[0001] Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine nach dem Anspruch 1 sowie ein Verfahren
zum Betrieb einer Schleifmaschine nach dem Anspruch 14.
[0002] Schleifmaschinen werden in vielen Fertigungsprozessen in der Industrie eingesetzt,
wo Oberflächen von Werkstücken spanend bearbeitet werden. Meistens sollen Flächen
von vorwiegend metallischen Maschinenelementen mit bestimmten Genauigkeitsanforderungen
hergestellt werden. Dabei sind besonders bei Maschinenelementen, die in großer Stückzahl
hergestellt werden, eine gute Auslastung der Schleifmaschine und kurze Bearbeitungszyklen
wirtschaftlich wichtig.
[0003] Während des Schleifprozesses fällt aufgrund der spanenden Abtragung des Werkstoffs
Schleifstaubs an, der Partikel des abgetragenen Werkstoffs und des verwendeten Schleifmittels
enthält. Der Schleifstaub lagert sich teilweise in oder an der Schleifmaschine ab.
Durch die verrichtete Reibungsarbeit zwischen der Oberfläche des Werkstücks und dem
Schleifkörper, entsteht Wärme, die zu einer Erhitzung des Werkstücks und des Schleifkörpers
über eine materialbedingte kritische Temperatur hinaus führen kann. Dadurch können
thermische Beschädigungen am Werkstück auftreten. Außerdem kann es beim Schleifen
zu Funkenflug, der Entstehung von gesundheitsschädlichen Dämpfen und Lärmentwicklung
kommen.
[0004] Um eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit und kurze Schleifzyklen zu erfüllen, werden
häufig Schleifscheiben mit harten Schleifmitteln unterschiedlich grober Körnung eingesetzt,
die bei hohen Umdrehungszahlen betrieben werden können und eine hohe thermische Beständigkeit
aufweisen. Durch die Kühlung der Schleifscheiben bzw. der Werkstücke sind erheblich
größere Abtragsleistungen möglich, was den Schleifzyklus verkürzt und die Wirtschaftlichkeit
des Schleifprozesses erhöht. Außerdem kann durch Kühlung der Schleifscheiben mit Kühlfluiden,
beispielsweise Luft, Wasser, Öl oder geeigneten Kühlschmierstoffen, die Standzeit
von Schleifscheiben erheblich verlängert werden. Wenn mit der Mantelfläche der zylindrisch
geformten Schleifscheibe geschliffen wird, ist die Schleifzone häufig leicht zugänglich
und die Zuführung des Kühlfluids kann, beispielsweise durch Eindüsung bzw. Einspritzung
über Kühldüsen, einfach technisch realisiert werden. Technisch aufwendiger erweist
sich die Kühlung, wenn die Schleiffläche die Grundfläche der zylindrisch geformten
Schleifscheibe ist. Es ist bekannt zur Schleifscheibenkühlung Hohlräume, beispielsweise
Kühlluftkanäle, in den Schleifscheiben vorzusehen, oder Kühlfluide aufgrund der Porosität
des Schleifschiebenmaterials der Schleiffläche zuzuführen. Diese Maßnahmen erfordern
den Einsatz teurer und speziell angefertigter Schleifscheiben, Schleifscheibenhalterungen
und Schleifspindeln mit Zuführungen für das Kühlfluid.
[0005] Um eine möglichst hohe Auslastung einer Schleifmaschine zu erreichen, ist es bekannt,
Schleifmaschinen so aufzubauen, dass gleichzeitig mehrere Schritte des Fertigungsprozesses
ausgeführt werden können. Beispielsweise sind Schleifmaschinen bekannt, die mit zwei
verfahrbaren Ladevorrichtungen für Werkstücke ausgestattet sind, wovon eine sich zur
Ausführung des Schleifprozesses in einer Schleifposition befindet, während sich die
andere zum Be- bzw. Entladen in einer Ladeposition befindet, sodass nach Abschluss
des Schleifprozesses die Ladevorrichtungen ohne Zeitverlust in die jeweils andere
Position gefahren werden können, um dort den nächsten Fertigungsschritt auszuführen.
Bei solchen Schleifmaschinen spielt die Arbeitssicherheit eine große Rolle, weil gewährleistet
sein muss, dass der Schleifraum um die Schleifzone während des Schleifens aufgrund
der rotierenden Schleifscheiben, der Schleifstaubentwicklung du des Funkenflugs gesichert
ist, während der Laderaum zugänglich sein muss, um die Ladevorrichtung mit Werkstücken
zu beladen bzw. die Werkstücke zu entladen. Weiterhin kann sich Schleifstaub ungehindert
bis in den Laderaum ausbreiten, sich dort ablagern und, insbesondere bei Ablagerung
an den beweglichen Teilen der Schleifmaschine, zu Funktionsbeeinträchtigung der Maschine
führen.
[0006] Das Aufbauprinzip einer Schleifmaschine mit zwei Ladevorrichtungen wird beispielsweise
häufig bei Federendenschleifmaschinen umgesetzt, indem zwei Ladeteller gegenüberliegend
auf einem Drehtisch angebracht sind, der durch Drehung die Ladeteller zwischen einer
Ladeposition und einer Schleifposition hin und her bewegen kann. Federendenschleifmaschinen
werden eingesetzt, um die Enden von aus Draht gewickelten oder gewundenen Schraubenfedern
planparallel zu schleifen. Die bearbeiteten Federn können im eingebauten Zustand an
definierten Auflageflächen an den Federenden sauber axial belastet werden.
[0007] Die Patentanmeldung
DE 102012201465 A1 nennt allgemein die Möglichkeit Frischluft in den Schleifraum einer Federendenschleifmaschine
oder in die Schaubendruckfedern einzublasen. Außerdem wird dort ein vertikal verfahrbarer
Schutzschild gezeigt, der vor Beginn der Schleifoperation nach unten gefahren wird,
bis seine Unterkante mit geringem Abstand oberhalb der in dem Ladeteller aufgenommenen
Schraubendruckfedern liegt. Allerdings wird dort vorgeschlagen, die Temperatur der
geschliffenen Schraubendruckfedern mit Hilfe einer Wärmebildkamera zu messen, die
an der den Schleifscheiben abgewandten Seite des Schutzschildes angebracht ist. Die
vorbekannte Lösung zielt insofern darauf ab, durch Temperaturüberwachung und eine
temperaturabhängige Steuerung des Schleifprozesses auf aufwendige Kühlmaßnahmen verzichten
zu können. Der bekannte Schutzschild kann den freiliegenden Teil des Ladetellers nur
vor solchen Funken schützen, die beim Schleifen der oberen Enden der Schraubenfedern
oberhalb des Ladetellers entstehen, nicht aber vor Funken, die unterhalb des Ladetellers
entstehen.
[0008] Aus dem Zusammenspiel der Kinematik der beweglichen Teile einer beschriebenen Schleifmaschine
und den auftretenden physikalischen Effekten eines Schleifprozesses, ergeben sich
besondere technische Herausforderungen für den Aufbau, die Kühlungssysteme und den
Betrieb einer Schleifmaschine, die im Stand der Technik noch nicht befriedigend gelöst
sind.
[0009] Die vorliegende Erfindung hat deshalb die Aufgabe, eine Schleifmaschine und ein Verfahren
zum Betrieb einer Schleifmaschine mit erhöhter Produktivität, Arbeitssicherheit und
Energieeffizienz bereitzustellen. Insbesondere soll der Aufbau und die Ausstattung
der Schleifmaschine im Hinblick auf die Ausbreitung von Schleifstaub und Abluft des
Schleifprozesses verbessert und die Kühlung der Werkstücke und/oder des Ladetellers
in Hinblick auf die Wirksamkeit und die Energieeffizienz verbessert werden.
[0010] Diese Aufgabe wird mit einer Schleifmaschine gemäß dem Anspruch 1 sowie einem Verfahren
zum Betrieb einer Schleifmaschine gemäß dem Anspruch 14 gelöst.
[0011] Die Aufgabe wird insbesondere durch eine Schleifmaschine, insbesondere eine Federendenschleifmaschine,
gelöst, die Folgendes umfasst:
- einen um eine Drehachse drehbar gelagerten Drehtisch,
- mindestens einen Ladeteller zur Bestückung mit Werkstücken, insbesondere Schraubenfedern,
der exzentrisch in dem Drehtisch um eine Drehachse drehbar gelagert ist, wobei die
Drehachsen des Drehtisches und des Ladetellers parallel zueinander sind und der Ladeteller
durch Drehung des Drehtisches von einer Ladeposition in eine Schleifposition verfahrbar
ist,
- eine Schleifeinheit mit mindestens einer um eine Drehachse drehbar gelagerten Schleifscheibe,
wobei die Drehachse der Schleifscheibe im Wesentlichen parallel zur Drehachse des
Ladetellers ist und die Schleifscheibe mit mindestens einem Werkstück in einer Schleifzone
in Schleifkontakt kommt, wenn sich der mit Werkstücken bestückte Ladeteller in einer
Schleifposition befindet,
- eine Schleifkammer, die die Schleifzone einschließt,
wobei eine Innenkammer, die die Schleifzone zumindest teilweise umschließt, und eine
Zwischenkammer durch eine Abschirmvorrichtung voneinander abgrenzbar sind,
- mindestens eine Außenkammer, die die Zwischenkammer zumindest teilweise umschließt,
wobei die Zwischenkammer mindestens eine Zwischentür aufweist, die die Außenkammer
von der Zwischenkammer trennt.
[0012] Es können mehrere Ladeteller, insbesondere drei oder vier Ladeteller, vorzugsweise
aber zwei Ladeteller, vorgesehen sein, die vorzugsweise gleichmäßig über den Umfang
des Drehtisches und weiter vorzugsweise im gleichen radialen Abstand zur Drehachse
des Drehtisches angeordnet sein können. Durch mehrere Ladeteller können mehrere Schritte
des Bearbeitungsprozesses auf der Schleifmaschine gleichzeitig ausgeführt werden,
um die Produktivität der Maschine zu erhöhen.
[0013] Der Ladeteller kann austauschbar und/oder höhenverstellbar gestaltet sein, beispielsweise
durch eine axial entlang seiner Drehachse verschiebliche Lagerung auf einer Ladetellerwelle,
vorzugsweise mit einer Feder- Nut-Verbindung. Es kann ein doppel- oder mehrstöckiger
Ladeteller vorgesehen sein. Vorzugsweise ist der Ladeteller kreiszylinderförmig und/oder
unbegrenzt drehbar, insbesondere taktweise oder kontinuierlich um seine Drehachse
drehbar, wobei er beispielsweise durch einen Servomotor über eine Ladetellerwelle
gedreht werden kann.
[0014] Die Bestückung des Ladetellers mit Werkstücken kann manuell oder maschinell vorgenommen
werden, wobei unter dem Begriff "Bestückung" das Auf- bzw. Einladen von zu schleifenden
Werkstücken auf oder in den Ladeteller, und optional deren lose oder feste Fixierung
auf oder in dem Ladeteller, beispielsweise in vorgesehenen Aufnahmeöffnungen, Halte-
oder Klemmvorrichtungen, verstanden werden kann. In oder auf dem Ladeteller kann eine
Vielzahl von Werkstückaufnahmevorrichtungen vorgesehen sein. Die Werkstücke können
beliebige Gestalt und Werkstoffe aufweisen, die erfindungsgemäße Schleifmaschine ist
aber insbesondere zum Schleifen von Federn, vorzugsweise Schraubenfedern, weiter vorzugsweise
Schraubendruckfedern, insbesondere zum Einsatz als Federendenschleifmaschine, besonders
gut geeignet. Schraubendruckfedern können aus gewickeltem oder gewundenem Draht, vorzugsweise
aus metallischen Werkstoffen, hergestellt sein. Schraubendruckfedern können beispielsweise
zylindrisch, konisch, oder doppelt konisch sein und unterschiedliche Durchmesser und/oder
Längen haben.
[0015] Durch die exzentrische Lagerung im Drehtisch, also eine Lagerung außerhalb der Drehachse
des Drehtisches, bewegt sich die Drehachse des Ladetellers bei Drehung des Drehtisches
entlang einer Kreisbahn um die Drehachse des Drehtisches. Durch diese Anordnung kann
der Ladeteller zwischen einer Ladeposition und einer Schleifposition verfahren werden.
Unter einer "Ladeposition" kann eine Stellung der Drehachse des Ladetellers relativ
zur Schleifmaschine verstanden werden, in der der Ladeteller mit Werkstücken bestückt
werden kann, oder Werkstücke aus oder von dem Ladeteller entnommen bzw. von ihm heruntergenommen
werden können. Wenn sich der Ladeteller in einer Ladeposition befindet, kann also
ein Be- und Entladen des Ladetellers stattfinden.
