkarmanordnung 26, die schwenkbar auf Drehzapfen 28 und 30 gelagert ist und die zwei Werkstücke 32, von denen eines in jedem Werkstückhalter 34 und 36 gelagert ist, in die Schleifzone 22 schwenken kann.

I Die Werkstückhalter 34 und 36 werden drehbar auf einer oberen Armanordnung 38 gelagert und können von einem Druckmittelmotor 40 und einem Antriebssystem, die anschließend im einzelnen beschrieben werden, während des Schleif vor gangs gedreht werden. Der Schleifjvorgang wird ausgeführt durch Drehen und Zustellen der Schleifscheiben 16 und 18 in Berührung mit dem Werkstück 32 nach dem die Schwenkarmanordnung 26 die Werkstücke in die Zone 22 bewegt hat und ein Drehen der Werkstückhalter 34 und 36 eingeleitet wurde.

Nach dem Schleifen werden die Schwenkarmanordnung 26 zurückgezogen und die Werkstücke 32 vom Werkstückhalter durch axiale Bewegung zweier Ausstoßstößel 42 (Fig. 7) und 44 (die in Fig. 2 freigelegt gezeigt sind bei entferntem Werkstück) abgeladen und werden von zwei Ablaufrutschen 46 und 48 aufgenommen (die in Fig. 4 gezeigt und in Fig. 2 der Klarheit wegen nicht gezeigt sind).

Diese AbI auf rut sehen 46 und 48 sind vorzugsweise mit einem dämpfent-

den Material mit geringer Reibung, etwa Tetrafluoräthylen, ausgekleidet, um die Beschädigung der Werkstücke 32 während deren Aus- ;

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fahrens klein zu halten.

Ils ist ein großer Kühlmittelbehälter 50 vorgesehen zur Aufnahme eines großen Volumens von Kühl-Schmiermittel, das für gewöhnlich während der Schleifvorgänge in die Schleifzone 22 geleitet wird.

In Fig. 3 und 4 sind die Einzelheiten der Anordnung zum Drehen der Schwenkarmanordnung 26 zusammen mit einer Darstellung in Fig. 3 der relativen Stellung der Armanordnung 26 in der Betriebsstellung und in der zurückgezogenen Stellung gezeigt.

'In diesen Figuren ist zu sehen, daß die Schwenkarmanordnung 26 eine obere Armanordnung 38 und ein unteres Schwenkgehäuse 52 auf- ! weist, die lösbar miteinander entlang einer Anbaufläche 54 mittels zweier Winkelstützen 58 und 60 verbunden sind und an einer Platte 56 und an einem Armglied 62 der oberen Armanordnung 34 verschraubt sind. Die Anbaufläche 54 wird von der oberen Fläche einer mit dem Schwenkgehäuse einstückig verbundenen Platte 56 gebildet.

. Das Schwenkgehäuse 52 enthält eine hintere Platte 64 und zwei Seitenplatten 66 und 68, die mitder Platte 56 zusammengeschweißt j sind. Die Seitenplatten 66 und 68 sind an zwei an einer Schwenk-

I achse 74 befestigte Böcke 70 und 72 geschweißt. Die Schwenkachse 74 ist ihrerseits an Drehzapfen 28 und 30 mit zwei auf einem fest- ; stehenden Rahmen 80 gelagerten Lageranordnungen 76 und 78 drehbar gelagert. Der Rahmen 80 weist zwei feststehende Seitenteile 82 ι und 84 auf.

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Das Schwenkgehäuse 52 kann um die Schwenkachse 74 mittels eines ι Arbeitszylinders 86 geschwenkt werden, dessen Gehäuse 88 bei 90 in einer Halteschwenkstütze 92 schwenkbar gelagert ist, die durch ; !Stegplatten 94 und 96 und senkrecht in den Rahmen 80 geschweißte !

I :

j Platten 98 und 100 gestützt wird.
Eine Betätigungsstange 102 ist bei 104 zwischen zwei in das |

Schwenkgehäuse 52 geschweißte Stege 106 und 108 angelenkt, so daß ! das Ausfahren der Betätigungsstange durch Unterdrucksetzen des Ar-| beitszylinders 86 ein hin- und hergehendes Drehen des Schwenkgehäuses 52 um die Schwenkachse 74 bewirkt.

