[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum Schleifen von Werkstücken,
insbesondere Nocken, sowie eine Schleifscheibenhalterung und ein Verfahren zum Schleifen
von Nockensätzen.
[0002] Schleifmaschinen dieser Art sind z.B. aus dem Prospekt "
CamGrind - Produktionslösungen für das Schleifen von Nockenwellen" der Firma Studer
Schaudt GmbH, Stuttgart vom Oktober 2006 bekannt. Hierbei weist z.B. das Modell "CamGrind S" eine Schleifvorrichtung auf,
die aus einer großen und einer kleinen Schleifscheibe besteht und vor allem zum Schleifen
von Nockenwellen konzipiert ist. Mit der großen Schleifscheibe werden dabei zunächst
mittels hoher Leistung die Nocken vorgeschliffen und die Lagersitze bearbeitet, während
die kleine Schleifscheibe zum Fertigschleifen der Nockenformen oder auch zum Schleifen
der Lagersitze dient. Für die Bearbeitung der Nockenwelle ist diese an einer Werkstückhaltevorrichtung
angeordnet, die auf der einen Seite einen Werkstückspindelstock aufweist, der die
Nockenwelle in die gewünschte Rotation um ihre Längsachse versetzt, und auf der anderen
Seite einen Reitstock aufweist, der dafür sorgt, dass die Nockenwelle während der
Bearbeitung stets ausgerichtet und zentriert ist. Gegenüber diesen in der Regel stationären
Bauteilen der Werkstückhaltevorrichtung sind die Schleifscheiben bzw. die entsprechenden
Schleifspindeln innerhalb der x-z-Ebene relativ zu der Nockenwelle beweglich.
[0003] Wenn bisher oder im Folgenden von den Achsen bzw. Richtungen x und z die Rede ist,
sind damit immer die zwei Achsen gemeint, die die Ebene aufspannen, die das Maschinenbett
bildet. Dabei erstreckt sich die z-Achse parallel zur Längserstreckung des Werkstücks,
hier z.B. der Nockenwelle, und die x-Achse als dazu senkrechte Achse, die also einer
Bewegung eines Werkzeugs auf das entsprechende Werkstück von der Seite zu oder fort
entspricht. Eine zu der x- und z-Achse senkrechte Richtung wird ferner als y-Achse
bzw. -Richtung bezeichnet. Sie verläuft folglich senkrecht zum Maschinenbett.
[0004] Das Schleifen der Nocken direkt auf der Welle wird zum Zwecke der Genauigkeit durchgeführt,
damit die Nocken exakt in Bezug auf die Welle geformt sind. Gegenüber dieser etablierten
Produktionsmethode findet das Schleifen von Einzelnocken immer mehr Anwendung, da
es den Herstellern der Nockenwellen mittlerweile gelingt, die Einzelnocken sehr exakt
auf eine Welle fügen zu können. Das exakte Schleifen der Einzelnocken geschieht dabei
einzeln oder als Gruppen von mehreren Nocken, die zumeist auf einer Werkstückaufnahme,
in der Regel einem Spanndorn in einer Schleifmaschine bearbeitet werden.
[0005] Da die bisherigen Schleifmaschinen zum Bearbeiten von bereits vorgefertigten kompletten
Nockenwellen konstruiert und optimiert wurden, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine an das Werkstück der Einzelnocken angepasste und optimierte Schleifmaschine,
eine Schleifscheibenhalterung und ein Verfahren zum Schleifen von Nockensätzen bereitzustellen.
[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Schleifmaschine zum Schleifen
von Werkstücken, insbesondere Nocken, mit einem Maschinenbett, zumindest einer Schleifspindel,
zwei Schleifscheibenhalterungen, an denen jeweils zumindest eine Schleifscheibe angeordnet
ist und die in ihrer Ausrichtung entgegengesetzt zueinander angeordnet sind und mit
ihren Längsachsen parallel zueinander ausgerichtet sind, und zwei Werkstückhaltevorrichtungen,
die jeweils einen Werkstückspindelstock und einen Setzstock aufweisen und die in ihrer
Ausrichtung entgegengesetzt zueinander angeordnet sind und mit ihren Längsachsen parallel
zueinander ausgerichtet sind, wobei jeder Werkstückspindelstock und der dazugehörige
Setzstock zum dazwischen liegenden Anordnen einer separaten Werkstückaufnahme mit
zu schleifenden Werkstücken ausgebildet sind und vorzugsweise die Setzstöcke längs
der z-Achse zwischen den Werkstückspindelstöcken angeordnet sind.
[0007] Hierbei umfasst die Bezeichnung "zumindest eine Schleifspindel" sowohl entsprechend
dem Zusammenhang eine einzige Schleifspindel, an die zwei Schleifscheibenhalterungen
mit Schleifscheiben angeordnet werden können, als auch zwei separate Schleifspindeln,
die zur Aufnahme dieser Schleifscheibenhalterungen dienen.
[0008] Die Ausbildung der Werkstückhaltevorrichtung in der Art, dass eine einzelne Werkstückaufnahme
mit den zu schleifenden Werkstücken, hier insbesondere Nocken, zwischen einem Werkstückspindelstock
und einem Setzstock angeordnet werden kann, hat den Vorteil, dass der verwendete Setzstock
einen geringeren Raumanspruch als der bei den bekannten Schleifmaschinen für komplette
Nockenwellen verwendete Reitstock hat. Die Möglichkeit, in der vorliegenden Erfindung
einen Setzstock, eine Vorrichtung, die auch unter dem Namen Lünette bekannt ist, anstatt
eines Reitstocks zu verwenden, ergibt sich dadurch, dass die Länge der verwendeten
Werkstückaufnahmen deutlich geringer als eine komplette Nockenwelle ist.
[0009] Der geringere Raumbedarf des Setzstocks führt dazu, dass die parallel entlang der
z-Achse neben diesem Setzstock entlang laufende Schleifspindel näher an diesen Setzstock
entlang der x-Achse heranfahren kann. Dies hat ferner eine höhere Flexibilität bei
der Verwendung der Schleifscheiben, die an der Schleifspindel angeordnet sind, zur
Folge. Diese müssen nun nicht mehr eine bestimmte Mindestgröße haben, die darauf beruhte,
dass die Schleifspindel eben nicht sehr nahe an die Nockenwelle gebracht werden kann,
da der Reitstock hier maßgebend für den kleinsten Abstand zwischen Schleifspindel
und Nockenwelle war.
[0010] Die Werkstückaufnahme wird hier bevorzugt durch einen Spanndorn gebildet. An diesem
Spanndorn sind die zu bearbeitenden Werkstücke der Reihe nach angeordnet.
[0011] Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung sind die zwei separaten Werkstückhaltevorrichtungen,
die jeweils eine Werkstückaufnahme aufnehmen können. Somit ist es möglich, gleichzeitig
zwei Werkstückaufnahmen mit zu bearbeitenden Werkstücken in der Schleifmaschine anzuordnen.