[0016] Unter einer "Schleifposition" kann eine Stellung der Drehachse des Ladetellers relativ
zur Schleifmaschine verstanden werden, in der Ladeteller relativ zur Schleifeinheit
so positioniert ist, dass mindestens ein gegebenenfalls geladenes Werkstück mit der
mindestens einen Schleifscheibe in Schleifkontakt kommen kann. Wenn sich der Ladeteller
in einer Schleifposition befindet, kann also ein Werkstück geschliffen werden. Vorzugsweise
sind genau eine Ladeposition und genau eine Schleifposition diametral gegenüberliegend
und im gleichen radialen Abstand zur Drehachse des Drehtisches vorgesehen. Eine Lade-
und Schleifposition des Ladetellers ist über die Stellung der Drehachse relativ zur
Schleifmaschine definiert. Der Ladeteller könnte in einer Ladeposition und/oder Schleifposition
um seine eigene Drehachse gedreht werden. Die Drehung des Drehtisches kann beispielsweise
durch einen Servomotor umgesetzt sein. Die Verfahrung eines Ladetellers kann beispielsweise
realisiert werden, indem der Drehtisch immer um eine halbe Drehung, also um 180°,
weiterrotiert wird, wenn der Ladeteller seine Position von der Schleif- in die Ladeposition,
oder umgekehrt, wechseln soll. Es können aber auch andere Drehintervalle vorgesehen
sein, beispielsweise 120° oder 90°. Es wäre ebenfalls möglich die Drehrichtung des
Drehtisches zwischen einer Positionsverfahrung des Ladetellers umzukehren.
[0017] Durch die Drehung des Drehtisches und eine gegebenenfalls überlagerte Drehung des
Ladetellers um seine eigene Drehachse ergibt sich eine Bewegungsbahn des Ladetellers.
Die Umfangskontur des Ladetellers beschreibt eine, vorzugsweise kreisförmige, Außenbahn
der Ladetellers, die sich aus dem Abstand der Drehachse des Ladetellers von der Drehachse
des Drehtisches und dem Radius des, vorzugsweise kreisförmigen, Ladetellers ergibt.
Unter parallelen Drehachsen kann eine Parallelität im Rahmen der Fertigungstoleranzen
angenommen werden. Die Drehachse der mindestens einen Schleifscheibe kann aber auch
geringfügig verkippt zur Drehachse des Ladetellers ausgeführt sein, beispielsweise
um im Betrieb der Schleifmaschine im Durchlaufschleifverfahren den Schleifabtrag einzustellen.
[0018] Die, vorzugsweise kreiszylinderförmige, drehbare Schleifscheibe kann, beispielsweise
über eine angetriebene Schleifspindel, in Rotation um ihre Drehachse versetzt werden.
Außerdem kann eine Schleifscheibenkühlung vorgesehen sein, die beispielsweise in die
Schleifscheibe, vorzugsweise als ein Zentrifugalkühlsystem, oder die Schleifeinheit
integriert sein kann. Insbesondere umfasst die Schleifeinheit zwei drehbar gelagerte
Schleifscheiben, die Werkstücke gleichzeitig jeweils mit einem Teil ihrer dem Ladeteller
zugewandten Grundfläche schleifen, wenn der Ladeteller sich in einer Schleifposition
befindet. Damit kann beispielsweise ein doppelseitiges Planschleifverfahren für Schraubendruckfedern
mit der Schleifmaschine ausgeführt werden, das zum Planparallelschleifen von Federenden
von Schraubendruckfedern häufig eingesetzt wird. Vorzugsweise ist die mindestens eine
Schleifscheibe entlang ihrer Drehachse verschieblich gelagert, insbesondere in ihrem
axialen Abstand zu einem Ladeteller veränderlich einstellbar, insbesondere automatisch
zustellbar. Auf diese Weise können unterschiedlich lange Werkstücke, insbesondere
Schraubendruckfedern, in der Schleifmaschine geschliffen werden. Außerdem kann der
vorgesehene Abtrag an einem Werkstück durch Zustellung der Schleifscheiben, insbesondere
während des Schleifprozesses, insbesondere über die Einstellung des Schleifdrucks
beim Schleifen von Federn, eingestellt werden.
[0019] Unter dem Begriff "Schleifkontakt" kann eine Berührung der Oberfläche des zu schleifenden
Werkstückes mit einer Schleiffläche der Schleifscheibe verstanden werden. Dabei herrscht
im Schleifkontakt zwischen dem Werkstück und der Schleifscheibe ein Schleifdruck,
der den Abrieb während des Schleifprozesses, und damit die Entstehung von Schleifstaub
und Reibungswärme, mitbestimmt. Andere wichtige Parameter sind beispielsweise die
Umdrehungsgeschwindigkeit und -richtung des Ladetellers und der mindestens einen Schleifscheibe,
die Materialpaarung Werkstoff-Schleifscheibe, sowie der Einsatz von Kühlschmiermitteln
und die vorgesehene Kühlung der Werkstücke und/oder der Schleifscheibe.
[0020] Unter dem Begriff "Schleifzone kann der räumliche Bereich verstanden werden, in dem
ein Schleifkontakt zustande kommt. Insbesondere ist die Schleifzone auf einen radialen
Überlappungsbereich der mindestens einen, vorzugsweise kreiszylinderförmigen, Schleifscheibe
mit einem, vorzugsweise kreiszylinderförmigen, Ladeteller, der sich in einer Schleifposition
befindet, begrenzt. Insbesondere erstreckt sich die Schleifzone zwischen einer dem
Ladeteller zugewandten Grundfläche der mindestens einen Schleifscheibe, die als Schleiffläche
wirkt, und einer Grundfläche eines Ladetellers. Die Schleifzone kann als die Gesamtheit
der begrenzten zweidimensionalen Kontaktflächen zwischen mindestens einem Werkstück
und einer Schleiffläche der mindestens einen Schleifscheibe verstanden werden. Die
Schleifzone kann aber auch als ein dreidimensionaler Bereich verstanden werden, in
dem es während des Schleifprozesses zum Schleifkontakt kommt. Die Schleifzone kann
den räumlichen Bereich umfassen, in dem es während des Schleifens zur Entwicklung
von Schleifstaub und/oder Abluft und/oder Lärm und/oder Wärme und/oder Funkenflug
aufgrund eines Schleifkontaktes kommen kann. Die Schleifzone umfasst insbesondere
zwei getrennte Schleifzonen, ist also insbesondere zweigeteilt, nämlich in eine obere
Schleifzone, die oberhalb des Ladetellers liegt, und eine untere Schleifzone, die
unterhalb des Ladetellers liegt. Insbesondere werden in der oberen Schleifzone die
oberen Federenden und in der unteren Schleifzone die unteren Werkstückenden, insbesondere
Federenden, geschliffen.
[0021] Die Begriffe "innen" und "außen" können in Bezug auf die Schleifzone verstanden werden.
"Innen" kann also als "räumlich näher an der Schleifzone oder um die Schleifzone"
verstanden werden, wobei "außen" im Gegensatz dazu als "weiter weg von der Schleifzone"
verstanden werden kann. Insbesondere liegt die Innenkammer näher an der Schleifzone
als die Zwischenkammer, und diese wiederum näher an der Schleifzone als die Außenkammer.
Ein Werkstück, mit dem der Ladeteller bestückt ist, durchläuft beim Verfahren des
Ladetellers aus einer Ladeposition in eine Schleifposition insbesondere zuerst die
Außenkammer und dann die Zwischenkammer, um schließlich in der Innenkammer geschliffen
zu werden. Nach dem Schleifen werden die Kammern vorzugsweise in umgekehrter Reihenfolge
durchlaufen. Die Begriffe "oben" und "unten" können auf die Lage relativ zum Ladeteller
in Richtung der Drehachse des Ladetellers verstanden werden. Der Drehtisch befindet
sich demzufolge unterhalb des Ladetellers.
[0022] Die Schleifkammer schließt die Schleifzone ein, wobei die Schleifkammer dabei nicht
komplett nach außen räumlich abgeschlossen sein muss bzw. die Schleifzone nicht vollständig
dicht, insbesondere luft- staub- oder schalldicht, eingeschlossen sein muss. Die Schleifkammer
stellt insbesondere einen zumindest größtenteils schließbaren Raum dar, der geometrisch
nicht näher bestimmt ist, aber vorzugsweise so ausgebildet ist, dass sich die Schleifzone
komplett innerhalb der Schleifkammer befindet. Insbesondere ist die Schleifkammer
durch die Abschirmvorrichtung in eine Innenkammer und eine Zwischenkammer unterteilbar,
wobei die Zwischenkammer sich vorzugsweise auf der der Schleifzone abgewandten Seite
der Abschirmvorrichtung erstreckt. Insbesondere liegen die Zwischenkammer und die
Innenkammer also innerhalb der Schleifkammer bzw. bilden diese gemeinsam. Die Innenkammer
ist vorzugsweise größtenteils durch einen Gehäuseteil der Schleifmaschine gebildet,
der die Schleifeinheit aufnimmt, und insbesondere zum Ladeteller hin offen gestaltet,
wobei diese Öffnung vorzugsweise durch die Abschirmvorrichtung, die vorzugsweise an
einer Frontplatte der Schleifmaschine angebracht ist, begrenzt wird und bis auf einen
Einlaufspalt für den Ladeteller und darin aufgenommene Werkstücke verschließbar ist.
[0023] Die Abschirmvorrichtung ist insbesondere als ein vertikal verfahrbarer Schleifkammerschild
ausgebildet, dessen Form insbesondere an die Umfangskontur der Schleifscheiben angepasst
ist. Vorzugsweise kann die Abschirmvorrichtung von oben auf die Oberkante der Werkstücke
bzw. die Oberseite des Ladetellers zugestellt werden. Die Abschirmvorrichtung kann
an einer höhenverstellbaren Frontplatte der Schleifmaschine, insbesondere dazu wiederum
höhenverstellbar, befestigt sein und Einlaufvorrichtungen, vorzugsweise in Form von
abgeschrägten Einlaufplatten, zum Erleichtern des Einfahrens von Werkstücken in die
Innenkammer aufweisen. Die Abschirmvorrichtung schirmt insbesondere während des Schleifprozesses
die Zwischenkammer vor Funkenflug und Schleifstaub, der in der Schleifzone, vorzugsweise
in der oberen Schleifzone, entsteht, ab. Dabei schließt die Abschirmvorrichtung die
Innenkammer nicht notwendigerweise dicht nach außen, insbesondere zur Zwischenkammer
hin, ab. Es können auch Spalte oder Durchgänge zwischen der Zwischenkamme und der
Innenkammer, insbesondere an der Unterseite der Innenkammer und/oder den Seiten der
Abschirmvorrichtung, verbleiben. Insbesondere umschließt die Innenkammer die untere
Schleifzone nicht, sondern ist vorzugsweise durch einen Teil der Oberseite des Ladetellers
nach unten begrenzt, der sich auf der der oberen Schleifscheibe zugewandten Seite
der Abschirmvorrichtung befindet. Die Abschirmvorrichtung kann nach dem Schleifprozess
oder zum Einrichten der Schleifmaschine, beispielsweise zum Wechsel der Schleifscheiben,
nach oben gefahren werden, sodass die Innenkammer von der Zwischenkammer aus zugänglich
ist. Die Abschirmvorrichtung könnte grundsätzlich auch seitlich verschieblich oder
schwenkbar bzw. klappbar, insbesondere auch mehrteilig, ausgeführt sein.
[0024] Die Außenkammer umschließt die Zwischenkammer zumindest teilweise, wobei die Außenkammer
- weder zur äußeren Umgebung hin, noch zur Zwischenkammer hin - kein komplett abgeschlossener,
insbesondere luft- staub- oder schalldicht luftdichter, Raum sein muss. Die Außenkammer
kann auch an die Innenkammer angrenzen. Die geschlossene Zwischentür muss beide Kammern
nicht komplett voneinander abtrennen, in dem Sinn, dass überhaupt keine bauliche Verbindung
mehr zwischen beiden Kammern besteht. Es können mehrere, insbesondere zwei Außenkammern,
vorgesehen sein, wobei Abschnitte von Begrenzungswandelementen einer Außen-, Zwischen-
und Innenkammer zusammenfallen können. Die mindestens eine Außenkammer, die Zwischenkammer
und die Innenkammer können ineinander verschachtelt angeordnet sein.
[0025] Die Zwischentür trennt in einem geschlossenen Zustand die Außenkammer von der Zwischenkammer
und insbesondere auch von der Innenkammer mit der eingeschlossenen Schleifzone bzw.
von der die Innenkammer und die Zwischenkammer umfassenden Schleifkammer ab, vorzugsweise
auch bei geöffneter Abschirmvorrichtung. Die Abtrennung ist insofern im vorgenannten
Sinne zu verstehen, dass zumindest in funktioneller Hinsicht die Schleifkammer, insbesondere
die Innenkammer und die Zwischenkammer, von der Außenkammer im Hinblick auf die Zielsetzungen
Arbeitssicherheit und/oder Begrenzung des Kühlluftstroms und/oder Schleifstaub-Ausbreitung
abgetrennt ist, ohne dass eine vollständige Abtrennung gegeben sein muss. Beispielsweise
könnten durchaus schmale Spalte oder indirekte verwinkelte Durchgänge zwischen den
Kammern, oder in die Umgebung der Schleifmaschine bestehen. Begrenzungsflächen der
Außen-, Zwischen-, und/oder Innenkammer können so angeordnet sein, dass im geschlossenen
Zustand der mindestens einen Zwischentür und/oder der Abschirmvorrichtung im Wesentlichen
kein Schleifstaub und/oder keine Abluft und/oder keine Funken, höchstens nur wenig
Schleifstaub und/oder Abluft und/oder wenige Funken, aus der Innenkammer bzw. der
Zwischenkammer nach außen, insbesondere in die Außenkammer, dringen kann. Die räumliche
Begrenzung der Außen-, Zwischen-, und/oder Innenkammer kann durch Oberflächen verschiedener
Komponenten der Schleifmaschine gegeben sein. Es können Kühlvorrichtungen vorgesehen
sein, die Werkstücke in der Schleifzone und/oder Werkstücke, die die Schleifzone schon
verlassen haben, und/oder den Ladeteller kühlen. Kühlvorrichtungen können innerhalb
der Zwischenkammer angeordnet sein, oder ihre Kühlwirkung in der Zwischenkammer entfalten.