Fig. 3 zeigt die relative Stellung der Schwenkarmanordnung in voll ausgefahrener Stellung mit ausgezogenen Linien, während die Entladestellung und die maximal ausgefahrene Stellung strichpunktiert bzw. gestrichelt gezeigt sind.

Die Entladestellung wird verwendet während des Entfernens von Werkstücken 32, während die maximal ausgefahrene Stellung für einen noch zu beschreibenden Nachbearbeitungsvorgang für die Schleifscheiben verwendet wird.

Die Lagesteuerung des Schwenkgehäuses 52 kann vorteilhaft durch eine mit Paßstiften 112 zusammenarbeitende Begrenzungsschalteranordnung 110 durchgeführt werden. Diese Paßstifte sind in auf ! einer Verlängerung 118 der Schwenkachse 74 befindliche Ringe 114 und 116 eingesetzt (was am besten in Fig. 1 zu sehen ist). Die Schwenkachse 74 ist in der richtigen Winkellage zum Steuern eines nicht gezeigten Ventils für die ebenfalls nicht gezeigte _g

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Druckquelle des Arbeitszylinders 86 angeordnet.

Wie in Fig. 1 und 2 zu sehen, kann aufgrund der Winkelstellung des Schwenkgehäuses 52 gegenüber der oberen Armanordnung 38 der Rotationsdruckmittelmotor 40 verhältnismäßig hoch angeordnet werden und bleibt sogar in der voll ausgefahrenen Stellung oberhalb des Kühlmittelniveaus im Kühlmittelbehälter 50, so daß er nicht den möglicherweise zerstörenden Wirkungen von darin eintretendem Kühl-I mittel ausgesetzt ist. Auch kann die obere Anordnung 38 leicht für Warfcingszwecke abgebaut werden, ohne die Notwendigkeit des Entfernens oder Ersetzens des verhältnismäßig massiven und teueren Schwenkgehäuses 52.

j In Fig. 5 bis 12 sind die Einzelheiten der oberen Armanordnung 38 gezeigt, die das Armglied 62 enthält* Dieses Armglied besteht aus einer dicken, langgestreckten Platte, vorzugsweise aus Aluminium, die wie oben beschrieben am Schwenkgehäuse 52 befestigt ist und sich unter einem Winkel zum Schwenkgehäuse 52 erstreckt.

Die beiden Werkstückhalter 34 und 36 sind am Armglied 62 mittels einer zentralen Nabe 120 drehbar angeordnet. Diese Nabe ist inner-

jhalb einer Öffnung 122 angeordnet und durch Lager 124 und 126 dreh

!bar gelagert. Die inneren Laufkränze 128 und 130 dieser Lager sind durch Lagerhalter 132 an die zentrale Nabe 120 geklemmt, während die äußeren Laufkränze 136 und 138 mittels mit Lagerbüchsen 144 und 146 zusammenarbeitenden Lagerhaltern 140 und 142 an das Armglied 62 geklemmt sind. Auf diese Weise wird die zentrale Nabe

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drehbar im Armglied 62 gelagert.

Beide Werkstückhalter 34 und 36 sind an gegenüberliegenden Enden an der zentralen Nabe 120 durch eine Reihe von Kopfschrauben 148 befestigt, die durch die Stirnplatten 150 und 152 jedes Werkstückhalters 34 bzw. 36 führen, so daß diese Werkstückhalter ebenfalls drehbar im Armglied 62 gelagert sind.

Die Innenfläche jeder Halteplatte und die Außenfläche der Lagerhalter 140 und 142 sind mit einer sich ergänzenden Reihe von Ringnuten versehen, so daß bei 154 und 156 Labyrinthdichtungen geschaffen werden, die die Bohrung 122 und die Lager 136 und 138 gegen den Eintritt von Kühlmittel und Schleifabrieb wirksam abdichten.

Um die Werkstückhalter 34 und 36 durch den Druckmittelmotor zu drehen, ist ein Kettenantrieb vorgesehen mit einer Antriebsnabe \ 158 und einem damit verbundenen Kettenzahnrad 160, das mit dem Ausgang des Druckmittelmotors verbunden ist, der sich in eine in \

das untere Ende des Armglieds 62 erstreckende und von einer Ab- | deckplatte 162 verschlossenen Bohrung 158 (Fig. 6) erstreckt.

