DE3540041C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Auswuchtvorrichtung zum sta­ tischen Auswuchten von Schleifscheiben, mit zwei zur Schleifspindelachse koaxialen, im Bereich der Schleif­ scheibenaufnahme an der Spindelnase gelagerten Wuchtmassen, die je aus einem konzentrisch zur Schleifspindelachse ange­ ordneten Wuchtring mit gegenüber der Schleifspindelachse exzentrischem Massenzentrum bestehen, und in einem die Schleifspindelnase konzentrisch umgebenden Gehäuse drehbar gelagert sind, wobei jedem Wuchtring mindestens ein am Ge­ häuse angeordneter, den Wuchtring über ein Ritzel und einen unmittelbar am Wuchtring angeordneten Zahnkranz antreiben­ der Getriebemotor zugeordnet ist, der über an der Spindel angeordnete Schleifkontakte mit Strom versorgt wird.

Bei einer bekannten Auswuchtvorrichtung dieser Art (DE-OS 30 42 543) erfolgt die Stromzufuhr zu den Getriebemotoren mittels Schleifkontakten, die am vorderen, freien Ende der Spindel direkt vor der Spindelnase angeordnet sind. Diese Anordnung hat erhebliche Nachteile, denn bei jedem Schleif­ scheibenwechsel muß ein die stationären Schleifkontakte tragender Ring entfernt werden. Abgesehen davon, daß dies einen erheblichen Arbeitsaufwand erfordert, ist auch ein automatischer Schleifscheibenwechsel ausgeschlossen. Des­ weiteren liegen die Schleifkontakte an der Spindelnase in unmittelbarem Wirkungsbereich der Schleifflüssigkeit und des Schleifabriebes bzw. der Schleifspäne, so daß hier aufwen­ dige Abdichtungen erforderlich sind, wenn die Funktionstüch­ tigkeit der Stromversorgung der Getriebemotoren erhalten bleiben soll. Schließlich ist bei der bekannten Auswuchtvor­ richtung das Gehäuse der Auswuchtvorrichtung als Aufnahme­ körper für die Schleifscheibe bzw. deren Tragflansch ausge­ bildet. Die gesamte Auswuchtvorrichtung, insbesondere die Wuchtringe, sind dabei konzentrisch innerhalb des Aufnahme­ flansches der Schleifscheibe angeordnet. Hierdurch können die Wuchtringe nur einen verhältnismäßig kleinen Außen­ durchmesser aufweisen und sie besitzen demzufolge auch nur eine relativ kleine Wuchtkapazität. Zur Vermeidung der bei­ den erstgenannten, bezüglich der Stromzufuhren geltend ge­ machten Nachteile, ist es auch bekannt (DE-OS 30 42 543, Fig. 2 ), die Schleifkontakte am hinteren Spindelende an­ zuordnen. Die Getriebemotoren sind dabei ebenfalls am hin­ teren Spindelende angeordnet und die Kraftübertragung von den beiden Getriebemotoren erfolgt im Zentrum der Schleif­ spindel über eine Welle und eine konzentrisch hierzu ange­ ordnete Hohlwelle. Diese Ausführung ist außerordentlich auf­ wendig und hat den erheblichen Nachteil, daß es nicht mög­ lich ist, im Zentrum der Schleifspindel eine automatisch wirkende Spanneinrichtung zum Spannen eines mit der Schleif­ scheibe verbundenen Spannbolzens unterzubringen. Eine derartige, automatisch wirkende Spanneinrichtung ist jedoch Grundvoraussetzung für einen raschen Schleifscheibenwechsel, der vorzugsweise auch mit Hilfe eines Schleifscheibenwechs­ lers automatisch durchgeführt werden kann.