So können, während an einer ersten Werkstückaufnahme die Werkstücke geschliffen werden,
an der anderen zweiten Werkstückhaltevorrichtung die zuvor bereits bearbeiteten Werkstücke
mit ihrer Werkstückaufnahme aus der Werkstückhaltevorrichtung entnommen und durch
eine Werkstückaufnahme mit unbearbeiteten Werkstücken ausgetauscht werden. Ist der
Schleifvorgang an den Werkstücken in der ersten Werkstückhaltevorrichtung beendet,
kann die Schleifmaschine sofort den Schleifvorgang an den nun neu eingespannten Werkstücken
in der zweiten Werkstückhaltevorrichtung fortsetzen. Dadurch werden Nebenzeiten, in
denen die Schleifmaschine nicht mit Schleifvorgängen beschäftigt ist, auf ein Minimum
reduziert.
[0012] Ein weiterer Vorteil in diesem Zusammenhang findet sich in der Ausrichtung der Schleifscheibenhalterungen
und der Werkstückhaltevorrichtungen zueinander.
[0013] Durch die zueinander entgegengesetzte Anordnung der Werkstückhaltevorrichtungen mit
gleichzeitiger paralleler Ausrichtung ihrer Längsachsen zueinander ist es möglich,
dass die Werkstückaufnahme mit den zu bearbeitenden Werkstücken parallel, vorzugsweise
in einer zur x-z-Ebene senkrechten Ebene, angeordnet werden können. Durch die weitere
Ausrichtung der Setzstöcke zwischen den Werkstückspindelstöcken zeigen die Werkstückaufnahmen
in den Werkstückhaltevorrichtungen mit den Werkstücken im Wesentlichen nach innen,
während die Werkstückspindelstöcke mit den Antrieben von dort aus gesehen nach außen
zeigen. Dies ermöglicht, dass die Schleifscheiben, die z.B. zwischen den Werkstückaufnahmen
zwischen den Schleifvorgängen hin und her bewegt werden, ebenfalls möglichst kurze
Wege zu überwinden haben. Dadurch werden die zuvor genannten Nebenzeiten nochmals
maßgeblich verringert.
[0014] Unterstützt wird dieser Vorteil ferner dadurch, dass die Schleifscheiben an zwei
Schleifscheibenhalterungen angeordnet sind, die ihrerseits ebenfalls entgegengesetzt
zueinander angeordnet sowie parallel zueinander ausgerichtet sind. Dies ermöglicht
z.B. das Anordnen dieser beiden Schleifscheibenhalterungen auf den beiden entlang
der z-Achse nach außen zeigenden Seiten einer Antriebseinheit der Schleifscheibenhalterungen,
die hier bevorzugt durch die zumindest eine Schleifspindel gebildet wird. Diese zumindest
eine Schleifspindel wird, als Folge der zuvor beschriebenen Anordnungen, zwischen
den Werkstückhaltevorrichtungen angeordnet und samt der ebenfalls zwischen diesen
angeordneten Schleifscheibenhalterungen entlang der z-Achse zwischen den Werkstückhaltevorrichtungen
hin und her bewegt, um die entsprechenden Schleifvorgänge durchführen zu können.
[0015] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Schleifmaschine eine einzige
Schleifspindel auf, wobei je eine der zwei Schleifscheibenhalterungen an je einer
Seite der Schleifspindel angeordnet ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass
nur eine Schleifspindel für die beiden Schleifscheibenhalterungen mit den Schleifscheiben
eingesetzt werden muss. Dadurch verringert sich der Raumbedarf der Antriebe für die
Schleifscheibenhalterungen in der Höhe und Tiefe. Ferner wird auch der Materialaufwand
bei der Konstruktion einer solchen Schleifmaschine gering gehalten.
[0016] In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist die Schleifmaschine zwei separate
Schleifspindeln auf, wobei je eine der zwei Schleifscheibenhalterungen an je eine
der zwei separaten Schleifspindeln angeordnet ist. Die Verwendung von zwei separaten
Schleifspindeln hat den Vorteil, dass das automatische Wuchten bei solchen Schleifspindeln
gegenüber Schleifspindeln mit beidseitigem Werkzeuganschluss deutlich einfacher und
komplikationsfreier zu realisieren ist. Dies wirkt sich positiv auf die Minimierung
des Materialverschleißes sowie auf die Genauigkeit der bearbeiteten Werkstücke aus.
[0017] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die zwei separaten Schleifspindeln
auf einem Schlitten gemeinsam angeordnet, der auf dem Maschinenbett verfahrbar angeordnet
ist. Die Anordnung der Schleifspindeln auf einem gemeinsamen verfahrbaren Schlitten
hat den Vorteil, dass das Freigeben der gerade bearbeiteten Werkstücke und das Ausrichten
der anderen Schleifspindel an die zu bearbeitenden Werkstücke durch lediglich ein
zu steuerndes Gerät realisiert wird. Die Steuerung wird somit zusammengefasst und
vereinfacht und gleichzeitig die Anzahl von möglichen Fehlerquellen reduziert.
[0018] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die zwei Werkstückhaltevorrichtungen
jeweils in unterschiedlichen Abständen über dem Maschinenbett und die zwei Schleifscheibenhalterungen
jeweils in unterschiedlichen Abständen über dem Maschinenbett angeordnet. Der Vorteil
dieser Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass es auf diese Weise ermöglicht
wird, die Bearbeitung der unterschiedlichen Werkstücke in den beiden Werkstückhaltevorrichtungen
in zwei getrennte Ebenen aufzuteilen. Diese Ebenen verlaufen parallel zu der x-z-Ebene.
Dies hat gegenüber einer Anordnung innerhalb einer gemeinsamen Ebene den Vorteil,
dass der resultierende Raumbedarf der kompletten Schleifmaschine innerhalb der x-z-Ebene
minimiert wird.
[0019] In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung sind die zwei Werkstückhaltevorrichtungen
jeweils im gleichen Abstand über dem Maschinenbett und die zwei Schleifscheibenhalterungen
jeweils im gleichen Abstand über dem Maschinenbett angeordnet. Diese Ausgestaltung
der Erfindung hat den Vorteil, dass der Raumbedarf der kompletten resultierenden Schleifmaschine
in Richtung der Höhe über dem Maschinenbett, also senkrecht zur x-z-Ebene minimiert
wird. Auf diese Weise ist es nämlich möglich, die beiden Werkstückhaltevorrichtungen
mit den zu bearbeitenden Werkstücken innerhalb ein und derselben Ebene anzuordnen,
die parallel zur x-z-Ebene verläuft.