[0026] Eine solche erfindungsgemäße Schleifmaschine hat den Vorteil, dass durch einen Aufbau
der Schleifmaschine mit drei Kammern, nämlich einer Innenkammer, einer Zwischenkammer
und mindestens einer Außenkammer, die Ausbreitung von Schleifstaub und/oder Abluft
und/oder Funken und/oder Wärme und/oder Lärm räumlich, insbesondere in kammerweise
abgestuftem Ausmaß, vorzugsweise von innen nach außen, nämlich im Wesentlichen auf
den Bereich innerhalb der Innenkammer und der Zwischenkammer, begrenzt oder zumindest
reduziert werden kann. Vorzugsweise ist die Ausbreitung von Schleifstaub und/oder
Abluft und/oder Funken aus der oberen Schleifzone, bei geschlossener Abschirmvorrichtung,
im Wesentlichen auf die Innenkammer und aus der unteren Schleifzone im Wesentlichen
auf die Zwischenkammer begrenzt. Dadurch verringern sich Ablagerungen von Staub an
Maschinenteilen und das Verspritzen von Kühlflüssigkeit, die zu Funktionsbeeinträchtigungen
der Schleifmaschine führen können. Durch eine Zwischenkammer kann außerdem die Kühlung
der Werkstücke und/oder des Ladetellers verbessert werden, beispielsweise indem in
der Zwischenkammer den Werkstücken oder dem Ladeteller Kühlluft wirksam zugeführt
wird. Die Luftströmung innerhalb der Außenkammern und der Zwischenkammer kann dahingehend
optimiert werden, dass Schleifstaub und Abluft besser aus der Schleifzone ausgetragen
bzw. weggeführt werden. Weiterhin können Kühlvorrichtungen in der Zwischenkammer gezielt
auf die Schleifzone oder den Ladeteller ausgerichtet werden und der Gesamtvolumenstrom
von Kühlfluid dadurch reduziert werden. Dies kann zur besseren Produktivität und höheren
Energieeffizienz der Schleifmaschine beitragen. Durch drei Kammern wird weiterhin
die Arbeitssicherheit erhöht, weil zum einen weniger Staub und/oder Abluft und/oder
Funken zu einem Bediener der Maschine durch mehrere Kammern hindurch nach außen dringen
können, und zum anderen eventuell gefährliche, rotierende Teile wie Ladeteller und
Schleifscheiben nicht frei zugänglich sind, wenn zumindest eine der drei Kammern geschlossen
ist.
[0027] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine ist die
mindestens eine Zwischentür schwenkbar, wobei deren Schwenkachse vorzugsweise parallel
zur Drehachse des Drehtisches ist. Die Schwenkachse könnte auch anders ausgerichtet
sein, beispielsweise senkrecht zur Drehachse des Drehtisches. Die Zwischentür könnte
beispielsweise als Flügeltür um die Türoberkante, oder beispielsweise um einen Drehpunkt,
insbesondere eine untere oder obere Türecke, schwenkbar sein. Alternativ wäre es ebenfalls
denkbar, die Zwischentür translatorisch verschieblich zu gestalten, beispielsweise
als Schiebetür, oder als vertikal bewegbares Tor. Insbesondere weist die Zwischentür
eine Türunterkante, die mit unteren Begrenzungsflächen der Zwischenkammer bündig abschließt,
und/oder eine Türoberkante auf, die mit oberen Begrenzungsflächen der Zwischenkammer
bündig abschließt. Dabei könnte ein schmaler Spalt zwischen den Begrenzungsflächen
und den Türkanten verbleiben, beispielsweise um eine Verklemmung der Zwischentür bei
ihrer Verschwenkung zu verhindern. Dies hat den Vorteil, dass im geöffneten Zustand
der Zwischentür eine Türöffnung ohne Türschwelle bzw. ohne Türrahmen entstehen kann.
Durch eine schwenkbare Zwischentür wird die Bewegung des Ladetellers im geöffneten
Zustand der Zwischentür nicht blockiert, sodass der Ladeteller durch die Türöffnung
hindurch verfahren werden kann. Vorzugsweise sind zwei schwenkbare Zwischentüren vorgesehen,
die vorzugsweise zu einer Mittelebene der Schleifmaschine symmetrisch angeordnet sind.
Dies hat den Vorteil, dass der Ladeteller durch die Zwischenkammer und die Innenkammer
hindurch gefahren werden kann, wobei der der Drehtisch insbesondere in nur eine Richtung
drehbar ausgeführt sein muss. Außerdem ergibt sich durch die Bündigkeit eine Abdichtung
zwischen der Außenkammer und der Zwischenkammer, die beispielsweise durch die Anbringung
von Dichtlippen entlang der Türunterkante und/oder Türoberkante weiter verbessert
werden könnte. Eine Ausführung als schwenkbare Zwischentür hat den Vorteil, dass die
konstruktive Umsetzung einfach ist und dass, insbesondere wenn die Schwenkachse parallel
zur Drehachse des Drehtisches verläuft, eine geringe Bauhöhe der Schleifmaschine möglich
ist.
[0028] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine verläuft
eine Türunterkante der Zwischentür unterhalb der Oberseite des Ladetellers, insbesondere
unterhalb des Ladetellers. Vorzugsweise schließt eine Türunterkante der Zwischentür
mit einer Oberfläche des Drehtisches und/oder einer Tischplatte bündig ab. Vorzugsweise
wird eine untere Begrenzungsfläche der Zwischenkammer, insbesondere zumindest ein
Teil der unteren Begrenzungsfläche, durch eine Oberfläche des Drehtisches gebildet.
Dabei kann ein schmaler Spalt zwischen der Oberfläche des Drehtisches und der Türunterkante
verbleiben, sodass die Zwischentür, vorzugsweise verschwenkbar, beweglich ist und
die Zwischenkammer im Wesentlichen dicht, aber nicht notwendigerweise vollständig
dicht, gegenüber dem Drehtisch abgeschlossen ist. An der Türunterkante kann eine Dichtlippe
oder eine andere die Beweglichkeit wahrende Abdichtungsvorrichtung vorgesehen sein.
Insbesondere überlappt die Türinnenfläche der Zwischentür in der Projektion mit der
Seitenfläche des Ladetellers, erstreckt sich über die ganze Höhe des Ladetellers oder
erstreckt sich nach unten darüber hinaus, insbesondere bin zu den unteren Werkstückenden,
die vorzugsweise auf dem Drehtisch aufliegen. Eine Zwischentür, die sich bis unterhalb
der Oberseite des Ladetellers erstreckt, hat den Vorteil, dass die obere Schleifzone
über ihre komplette Höhe seitlich abgeschirmt werden kann, auch ein eventuell zwischen
der Unterkante der Abschirmvorrichtung und der Oberseite des Ladetellers verbleibender
Spalt. Eine Zwischentür, die sich bis zur Oberfläche des Drehtisches erstreckt, hat
den Vorteil, dass die untere Schleifzone, insbesondere im Wesentlichen über ihre komplette
Höhe, seitlich abgeschirmt werden kann. Insbesondere schließt eine Schleifkammer,
von der eine Zwischenkammer mit einer solchen Zwischentür abgegrenzt ist, den Ladeteller,
die darin aufgenommenen Werkstücke und die Schleifzone, im Wesentlichen über die gesamte
Höhe, also die obere und untere Schleifzone, insbesondere von den Seiten her, ein.
Dadurch kann die Ausbreitung von Schleifstaub und/oder Abluft und/oder Funken und/oder
Wärme und/oder Lärm, die in der Schleifzone, insbesondere auch in der unteren Schleifzone,
entstehen, bei geschlossener Zwischentür räumlich auf die Zwischenkammer begrenzt
oder zumindest reduziert werden, insbesondre gegenüber der Außenkammer. Während Schleifstaub
und/oder Abluft und/oder Funken und/oder Wärme und/oder Lärm, die in der oberen Schleifzone
entstehen, hauptsächlich durch die Innenkammer, insbesondere durch die geschlossene
Abschirmvorrichtung, an der Ausbreitung gehindert werden, leistet die Zwischenkammer,
bei geschlossenen Zwischentüren, insbesondere bezüglich der unteren Schleifzone eine
zusätzliche Abdichtwirkung gegenüber der Außenkammer und der Umgebung der Schleifmaschine.
[0029] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine werden
seitliche Begrenzungsflächen der Zwischenkammer durch Türinnenflächen zweier Zwischentüren
gebildet, die im geschlossenen Zustand aneinander oder an weitere Begrenzungswandelemente
der Zwischenkammer bündig anschließen, insbesondere an Seitenflächen von Drehwandelementen,
die auf dem Drehtisch relativ zum Drehtisch fest angebracht sind. Es wäre denkbar,
dass Türseitenkanten, die parallel zur Schwenkachse verlaufen, vorzugsweise ohne weitere
Begrenzungswandelemente dazwischen, miteinander bündig abschließen. Dies würde beispielsweise
eine enge Umschließung des Ladetellers durch die Türinnenflächen ermöglichen. Durch
die Bündigkeit kann eine Abdichtung zwischen der Außenkammer und der Zwischenkammer
erreicht werden, die beispielsweise durch die Anbringung von Dichtlippen entlang der
Türseitenkanten weiter verbessert werden könnte. Insbesondere können seitliche Begrenzungsflächen
durch Seitenflächen von in Umfangsrichtung des Drehtischs ausgerichteten ersten Drehwandelementen,
in Radialrichtung des Drehtischs ausgerichteten zweiten Drehwandelementen und/oder
an die Umfangskontur des Ladetellers angepassten Drehwandelementen gebildet sein.
Die zweiten Drehwandelemente könnten als radial verschiebliche Schiebetüren ausgeführt
sein. Drehwandelemente können Sichtfenster aufweisen. Die konstruktive Ausführung
der Zwischenkammer mit Drehwandelementen hat den Vorteil, dass diese Wandelemente
nicht extra wegbewegt werden müssen, beispielsweise durch gesonderte Antriebe, wenn
der Ladeteller verfahren wird. Eine Kollision mit dem Ladeteller kann auf diese Weise
bereits konstruktiv ausgeschlossen werden. Dadurch werden der Aufbau der Schleifmaschine
und ihre Steuerung einfacher und günstiger. Durch eine Ausführung der zweiten Drehwandelemente
als Schiebetür, könnte die Zwischenkammer frontal zugänglich gestaltet werden, beispielsweise
um Schleifscheiben zu wechseln, einzustellen, oder um sonstige Wartungsarbeiten innerhalb
der Zwischenkammer oder der Innenkammer vornehmen zu können.
[0030] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine sind der
Ladeteller und die mindestens eine Zwischentür so angeordnet und aufeinander abgestimmt,
dass im geöffneten Zustand der mindestens einen Zwischentür ein Ladeteller an der
Zwischentür vorbei
- aus einer Ladeposition außerhalb der Schleifkammer in eine Schleifposition innerhalb
der Schleifkammer und/oder
- aus einer Schleifposition innerhalb der Schleifkammer in eine Ladeposition außerhalb
der Schleifkammer verfahrbar ist.
[0031] Auf diese Weise können die Vorteile des Aufbaus der Schleifmaschine mit einer Außenkammer
und einer Schleifkammer bzw. einer Zwischenkammer, insbesondere im Hinblick auf eine
erhöhte Arbeitssicherheit, im Zusammenhang mit einer höheren Produktivität der Schleifmaschine
durch die Verfahrbarkeit des Ladetellers, insbesondere von zwei Ladetellern, ausgenutzt
werden.
[0032] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine weist
die mindestens eine Außenkammer mindestens eine, vorzugsweise schwenkbare, Außentür
auf, an der, im geöffneten Zustand der Außentür, ein Ladeteller vorbei
- aus einer Ladeposition außerhalb der Außenkammer in eine Schleifposition innerhalb
der Schleifkammer und/oder
- aus einer Schleifposition innerhalb der Schleifkammer in eine Ladeposition außerhalb
der Außenkammer verfahrbar ist.