In der zentralen Nabe 120 ist ein zweites Kettenzahnrad 164 be- : festigt. Eine um jedes Kettenzahnrad herum führende Rollenkette 166 verbindet die Kettenzahnräder antreibend. Zwei gebohrte Kanäle 168 und 170 verlaufen durch das Armglied 62 entlang den oberen und unteren Tangenten zwischen den beiden Kettenzahnrädern 160 und 164 und bilden eine vollständige Bewegungsbahn der Rollen-

^{kette 166}· 309851/0976 """

Diese Kanäle 168 und 170 werden durch Bohren über Senkbohrungen 172 und 174 hergestellt, die dann mit einer Abdeckplatte 176 abgedeckt werden. Es ist somit zu sehen, daß die sich bewegenden Teile des Kettenzahnradantriebs innerhalb des Armglieds 62 vollständig eingeschlossen und abgedichtet sind gegen Eintritt von Schleifabrieb und anderes Fremdmaterial, um den sich ergebenden Verschleiß zu verhindern.

Um eine Einstellbarkeit der Kettenspannung vorzusehen, ist der Druckmittelmotor 40 an einer Platte 178 befestigt, die ihrerseits am Arm 62 durch drei Kopfschrauben 180, 182 und 184 befestigt ist von denen zwei, 180 und 182, durch geschlitzte öffnungen 186 und 188 führen, um eine Winkeleinstellung um die dritte Kopfschraube 184 zuzulassen, damit hierdurch der Unterschied zwischen den Mitten der KettenZahnräder 160 und 164 eingestellt wird. Es ist auch ein einstellbarer Anschlag 190 vorgesehen, der jede gegebene Stellung zwangsläufig einhält.

Die beiden Ausstoßköpfe 42 und 44 werden von.einer ebenfalls im Armglied 62 enthaltenen Auswerfervorrichtung betätigt. Diese Vorrichtung enthält zwei Ausstoßstößel 192 und 194, die an den Ausstoßköpfen 42 und 44 befestigt und verschiebbar in Büchsen 196 und 198 angeordnet sind, die ihrerseits in Auswerferbüchsen 200 und 202 enthalten sind. Diese Auswerferbüchsen sind an der zentralen Nabe 120 so befestigt, daß sie hiermit rotieren und sich in eine in der zentralen Nabe 120 ausgebildete, zentrale Bohrung 204 erstrecken.

Jeder Auswerferstößel ist mit Nockenkopfabschnitten 206 und 208 mit erhabenen Schultern 210 und 212 versehen, die entsprechende Scheiben 214 und 216 berühren, die ihrerseits mit den Schultern durch einen Satz von Druckfedern 218, 220, 222 und 224 (Fig. 7, 9, 10) in Berührung vorgespannt werden. Dies bewirkt eine Vorspannung der Auswerferstößel 192 zur Mitte des Armglieds 62 in die in Fig. 7 gezeigte Stellung. Ein ähnlicher, nicht gezeigter Satz ist für den Auswerferstößel 194 vorgesehen.

Um ein Drehen der Auswerferstößel 192 zu verhindern, sind Walzen-! j zapfen 226 und 228 vorgesehen, die mit den Seiten des Nockenkopfabschnitts 206 (Fig. 10) in Eingriff stehen. Ähnliche, nicht ge- ■ zeigte Walzenzapfen sind für die Auswerferstößel 194 vorgesehen. !

Jeder Nockenkopfabschnitt 206 und 208 ist mit einer schrägen Nockerl fläche 230 bzw. 232 versehen, die ergänzende Flächen 234 bzw. an einem Auswerferstößel 238 berühren. Dieser Auswerferstößel ist verschiebbar in einer Büchse 240 angeordnet, die ihrerseits in einer radialen Bohrung in der zentralen Nabe angeordnet ist.

Der Auswerferstößel 238 wird auch in der in Fig. 7 gezeigten Stellung durch eine Druckfeder 242 vorgespannt, die durch bogenförmige Aussparungen 244 und 246 in den Nockenköpfen 206 und 208 j

- verläuft und in einer Vertiefung 248 in der zentralen Nabe 120 und in einer Vertiefung 250 im Auswerferstößel 238 aufsitzt.