[0020] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Spindelachse je eines Werkstückspindelstocks
mit der Spindelachse je einer Schleifspindel in einer Ebene angeordnet, die im Wesentlichen
parallel zu der durch die x- und z-Achse aufgespannten Ebene ist. Durch diese Ausgestaltung
wird erreicht, dass die Schleifscheiben, die durch die entsprechende Schleifspindel
angetrieben werden, für die Bearbeitung möglichst optimal an die um die Spindelachse
des Werkstückspindelstocks rotierenden Werkstücke herangeführt werden können. Dies
wird durch eine Bewegung innerhalb einer zur x-z-Ebene parallelen Ebene erreicht.
Folglich wird der Druck, der durch Andrücken der Schleifscheiben an die zu schleifenden
Werkstücke erzeugt wird, auf die zentrale Längsachse der Rotationsachse der zu bearbeitenden
Werkstücke übertragen. Die Wirkungslinie der Schleifscheiben verläuft somit durch
die Rotationsachse der Werkstücke, was sich positiv auf die Genauigkeit des Schleifvorgangs
auswirkt.
[0021] Der Ausdruck "im Wesentlichen parallel" soll hierbei auch Abweichungen der beiden
Ebenen von bis zu 10° beinhalten, bevorzugt jedoch aber exakt parallel bedeuten.
[0022] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind zumindest drei, insbesondere vier
oder fünf Schleifscheiben auf einer Schleifscheibenhalterung angeordnet. Durch diese
Anordnung von Schleifscheiben auf einer Schleifscheibenhalterung ist es folglich möglich,
gleichzeitig zumindest drei, insbesondere vier oder fünf Werkstücke zu schleifen.
Dabei dient vorzugsweise eine Schleifscheibe zum Schleifen eines Werkstücks.
[0023] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der radiale Abstand von der Spindelachse
der zumindest einen Schleifspindel bis zu einem äußeren Rand des Spindelblocks der
Schleifspindel größer oder gleich dem Radius der Schleifscheiben. Der Vorteil dieser
Maßnahme liegt darin, dass die verwendeten Schleifscheiben somit relativ klein sind.
Kleine Schleifscheiben haben den Vorteil, dass sie ein genaueres Schleifen der Werkstücke
ermöglichen. Somit gestatten sie es beispielsweise Nocken mit konkaven Radien in den
Flanken zu versehen.
[0024] Trotz einer solchen Schleifscheibe mit geringer Größe ist es möglich, dass die Schleifspindel
entsprechend dieser Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weiterhin größere Dimensionen
beibehält. Dies ermöglicht in der Folge eine hohe Leistung der Schleifspindel. Somit
kann trotz geringerer Größe der verwendeten Schleifscheibe eine entsprechende Bearbeitungsgeschwindigkeit
der zu schleifenden Werkstücke beibehalten bzw. erreicht werden.
[0025] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Schleifscheiben jeweils
ein Dachprofil auf. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Gratbildung am vorderen
und hinteren Rand der Werkstücke, gesehen entlang der z-Achse, also in Längsrichtung
der Werkstückaufnahme, verhindert wird, bzw. dass Grate einfacher entfernt werden
können.
[0026] Unter "Dachprofil" ist hierbei eine im Querschnitt einer Schleifscheibe, der die
Schleifscheibe in einer Ebene schneidet, die sowohl ihre Rotationsachse als auch einen
Radius enthält, zu erkennende Vertiefung im Schleifmaterial zu verstehen. Der Verlauf
dieser Vertiefung ist so, dass von einem Rand der Schleifscheibe parallel zur Rotationsachse
in Richtung des anderen Randes der Schleifscheibe gesehen jeweils vorne und hinten
ein größerer Radius der Schleifscheibe vorliegt als in einem dazwischen liegenden
Bereich, wobei diese Bereiche durch einen steilen Übergang miteinander verbunden sind,
so dass das sich so ergebende Querschnittsprofil an die Form eines Daches erinnert.
[0027] Nebengeordnet betrifft die vorliegende Erfindung ebenfalls eine Schleifscheibenhalterung.
[0028] Bisher bekannte Schleifscheibenhalterungen bzw. Schleifscheiben zum gleichzeitigen
Bearbeiten von mehreren Werkstücken bestehen aus sog. segmentierten Schleifscheiben,
die aus helixartig angeordneten rautenförmigen aufgeklebten Schleifmaterialplättchen
bestehen. Solche Schleifscheiben sind relativ aufwendig zu fertigen und folglich teuer,
was sich negativ auf den Endpreis der zu bearbeitenden Werkstücke auswirkt.
[0029] Daher ist es ein Bestandteil der Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde
liegt, eine Schleifscheibenhalterung bereitzustellen, die ein kostengünstigeres Schleifen
von mehreren Werkstücken gleichzeitig erlaubt.
[0030] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Schleifscheibenhalterung mit einem
stabförmigen Trägerelement, einer Befestigungsvorrichtung zur Befestigung der Schleifscheibenhalterung
an einer Schleifspindel und zumindest drei, insbesondere vier oder fünf Schleifscheiben
gelöst, wobei die Befestigungsvorrichtung an einem Ende des stabförmigen Trägerelements
angeordnet ist, die Schleifscheiben auf der Schleifscheibenhalterung voneinander beabstandet
angeordnet sind und eine Schleifscheibe zum Schleifen von einem von zumindest drei,
insbesondere vier oder fünf auf einer Halterung angeordneten Werkstücken dient.
[0031] Der Vorteil dieses Aspekts der Erfindung liegt darin, dass für das dadurch erhaltene
Schleifscheibenelement in Form dieser Schleifscheibenhalterung mit den einzelnen Schleifscheiben
bereits vorhandene Schleifscheiben verwendet werden können und somit keine Sonderanfertigung
einer durchgängigen breiten Schleifscheibe vonnöten ist. Die Fertigungskosten werden
somit drastisch reduziert, was sich auch positiv auf die Endkosten der zu bearbeitenden
Werkstücke auswirkt.
[0032] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstand zwischen zwei benachbarten
Schleifscheiben kleiner als der Abstand zwischen zwei benachbarten zu bearbeitenden
Werkstücken und weisen die Schleifscheiben vorzugsweise ein Dachprofil auf. Diese
Maßnahme hat den Vorteil, dass durch die größeren Abstände zwischen den zu bearbeitenden
Werkstücken gegenüber den Schleifscheiben die Schleifscheiben entsprechend über den
Rand der Werkstücke hinausragen können. Somit können die Schleifscheiben auch zur
Bearbeitung von entstandenem Grat verwendet werden.
[0033] Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Schleifscheiben ein Dachprofil aufweisen.
Dadurch kann, wie zuvor bereits detailliert ausgeführt, durch diese Form der durch
den Schleifvorgang entstandene Grat an einem Werkstück gleichzeitig beseitigt werden.
[0034] In einer weiteren Ausgestaltung der Schleifmaschine sind die Schleifscheibenhalterungen
entsprechend den zuvor gemachten Ausführungen ausgestaltet. Diese Kombination von
Schleifscheibenhalterungen an der zuvor beschriebenen Schleifmaschine gestattet ein
effektives und präzises Schleifen der zu schleifenden Werkstücke.