[0033] Durch Außentüren wird die Arbeitssicherheit der Schleifmaschine erhöht, weil auch
bei geöffneten Zwischentüren oder einer geöffneten, insbesondere angehobenen Abschirmvorrichtung,
die Schleifzone von außen nicht zugänglich ist. Insbesondere weist die mindestens
eine Außenkammer einen Türflügelraum auf, in den der Türflügel einer schwenkbaren
Zwischentür im geöffneten Zustand einschwenken kann. Solche Türflügelräume könnten
zum Beispiel als kreissegmentförmige Ausbuchtungen einer Außenkammer gestaltet sein.
Mit dieser konstruktiven Maßnahme könnte erreicht werden, dass die Außenkammer als
ein zumindest seitlich abgeschlossener Raum ausgeführt werden kann, der auch bei geöffneten
Zwischentüren im Wesentlichen dicht ist und eine erhöhte Arbeitssicherheit bietet.
Weiter vorteilhaft, kann durch die Verfahrbarkeit des Ladetellers, insbesondere von
zwei Ladetellern, eine höhere Produktivität der Schleifmaschine erreicht werden.
[0034] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine weist
die mindestens eine Zwischentür eine erste Kühlvorrichtung auf, beispielsweise zur
Kühlung von Werkstücken und/oder des Ladetellers. Die erste Kühlvorrichtung kann in
die Zwischentür integriert oder an der Zwischentür angebracht sein. Vorzugsweise befindet
sich die erste Kühlvorrichtung im geschlossenen Zustand der Zwischentür näher an der
Schleifzone bzw. der Innenkammer als im geöffneten Zustand. Durch die Ausstattung
der Zwischentür mit einer Kühlvorrichtung kann beispielsweise innerhalb der Zwischenkammer
eine effizientere, insbesondere räumlich gezieltere, Kühlung der Werkstücke, des Ladetellers
oder der Schleifscheiben vorgenommen werden.
[0035] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine weist
die erste Kühlvorrichtung mindestens eine Ausströmöffnung für ein Kühlfluid, vorzugsweise
Kühlluft, auf, die insbesondere in Richtung der Schleifzone ausgerichtet, vorzugsweise
in etwa auf Höhe der unteren Schleifzone ausgebildet, weiter vorzugsweise an oder
entlang der Türunterkante der Zwischentür, insbesondere als Belüftungsschlitz entlang
der inneren Türunterkante, ausgebildet ist. Die Ausströmöffnung ist vorzugsweise in
Richtung der Schleifzone ausgerichtet. Beispielsweise ist eine Luftkühlung technisch
einfach umzusetzen, weil das Kühlfluid nicht aufgefangen werden muss. Es ist prinzipiell
aber auch eine Wasserkühlung, oder eine Ölkühlung vorstellbar. Durch eine Ausrichtung
der Ausströmöffnung, insbesondere der Kühlluftströmung, bzw. des Kühlfluidstrahls,
auf die Schleifzone, vorzugsweise die untere Schleifzone, kann Kühlfluid an die Stellen
strömen, an denen die Wärme während des Schleifprozesses entsteht, insbesondere an
die unteren Werkstückenden, insbesondere Federenden. Durch eine Ausführung der Ausströmöffnung
an oder entlang der Türunterkante, insbesondere als länglicher Belüftungsschlitz,
kann eine Verteilung des Kühlfluids über eine gewisse Breite erreicht werden, wodurch
ein größerer Bereich innerhalb der Zwischenkammer, gekühlt werden kann, beispielsweise
die Unterseite des Ladetellers. Insbesondere könnte das Kühlfluid besonders gut in
die schmale Schleifzone, vorzugsweise untere Schleifzone, eingeblasen werden, um die
Werkstücke zu kühlen, die sich darin befinden, oder gerade aus der, vorzugsweise unteren
Schleifzone ausgetreten sind. Ein Belüftungsschlitz auf Höhe der Türunterkante wäre
besonders vorteilhaft, um - bei Verwendung von zwei Schleifscheiben - Kühlluft in
die Schleifzone zwischen der Unterseite des Ladetellers und der Oberseite der unteren
Schleifscheibe einzublasen. Auf diese Weise könnten die Werkstücke an ihrer Unterseite
gekühlt werden.
[0036] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine weist
die erste Kühlvorrichtung eine Einströmöffnung für ein Kühlfluid, vorzugsweise Kühlluft,
auf, die im geschlossenen Zustand der Zwischentür mit einer Zuführöffnung für das
Kühlfluid, die in einer oberen oder unteren Begrenzungsfläche der Zwischenkammer ausgebildet
ist, zusammenfällt. Vorzugsweise ist die Einströmöffnung bündig mit der Türoberkante
der Zwischentür ausgebildet. Die Einströmöffnung könnte also mit ihrer Umfangskontur
im Wesentlichen in einer Ebene mit der Türoberseite ausgebildet sein. Unter "zusammenfallen"
kann in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass die Zuführöffnung mit der Einströmöffnung
im geschlossenen Zustand der Zwischentür in Deckung kommt. Die erste Kühlvorrichtung
könnte also so gestaltet sein, dass bei geschlossener Zwischentür die Einströmöffnung
im Wesentlichen auf, also beispielsweise genau unmittelbar über oder unter, der Zuführöffnung
zu liegen kommt, wobei die Einströmöffnung und die Zuführöffnung im Wesentlichen dicht
miteinander abschließen könnten. Dabei wären beliebige Formen der beiden Öffnungen
denkbar, beispielsweise kreisrunde Öffnungen mit identischem Durchmesser.
[0037] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine ist die
Ausströmöffnung mit der Einströmöffnung über einen in die Zwischentür integrierten
Leitungsabschnitt, insbesondere ein parallel zur Schwenkachse der Zwischentür verlaufendes
Rohr, verbunden. Der Leitungsabschnitt könnte innerhalb der Zwischentür, an einer
der Außenseiten der Türflügel oder -kanten, insbesondere entlang der Türvorderkante,
entlang der Schwenkachse, oder, beispielsweise abschnittsweise, in einem Abstand zur
Zwischentür, verlaufen. Der Leitungsabschnitt könnte mit der Zwischentür einteilig
ausgeführt sein, oder als separates Element an der Zwischentür befestigt sein. Dabei
muss der Leitungsabschnitt weder ausschließlich vertikal oder gerade verlaufen, sondern
kann auch schräg oder geschwungen sein. Vorzugsweise ist der Leitungsabschnitt als
ein kreisrundes Rohr ausgeführt, könnte aber beispielsweise auch als ein Schlauch
oder ein Kanal, oder mit anderen Querschnitten, insbesondere veränderlichen Querschnitten,
vorgesehen sein. Durch einen Leitungsabschnitt kann das Kühlfluid von der Einströmöffnung
zur Ausströmöffnung geleitet werden, von wo es, beispielsweise über einen Verteilungskanal,
vorzugsweise möglichst gezielt beispielsweise in Richtung der Werkstücke, der Schleifzone,
vorzugsweise der unteren Schleifzone, oder zum Ladeteller ausströmen kann.
[0038] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine sind seitliche
Begrenzungsflächen der Zwischenkammer, insbesondere die Türinnenfläche der Zwischentür,
an die Umfangskontur des Ladetellers, wenn dieser sich in einer Schleifposition befindet,
angepasst. Auf diese Weise kann der Ladeteller von der Zwischenkammer möglichst eng
umschlossen werden. Dadurch kann ein Kühlfluid, insbesondere Kühlluft, besonders gezielt
und wirksam zur Kühlung des Ladetellers und/oder der darin aufgenommenen Werkstücke
innerhalb der Zwischenkammer geleitet bzw. zirkuliert werden. Insbesondere kann die
mindestens eine Ausströmöffnung der ersten Kühlvorrichtung bei geschlossener Zwischentür
dadurch möglichst nahe am Ladeteller, insbesondere mit nur einem kleinen Abstandsspalt
zur Seitenfläche des Ladetellers, entlang der Umfangsrichtung des Ladetellers positioniert
werden, sodass ein möglichst verlustfreies Einblasen von Kühlluft in den Raum zwischen
die Unterseite des Ladetellers und die Oberseite des Drehtisches ermöglicht wird.
Dadurch werden die unteren Werkstückenden, insbesondere Federenden, wirksam gekühlt.
Kühlluft kann dadurch insbesondere auch in die untere Schleifzone vordringen bzw.
dorthin geleitet werden.
[0039] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine weist
die mindestens eine Zwischentür einen Türflügel auf, der zur Schleifzone hin gekrümmt
ist und/oder in Richtung senkrecht zur Schwenkachse einen Knick aufweist. Auf diese
Weise kann erreicht werden, dass im geschlossenen Zustand der Zwischentür ein Abstand
zwischen der Schleifzone, insbesondere der unteren Schleifzone, bzw. der Innenkammer
und der Türinnenfläche der Zwischentür möglichst gering ist. Beispielsweise könnte
bei einer Positionierung der Schwenkachse außerhalb der Außenbahn des Ladetellers
durch einen Knick, oder eine Abwinklung, im Profil des Türflügels, beispielsweise
von etwa 90°, erreicht werden, dass die Ausströmöffnung im geschlossenen Zustand der
Zwischentür seitlich möglichst nahe an der Schleifzone liegt. Durch eine Krümmung
des Profils der Zwischentür kann sich die Ausströmöffnung beispielsweise möglichst
gut an die Umfangskontur des Ladetellers anschmiegen während der Schwenkachse trotzdem
außerhalb des Bewegungsbereichs des Ladetellers liegt. Der Vorteil dieser Maßnahmen
ist, dass die Kühlleistung der Kühlvorrichtung der Zwischentür weiter verbessert werden
kann.
[0040] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine umfasst
die Schleifmaschine ein Gehäuse, an dem mindestens eine zweite Kühlvorrichtung mit
einer Ausströmvorrichtung für ein Kühlfluid angebracht ist, wobei die Position der
Ausströmvorrichtung in Richtung der Drehachse des Ladetellers mittels einer Höheneinstelleinrichtung
veränderbar ist. Das Gehäuse könnte mit dem Teil der Schleifmaschine verbunden sein,
in dem der Drehtisch gelagert ist, beispielsweise einem Maschinenfundament oder -fuß,
oder als separate Komponente der Schleifmaschine ausgeführt sein. Beispielsweise könnte
das Gehäuse die Schleifeinheit umgeben, bzw. die Schleifeinheit könnte in dem Gehäuse
gelagert sein. Der Begriff "Höhe" kann als die Richtung der Drehachse des Ladetellers
verstanden werden. Dementsprechend ergeben sich obere und untere Positionen in Höhenrichtung.
Die Höheneinstellrichtung ist dazu ausgelegt, die Höhe der zweiten Kühlvorrichtung
zu verändern, insbesondere einzustellen. Der Vorteil einer solchen Schleifmaschine
ist, dass durch die veränderbare Höhe der Ausströmvorrichtung, insbesondere deren
Höheneinstellbarkeit, die Kühlung auf die jeweilige Konfiguration der Schleifmaschine
angepasst werden kann. Zum Beispiel könnte im Falle einer vorangegangenen Höhenverstellung
des Ladetellers, beispielsweise aufgrund einer veränderten Werkstückgeometrie, die
zweite Kühlvorrichtung durch eine entsprechende Höheneinstellrichtung der Ausströmvorrichtung
an diese Konfiguration der Schleifmaschine angepasst werden. Außerdem könnte die Möglichkeit
zur Höheneinstellbarkeit der Ausströmvorrichtung in Bezug auf die Kinematik der Schleifmaschine,
insbesondere der Bewegungsbahnen der Ladeteller, vorteilhaft genutzt werden, um die
Kühlung der Werkstücke oder der Schleifscheiben, insbesondere der Schleifzone, zu
verbessern. Dies kann die Produktivität und die Energieeffizienz der Schleifmaschine
erhöhen.
[0041] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine ist die
Höheneinstelleinrichtung derart ausgebildet und angeordnet, dass die Ausströmvorrichtung
aus der bzw. in die Bewegungsbahn des Ladetellers bewegt werden kann. Die Bewegungsbahn
des Ladetellers ergibt sich durch die Drehung des Drehtisches und eine gegebenenfalls
überlagerte Drehung des Ladetellers, sowie aus der Geometrie des Ladetellers. Die
Ausströmvorrichtung kann in die Bewegungsbahn des Ladeteller hinein, also in eine
Position, in der es zu einer Kollision mit dem Ladeteller und/oder ggf. geladenen
Werkstücken kommen könnte, und aus der Bewegungsbahn heraus, also in eine Position,
in der eine Kollision kinematisch ausgeschlossen ist, bewegt werden. Auf diese Weise
wird zum einen eine Beschädigung der Schleifmaschine vermieden. Vor Allem kann die
zweite Kühlvorrichtung aber zwischenzeitlich in solche Positionen bewegt werden, die
für die Kühlung zwar vorteilhaft wären, aber zu einer Kollision mit dem Ladeteller
führen würden, wenn dieser entlang seiner Bewegungsbahn verfahren wird.