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i)er Auswerferstößel 238 ist bei 252 geschlitzt, um das Kettenzahn·'· rad 164 au umgreifen, und hat einen oberen Y-förmigen Abschnitt ^! 254 zur Unterbringung der Rollenkette 166. Jeder Arm 256 und 258 des Y-förmigen Abschnitts 254 hat einen mit einem Radius versehenen Endabschnitt 260 und 262, der für einen noch zu beschreibenden Zweck konzentrisch zur Drehachse der zentralen Nabe 120 ist. iJer Auswerfer stößel 238 wird von einem Arbeitszylinder 264 betätigt, der am Armglied 62 befestigt ist und eine Betätigungsstange 266 hat, die sich in eine radiale öffnung im Armglied 62

j erstreckt, Dieses Armglied ist mit einer kanalförmigen Aussparung 268 versehen, die ebenfalls die Rollenketten 166 und das Kettenzahnrad 164 umgreift, wenn es in Berührung mit dem Auswerferstößel 238 hin- und herbewegt wird.

Aus der bisherigen Beschreibung ist zu erkennen, daß irgendeine Hinrichtung zum Ausfluchten der Betätigungsstange 266 mit dem

! Auswerferstößel 238 für den Betrieb des Geräts vorgesehen werden

j muß, da die Betätigungsstange 266 relativ feststeht und der Aus-

werferstößel 238 mit der zentralen Nabe 120 rotiert.

In diesem Fall ist eine Winkelstellungssensoranordnung vorgesehen, bestehend aus einem Sensormeßkopf 270 und einem Sensorblock 27 2. Der Meßkopf 270 mißt in einer geeigneten Zeit im Zyklus (nach Beendigung des Schleifens) , wann der Sensorblock 272 sich in einer Lage beim Auswerferstößel 238 befindet und bewirkt durch eine geeignete (als Block 273 dargestellte) Steuereinrichtung, daß der Üruckmittelmotor die Drehung der zentralen Nabe 120 unterbricht.

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Da Präzisionsteile oder teure Zusatzgeräte zum Erzeugen eines genauen Ausfluchtens dieser beiden Elemente benötigt werden müßten, ist in der zentralen Nabe 120 ein Entlastungsausschnitt 274 vorgesehen, so daß bei einer Kombination mit der Abrundung auf den Flächen 260 und 262, die auf einem zur Achse der zentralen Nabe konzentrischen Bogen liegen, ein beträchtlicher Fluchtungsfehler dieser Teile ohne eine Funktionsstörung oder ohne Beeinflussung des Hubs des Auswerferstößeis 238 auftreten kann.

Nachdem im Betrieb der Schleifvorgang beendet ist und sich die Schwenkarmanordnung 12 in die Abladestellung zurückgezogen hat, j unterbricht der Druckmittelmotor die Drehung der zentralen Nabe und bewirkt ein Fluchten des Meßkopf sensors 270 und 272, was wenigstens ein grobes Fluchten zwischen der Betätigungsstange 266 und dem Auswerferstößel 238 erzeugt. In diesem Zeitpunkt wird der Arbeitszylinder 264 durch die Steuerung 273 in Betrieb ge-

i setzt und bewirkt, daß die Betätigungsstange 266 die Flächen 260 j

und 262 berührt und den Auswerferstößel, wie in Fig. 7 gezeigt, |

gegen die Kraft der Vorspannfeder 242 abwärts drückt. Durch Auswärtssteuern des Ausstoßstößels berühren die Ausstoßköpfe 42 und j

44 ihre entsprechenden Werkstücke 32 und drücken sie aus den Werkstückhaltern 34 und 36 in die Ablaufrutsehen 46 und 48.

Es ist zu erkennen, daß die Auswerfervorrichtung beinahe im Armglied 62 eingeschlossen ist, mit Ausnahme der Auswerferstößel 192 und 194 in ihrer ausgefahrenen Stellung, und folglich gegenüber dem Schleifabrieb geschützt ist. Die Auswerferstößel 192

j und 194 selbst sind durch zwei Abstreifer 176 geschützt.