[0035] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Schleifen
von Nockensätzen, die jeweils zumindest drei, insbesondere vier oder fünf Nocken aufweisen,
die an einer Werkstückaufnahme angeordnet sind und mit einer Schleifmaschine entsprechend
den vorherigen Ausführungen bearbeitet werden.
[0036] Dieses Verfahren enthält erfindungsgemäß folgende Schritte:
- a) Selbstständiges Einspannen eines ersten Nockensatzes zwischen dem ersten Werkstückspindelstock
und dem zugehörigen Setzstock der ersten Werkstückhaltevorrichtung mit anschließender
Rotation des ersten Nockensatzes um die Spindelachse des ersten Werkstückspindelstocks,
- b) Ausrichten der zumindest einen Schleifspindel, so dass jede Schleifscheibe der
ersten Schleifscheibenhalterung längs der z-Achse mit je einer Nocke des ersten Nockensatzes
auf einer Höhe zu liegen kommt, mit nachfolgendem Schleifen der Nocken des ersten
Nockensatzes,
- c) selbstständiges Ablegen, insbesondere gleichzeitig zu Schritt b), eines gegebenenfalls
bereits vorhandenen geschliffenen zweiten Nockensatzes aus der zweiten Werkstückhaltevorrichtung
und selbstständiges Einspannen eines dritten Nockensatzes zwischen dem zweiten Werkstückspindelstock
und dem zugehörigen Setzstock der zweiten Werkstückhaltevorrichtung mit anschließender
Rotation des dritten Nockensatzes um die Spindelachse des zweiten Werkstückspindelstocks,
- d) Ausrichten der zumindest einen Schleifspindel, so dass jede Schleifscheibe der
zweiten Schleifscheibenhalterung längs der z-Achse mit je einer Nocke des dritten
Nockensatzes auf einer Höhe zu liegen kommt, mit nachfolgendem Schleifen der Nocken
des dritten Nockensatzes und
- e) selbstständiges Ablegen, insbesondere gleichzeitig zu Schritt d), des ersten Nockensatzes
aus der ersten Werkstückhaltevorrichtung und Wiederholen der Schritte a) bis e).
[0037] Dieses Verfahren gestattet es, die Nebenzeiten zwischen dem effektiven Schleifvorgängen
auf ein Minimum zu reduzieren, welche lediglich noch aus dem Ausrichten der Schleifspindel
von der ersten zur zweiten (bzw. umgekehrt) Werkstückhaltevorrichtung bestehen. Eine
Nebenzeit zum Auswechseln eines bereits geschliffenen Nockensatzes gegen einen zu
schleifenden Nockensatz, was mehrere Sekunden in Anspruch nehmen kann, entfällt somit.
Das Ergebnis ist eine erhöhte Produktionsrate und folglich geringere Produktionskosten.
[0038] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden
Merkmale nicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung
zu verlassen.
[0039] Die Erfindung wird nachfolgend anhand ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang
mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Seitenansicht einer Schleifmaschine entspre- chend der vorliegenden
Erfindung,
- Fig. 2
- eine Seitenansicht der Maschine aus Fig. 1 mit Blickrichtung entlang der x-Achse,
- Fig. 3
- eine Draufsicht der Maschine der Fig. 1 und 2, wobei die Papierebene parallel zu der
x-z-Ebene ist,
- Fig. 4
- eine ausschnittsweise perspektivische Ansicht der Schleifmaschine aus den Fig. 1 bis
3 im Bereich einer Werkstückhaltevorrichtung und der dazu ausgerichteten Schleifscheiben,
- Fig. 5
- eine perspektivische Detailansicht einer Werkstückaufnahme für die erfindungsgemäße
Schleifmaschine der Fig. 1 bis 4,
- Fig. 6
- eine erfindungsgemäße Schleifscheibenhalterung in perspektivischer Darstellung,
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung von eingespannten Werkstücken und dazu ausgerichteten
Schleifscheiben, und
- Fig. 8
- eine schematische stark vergrößerte ausschnittsweise Darstellung ei- nes Kontaktbereichs
zwischen einem zu bearbeitenden Werkstück und einer daran anliegenden Schleifscheibe.
[0040] Eine in den Fig. 1 bis 4 dargestellte erfindungsgemäße Schleifmaschine wird in ihrer
Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Schleifmaschine
10 weist als Grundkomponenten ein Maschinenbett 12, Werkstückhaltevorrichtungen 14
und 16 sowie Schleifscheiben 18 und 20 auf. Das Maschinenbett 12 bildet die Grundebene
für die zur Schleifmaschine 10 zugehörigen Komponenten, wie z.B. die Werkstückhaltevorrichtungen
14, 16 sowie die Antriebe und Anordnungen für die Schleifscheiben 18, 20. Auf ihm
sind diese Komponenten teilweise beweglich angeordnet. Da die Tischebene des Maschinenbetts
12 parallel zu einer durch die x- und z-Achse aufgespannten Ebene verläuft, erfolgen
diese Bewegungen in der Regel auch entlang dieser x- und z-Achse. Die Richtung der
x- und z-Achse ist dabei am besten der Fig. 3 zu entnehmen.
[0041] Die Werkstückhaltevorrichtungen 14 und 16 bestehen jeweils aus einem Werkstückspindelstock
22, 24 und einem dazugehörigen Setzstock 26, 28. Zwischen Werkstückspindelstock 22
und Setzstock 26 bzw. 24 und 28 ist eine Werkstückaufnahme 30 bzw. 32 angeordnet,
die hier jeweils durch einen Spanndorn 31 bzw. 33 gebildet wird. Dies ist insbesondere
in der Detailansicht von Fig. 4 und 5 gut zu sehen.
[0042] Im Folgenden soll anhand der Fig. 4 und 5 der Aufbau und die Zusammensetzung der
Werkstückaufnahme 30 bzw. 32 näher beschrieben werden, wobei hierzu lediglich auf
eine der zwei vorhandenen Werkstückhaltevorrichtungen 14 und 16 Bezug genommen wird,
die erläuterten Merkmale jedoch in gleicher Weise für die andere vorhandene Werkstückhaltevorrichtung
16 und die daran angeordnete Werkstückaufnahme 32 gelten.
[0043] Die Werkstückaufnahme 30 bzw. der Spanndorn 31 besteht aus einem Anschlussstück 34
und einem stabförmigen Träger 36. An diesem stabförmigen Träger 36 sind Werkstücke
37, hier Nocken 38, der Reihe nach angeordnet. Hierzu sind im Sinne der Erfindung
zumindest drei, insbesondere aber vier oder fünf Nocken 38 auf dem stabförmigen Träger
36 angeordnet. Das dargestellte Ausführungsbeispiel in Fig. 4 und 5 zeigt dabei eine
Ausführungsform mit vier Nocken 38' bis 38"". Die Ausrichtung der Nocken 38 untereinander
erfolgt dabei so, dass zwischen ihnen ein geringer Abstand 40 in Richtung der Längserstreckung
des stabförmigen Trägers 36 vorhanden ist. Ferner sind sie so zueinander ausgerichtet,
dass ihre Nockenköpfe 39 und Flanken 41 (in Fig. 5 exemplarisch an Nocke 38"" gezeigt)
in einer Flucht in Bezug auf die Längserstreckung des stabförmigen Trägers 36 liegen.