[0042] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine ist die
Ausströmvorrichtung radial außerhalb der Umfangskontur des Ladetellers, wenn sich
der Ladeteller in einer Schleifposition befindet, angeordnet. Durch diese Anordnung
der Ausströmvorrichtung kann erreicht werden, dass die Ausströmvorrichtung seitlich
neben dem Ladeteller bis unter die Oberkante des Ladetellers abgesenkt werden könnte.
Dadurch könnte das Kühlfluid besser, insbesondere von den Seiten der Schleifzone her,
der Schleifzone zugeführt werden und dadurch eine wirkungsvollere und effizientere
Kühlung erzielt werden.
[0043] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine umfasst
die Höheneinstelleinrichtung einen Antrieb, insbesondere mehrere Antriebe, zur Verstellung
der Ausströmvorrichtung. Der Antrieb könnte beispielsweise ein pneumatischer oder
elektromotorischer Antrieb sein, insbesondere einen Linearmotor umfassen. Der Antrieb
könnte über eine, insbesondere programmierbare, Steuerung zum Einstellen der Höhe
der Ausströmvorrichtung dienen.
[0044] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine ist die
Ausströmvorrichtung zwischen
- einer oberen Position, in der die Unterkante der Ausströmvorrichtung oberhalb der
Werkstückoberkante des mit Werkstücken bestückten Ladetellers positioniert ist, und
- einer unteren Position, in der die Unterkante der Ausströmvorrichtung unterhalb der
Werkstückoberkante des mit Werkstücken bestückten Ladetellers positioniert ist, verfahrbar.
[0045] Die Ausströmvorrichtung könnte in der unteren Position somit in Höhen unterhalb der
Oberkante der Werkstücke verfahren werden, beispielsweise auf die Höhe der Schleifzone.
Dadurch könnten neben den Oberseiten der Werkstücke auch die Unterseiten der Werkstücke
mit der zweiten Kühlvorrichtung gekühlt werden. Das Kühlfluid kann nahe an die Werkstücken
aus der Ausströmvorrichtung ausströmen und so zu einer verbesserten Kühlung beitragen.
Beispielsweise nach einem Schleifprozess, könnte die Ausströmvorrichtung in die obere
Position verfahren werden, damit die Werkstücke und der Ladeteller unter der Unterkante
der Ausströmvorrichtung vorbeifahren, beispielsweise in eine Ladeposition.
[0046] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine weist
die Ausströmvorrichtung eine, vorzugsweise einstellbare, Düse mit einer Ausströmöffnung
auf, wobei die Ausströmöffnung vorzugsweise in Richtung der Schleifzone ausgerichtet
ist. Die Düse könnte manuell oder automatisch einstellbar ausgebildet sein. Insbesondere
können mehrere Düsen vorgesehen sein, die jeweils unterschiedlich ausgerichtet oder
einstellbar sein könnten. Es wäre auch denkbar die Düse in Richtung des Ladetellers,
der sich in einer Schleifposition befindet, auszurichten, um Werkstücke zu kühlen
oder zu säubern, insbesondere abzublasen, die die Schleifzone bereits verlassen haben.
Die Kühlwirkung der zweiten Kühlvorrichtung kann durch eine Beschleunigung, Umlenkung
und Ausrichtung der Kühlfluidströmung durch eine Düse weiter verbessert werden.
[0047] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine liegt
die Ausströmöffnung in der unteren Position der Ausströmvorrichtung im Wesentlichen
auf Höhe der Schleifzone. Die Schleifzone kann dabei - bei Verwendung von zwei Schleifscheiben
- zwischen der Unterseite des Ladetellers und der Oberseite der unteren Schleifscheibe
sein, oder zwischen der Oberseite des Ladetellers und der Unterseite der oberen Schleifscheibe
sein. Die Ausströmöffnung könnte also auf Höhe der Werkstückunterseiten oder der Werkstückoberseiten
liegen. Auf diese Weise könnten die Werkstücke an ihrer Unterseite und/oder Oberseite
gekühlt werden. Vorzugsweise sollen mit der zweiten Kühlvorrichtung die Werkstückoberseiten
gekühlt werden.
[0048] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine weist
die zweite Kühlvorrichtung eine Teleskoprohrleitung zur Zuführung von Kühlluft mit
einem ersten Zuführungsrohr und einem zweiten Zuführungsrohr auf, die achsparallel
zur Drehachse des Ladetellers ineinander verschieblich angeordnet sind. Das Durchmesserverhältnis
von erstem zu zweitem Zuführungsrohr kann größer als 1 oder kleiner als 1 sein, und
ist so zu wählen, dass die Zuführungsrohre miteinander im Wesentlichen dicht abschließen.
Die Teleskoprohrleitung kann beliebige Querschnittsformen haben. Es kann auch eine
mehrteilige Teleskoprohrleitung mit mehr als zwei Zuführungsrohren vorgesehen sein.
Alternativ zu einer Teleskoprohrleitung könnte auch ein längenveränderlicher, insbesondere
elastischer, Schlauch verwendet werden.
[0049] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine ist das
erste Zuführungsrohr an dem Gehäuse und das zweite Zuführungsrohr an einer Frontplatte
der Höheneinstelleinrichtung befestigt, die achsparallel zur Drehachse des Ladetellers
verschieblich gelagert und, vorzugsweise mittels des Antriebs, verfahrbar ist. Die
Frontplatte könnte insbesondere auch als Schlitten bezeichnet werden. Die Lagerung
der Frontplatte erfolgt vorzugsweise am Gehäuse. Die Frontplatte könnte der Bewegung
der Ausströmvorrichtung in Richtung der Drehachse des Ladetellers folgen, beispielsweise
indem sie in Führungsschienen seitlich am Gehäuse geführt wird.
[0050] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine wird dem
ersten Zuführungsrohr Kühlluft aus einer Kühlluftversorgungseinheit zugeleitet und
mündet das zweite Zuführungsrohr in die Ausströmvorrichtung. Die Kühlluftversorgungseinheit
kann beispielsweise ein am Gehäuse angebrachter Lüfter, insbesondere ein Gebläse,
sein oder eine separate Kühlluftversorgungseinheit an die die Schleifmaschine angeschlossen
ist.
[0051] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine sind zwei
zweite Kühlvorrichtungen vorgesehen, die vorzugsweise zu einer Mittelachse der Schleifmaschine
symmetrisch angeordnet sind. Auf diese Weise kann die Kühlleistung weiter erhöht werden,
und gleichmäßig auf beiden Seiten der Schleifzone wirken.
[0052] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine umfasst
die Schleifmaschine mindestens eine dritte Kühlvorrichtung mit je mindestens einer
Ausströmvorrichtung für ein Kühlfluid, wobei die dritte Kühlvorrichtung am Drehtisch,
insbesondere relativ zum Drehtisch fest, angebracht ist. Es wäre es denkbar, dass
die dritte Kühlvorrichtung eine Komponente eines Kühlsystems ist, wobei nicht alle
Komponenten dieses Kühlsystems in einem mitdrehenden Bezugssystem des Drehtisches
angeordnet sein müssen. Beispielsweise könnte eine Kühlluftversorgungseinheit oder
ein Zuleitungssystem für Kühlluft, insbesondere komplett oder abschnittsweise, in
einem feststehenden Bezugssystem, insbesondere außerhalb des Drehtisches, angeordnet
sein. Die dritte Kühlvorrichtung ist zwar am Drehtisch angebracht, kann aber durchaus
noch Freiheitsgrade aufweisen. Die dritte Kühlvorrichtung könnte in dem Sinne als
relativ zum Drehtisch feststehend angesehen werden, dass sie, insbesondere als Ganzes
betrachtet, im drehenden Bezugssystem des Drehtisches mitdreht. Sie könnte also beispielsweise
mindestens in Richtung der Drehachse des Drehtisches beweglich sein, oder entsprechend
bewegliche Komponenten aufweisen. Insbesondere könnten einzelne Teile der dritten
Kühlvorrichtung, beispielsweise Abschnitte einer Leitung, Steuerelemente wie beispielsweise
Düsen, Kühlluftzufuhrklappen oder Ventile, oder Bedienelemente durchaus relativ zum
Drehtisch beweglich, vorzugsweise verstell- oder einstellbar, sein, oder bewegliche
Teile aufweisen. Insbesondere könnte die Ausströmvorrichtung relativ zum Drehtisch
bewegliche, vorzugsweise verstell-oder einstellbare, Teile aufweisen.
[0053] Eine solche erfindungsgemäße Schleifmaschine hat den Vorteil, dass Kühlung durch
ein Kühlfluid, beispielsweise der Werkstücke oder der Ladeteller, an relativ zum Drehtisch
festen Stellen unabhängig von der Stellung des Drehtisches erfolgen kann. Dadurch
kann die Kühlleistung verbessert werden. Dies kann die Produktivität und die Energieeffizienz
der Schleifmaschine erhöhen.
[0054] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine weist
die dritte Kühlvorrichtung eine Einströmöffnung für ein Kühlfluid auf und eine Zuführöffnung
für das Kühlfluid ist in einem Begrenzungswandelement einer Außenkammer, die den Drehtisch
zumindest teilweise umgibt, ausgebildet, und die Einströmöffnung fällt mit der Zuführöffnung
zusammen, wenn der Drehtisch so gedreht ist, dass sich der Ladeteller in einer Schleifposition
befindet. Unter "zusammenfallen" kann in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass
die Zuführöffnung mit der Einströmöffnung in Deckung kommt, wenn sich der Ladeteller
in einer Schleifposition befindet. Die dritte Kühlvorrichtung könnte also so gestaltet
sein, dass die Einströmöffnung im Wesentlichen auf, also beispielsweise genau unmittelbar
über oder unter, der Zuführöffnung zu liegen kommt, wenn sich der Ladeteller in einer
Schleifposition befindet, wobei die Einströmöffnung und die Zuführöffnung im Wesentlichen
dicht miteinander abschließen könnten. Dabei wären beliebige Formen der beiden Öffnungen
denkbar, beispielsweise kreisrunde Öffnungen mit identischem Durchmesser.Die Zuführöffnung
für das Kühlfluid könnte in einem Begrenzungswandelement einer Außenkammer oder der
Zwischenkammer, ausgebildet sein. Auf diese Weise ist es möglich, die dritte Kühlvorrichtung
über eine Zuführöffnung von außerhalb der Außenkammer mit Kühlluft zu versorgen. Dadurch
könnten sich die Anzahl der Komponenten des Kühlsystems der Schleifmaschine reduzieren
lassen, insbesondere die Anzahl der Teile des Kühlsystems, die auf dem Drehtisch angebracht
sind. Eine verbesserte Kühlung wird so in konstruktiv einfacher Weise ermöglicht.
[0055] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine umfasst
die dritte Kühlvorrichtung einen ggf. einstückig oder mehrstückig ausgebildeten Leitungsabschnitt,
dessen eines Ende die Einströmöffnung ausbildet und dessen anderes Ende in die Ausströmvorrichtung
mündet, wobei die Ausströmvorrichtung eine Ausströmöffnung aufweist. Die Ausströmöffnung
ist vorzugsweise im Wesentlichen im gleichen Abstand in Richtung der Drehachse des
Ladetellers vom Drehtisch wie der Ladeteller ausgeführt. Die Ausströmöffnung befindet
sich also vorzugsweise auf Höhe des Ladetellers, insbesondere auf der Höhe einer Werkstückunterkante.
Es wäre allerdings auch denkbar, die Ausströmöffnung auf Höhe einer Werkstückoberkante
auszuführen, oder mehrere Ausströmöffnungen in verschiedenen Höhen oder Positionen
auszuführen.
[0056] Vorzugsweise ist der Leitungsabschnitt als ein kreisrundes Rohr, weiter vorzugsweise
als ein vertikal verlaufendes Rohr ausgeführt, könnte aber beispielsweise auch als
ein Schlauch oder ein Kanal, oder mit anderen Querschnitten, insbesondere veränderlichen
Querschnitten, vorgesehen sein. Der Leitungsabschnitt muss nicht ausschließlich vertikal
oder gerade verlaufen, sondern kann auch schräg oder geschwungen sein. Die Ausströmvorrichtung
könnte weiterhin so ausgeführt sein, dass die Ausströmöffnung sich in den Bereich
über dem Ladeteller befindet, insbesondere in diesen Bereich hineinragt, um beispielsweise
Werkstücke, die bereits aus der Schleifzone ausgetreten sind, in Form einer Kühlluftdusche
von oben mit Kühlluft anzuströmen. Durch einen Leitungsabschnitt kann das Kühlfluid
von der Einströmöffnung zur Ausströmöffnung geleitet werden, von wo es vorzugsweise
möglichst gezielt beispielsweise in Richtung der Werkstücke oder des Ladetellers ausströmen
kann. Die Kühlwirkung und Effizienz der dritten Kühlvorrichtung wird auf diese Weise
weiter verbessert.