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Jeder Werkstückhalter 34 und 36 enthält bereits erwähnte Stirn- \ platten 150 und 152 und zwei an einer entsprechenden Stirnplatte 150 und 152 durch eine Reihe von Kopfschrauben 27 9 befestigte |

Werkstückhalter 278 und 280 mit einer Reihe von Abstandsstücken ι 287, zum Erzeugen von öffnungen 283 und 285, die Abrieb und Schlamm austreten lassen. Wie in Fig. 11 gezeigt, ist jeder Werk-' Stückhalter 278 und 280 mit einer entsprechenden öffnung 282 und 284 versehen, die grob dem Umriß des Werkstücks 32 entspricht, ! so daß eine Reihe von einstellbaren Pratzen 286 neben dem Werk- ' stückumfang angeordnet werden kann. Die einstellbaren Pratzen 286 sind in in jedem Werkstückhalter 278 und 280 ausgebildeten Nuten 288 angeordnet und sind mittels Kopfschrauben 290 und Langlöcheri 292 in den einstellbaren Pratzen einstellbar angeordnet, wobei die eingestellte Lage zwangsläufig durch eine Reihe von exzentrisch eingebauten Elementen 294 aufrecht erhalten wird, die so eingestellt sind, daß sie die Außenkante jeder einstellbaren Pratze 286 berühren.

Ua beträchtliche Unterschiede in den äußeren.Abmessungen der Werkstücke 32 auftreten können, wird jede einstellbare Pratze so eingestellt, daß sie den normalen Bereich der Werkstückgrößen aufnimmt, d.h., daß viele Werkstücke ziemlich lose in den öffnungen 282 und 284 aufgenommen werden. Um einen Druck auszuüben, der zum Verhindern des Herausfallens des Werkstücks ausreicht, ist ein federbelasteter Stößel 296 vorgesehen, der die Werkstücke mit einem geringen Druck berührt, der ausreicht, das Werkstück 32 ohne Ausübung einer merklichen Verbiegung zu halten.

Das Werkstück wird in der Schleifebene durch drei Auflagen 298 eingestellt, die die Rückseite des Werkstücks 32 berühren. Diese Auflagen bestehen aus Rundkopfschrauben, die in Stahleinsatzplatten 300 eingeschraubt sind, die an den Stirnplatten 150 und 152 befestigt sind. Die Stahleinsatzplatten 300 sind vorgesehen, ! da sich herausgestellt hat, daß, falls die Stirnplatten 150 und 152 aus Aluminium hergestellt sind, sie eine Schraubverbindung ungenügend halten, falls die Auflagen unmittelbar hierin eingeschraubt sind.

Es hat sich herausgestellt, daß die Anordnung der drei Auflagen 298 gegenüber dem Werkstück 32 bei der Erzielung bester Ergebnisse kritisch ist. Es ist ersichtlich, daß insofern als drei Punkte eine Ebene definieren, es wesentlich ist, daß das Werkstück 32 fest auf den Auflagen während des gesamten Schleifzyklus¹ aufliegt. Demnach sollte während der Drehung des Werkstücks 32 jede vorhandene Stelle dieses Werkstücks, ander sich eine Auflage 298 befindet, sich nicht zu weit außer Berührung mit der Schleifscheibenseite bewegen, damit kein Kippen auf-

! treten kann. Andererseits sollten die Auflagen 298 im idealen Fall in der Nähe des Außenumfangs des Werkstücks 32 angeordnet werden, um die Länge der Überhänge auf ein Minimum zu bringen, die als Ergebnis der von der Schleifscheibe auferlegten Belastung Biegungen unterworfen sind. Somit kann durch Abwägen dieser Überlegungen eine ungefähre Anordnung erreicht werden. Es j

hat sich jedoch zusätzlich herausgestellt, daß kleine Einstellungen der Auflagenanordnungen die Ergebnisse bedeutend beeinflussen. Insoweit diese Situation aus der komplexen Verteilung

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der Durchbiegung aufgrund des Zusammenwirkens des Werkstücks 32 und der Schleifscheibe resultiert, ist es am besten, die genaue und beste Anordnung durch Annäherungsversuche zu bestimmen.