Bei einer anderen bekannten Auswuchtvorrichtung (DE-OS 21 45 631) ist die gesamte Auswuchtvorrichtung in einem Gehäuse untergebracht, welches vor der Spindelnase ange­ ordnet und mit dem einen Aufnahmeflansch der Schleifscheibe verschraubt ist. Das Gehäuse enthält auch zwei Planetenrad­ getriebe, mit welchem die beiden im Gehäuse drehbar ge­ lagerten Wuchtmassen gemeinsam oder einzeln angetrieben werden können. Die Steuerung der Planetenradgetriebe er­ folgt von Hand mittels zweier Handgriffe, die am freien Ende des Gehäuses vorgesehen sind. Der Antrieb der Wuchtmassen mittels zweier Planetenradgetriebe erfordert einen erheb­ lichen Konstruktionsaufwand und ist damit teuer in der Her­ stellung. Aus diesem Grund ist es auch nicht wirtschaftlich, jeder Schleifscheibe eine eigene Auswuchtvorrichtung zuzu­ ordnen. Infolgedessen muß die Auswuchtvorrichtung bei jedem Schleifscheibenwechsel mit einem erheblichen Arbeitsaufwand von der auszuwechselnden Schleifscheibe entfernt und dann an der eingewechselten Schleifscheibe montiert werden. Ein vollautomatischer Schleifscheibenwechsel ist damit nicht möglich. Eine Demontage der Auswuchtvorrichtung vor jedem Schleifscheibenwechsel ist auch deshalb erforderlich, weil die Auswuchtvorrichtung an der der Spindelnase abgekehrten Seite der Schleifscheibe verhältnismäßig weit vorsteht und damit einen Angriff einer Wechselvorrichtung behindern würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auswuchtvor­ richtung zum statischen Auswuchten von Schleifscheiben der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der das Zentrum der Schleifspindelnase und der Schleifspindel zur Unterbringung einer Spanneinrichtung od. dgl. frei ist, und die außerdem eine große Wuchtkapazität aufweist.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß das Ge­ häuse zwischen dem Spindelstock und der Schleifscheibe bzw. deren Aufnahmeflansch angeordnet ist und daß die Schleif­ kontakte am hinteren Ende der Schleifspindel vorgesehen sind.

Bei der neuen Auswuchtvorrichtung ist das Gehäuse mit den Wuchtringen zwischen dem Spindelstock und der Schleifscheibe bzw. deren Aufnahmeflansch angeordnet. Diese Teile der Aus­ wuchtvorrichtung erfordern also vor der Spindelnase und auch im Zentrum derselben keinen Platz, so daß hier eine auto­ matisch wirkende Spanneinrichtung zum Spannen und Lösen der Schleifscheibe angeordnet werden kann. Durch die Anordnung des Gehäuses neben der Schleifscheibe bzw. dem Aufnahme­ flansch sind die radialen Abmessungen des Gehäuses nicht durch die Aufnahmebohrung des Aufnahmeflansches begrenzt. Es können deshalb beliebig große Wuchtringe mit entsprechend hoher Wuchtkapazität eingesetzt werden. Durch die Anordnung der Schleifkontakte am hinteren Ende der Schleifspindel bei gleichzeitiger Anordnung der Getriebemotoren und der mit den Wuchtringen verbundenen Zahnkränze im Gehäuse ist es nur er­ forderlich, die Schleifringe über elektrische Leitungen mit den Getriebemotoren zu verbinden. Diese elektrischen Lei­ tungen können platzsparend in der Spindel untergebracht werden, wobei das Zentrum der Spindel sowie der Spindelnase zur Unterbringung der Spanneinrichtung od. dgl. freibleibt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt der Schleifspindel mit der neuen Auswuchtvorrichtung,

Fig. 2 einen Teilaxialschnitt der Auswuchtvorrichtung etwa in doppelter Größe,

Fig. 3 die Stirnansicht des einen Wuchtringes in zwei ver­ schiedenen Ausführungsformen in Richtung II der Fig. 2.

Die Schleifspindel 1 weist an ihrer Spindelnase 1 a einen Flansch 2 und einen kurzen Aufnahmekegel 3 zur Aufnahme des Aufnahmeflansches 4 der Schleifscheibe 5 auf. Der Aufnahmeflansch 4 trägt einen Spannbolzen 6. Im Zentrum der Schleifspindelnase ist eine mit dem Spannbolzen 6 zusammenwirkende Spannzange 7 angeordnet, die durch die im Zentrum der Schleifspindel 1 axial verschiebbar ge­ lagerte Zugstange 8 betätigbar ist.