[0057] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine weist
die Ausströmvorrichtung eine, vorzugsweise einstellbare, Düse mit einer Ausströmöffnung
auf, wobei die Ausströmöffnung vorzugsweise auf den Ladeteller ausgerichtet ist. Die
Düse könnte manuell oder automatisch einstellbar ausgebildet sein. Insbesondere können
mehrere Düsen vorgesehen sein, die jeweils unterschiedlich ausgerichtet oder einstellbar
sein könnten. Werkstücke in oder auf dem Ladeteller könnten mithilfe der Düse gekühlt
oder gesäubert, insbesondere abgeblasen werden, auch wenn die Schleifzone bereits
verlassen haben. Die Kühlwirkung der dritten Kühlvorrichtung kann durch eine Beschleunigung,
Umlenkung und Ausrichtung der Kühlfluidströmung durch eine Düse weiter verbessert
werden.
[0058] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine ist die
dritte Kühlvorrichtung mit einem Drehwandelement, das auf dem Drehtisch relativ zum
Drehtisch fest angebracht ist, fest verbunden. Beispielsweise könnten Drehwandelemente
auf dem Drehtisch angebracht sein, um eine seitliche Begrenzungsfläche der Außenkammer
oder Zwischenkammer zu bilden. Drehwandelemente können einen Hohlraum begrenzen, in
dem die dritten Kühlvorrichtungen angeordnet sind bzw. durch den Leitungsabschnitte
der dritten Kühlvorrichtungen verlaufen. Drehwandelemente könnten in Umfangsrichtung
des Drehtischs ausgerichtet und/oder in Radialrichtung des Drehtischs ausgerichtet
sein. Vorzugsweise sind Drehwandelemente so auf dem Drehtisch angebracht, dass sie
in radialer Richtung durch die Drehachse verlaufen. Insbesondere radial ausgerichtete
Drehwandelemente könnten als radial verschiebliche Schiebetüren ausgeführt sein. Die
Verbindung der dritten Kühlvorrichtung an einem Drehwandelement erfolgt vorzugsweise
über Befestigungsmittel am Leitungsabschnitt, beispielsweise über eine Rohrschelle,
oder eine geschraubte oder geschweißte Flanschverbindung. Es wäre aber auch denkbar,
die dritte Kühlvorrichtung unmittelbar, beispielsweise mit der Unterseite der Ausströmöffnung
an dem Drehtisch zu befestigen. Insbesondere könnte der Leitungsabschnitt in ein Drehwandelement
integriert, oder einteilig mit diesem ausgeführt sein. Eine Verbindung der dritten
Kühlvorrichtung mit einem Drehwandelement bietet sich an, falls ein solches Drehwandelement
sowieso vorgesehen ist, beispielsweise, um die direkte frontale Zugänglichkeit der
Schleifzone aus Gründen der Arbeitssicherheit durch Drehwandelemente zu verhindern.
[0059] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine sind zwei
dritte Kühlvorrichtungen vorzugsweise symmetrisch zu einer Verbindungslinie zwischen
den Drehachsen des Drehtisches und des Ladetellers angeordnet. Auf diese Weise kann
die Kühlleistung weiter erhöht werden, und gleichmäßig auf beiden Seiten des Ladetellers
wirken.
[0060] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine sind genau
zwei Paare von dritten Kühlvorrichtungen mit je einer ersten und einer zweiten Einströmöffnung
vorgesehen, wobei jeweils die beiden ersten Einströmöffnungen und die beiden zweiten
Einströmöffnungen punktsymmetrisch zur Drehachse des Drehtisches angeordnet sind.
Insbesondere können die Kühlvorrichtungspaare symmetrisch zu einem radial verlaufenden
Drehwandelement angeordnet sein. Auf diese Weise könnten - insbesondere bei der Verwendung
von zwei Ladetellern - immer die Einströmöffnungen einer der beiden Paare von dritten
Kühlvorrichtungen mit den Zuführöffnungen zusammenfallen, wenn sich einer der beiden
Ladeteller in einer Schleifposition befindet. Es kann eine Kühlung durch die Kühlvorrichtungen
während des Schleifprozesses insbesondere für beide Ladeteller gewährleistet werden,
wenn diese sich in der Schleifposition befinden. Insbesondere kann eine Versorgung
mit Kühlluft über die Zuführöffnungen immer desjenigen Kühlvorrichtungspaares sichergestellt
sein, das auf der Seite des Drehtisches angeordnet ist, deren Ladeteller sich gerade
in der Schleifposition befindet. Nach einer Drehung des Drehtisches könnte das jeweils
andere Kühlvorrichtungspaar mit seinen Einströmöffnungen mit den Zuführöffnungen zusammenfallen.
Eine Anordnung mit zwei Kühlvorrichtungspaaren hat den Vorteil, dass die Produktivität
der erfindungsgemäßen Schleifmaschine - insbesondere bei der Verwendung von zwei Ladetellern
-, insbesondere durch eine besser an die Kinematik der Schleifmaschine angepasste
Kühlung, gesteigert werden kann.
[0061] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine werden
die Zuführöffnungen über ein Zuleitungssystem, insbesondere von außerhalb der Außenkammer,
von einer Kühlluftversorgungseinheit mit Kühlluft versorgt. Die Kühlluftversorgungseinheit
kann beispielsweise ein an der Schleifmaschine angebrachter Lüfter, insbesondere ein
Gebläse, sein, oder eine separate Kühlluftversorgungseinheit an die die Schleifmaschine
angeschlossen ist. Die Zuführöffnungen könnten auch von außerhalb der Zwischenkammer
mit Kühlluft versorgt werden. Das Zuleitungssystem könnte Rohre, Schläuche oder Kanäle
umfassen, und insbesondere aus mehreren Abschnitten zusammengesetzt sein.
[0062] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine ist eine
vierte Kühlvorrichtung vorgesehen, die, vorzugsweise zentral, an der Abschirmvorrichtung
angebracht ist. Vorzugsweise führt die vierte Kühlvorrichtung der Oberseite des Ladetellers
von oben bzw. vorne Kühlluft zu, wodurch insbesondere die oberen Werkstückkanten eines
Werkstückes gekühlt werden. Die vierte Kühlvorrichtung ist insbesondere an der Außenseite
der Abschirmvorrichtung befestigt und weist vorzugsweise mindestens eine Ausströmöffnung
in etwa auf Höhe der Unterkante der Abschirmvorrichtung auf. Die Ausströmöffnung ist
vorzugsweise über die Unterkante der Abschirmvorrichtung hinweg in Richtung der Innenkammer
gerichtet, sodass Kühlluft in die obere Schleifzone eingeblasen werden kann. Insbesondere
weist die vierte Kühlvorrichtung zwei Kühlkanäle auf, die vorzugsweise von einer vertikalen
Ausrichtung der Ausströmöffnungen zu den Seiten hin in eine im Wesentlichen horizontale
Ausrichtung, insbesondere mit einer Querschnittsänderung, übergehen und insbesondere
jeweils über eine seitliche Einströmöffnung, insbesondere mit dran angeschlossen Kühlluftschläuchen,
mit Kühlluft versorgt werden. Durch eine solche vierte Kühlvorrichtung können gerade
aus der Innenkammer ausgetretene Werkstücke, insbesondere Werkstückoberkanten, zusätzlich
gekühlt werden.
[0063] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine sind fünfte
Kühlvorrichtungen mit Ausströmöffnungen in die Außenwand der Außenkammer integriert,
wobei die Ausströmöffnungen als Belüftungsschlitze ausgeführt sind, die insbesondere
entlang einer unteren Begrenzungsfläche der Außenkammer verlaufen, über die der Außenkammer
Kühlluft zugeführt wird. Dies hat den Vorteil, dass, insbesondere bei geöffneten Zwischentüren
der Zwischenkammer, eine zusätzliche Kühlvorrichtung zur Verfügung steht, die die
Kühlleistung weiter verbessern kann. Beispielsweise könnten die Werkstücke in oder
auf einem Ladeteller gekühlt oder gesäubert, insbesondere abgeblasen werden, während
der Ladeteller von einer Schleifposition in eine Ladeposition verfahren wird.
[0064] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine werden
Zuführöffnungen zu Kühlvorrichtungen, beispielsweise in der Zwischenkammer und/oder
Außenkammer, über ein gemeinsames Zuleitungssystem, insbesondere mit Verzweigungsrohrelementen,
mit Kühlluft aus einer Kühlluftversorgungseinheit versorgt. Insbesondere Kühlvorrichtungen
in Zwischentüren und auf dem Drehtisch befestigte Kühlvorrichtungen könnten über gemeinsame
Rohrverzweigungselemente von außen mit Kühlluft versorgt werden. Auf diese Weise muss
nicht für jede Kühlvorrichtung eine eigene Kühlluftversorgungseinheit, beispielsweise
ein Lüfter oder ein Gebläse, bereitgestellt werden. Die Kühlung kann dadurch effizienter
und wirtschaftlicher werden.
[0065] In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine ist der
Volumenstrom der Kühlluft durch die Ausströmöffnung, vorzugsweise über Kühluftzufuhrklappen
im Zuleitungssystem und/oder in dem Leitungsabschnitt, weiter vorzugsweise für jede
der Ausströmöffnungen individuell, einstellbar, insbesondere regelbar. Es können auch
regel- bzw. steuerbare Ventile im Zuleitungssystem und/oder in den Leitungsabschnittenvorgesehen
sein. Beispielsweise könnte die Kühlluftzufuhr an das Stadium des Schleifprozesses
angepasst werden, oder an die Konfiguration der Schleifmaschine, insbesondere an die
Position der Ladeteller. Wenn sich ein Ladeteller gerade nicht in einer Schleifposition
befindet, könnte, insbesondere durch Kühluftzufuhrklappen, die Kühlluftzufuhr reduziert
oder abgeschaltet werden. Insbesondere ist ein Verfahren denkbar, das vorzugsweise
von einer Steuereinheit automatisch gesteuert wird, bei dem zu Beginn des Schleifens
die Kühlluftzufuhr zu Kühlvorrichtungen durch die Regelung von Kühluftzufuhrklappen
eingeschaltet oder erhöht werden und am Ende des Schleifens die Kühlluftzufuhr zu
Kühlvorrichtungen durch die Regelung von Kühluftzufuhrklappen ausgeschaltet oder reduziert
werden. Dadurch kann die Energieeffizienz der Schleifmaschine weiter erhöht werden.
[0066] Insbesondere wird die genannte Aufgabe weiterhin durch ein Verfahren zum Betrieb
einer Schleifmaschine, insbesondere einer Federendenschleifmaschine, insbesondere
einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine, gelöst, das folgende Schritte umfasst:
- a) Bestücken eines auf einem Drehtisch exzentrisch drehbar gelagerten Ladetellers
mit Werkstücken, vorzugsweise Schraubenfedern, in einer Ladeposition,
- b) Verfahren des Ladetellers durch eine Außenkammer in eine Schleifposition in einer
Schleifkammer durch Drehung des Drehtisches,
- c) Positionieren einer Abschirmvorrichtung, so dass eine Innenkammer, die die Schleifzone,
vorzugsweise eine obere Schleifzone, zumindest teilweise umschließt, und eine Zwischenkammer
voneinander abgegrenzt werden,
- d) Schließen mindestens einer Zwischentür, die vorzugsweise eine erste Kühlvorrichtung
aufweist, sodass die Außenkammer von der Zwischenkammer räumlich getrennt wird,
- e) Schleifen der Werkstücke in der Schleifkammer, wobei die Abschirmvorrichtung die
Zwischenkammer gegenüber der Schleifzone, vorzugsweise der oberen Schleifzone, zumindest
teilweise abschirmt und vorzugsweise ein Kühlen der Schleifzone (15), vorzugsweise
der unteren Schleifzone (15b), und/oder des Ladetellers (11) durch die erste Kühlvorrichtung
(20) erfolgt,
- f) Öffnen der mindestens einen Zwischentür,
- g) Verfahren des Ladetellers mit den geschliffenen Werkstücken, vorzugsweise durch
eine Außenkammer, in eine Ladeposition durch Drehung des Drehtisches,
- h) Entladen der Werkstücke aus dem Ladeteller.