[0044] Am vom Anschlussstück 34 gegenüberliegenden Trägerende 42 des stabförmigen Trägers
36 verbleibt hinter der letzten Nocke 38"" ein kurzer freistehender Rest 43 des stabförmigen
Trägers 36, mit dem dieser auf der vom Werkstückspindelstock 22 gegenüberliegenden
Seite in einer Trägeraufnahme 44 des Setzstocks 26 angeordnet ist.
[0045] Nachfolgend soll nun näher der Aufbau und die Anordnung der Schleifscheiben 18 und
20 erläutert werden, zunächst im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 4 und Fig. 6.
[0046] Die Schleifscheiben 18, 20 sind jeweils der Reihe nach an Schleifscheibenhalterungen
46, 48 angeordnet. Diese wiederum sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils
an Schleifspindeln 50 und 52 angeordnet, wobei auch eine Anordnung der beiden Schleifscheibenhalterungen
18 und 20 an eine hier nicht näher gezeigte einzelne Schleifspindel mit gegenüberliegenden
Anschlussmöglichkeiten eine erfindungsgemäße Ausführungsform bildet. Die Schleifspindel
50, 52 stellt den jeweiligen Antrieb für die Schleifscheibenhalterung 46, 48 und damit
verbunden auch für die Schleifscheiben 18, 20 dar.
[0047] Um entsprechend zu den zu schleifenden Werkstücken, hier den Nocken 38, zu gelangen,
sind die Schleifspindeln 50, 52 auf einem gemeinsamen Schlitten 54 angeordnet. Dieser
Schlitten 54 ist selber auf dem Maschinenbett 12 angeordnet und auf diesem sowohl
in Richtung der x- als auch der z-Achse verfahrbar, wie im Folgenden noch näher erläutert
wird.
[0048] Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Schleifmaschine 10 sind die Schleifspindeln
50 und 52 mit Bezug auf das Maschinenbett 12 bzw. auf die x-z-Ebene übereinander angeordnet,
wie am besten den Fig. 1 und 2 zu entnehmen ist. Nichtsdestotrotz stellt auch die
hier nicht näher gezeigte Anordnung der Schleifspindeln in einer Ebene, die parallel
zur x-z-Ebene verläuft, d.h. hintereinander oder nebeneinander eine erfindungsgemäße
Ausführungsform dar.
[0049] Der detaillierte Aufbau der Schleifscheibenhalterungen 46, 48 ist neben den Fig.
1 bis 4 insbesondere aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich. Er soll im Folgenden näher
anhand der Schleifscheibenhalterung 46 mit den Schleifscheiben 18, wie sie in den
Fig. 6 und 7 dargestellt sind, erläutert werden, ist aber in gleicher Weise auf die
entsprechende Schleifscheibenhalterung 48 mit den Schleifscheiben 20 zu übertragen.
[0050] In den Fig. 6 und 7 ist zu erkennen, dass die Schleifscheiben 18 an einem stabförmigen
Trägerelement 56 angeordnet sind. Dieses stabförmige Trägerelement 56 hat seinerseits
an einem Ende 57 eine Befestigungsvorrichtung 58, womit die Schleifscheibenhalterung
46 an der entsprechenden Schleifspindel 50 angeordnet werden kann.
[0051] Die Ausrichtung der einzelnen Schleifscheiben 18' bis 18"" untereinander ist so,
dass zwischen zwei benachbarten Scheiben, also zwischen 18' und 18", 18" und 18"'
bzw. 18"' und 18"" ein Abstand 60 vorliegt. Diese Abstände 60 liegen in einem praktischen
Ausführungsbeispiel etwa im Größenbereich von 4 mm.
[0052] Wie insbesondere im Zusammenhang mit Fig. 7 zu sehen ist, wird die auf dem Schlitten
54 angeordnete Schleifspindel 50 so ausgerichtet, dass jeweils eine von den an ihr
mittelbar angeordneten Schleifscheiben 18 an einer Nocke 38 zu liegen kommt. Letztendlich
ist somit jeder Nocke 38' bis 38"" eine Schleifscheibe 18' bis 18"" zugeordnet. Demzufolge
sind auf der Schleifscheibenhalterung 46 vorzugsweise ebenso viele Schleifscheiben
18 angeordnet wie Nocken 38 auf der Werkstückaufnahme 30 bzw. dem Spanndorn 31 angeordnet
sind. Somit weist die Schleifscheibenhalterung 46 zumindest drei Schleifscheiben 18,
bevorzugt aber vier oder fünf Schleifscheiben 18 auf. Im vorliegenden Beispiel ist
dazu die erste bevorzugte Ausführungsform mit vier Schleifscheiben 18 dargestellt.
[0053] Aus Fig. 7 ist weiterhin ersichtlich, dass die Abstände 40 zwischen den Nocken 38
größer sind als die Abstände 60 zwischen den Schleifscheiben 18. Somit ist gewährleistet,
dass jeder Nocke 38 mit Bezug auf die Ansicht von Fig. 7 und die Längserstreckung
des stabförmigen Trägers 36 über ihre ganze Breite eine entsprechende Schleiffläche
der Schleifscheiben 18 gegenübersteht. Ferner ist es durch den größeren Abstand 40
zwischen den Nocken 38 möglich, die Schleifscheiben 18 mit einem sog. Dachprofil 61
zu versehen. Dieses Dachprofil 61 ist insbesondere in der Fig. 8 im Detail dargestellt.
[0054] In dieser Schnittansicht von Fig. 8 ist ein der Nocke 38 zugewandtes Ende 62 der
Schleifscheibe 18 zu sehen, welches in dem Schleifmaterial 63 eine dachförmige Vertiefung
64 aufweist. Diese dachförmige Vertiefung 64 ist durch einen Versatz in der der Nocke
38 zugewandten Seite gekennzeichnet, was sich in dem weiter außen liegenden Ende 62
und dem weiter innen liegenden Ende 66 äußert. Diese Enden 62 und 66 sind durch schräge
Flanken 68 und 70 als Übergang miteinander verbunden. Das Resultat aus diesem Versatz
zwischen Enden 62 und 66 sowie aus den schrägen Flanken 68 und 70 ist das in der Schnittansicht
zu sehende Profil der dachförmigen Vertiefung 64.
[0055] Der Vorteil dieser Ausgestaltung der Schleifscheiben 18 mit der dachförmigen Vertiefung
64 liegt darin, dass die Gratbildung an den zu schleifenden Nocken 38 an ihren normalerweise
rechtwinkligen Kanten 72, 74, hier als unterbrochene Linien dargestellt, vermieden
wird.