Mit dem Flansch 2 der Schleifspindel 1 ist ein die Spindel­ nase konzentrisch umgebendes Gehäuse 9 verschraubt. Das Gehäuse 9 ist zwischen dem nicht dargestellten Spindelstock und der Schleifscheibe 5 bzw. deren Aufnahmeflansch 4 ange­ ordnet. In dem Gehäuse 9, welches aus mehreren Teilen zu­ sammengesetzt sein kann, sind zwei Wuchtringe 10, 11 kon­ zentrisch zur Schleifspindelachse A drehbar gelagert. Zweckmäßig weisen dabei die beiden Wuchtringe 10, 11 die gleiche Größe auf und sind axial hintereinander in dem Gehäuse 9 gelagert. Jeder der Wuchtringe 10, 11 trägt im Bereich der einander abgekehrten Stirnseiten 10 a, 11 a einen Zahnkranz 12, 13. Der Zahnkranz 12 kämmt mit einem Ritzel 14, welches von dem Getriebemotor 16 angetrieben wird. Mit dem anderen Zahnkranz 13 kämmt das Ritzel 15 des zum Getriebemotor 16 diametral gegenüberliegend an­ geordneten Getriebemotors 17. Es ist also für jeden der beiden Wuchtringe 10, 11 ein eigener Getriebemotor 18 bzw. 17 vorgesehen. Eine hohe Getriebeübersetzung von ca. 1:900 und eine Kurzschlußschaltung der Motoranker­ wicklung sorgen für eine Arretierung des Antriebes jedes Wuchtringes im Zustand des Wuchtausgleiches. Um das Halte­ moment der Arretierung bei Beschleunigungs- oder Verzöge­ rungsvorgängen, z.B. beim Anlauf der Schleifspindel, oder bei der Stillsetzung desselben, oder bei Drehzahlschwankun­ gen zu vergrößern, kann es zweckmäßig sein, pro Wuchtring zwei Getriebemotoren vorzusehen.

Damit die Wuchtringe 10, 11 möglichst leichtgängig ver­ stellt werden können, sind sie kugelgelagert. Um hierbei eine möglichst kleine Baugröße der Lagerung zu erreichen, weist der Wuchtring 10 an seiner dem anderen Wuchtring 11 abgekehrten Stirnseite 10 a eine kegelstumpfförmige An­ senkung 18 auf. In gleicher Weise ist der andere Wucht­ ring 11 mit einer kegelstumpfförmigen Ansenkung 19 ver­ sehen. Außerdem weist der Wuchtring 11 an seiner dem anderen Wuchtring 10 zugekehrten Stirnseite 11 b eine Ringrille 20 auf. In dieser Ringrille 20 sowie auch zwischen den kegelstumpfförmigen Ansenkungen 18 und 19 und dem Gehäuse 9 sind mehrere Lagerkugeln angeordnet. Diese können gegebenenfalls anstelle aus dem üblichen Walzkörperstahl auch aus reibungsärmeren Werkstoffen, wie z.B. Polytetraflourethylen (PTFE = Teflon), beste­ hen. Wenn man auch den Wuchtring 10 mit einer der Rille 20 entsprechenden Rille versieht, dann sind bei­ de Wuchtringe 10, 11 identische Gebilde, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können.

Jeder der beiden Wuchtringe 10, 11 muß ein gegenüber der Schleifspindelachse A exzentrisches Massenzentrum haben. Um dies zu erreichen, weist jeder der beiden Wuchtringe 10, 11, wie es aus Fig. 2 und 3 rechts ersichtlich ist, in der einen Ringhälfte mehrere achs­ parallele Bohrungen 22 auf. Durch diese Bohrungen 22 wird die Masse der einen Ringhälfte verringert, wo­ durch das Massenzentrum C des Wuchtringes um den Ab­ stand e von der Spindelachse A entfernt ist.

Wenn man anstelle der axialen Bohrungen 22 eine einzi­ ge große Ausnehmung 23 vorsieht, wie es in Fig. 3 links dargestellt ist und in Fig. 2 mit strichpunktier­ ten Linien angedeutet ist, dann nimmt das Massenzentrum C 1 noch einen größeren Abstand e 1 von der Spindelachse A ein und man kann hierdurch die Wuchtkapazität noch wei­ ter steigern.

Die Versorgung der Getriebemotoren 18, 17 mit Elektro­ energie erfolgt am hinteren Ende der Schleifspindel über nicht dargestellte Schleifkontakte. Die Steuerung der Stromzufuhr erfolgt nach Maßgabe einer an sich be­ kannten elektronischen Regeleinrichtung, die elektri­ sche Signale von einem am Spindelstock angeordneten Schwingungsaufnehmer erhält.