[0067] Durch ein solches erfindungsgemäßes Verfahren kann, insbesondere aufgrund des Aufbaus
einer Schleifmaschine mit drei Kammern, nämlich einer Innenkammer, einer Zwischenkammer
und mindestens einer Außenkammer, die Ausbreitung von Schleifstaub und/oder Abluft
und/oder Funken und/oder Wärme und/oder Lärm räumlich, insbesondere in kammerweise
abgestuftem Ausmaß, vorzugsweise von innen nach außen, nämlich im Wesentlichen auf
den Bereich innerhalb der Innenkammer und der Zwischenkammer, begrenzt, oder zumindest
reduziert werden. Vorzugsweise ist die Ausbreitung von Schleifstaub und/oder Abluft
und/oder Funken aus der oberen Schleifzone, bei geschlossener Abschirmvorrichtung,
im Wesentlichen auf die Innenkammer und aus der unteren Schleifzone im Wesentlichen
auf die Zwischenkammer begrenzt. Dadurch verringern sich Ablagerungen von Staub an
Maschinenteilen und das Verspritzen von Kühlflüssigkeit, die zu Funktionsbeeinträchtigungen
der Schleifmaschine führen können. Durch das Schließen von Zwischentüren und/oder
Außentüren wird weiterhin die Arbeitssicherheit erhöht, weil zum einen weniger gesundheitsschädlicher
Staub und/oder Abluft und/oder Funken zu einem Bediener der Maschine durch mehrere
Kammern hindurch nach außen dringen können, und zum anderen eventuell gefährliche,
rotierende Teile wie Ladeteller und Schleifscheiben nicht frei zugänglich sind, wenn
zumindest eine der drei Kammern geschlossen ist. Durch ein zeitlich versetztes und
aufeinander abgestimmtes Öffnen und Schließen der Außentüren, Zwischentüren und Positionieren
der Abschirmvorrichtung, insbesondere in Abhängigkeit von der Position des Ladetellers,
kann eine Verkürzung der Ladezyklen und somit eine Steigerung der Produktivität der
Schleifmaschine erreicht werden. Der Verfahrensschritt c) kann auch entfallen, wenn
die Positionierung der Abschirmvorrichtung, beispielsweise aufgrund einer unveränderten
geladenen Sorte von Werkstücken, unnötig ist. Die Verfahrensschritte c) und d) können
auch in der Reihenfolge vertauscht oder gleichzeitig durchgeführt werden. Durch eine
Zwischenkammer kann außerdem die Kühlung der Werkstücke und/oder des Ladetellers verbessert
werden, beispielsweise indem in der Zwischenkammer den Werkstücken oder dem Ladeteller,
insbesondere der unteren Schleifzone, Kühlluft gezielt und somit wirksam zugeführt
wird. Die Luftströmung innerhalb der Zwischenkammer kann beispielsweise durch die
Geometrie der Zwischenkammer und die Gestaltung der Ausströmöffnung der ersten Kühlvorrichtung
dahingehend optimiert sein, dass Schleifstaub und Abluft besser aus der Schleifzone
ausgetragen bzw. weggeführt werden. Weiterhin können zusätzliche Kühlvorrichtungen,
beispielsweise zweite und dritte Kühlvorrichtungen, in der Zwischenkammer gezielt
auf die Schleifzone oder den Ladeteller ausgerichtet werden und der Gesamtvolumenstrom
von Kühlfluid dadurch reduziert werden. Dies kann zur höheren Energieeffizienz der
Schleifmaschine beitragen.
[0068] Insbesondere wird das Schleifen der Werkstücke in mehreren nacheinander geschalteten
Schleifschritten durchgeführt, wobei während eines Grobschleifens die Abschirmvorrichtung
geschlossen, insbesondere abgesenkt ist, und die mindestens eine Zwischentür geschlossen
ist. Während eines Feinschleifens, bei dem beispielsweise weniger Schleifstaub anfällt
als beim Grobschleifen, kann die Zwischentür bereits geöffnet werden. Auf diese Weise
kann die Produktivität der Schleifmaschine weiter erhöht werden, weil am Ende des
kompletten Schleifprozesses, also des Grobschleifens und des Feinschleifens, nicht
gewartet werden muss, bis die Zwischentüren geöffnet sind, damit der Ladeteller aus
der Schleifposition in die Ladeposition fahren kann. Weiterhin könnte die Arbeitssicherheit
erhöht werden, falls zusätzlich Außentüren der Außenkammer vorgesehen sind, die während
der Öffnung der Zwischentüren noch geschlossen sind, wobei rotierende Teile wie Ladeteller
und Schleifscheiben, von denen eventuell ein gewisses Risiko für Arbeitsunfälle ausgeht,
auch bei geöffneten Zwischentüren oder geöffneter Abschirmvorrichtung für einen Bediener
der Schleifmaschine nicht frei zugänglich wären.
[0069] In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das
Verfahren das Absenken einer zweiten Kühlvorrichtung, insbesondere einer Düse für
Kühlluft, in eine untere Position im Bereich der Höhe des Ladetellers, vorzugsweise
vor dem Schleifen der Werkstücke, und das Anheben der zweiten Kühlvorrichtung in eine
obere Position, in der der Ladeteller mit Werkstücken an dem unteren Ende der Kühlvorrichtung
vorbeifahren kann. Dies hat den Vorteil, dass Werkstücke und/oder Ladeteller besser
gekühlt werden können, insbesondere indem die Kühlvorrichtung bis in den Bereich der
Bewegungsbahn des Ladetellers abgesenkt wird. Durch das Anheben der Kühlvorrichtung
nach dem Schleifen, kann eine Kollision mit dem Ladeteller vermieden werden, wenn
dieser aus der Schleifposition in die Ladeposition verfahren wird. Die Kühlung kann
dadurch gezielter erfolgen. Dies kann zur besseren Produktivität und höheren Energieeffizienz
der Schleifmaschine beitragen.
[0070] In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt Verfahren
des Ladetellers in eine Schleifposition durch Drehung des Drehtisches, sodass Einströmöffnungen
einer dritten Kühlvorrichtung, die am Drehtisch angebracht ist, mit Zuführöffnungen
in einer Außenkammer zusammenfallen. Insbesondere durch eine Erhöhung der Kühlluftzufuhr
zu der dritten Kühlvorrichtung, vorzugsweise durch Öffnen von Kühluftzufuhrklappen,
sodass ein mit Werkstücken bestückter Ladeteller, insbesondere durch eine Düse für
Kühlluft, gekühlt wird, insbesondere vor dem Schleifen der Werkstücke, und einer Reduktion
der Kühlluftzufuhr zu der Kühlvorrichtung, vorzugsweise durch Schließen von Kühluftzufuhrklappen,
können am Drehtisch angebrachte, insbesondere mitrotierende dritte Kühlvorrichtungen,
effizient eingesetzt werden, um eine Kühlung durch ein Kühlfluid, beispielsweise der
Werkstücke oder der Ladeteller, an relativ zum Drehtisch festen Stellen zu bewirken.
Dadurch kann die Kühlleistung verbessert werden. Durch eine Berücksichtigung der Stellung
des Drehtisches für die Regelung der Kühlluftzufuhr, könnte das wirkungslose Ausblasen
von Kühlluft, beispielsweise wenn die Einströmöffnungen gerade nicht mit den Zuführöffnungen
zusammenfallen, vermieden werden. Dadurch kann die Energieeffizienz der Schleifmaschine
erhöht werden.
[0071] In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Schleifen
der Werkstücke in mehreren nacheinander geschalteten Schleifschritten, insbesondere
einem Grobschleifen und einem Feinschleifen, durchgeführt, wobei zu Beginn eines Grobschleifens
eine Erhöhung oder ein Einschalten der Kühlluftzufuhr zu Kühlvorrichtungen der Zwischentüren,
vorzugsweise durch Öffnen von Kühluftzufuhrklappen, erfolgt und am Ende des Grobschleifens
eine Reduzierung oder ein Ausschalten der Kühlluftzufuhr zu Kühlvorrichtungen der
Zwischentüren, vorzugsweise durch Schließen von Kühluftzufuhrklappen, erfolgt. Auf
diese Weise kann die Kühlung von Werkstücken und/oder Ladetellern genau für die Phasen
des Schleifprozesses erhöht werden in denen besonders viel Wärme erzeugt wird. Außerdem
kann dadurch verhindert werden, dass, insbesondere während des Feinschleifens, eine
überflüssige Kühlung stattfindet, die unnötige Energie benötigt. Dies kann zur besseren
Produktivität durch eine größere zulässige Schleifabtragsrate und zur höheren Energieeffizienz
der Schleifmaschine beitragen.
[0072] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Hierbei zeigen:
- Figur 1a
- eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifmaschine
in einer Seitenschnittansicht,
- Figur 1b
- eine schematische Darstellung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifmaschine
nach Figur 1a in einer Draufsicht des Halbschnittes Y-Y,
- Figur 1c
- eine schematische Darstellung mehrerer Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Zwischentür
nach Figur 1a mit einer ersten Kühlvorrichtung in einer Seitenansicht und mehreren
Varianten einer Draufsicht für je eine Ausführungsform,
- Figur 2
- eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifmaschine
in einer Draufsicht auf den Innenraum,
- Figur 3
- eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifmaschine
in einer Draufsicht,
- Figur 4a
- eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine
mit einer zweiten Kühlvorrichtung in einer Seitenansicht,
- Figur 4b
- eine schematische Darstellung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifmaschine
nach Figur 4a in einer Draufsicht des Halbschnittes Y-Y,
- Figur 5a
- eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine
mit einer dritten Kühlvorrichtung in einer Seitenansicht,
- Figur 5b
- eine schematische Darstellung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifmaschine
nach Figur 5a in einer Draufsicht des Halbschnittes Y-Y,
- Figur 6a
- eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifmaschine
mit radialen Drehwandelementen in einer Draufsicht auf den Innenraum,
- Figur 6b
- eine schematische Darstellung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifmaschine
nach Figur 6a in einer Draufsicht
- Figur 6c
- eine schematische Darstellung der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifmaschine
nach Figur a in einer Seitenschnittansicht,
- Figur 7
- ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere
zum Betrieb der Schleifmaschine nach den Figuren 1a bis 1c.
[0073] In dem nachfolgenden Teil der Beschreibung der Erfindung werden für gleiche und gleich
wirkende Elemente dieselben Bezugsziffern verwendet.
[0074] Figuren 1a und 1b zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine
1, die in Figur 1a in einer Seitenansicht und in Figur 1b in einer Draufsicht dargestellt
ist. Ein Drehtisch 10 ist um eine Drehachse A drehbar gelagert. Die Lagerung (nicht
näher dargestellt) kann in einem Gehäuse oder einem Fundament der Schleifmaschine
1 ausgeführt sein. Die Schleifmaschine ist im Wesentlichen symmetrisch zu einer Mittelebene
M aufgebaut. Der Drehtisch 10 steht axial fest und weist eine kreiszylindrische Grundform
auf und könnte auch mehrteilig ausgeführt sein. In dem Drehtisch 10 sind diametral
zur Drehachse A gegenüberliegend zwei Ladeteller 11 exzentrisch zur Drehachse A gelagert.
Die Ladeteller 11 sind jeweils um eine Drehachse B drehbar auf einer Ladetellerwelle
(nicht näher dargestellt) gelagert. Es ist denkbar, mehr als zwei Ladeteller 11, beispielsweise
drei oder vier, um die Drehachse A anzuordnen. In einem kreiszylinderförmigen Ladeteller
11 mit den zwei Grundflächen 111 ist eine Vielzahl von Werkstückaufnahmevorrichtungen
34, hier als kreisförmige Bohrungen ausgeführt, über den Umfang des Ladetellers 11
in verschiedenen radialen Positionen vorgesehen. Darin sind Werkstücke 12 eingelegt
bzw. eingesteckt, wobei die Werkstücke 12 in axialer Richtung der Werkstückaufnahmevorrichtungen
34 frei beweglich sind. Der Drehtisch 10 ist von einer ringförmigen Tischplatte 31
umgeben, die einen kreisförmigen Ausschnitt von der Größe des Durchmessers des Drehtisches
10 aufweist. Die Tischplattenoberfläche 311 der Tischplatte 31 schließt mit der Drehtischoberfläche
101 bündig ab. Durch die beschriebene Anordnung des Drehtisches 10 und der Ladeteller
11 ist es möglich, einen Ladeteller 11 aus einer Ladeposition L in eine Schleifposition
S durch Drehung des Drehtisches 10 zu verfahren. Auf der linken Seite ist ein Ladeteller
11 in der Ladeposition L und auf der rechten Seite ist ein Ladeteller 11 in der Schleifposition
S dargestellt. In die Werkstückaufnahmevorrichtungen 34 eingesteckte Werkstücke 12
können über die Drehtischoberfläche 101 und die Tischplattenoberfläche 311 gleiten.
Die Ladeteller 11 können über Servomotoren (nicht gezeigt), die vorzugsweise unterhalb
des Drehtisches 10 mitdrehend angebracht sind, taktweise oder kontinuierlich um die
Drehachsen B rotieren.
[0075] Die Schleifeinheit 13 weist mindestens eine Schleifscheibe 14, hier zwei Schleifscheiben
14, auf, die jeweils auf einer Schleifspindel 40 drehbar um die Drehachse C gelagert
ist und von einem Schleifscheibenantrieb 41, beispielsweise einem Servomotor, angetrieben
wird. Im vorliegenden Fall sind zwei Schleifscheiben 14 vorgesehen, deren Drehachsen
C fluchten und parallel zu den Drehachsen B der Ladeteller 11 verlaufen. Die beiden
Schleifscheiben 14 sind jeweils entlang ihrer Drehachse verschieblich, können also
auf verschiedene Werkstücklängen eingestellt werden, und können in Richtung des Ladetellers
11 zugesellt werden. Durch die Zustellung der Schleifscheiben 14 kann der durch den
Schleifprozess an den Werkstücken 12 vorgenommene Abrieb eingestellt werden. Es ist
denkbar, dass die Drehachsen C der Schleifscheiben 14 zueinander oder zur Drehachse
B des Ladetellers 11 verkippt sind, um den Abrieb an den Werkstücken 12 bei einem
durchlaufenden Ladeteller 11 einzustellen.