Auf der gleichen Linie hat sich herausgestellt, daß die genaue Einstellung der Lage des Werkstücks 32 in der Schleifzone aufgrund der Einstellung der Schwenkarmanordnung 12 beim Erzielen bester Ergebnisse kritisch ist. Die Hauptüberlegungen sind die, den Druck über einen so großen Bereich wie möglich zu allen Zei-

! ten aufrecht zu erhalten, während dem Werkstück 32 gestattet

i
wird, an den inneren und äußeren Kanten 302 und 304 (Fig· 12)

herauszuschwenken, um diese Kanten entsprechend den üblichen

ι Schleifpraktiken zu "Brechen" und auch um so viel wie möglich

mit dem äußeren Abschnitt der Schleifscheibe mit hoher Geschwinj digkeit zu schleifen. Es sind jedoch in ähnlicher Weise wie bei den Auflagenanordnungen weniger Annäherungseinstellungen beim ! Erzielen bester Ergebnisse vorteilhaft aufgrund der gleichen komplexen Faktoren.

Diese Anordnung kann auch vorteilhaft eine von der Schwenkarmanordnung getragene Nachbearbeitungseinheit 360 enthalten, insoweit sie einen extra Schwenkarm vermeidet und ein zur Rotationsebene der Werkstückhalter 34 und 36 vollkommen paralleles Nachbearbeiten der Oberflächen gewährleistet.

Zu diesem Zweck wird ein Nachbearbeitungshalter 308 entlang der Kante 310 am Armglied 62 befestigt und wird ein Diamentenspitzen-

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halter 312 und 314 hierin einstellbar gehalten, wobei die Diamentenspitzen 316 und 318 ihrerseits in den Haltern 312 und 314 gehalten werden. Die Halter werden mittels eines geeigneten Meßgeräts eingestellt zum Nachbearbeiten der Schleifscheibe auf das richtige Niveau. Dann wird die Schwenkarmanordnung aus ihrer voll ausgefahrenen Stellung in die voll eingefahrene Stellung ; an den rotierenden Schleifscheiben 14 und 15 vorbeigeschwenkt, um deren radiale Oberflächen zu erneuern und auf ihre richtige Form zu bringen.

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß die Ziele der Erfindung durch diese Trägeranordnung 12 erreicht werden können. Es werden zwei Werkstücke auf einmal bei ununterbrochener Berührung mit der Schleifscheibe 14 und 15 ohne bedeutenden Klemmdruck geschliffen. In Verbindung mit diesem Punkt ist ersichtlich, daß die Umfangspratzen 28 6 und die Auflagen 298 den Schleif* belastungen passiv widerstehen und bei Abewesenheit der Schleifkräfte keine verbiegenden Belastungen ausüben. Die Wirkung der Schleifkräfte wird in in der Technik allgemein bekannter Art von einer geeigneten Verweildauer in Anspruch genommen.

Diese Anordnung hat darüber hinaus eine einfache und störungs-

freie Auswerfervorrichtung geschaffen wie auch ein völlig ab- ! geschlossenes Drehantriebssystem für Werkstückhalter.

Die obere Armanordnung 38 gestattet zusätzlich eine leichte Wartung wie auch eine hohe Anordnung des Druckmittelmotors.

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Claims

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DIpI. Ing. H. Hsuck - Diol Phys. W. Schmitt

Dipl. Ing. E. Graalts - Dipl. Ing. W. Wehnelt

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The Bendix Corporation

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Bendix Center · 12. Juni 1973

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Patentansprüche

.) Werkstückträger für eine Zweischeibenschleifmaschine mit zwei gegenüberliegenden, mit radialen Stirnseiten versehenen Schleifscheiben, die gedreht und zueinander bewegt werden können, um ein Schleifen darwischen angeordneter Werkstücke auszuführen, bestehend wenigstens aus zwei Werkstückhaltern, von denen jeder ein Werkstück .halten kann, aus einem Arm, der auf irgendeiner Seite einen der beiden Werkstückhalter drehbar lagert und aus einer Einrichtung zum Drehen der beiden Werkstückhalter auf dem Arm während des Schleifens der Werkstücke, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Einstellen des Arms (26) zwischen den Schleifscheiben, so daß die voa Werkstückhalter (34 und 36) gehaltenen und gedrehten Werkstücke (32) während der Drehung des Werkstückhalters und des Schleifens durch die Schleifscheiben (16 und 18) in ununterbrochener Berührung mit den Schleifscheiben bleiben.