[0056] Zwischen den Enden 62 und 66 der Schleifscheibe 18 entsteht durch den Versatz somit
ein Abstand 76. Dieser Abstand 76 ist in der Regel im Submillimeterbereich angeordnet
und beträgt bevorzugt 0,2 mm.
[0057] Das Schleifmaterial 63 der Schleifscheiben 18, wie sie vorhergehend beschrieben wurden,
ist ein entsprechend möglichst langlebiges Material, das zum Bearbeiten von Nocken
38 geeignet ist. Bevorzugt weist das Schleifmaterial 63 CBN (kubisches Bornitrit)
auf.
[0058] Um die Schleifscheiben 18 in regelmäßigen Abständen von Schleifresten, Schleifmaterialresten
und Ungenauigkeiten zu beseitigen, weist die Schleifmaschine 10 in der hier gezeigten
Ausgestaltungsform ferner Abrichter 78 und 80 auf. Diese sind insbesondere im Zusammenhang
mit den Fig. 1 und 3 gut zu erkennen. Die Abrichter 78 und 80 sind jeweils in Bezug
auf die z-Achse auf gleicher Höhe der Werkstückspindelstöcke 22 und 24 angeordnet
und befinden sich in Bezug auf die x-Achse neben diesen. Dabei sind sie so angeordnet,
dass sie gut von den Schleifscheiben 18 bzw. 20 erreicht werden können.
[0059] Im Folgenden soll nun näher auf die Anordnung der einzelnen zuvor beschriebenen Elemente
auf dem Maschinenbett 12 eingegangen werden. Hierzu sei insbesondere auf die Fig.
1 bis 3 verwiesen.
[0060] Wie entsprechend in den Fig. 1 und 2 zu sehen ist, befinden sich die Werkstückhaltevorrichtungen
14 und 16 und die Schleifspindeln 50 und 52 mit den Schleifscheibenhalterungen 46
und 48 jeweils in unterschiedlichen Abständen über dem Maschinenbett 12. Dabei sind
die Werkstückhaltevorrichtungen 14 und 16 so zueinander ausgerichtet, dass ihre Längsachsen
82 und 84 parallel zur z-Achse verlaufen. Gleiches gilt auch für die Schleifscheibenhalterungen
46 und 48 mit ihren Längsachsen 86 und 88 bzw. für die Schleifspindeln 50 und 52 mit
ihren Spindelachsen 90 und 92.
[0061] Die Schleifspindeln 50 und 52 sind ferner zueinander so angeordnet, dass die an ihnen
angeordneten Schleifscheibenhalterungen 46 und 48 voneinander weg in entgegengesetzte
Richtungen entlang der z-Achse zeigen.
[0062] Zueinander sind die Werkstückhaltevorrichtungen 14 und 16 so ausgerichtet, dass die
Setzstöcke 26 und 28 zwischen den Werkstückspindelstöcken 22 und 24 angeordnet sind.
Insgesamt sind die Werkstückhaltevorrichtungen 14 und 16 dabei mit Bezug auf die Ansicht
der Fig. 1 bis 3 jeweils am linken und rechten Rand des Maschinenbetts 12 angeordnet.
[0063] Wie insbesondere aus Fig. 3 zu sehen ist, haben die Werkstückhaltevorrichtungen 14
und 16 in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel dabei eine im Wesentlichen identische
Anordnung in Bezug auf die x-Achse. Dementsprechend haben auch ihre Längsachsen 82
und 84 die gleiche Anordnung in Bezug auf die x-Achse.
[0064] Der Schlitten 54 mit den Schleifspindeln 50 und 52 ist in Bezug auf die z-Achse zwischen
den Werkstückhaltevorrichtungen 14 und 16 angeordnet. Er ist ferner zwischen den Werkstückhaltevorrichtungen
14 und 16 entlang der z-Achse verfahrbar. Wie zuvor bereits ausgeführt, sind auf dem
Schlitten 54 die Schleifspindeln 50 und 52 mit den Schleifscheibenhalterungen 46,
48 und somit auch den Schleifscheiben 18 und 20 jeweils in unterschiedlichen Abständen
zu dem Maschinenbett angeordnet. Mit Bezug auf die Darstellung von Fig. 2 liegen sie
damit übereinander.
[0065] Ergänzend hierzu ist in Fig. 3 zu sehen, dass die Längsachsen 86 und 88 der Schleifscheibenhalterungen
46 und 48 sowie die Spindelachsen 90 und 92 der Schleifspindeln 50 und 52 in Bezug
auf die x-Achse auf gleicher Höhe liegen.
[0066] Insbesondere der Darstellung von Fig. 2 ist zu entnehmen, dass die Längsachse 82
der Werkstückhaltevorrichtung 14 und die Längsachse 86 der Schleifscheibenhalterung
46 bzw. die Spindelachse 90 der Schleifspindel 50 die gleiche Ausrichtung in Bezug
auf die y-Achse haben. Das Gleiche gilt für die Ausrichtung in Bezug auf die y-Achse
für die Längsachse 84 der Werkstückhaltevorrichtung 16 und der Längsachse 88 der Schleifscheibenhalterung
48 bzw. der Spindelachse 92 der Schleifspindel 52.
[0067] Anders ausgedrückt haben die jeweiligen Längsachsen 82 und 86 bzw. 84 und 88 der
Werkstückhaltevorrichtung 14 und Schleifscheibenhalterung 46 bzw. Werkstückhaltevorrichtung
16 und Schleifscheibenhalterung 48 den gleichen gemeinsamen Abstand über dem Maschinenbett
12.
[0068] Dies hat zur Folge, dass die Spindelachse 90 der Schleifspindel 50 mit der Spindelachse
94 des Werkstückspindelstocks 22 zueinander parallel ausgerichtet ist und diese eine
Ebene bilden, die im Wesentlichen parallel zur x-z-Ebene ist. Ferner ist auch die
Spindelachse 92 der Schleifspindel 52 parallel zur Spindelachse 96 des Werkstückspindelstocks
24 ausgerichtet, so dass diese ebenfalls eine Ebene bilden, die im Wesentlichen parallel
zur x-z-Ebene ist. In diesem Zusammenhang ist mit "im Wesentlichen parallel" gemeint,
dass die entsprechenden Ebenen zueinander einen von 0° abweichenden, geringen Winkel,
beispielsweise im Bereich von 0 bis 10° einnehmen können, bevorzugt aber genau parallel
zueinander angeordnet sind.
[0069] In Fig. 7 sieht man exemplarisch für die Schleifspindeln 50 und 52 mit den Schleifscheiben
18 und 20 am Beispiel der Schleifspindel 50 und der Schleifscheiben 18 gezeigt, wie
die Größenverhältnisse zwischen Schleifspindeln 50 bzw. 52 und Schleifscheiben 18
bzw. 20 sind. Dort sieht man, dass der Abstand 98 zwischen der Spindelachse 90 und
einem äußeren Rand 100 des Spindelblocks 101 der Schleifspindel 50, welcher auch als
Spindelblockmaß bezeichnet wird, größer ist als der Radius 102 der Schleifscheiben
18.