Die Wirkungsweise der Auswuchtvorrichtung ist folgende:

Bei laufender Schleifspindel werden zunächst beide Ge­ triebemotoren 16, 17 nach Maßgabe der elektronischen Regeleinrichtung so angetrieben, daß beide Wuchtringe 10, 11 mit gleicher Drehzahl und in gleichem Drehsinn relativ zur Schleifspindel 1 solange verdreht werden, bis die Unwucht des Gesamtsystems ein Minimum erreicht. Der Antrieb kann zunächst schnell und kurz vor Errei­ chen des Minimums langsam erfolgen. Die Massenzentren der beiden Wuchtringe 10, 11 behalten dabei den glei­ chen Drehwinkelabstand. Anschließend werden die beiden Wuchtringe 10, 11 durch die Getriebemotoren 16, 17 ge­ genläufig und mit gleicher Drehzahl angetrieben. Hier­ durch vergrößert sich oder verkleinert sich der Dreh­ winkelabstand der beiden Massenzentren der beiden Wuchtringe 10, 11. Werden die Massenzentren einander genähert, so bewegt sich das aus beiden Massenzentren resultierende Massezentrum gegenüber der Schleifspindel­ achse A radial nach außen und umgekehrt bewegt es sich bei einer Entfernung der beiden Massenzentren radial nach innen. Die beiden Wuchtringe 18, 17 werden solange gegenläufig angetrieben, bis der Wuchtausgleich erreicht ist. Auch hierbei ist es wieder möglich, die Getriebe­ motoren 16, 17 zunächst schnell und kurz vor Erreichen des Wuchtausgleiches langsam laufen zu lassen. Wenn der Wuchtausgleich erreicht ist, werden die Getriebemotoren 16, 17 stillgesetzt und es wird eine Kurzschlußschaltung der Motorankerwicklung vorgenommen. Durch das hohe Über­ setzungsverhältnis zwischen den Getriebemotoren 16, 17 und den beiden Wuchtringen 10, 11 sind diese gegenüber der Schleifspindel arretiert.

Claims (5)

1. Auswuchtvorrichtung zum statischen Auswuchten von Schleifscheiben, mit zwei zur Schleifspindelachse koaxialen, im Bereich der Schleifscheibenaufnahme an der Spindelnase gelagerten Wuchtmassen, die je aus einem konzentrisch zur Schleifspindelachse an­ geordneten Wuchtring mit gegenüber der Schleifspin­ delachse exzentrischem Massenzentrum bestehen, und in einem die Schleifspindelnase konzentrisch umgeben­ den Gehäuse drehbar gelagert sind, wobei jedem Wucht­ ring mindestens ein am Gehäuse angeordneter, den Wuchtring über ein Ritzel und einen unmittelbar am Wuchtring angeordneten Zahnkranz antreibender Betriebe­ motor zugeordnet ist, der über an der Spindel ange­ ordnete Schleifkontakte mit Strom versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) zwischen dem Spindelstock und der Schleifscheibe (5) bzw. deren Aufnahmeflansch (4) angeordnet ist und daß die Schleif­ kontakte am hinteren Ende der Schleifspindel (1) vor­ gesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkränze (12, 13) im Bereich der einander abgekehrten Stirnseiten (10 a, 11 a) der Wuchtringe (10, 11) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wuchtring (10, 11) zur Erzielung eines exzentrischen Massenzentrums (C; C 1) auf einer Ring­ hälfte eine oder mehrere Ausnehmungen (22; 23) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen achsparallele Bohrungen (22) sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wuchtring an seiner dem anderen Wuchtring (10, 11) abgekehrten Stirnseite (10 a, 11 a) eine kegel­ stumpfförmige Ansenkung (18, 19) aufweist und daß zumindest der eine Wuchtring (19) in seiner dem anderen Wuchtring (18) zugekehrten Stirnseite (11 b) eine Ring­ rille (20) aufweist, wobei zwischen den kegelstumpf­ förmigen Ansenkungen (18, 19) und der Gehäuseinnenseite und auch in der Ringrille (20) Lagerkugeln 21 angeordnet sind.