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2. Werkstückträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (34 und 36) eine Dreipunktabstützung enthält, die das Werkstück (32) auf der der geschliffenen Seite gegenüberliegenden Seite ergreifen kann, um die zu schleifende Werkstücksfläche in der Schleifebene anzuordnen.
3. Werkstückträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückhalter (34 und 36) eine Reihe von um den Umfang des Werkstücks verteilten Festlegepunkten aufweist, die das Werkstück während des Schleifens seitlich einstellen.
4. Werkstückträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein federnd in Berührung mit dem Werkstücksumfang vorgespanntes Glied darauf einen Haltedruck ausübt.
5. Werkstückträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einstellen des Arms (26) eine Einrichtung aufweist, die den Arm schwenkend für eine Bewegung zwischen den Scheiben (16, 18) lagert.
6. Werkstückträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (26) ein Schwenkgehäuse (52) enthält, daß sich von der drehbaren Lagerung erstreckt und ferner eine die Werkstückhalter drehbar lagernde obere Armanordnung (38) enthält und auch eine Einrichtung enthält, die die obere Armanordnung unter einem Winkel zum Schwenkgehäuse anordnet.
7. Werkstückträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Einrichtung zum Anordnen der oberen Armanordnung dazwischen eine lösbare Verbindung aufweist.
8. Werkstückträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,daß die Einrichtung zum Drehen des Werkstückhalters (34 und 36) ein rotierendes Antriebssystem enthält, das vom Arm getragen und eingeschlossen wird.
9. Werkstückträger nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet,daß der Arm ein Armglied (62) enthält, und daß der rotierende Antrieb eine zentrale Nabe (120) aufweist, die drehbar auf dem Armglied angeordnet ist und sich hierdurch erstreckt, und ferner ein rotierendes Armglied enthält, das an der zentralen Nabe (120) befestigt und durch das Armglied (62) eingeschlos-

sen wird.
10. Werkstückträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Antriebssystem ferner ein Antriebselement enthält, das antreibend mit dem Antriebsglied in Eingriff steht und Teile davon in einem Kanal einschließt, der sich entlang der Länge des Armglieds (62) erstreckt.

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11. Werkstückträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ■ das Antriebselement ein biegsames Antriebselement aufweist,

das durch eine geschlossene Bahn herumgeführt wird, die teilweise durch Berührung mit dem rotierenden Antriebsglied und dem Kanal gebildet wird.

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12. Werkstückträger nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine j Werkstückauswerfervorrichtung, die das Werkstück von jedem Werkstückhalter (34,36) nach Beendigung des Schleifvorgangs von jedem Werkstückhalter drückt.
13. Werkstückträger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerfervorrichtung zentral zu wenigstens zwei Werkstückhaltern innerhalb des Arms angeordnet ist.
14. Werkstückträger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm ein Armglied (62) aufweist, wobei die Einrichtung zum Drehen des Werkstückhalters (34, 36) eine durch das Armglied (62) verlaufende, zentrale Nabe (120) aufweist, die darauf drehbar ist, und wobei die Werkstückauswerfervorrichtung einen von der zentralen Nabe getragenen Auswerferstößel (192, 194) aufweist, der verschiebbar in einer darin ausgebildeten, radialen Bohrung angeordnet ist, und auch eine Betätigungsstange aufweist, die vom Armglied getragen und wahl-j

weise hin- und herbewegt wird, um den Auswerf er stößel zu be- j rühren und dessen Gleitbewegung in der Bohrung zu bewirken, J

und weiterhin eine Ausstoßeinrichtung (42, 44) aufweist, die vom Auswerferstößel (192, 194) betätigt wird und die am Werkstückhalter gehaltenen Werkstücke (32) in Abhängigkeit von der Verschiebebewegung der Werkstückhalter berührt.

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15. Werkstückträger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Betätigungsstange (266) oder der Auswerferstößel (192, 194) im Berührungsbereich dazwischen entlang einem zur Achse der zentralen Nabe konzentrischen Bogen einen mit einem Radius versehenen Endabschnitt haben, wodurch die Wirkung von Winkelfluchtungsfehlern auf ein Minimum gebracht wird.
16. Werkstückträger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Drehen des Werkstückhalters (34,36) ferner ein an der zentralen Nabe (120) befestigtes, drehendes Antriebsglied aufweist, wobei die Betätigungsstange (266) und der Auswerferstößel (192, 194) eine derartige Umrißform haben, daß sie bei gegenseitiger Berührung das drehendeer Antriebsglied umgreifen.

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