[0070] Dies ist dadurch möglich, dass der Setzstock 26 bzw. der Setzstock 28 eine geringe
Erstreckung in Richtung der z-Achse aufweist, wie es z.B. bei einem hier nicht gezeigten
Reitstock der Fall wäre. So ist z.B. in Fig. 1 zu sehen, dass die Setzstöcke 26 und
28 jeweils nur eine geringe Breite in Richtung der z-Achse aufweisen. Diese hier nicht
näher bezeichnete Breite entspricht in etwa dem freien Trägerende 42 des stabförmigen
Trägers 36. Ferner ist der in Richtung der z-Achse zwischen den Setzstöcken 26 und
28 gelegene Raum ansonsten komplett frei. Dementsprechend kann der Raumbedarf der
Schleifspindeln 50 und 52 in Richtung der x-Achse, mit anderen Worten der Abstand
98 bzw. das Spindelblockmaß, nahezu beliebig ausfallen. Dies ermöglicht die Verwendung
von leistungsstarken Schleifspindeln 50 und 52.
[0071] Im Folgenden soll kurz das Verfahren beschrieben werden, welches ebenfalls Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist. Hierzu sei insbesondere auf die Fig. 1 bis 3 verwiesen.
[0072] In einem ersten Schritt des Verfahrens zum Schleifen von Nockensätzen mit einer Schleifmaschine
10, wie es Bestandteil dieser Erfindung ist, wird ein erster Nockensatz 104 in die
Werkstückhaltevorrichtung 14 selbstständig eingespannt. Der Einspannvorgang ist in
den Figuren nicht näher gezeigt. Dieser Nockensatz 104 ist dann zwischen Werkstückspindelstock
22 und Setzstock 26 eingespannt und wird anschließend in Rotation um die Spindelachse
94 des Werkstückspindelstocks 22 versetzt.
[0073] Danach wird die Schleifspindel 50 entlang der z- und x-Achse ausgerichtet. Dies geschieht
so, dass je eine Nocke 38 des Nockensatzes 104 und je eine Schleifscheibe 18 der Schleifscheibenhalterung
46 an der Schleifspindel 50 mit Bezug auf die z-Achse auf einer Höhe liegt. Ferner
werden die entsprechenden Schleifscheiben 18 und Nocken 38 durch Verfahren der Schleifspindel
50 in Richtung der x-Achse dann so in Kontakt gebracht, dass ein Schleifen möglich
ist. Dieser Zustand ist z.B. in den Fig. 1 bis 3 sowie im Detail vereinfacht in der
Fig. 7 zu sehen. Danach werden die Nocken geschliffen.
[0074] Als nächster Schritt wird, bevorzugt aber gleichzeitig zu dem zuvor beschriebenen
Ausricht- und Schleifvorgang, ein ggf. in der Werkstückhaltevorrichtung 16 eingespannter
Nockensatz 106 selbstständig abgelegt. Dieser Nockensatz 106 entstammt in der Regel
einem vorherigen Schleifvorgang und enthält somit geschliffene Nocken 38.
[0075] Anschließend wird im selben Schritt ein anderer, hier nicht näher gezeigter Nockensatz
106' mit ungeschliffenen Nocken 38 selbstständig in die Werkstückhaltevorrichtung
16 eingespannt. Dieser Nockensatz 106' befindet sich danach entsprechend den zuvor
beschriebenen Verfahrensschritten zwischen Werkstückspindelstock 24 und Setzstock
28 eingespannt und wird im Folgenden durch den Werkstückspindelstock 24 in Rotation
um dessen Spindelachse 96 versetzt.
[0076] Sobald der in der Zwischenzeit laufende Schleifvorgang am Nockensatz 104 abgeschlossen
ist, wird die Schleifspindel 52 mit der Schleifscheibenhalterung 48 und den Schleifscheiben
20 zu dem Nockensatz 106' ausgerichtet. Dazu wird die Schleifspindel 50 zunächst in
Richtung der x-Achse so bewegt, dass die Schleifscheiben 18 von den Nocken 38 des
Nockensatzes 104 beabstandet werden. Anschließend erfolgt eine Ausrichtung der Schleifscheiben
20 zu den Nocken 38 des Nockensatzes 106', so dass diese in Bezug auf die z-Achse
auf einer Höhe zu liegen kommen, wie es für den Verfahrensschritt mit dem Nockensatz
104 zuvor bereits beschrieben wurde. Nach Bewegen der Schleifspindel 52 mit den Schleifscheiben
20 in Richtung der x-Achse in eine Position entsprechend analog zu Fig. 7 werden die
Nocken 38 des Nockensatzes 106' durch die Schleifscheiben 20 geschliffen.
[0077] Der nächste Verfahrensschritt, der vorzugsweise gleichzeitig zu dem zuvor beschriebenen
Ausricht- und Schleifschritt stattfindet, weist das selbstständige Ablegen des gerade
geschliffenen Nockensatzes 104 aus der Werkstückhaltevorrichtung 14 auf.
[0078] Daraufhin kann dann ein hier nicht näher gezeigter ungeschliffener Nockensatz 104'
in die Werkstückhaltevorrichtung 14 selbstständig eingespannt werden, wie es bereits
am Anfang dieses Verfahrens beschrieben wurde. Die nachfolgenden Schritte werden dann
entsprechend der vorherigen Verfahrensbeschreibung identisch wiederholt.
[0079] Die hier erwähnten Schritte des selbstständigen Ablegens und Einspannens werden bevorzugt
mit in diesem Zusammenhang nicht näher erläuterten oder gezeigten automatischen Vorrichtungen
durchgeführt, wie sie aus dem Stand der Technik für diesen Zweck bekannt sind.
[0080] Wie man an diesem Verfahren erkennen kann, bestehen die Zeiten, in denen die Schleifscheiben
18 und 20 nicht aktiv sind, die sog. Nebenzeiten, lediglich in dem Ausrichtungsschritt
der Schleifspindel 50 bzw. 52.
[0081] Dies, zusammen mit der Möglichkeit, Schleifspindeln mit größeren Spindelblockmaßen,
also leistungsstärkere Schleifspindeln einsetzen zu können, erhöht die Produktivität
der erfindungsgemäßen Schleifmaschine 10 bezüglich der geschliffenen Nocken pro Zeiteinheit
im Vergleich zu den bisher bekannten Schleifmaschinen für Nocken um einen Faktor von
bis zu 8.
[0082] Es sei angemerkt, dass die Ausrichtung der gesamten Schleifmaschine bzw. einzelner
Komponenten nicht nur wie in den Figuren gezeigt erfolgen kann, sondern auch anders
erfolgen kann. Beispielsweise kann die gesamte Schleifmaschine um 90° verkippt angeordnet
sein, so dass die Rotations- bzw. Längsachsen der Schleifscheiben und Werkstücke nicht,
wie in den Figuren gezeigt, in horizontaler Richtung, sondern in vertikaler Richtung
verlaufen.
1. Schleifmaschine zum Schleifen von Werkstücken (37), insbesondere Nocken (38), mit
- einem Maschinenbett (12),
- zumindest einer Schleifspindel (50, 52),
- zwei Schleifscheibenhalterungen (46, 48), an denen jeweils zumindest eine Schleifscheibe
(18, 20) angeordnet ist und die in ihrer Ausrichtung entgegengesetzt zueinander angeordnet
sind und mit ihren Längsachsen (86, 88) parallel zueinander ausgerichtet sind, und
- zwei Werkstückhaltevorrichtungen (14, 16), die jeweils einen Werkstückspindelstock
(22, 24) und einen Setzstock (26, 28) aufweisen und die in ihrer Ausrichtung entgegengesetzt
zueinander angeordnet sind und mit ihren Längsachsen (82, 84) parallel zueinander
ausgerichtet sind,
wobei jeder Werkstückspindelstock (22, 24) und der dazugehörige Setzstock (26, 28)
zum dazwischen liegenden Anordnen einer separaten Werkstückaufnahme (30, 32) mit zu
schleifenden Werkstücken (37) ausgebildet sind.
2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Setzstöcke (26, 28) längs der z-Achse zwischen den Werkstückspindelstöcken (22,
24) angeordnet sind.
3. Schleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine einzige Schleifspindel (50, 52), wobei je eine der zwei Schleifscheibenhalterungen
(46, 48) an je einer Seite der Schleifspindel (50, 52) angeordnet ist.
4. Schleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei separate Schleifspindeln (50, 52), wobei je eine der zwei Schleifscheibenhalterungen
(46, 48) an je eine der zwei separaten Schleifspindeln (50, 52) angeordnet ist.
5. Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei separaten Schleifspindeln (50, 52) auf einem Schlitten (54) gemeinsam angeordnet
sind, der auf dem Maschinenbett (12) verfahrbar angeordnet ist.
6. Schleifmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Werkstückhaltevorrichtungen (14, 16) jeweils in unterschiedlichen Abständen
über dem Maschinenbett (12) angeordnet sind und die zwei Schleifscheibenhalterungen
(46, 48) jeweils in unterschiedlichen Abständen über dem Maschinenbett (12) angeordnet
sind.
7. Schleifmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Werkstückhaltevorrichtungen (14, 16) jeweils im gleichen Abstand über dem
Maschinenbett (12) angeordnet sind und die zwei Schleifscheibenhalterungen (46, 48)
jeweils im gleichen Abstand über dem Maschinenbett (12) angeordnet sind.
8. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelachse (94, 96) je eines Werkstückspindelstocks (22, 24) mit der Spindelachse
(90, 92) je einer Schleifspindel (50, 52) in einer Ebene angeordnet ist, die im Wesentlichen
parallel zu der durch die x- und z-Achse aufgespannten Ebene ist.
9. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei, insbesondere vier oder fünf Schleifscheiben (18, 20) auf einer Schleifscheibenhalterung
(46, 48) angeordnet sind.
10. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand (98) von der Spindelachse (90, 92) der zumindest einen Schleifspindel
(50, 52) bis zu einem äußeren Rand (100) des Spindelblocks (101) der Schleifspindel
(50, 52) größer oder gleich dem Radius (102) der Schleifscheiben (18, 20) ist.
11. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheiben (18, 20) jeweils ein Dachprofil (61) aufweisen.
12. Schleifscheibenhalterung, mit
- einem stabförmigen Trägerelement (56),
- einer Befestigungsvorrichtung (58) zur Befestigung der Schleifscheibenhalterung
an einer Schleifspindel (50, 52) und
- zumindest drei, insbesondere vier oder fünf Schleifscheiben (18, 20), wobei die
Befestigungsvorrichtung (58) an einem Ende (57) des stabförmigen Trägerelements (56)
angeordnet ist,
die Schleifscheiben (18, 20) auf der Schleifscheibenhalterung voneinander beabstandet
angeordnet sind und
eine Schleifscheibe zum Schleifen von einem von zumindest drei, insbesondere vier
oder fünf auf einer Halterung (30, 32) angeordneten Werkstücken (37) dient.
13. Schleifscheibenhalterung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (60) zwischen zwei benachbarten Schleifscheiben (18, 20) kleiner ist
als der Abstand (40) zwischen zwei benachbarten zu bearbeitenden Werkstücken (37).
14. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibenhalterungen (46, 48) Schleifscheibenhalterungen nach Anspruch
12 oder 13 sind.
15. Verfahren zum Schleifen von Nockensätzen (104, 106), die jeweils zumindest drei, insbesondere
vier oder fünf Nocken (38) aufweisen, die an einer Werkstückaufnahme (30, 32) angeordnet
sind, mit einer Schleifmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder 15, mit
folgenden Schritten:
a) Selbstständiges Einspannen eines ersten Nockensatzes (104) zwischen dem ersten
Werkstückspindelstock (22) und dem zugehörigen Setzstock (26) der ersten Werkstückhaltevorrichtung
(14) mit anschließender Rotation des ersten Nockensatzes (104) um die Spindelachse
(94) des ersten Werkstückspindelstocks (22),
b) Ausrichten der zumindest einen Schleifspindel (50), so dass jede Schleifscheibe
(18) der ersten Schleifscheibenhalterung (46) längs der z-Achse mit je einer Nocke
(38) des ersten Nockensatzes (104) auf einer Höhe zu liegen kommt, mit nachfolgendem
Schleifen der Nocken (38) des ersten Nockensatzes (104),
c) selbstständiges Ablegen, insbesondere gleichzeitig zu Schritt b), eines gegebenenfalls
bereits vorhandenen geschliffenen zweiten Nockensatzes (106) aus der zweiten Werkstückhaltevorrichtung
(16) und selbstständiges Einspannen eines dritten Nockensatzes (106') zwischen dem
zweiten Werkstückspindelstock (24) und dem zugehörigen Setzstock (28) der zweiten
Werkstückhaltevorrichtung (16) mit anschließender Rotation des dritten Nockensatzes
(106') um die Spindelachse (96) des zweiten Werkstückspindelstocks (24),
d) Ausrichten der zumindest einen Schleifspindel (52), so dass jede Schleifscheibe
(20) der zweiten Schleifscheibenhalterung (48) längs der z-Achse mit je einer Nocke
(38) des dritten Nockensatzes (106') auf einer Höhe zu liegen kommt, mit nachfolgendem
Schleifen der Nocken (38) des dritten Nockensatzes (106') und
e) selbstständiges Ablegen, insbesondere gleichzeitig zu Schritt d), des ersten Nockensatzes
(104) aus der ersten Werkstückhaltevorrichtung (14) und Wiederholen der Schritte a)
bis e).