[0076] Bei der Verwendung der Schleifmaschine 1 als Federendenschleifmaschine sind die Werkstücke
12 vorzugsweise zylindrische oder konische Schraubendruckfedern (in Figur 1a ist ein
Werkstück 12 als Schraubenfeder skizziert), die in Werkstückaufnahmevorrichtungen
34, die beispielsweise in Form von Durchgangsbohrungen ausgeführt sind, beispielsweise
reibschlüssig eingesteckt und können von beiden Schleifscheiben 14 an ihrem oberen
und unteren Federende gleichzeitig planparallel geschliffen werden. Der Schleifdruck
zwischen Schleifscheibe 14 und Werkstück 12 wird über eine Zustellung der Schleifscheiben
14 durch die Kompression der Federn eingestellt. Dabei kann die aktuelle Federlänge
durch ein Federlängenmesssystem (nicht gezeigt) überwacht werden und der Schleifdruck
durch eine automatische Zustellung der Schleifscheiben 14 angepasst werden. Ebenfalls
kann die Abnutzung der Schleifscheiben 14 durch ein Schleifscheibenabnutzungskontrollsystem
(nicht gezeigt) überwacht und ggf. automatisch ausgeglichen werden. Die axiale Position
der Ladeteller 11 kann abhängig von den Abmessungen der zu schleifenden Werkstücke
12, insbesondere der Länge der Federn, eingestellt werden. Um einen Schleifkontakt
der unteren Schleifscheibe 14 mit den Werkstücken 12 zu ermöglichen, weist die Tischplatte
31 auf der Seite der Schleifposition S eine Ausnehmung 312 auf, die den Durchmesser
der Schleifscheibe 14 angepasst ist.
[0077] Die radiale Position der Drehachse B auf dem Drehtisch 10 und die Lagerung (nicht
dargestellt) der Schleifeinheit 13, beispielsweise in dem Gehäuse 24, sind so gewählt,
dass ein Ladeteller 11 in einer Schleifposition S mit den Schleifscheiben 14 radial
überlappt. Dieser radiale Überlappungsbereich begrenzt eine Schleifzone 15, in der
die Werkstücke 12 mit den Schleifflächen 141 der Schleifscheiben 14 in Schleifkontakt
kommen. Im vorliegenden Fall umfasst die Schleifzone 15 zwei getrennte Schleifzonen,
nämlich eine obere Schleifzone 15a oberhalb des Ladetellers 11 und eine untere Schleifzone
15b unterhalb des Ladetellers 11. Die Schleifzonen 15a, 15b sind seitlich durch den
Überlappungsbereich der Schleifscheiben 14 mit dem Ladeteller 11 begrenzt. Die obere
Schleifzone 15a erstreckt sich zwischen der Schleiffläche 141 der oberen Schleifscheine
14 und der Grundfläche 111 an der Oberseite 113 des Ladetellers 11. Die untere Schleifzone
15b erstreckt sich zwischen der Grundfläche 111 an der Unterseite 114 des Ladetellers
11 und der Schleiffläche 141 der unteren Schleifscheine 14. In der oberen Schleifzone
15a werden die oberen Werkstückenden 121, insbesondere oberen Federenden, und in der
unteren Schleifzone 15b die unteren Werkstückenden 122, insbesondere unteren Federenden,
geschliffen. Eine Schleifzone 15a, 15b kann auch als die zweidimensionale Kontaktfläche
definiert sein, in der sich ein Werkstückende 121, 122 und eine Schleifscheibe 141
berühren, oder als der dreidimensionale Raum aufgefasst werden, durch den sich die
Kontaktfläche während der Dauer des Schleifprozesses in Richtung der Drehachse C der
Schleifscheiben 14 verschiebt. Während des Schleifprozesses entstehen in der Schleifzone
15 Schleifstaub, Funken, Wärme und Lärm. Zugeführte Kühlluft wird als Abluft durch
die Absaugöffnung 33 mithilfe einer Absaugeinrichtung (nicht gezeigt) abgeführt. Die
Absaugöffnung 33 ist von der Schleifzone 15 aus hinter den Schleifscheiben 14 im Gehäuse
24 ausgebildet.
[0078] Weiterhin zeigen die Figuren 1a und 1b den Aufbau einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine
1 mit einer Schleifkammer 16 und mindestens einer Außenkammer 17. Die Schleifkammer
16 ist durch die Abschirmvorrichtung 38 in eine Innenkammer 36 und eine Zwischenkammer
37 unterteilt. Die Geometrie der Zwischenkammer 37 ist an die Umfangskontur 112 des
Ladetellers 11 in der Schleifposition S angepasst, während die Innenkammer 36 die
Schleifeinheit 13 im Wesentlichen umschließt und geometrisch an die Umfangskontur
142 der Schleifscheiben 14 angepasst ist. Die Schleifzone 15 ist von der Schleifkammer
16 eingeschlossen, wobei die Schleifkammer 16 nicht komplett abgeschlossen, sondern
so ausgebildet ist, dass der Drehtisch 10 und die Tischplatte 31 in die Schleifkammer
16 hineinragen und die Tischplattenoberfläche 311 und die Drehtischoberfläche 101
einen Teil ihrer unteren Begrenzungsfläche bilden. Die Schleifkammer 16 bzw. die Innenkammer
36 und die Zwischenkammer 37 sind nicht komplett dicht, insbesondere luftdicht, aber
im Wesentlichen gegenüber dem Austritt von Schleifstaub, Schleifpartikeln, Funken
oder Kühlflüssigkeit nach außen dicht und können jeweils durch mehrteilige untere
Begrenzungsflächen, insbesondere gekrümmte Seitenflächen und obere Begrenzungsflächen
mit variierender Höhe geometrisch begrenzt sein.
[0079] Die Innenkammer 36 ist seitlich und oben im Wesentlichen durch das Gehäuse 24 begrenzt
und auf der Vorderseite durch die Frontplatte 26 und die daran angebrachte Abschirmvorrichtung
38, genauer deren der Schleifzone 15 zugewandten Innenseite, gegenüber der Zwischenkammer
37 abgegrenzt. Der Teil der Oberseite 113 des Ladetellers 11, der sich in der oberen
Schleifzone 15a befindet, bildet eine untere Begrenzungsfläche der Innenkammer 36.
Die Frontplatte 26 ist an dem Gehäuse 24 in Führungsschienen 35 vertikal verschieblich,
insbesondere mittels eines Antriebs (in Fig. 1a und 1b nicht gezeigt) höhenverstellbar,
angebracht. Die Abschirmvorrichtung 38 kann an der höhenverstellbaren Frontplatte
26 wiederum höhenverstellbar gelagert sein. Über einen mit der Frontplatte 26 verbundenen
Antrieb 32 kann, beispielsweise über eine zwischengeordnete Stange, die Abschirmvorrichtung
38 relativ zur Frontplatte 26 vertikal verfahren werden. Hier ist die Abschirmvorrichtung
38 ist als ein an die Umfangskontur 142 der Schleifscheiben 14 angepasster Schleifkammerschild
ausgeführt. Es ist aber auch denkbar die Abschirmvorrichtung 38 fest mit der Frontplatte
26 zu verbinden bzw. mit dieser einteilig auszuführen, sodass ein mit dem Gehäuse
24 verbundener Antrieb und zum gemeinsamen Verfahren der Frontplatte 26 und der Abschirmvorrichtung
38 dient. Insofern könnte die Frontplatte 26 selbst funktional auch als eine Abschirmvorrichtung
38 verstanden werden. Die Abschirmvorrichtung 38 kann von oben auf die Werkstückoberkante
121 bzw. die Oberseite 113 des Ladetellers 11 zugestellt werden. Dadurch ist die Innenkammer
36 bis auf einen Einlaufspalt für den Ladeteller 11 und darin aufgenommene Werkstücke
12 abschließbar. Die Abschirmvorrichtung 38 weist Einlaufvorrichtungen 39, vorzugsweise
in Form von beidseitig an der Unterseite der Abschirmvorrichtung 38 befestigten abgeschrägten
Einlaufplatten, zum Erleichtern des Einfahrens von Werkstücken 12 in die Innenkammer
36 auf. Die Abschirmvorrichtung 38 schirmt, wenn sie während des Schleifprozesses
abgesenkt ist, die Zwischenkammer 37 vor Schleifstaub, Schleifpartikeln, Funken oder
Kühlflüssigkeit ab, die aus der Schleifzone 15, insbesondere der oberen Schleifzone
15a, austreten.
[0080] Die Zwischenkammer 37 wird nach oben über eine obere Begrenzungsfläche 372 des Deckenelementes
176 abgeschlossen und an den Seiten durch seitliche Begrenzungsflächen 373, die die
Innenseite eines Drehwandelementes 102 und die Außenseite der Frontplatte 26 und der
Abschirmvorrichtung 38 umfassen, begrenzt. Im Bereich des Drehtisches 10 sind ein
oder mehrere Drehwandelemente 102 vorgesehen, die fest auf der Drehtischoberfläche
101 des Drehtisches 10 angebracht sind und mit dem Drehtisch 10 mitrotieren und hier
an die Umfangskonturen 112 der beiden Ladeteller 11 angepasst sind. Die Drehwandelemente
102 sind punktsymmetrisch zur Drehachse A ausgeführt, so dass sie deckungsgleiche
Positionen einnehmen, wenn der Drehtisch 10 zwischen einer Ladeposition L und einer
Schleifposition S hin- und hergedreht wird. Die Drehwandelemente 102 sind vorzugsweise
mit dünnen Blechen ausgeführt und schließen einen Hohlraum ein. In den Drehwandelementen
102 kann, vorzugsweise mittig, ein Sichtfenster vorgesehen sein, sodass die Schleifkammer
16 von der Ladeposition L aus einsehbar ist. Es wäre auch denkbar ein erstes Drehwandelement,
das im Wesentlichen entlang der Umfangsrichtung des Drehtisches 10 ausgerichtet ist
und ein zweites Drehwandelement, das entlang der radialen Richtung des Drehtisches
10 ausgerichtet ist, vorzusehen, wobei das erste Drehwandelement T-förmig an das zweite
Drehwandelement anstößt. Es kann auch eine Schiebetür 105 in radialer Richtung des
Ladetellers 11 vorgesehen sein. Es wäre auch denkbar die Drehwandelemente 102 als
schwenkbare Türen zu gestalten.
[0081] Die Zwischenkammer 37 weist eine Zwischentür 18 auf, die um eine Schwenkachse D drehbar
gelagert ist. Die Zwischentür 18 kann, vorzugsweise mittels eines Antriebs (nicht
gezeigt), zwischen dem geschlossenen Zustand G und dem geöffneten Zustand O (als gestrichelt
gezeichnete Zwischentür 18 angedeutet) hin- und hergeschwenkt werden. In einem geschlossenen
Zustand G der Zwischentür 18 bildet die Türinnenfläche 181 des Türflügels 182 eine
seitliche Begrenzungsfläche 373 der Zwischenkammer 37. Die untere Begrenzungsfläche
371 der Zwischenkammer 37 wird im Wesentlichen durch Teile der Tischplattenoberfläche
311 und der Drehtischoberfläche 101 gebildet. Die Türunterkante 183 schließt bündig
mit der unteren Begrenzungsfläche 371 der Zwischenkammer 37 ab, genauso wie die Türoberkante
184 bündig mit der oberen Begrenzungsfläche 372 der Zwischenkammer 37 abschließt.
Insbesondere verläuft die Türunterkante 183 unterhalb der Unterseite 114 des Ladetellers
11, nämlich unmittelbar oberhalb der Drehtischoberfläche 101. Dadurch ist die untere
Schleifzone 15b, im Wesentlichen über ihre komplette Höhe, seitlich durch die Zwischenkammer
37 umschlossen. In einem geschlossenen Zustand G der Zwischentür 18 ist die Zwischenkammer
37 zur Seite hin im Wesentlichen dicht für Schleifstaub, Schleifpartikel, Funken oder
Abluft, die aus der Schleifzone 15, insbesondere der unteren Schleifzone 15b, austreten.
In einem geöffneten Zustand O der Zwischentür 18 kann ein Ladeteller 11 aus der Schleifposition
S an der geöffneten Zwischentür 18 vorbei in eine Ladeposition L gefahren werden.
Die Zwischentür 18 weist einen Türflügel 182 auf, deren Türvorderkante 185 bündig
mit der seitlichen Begrenzungsfläche 373 eines Drehwandelementes 102 abschließt.
[0082] Es sind zwei Außenkammern 17 vorgesehen, die die Schleifkammer 16 bzw. die Zwischenkammer
37 jeweils teilweise umschließen, wobei die untere Begrenzungsfläche 371 der Zwischenkammer
37 und die untere Begrenzungsfläche 171 der Außenkammer 17 jeweils teilweise durch
die Tischplattenoberfläche 311 gebildet werden. In der vorliegenden Ausführungsform
sind die beiden Außenkammern 17 symmetrisch zur Mittelachse M jeweils außerhalb der
Schleifkammer 16 angeordnet. Die Außenkammer 17 weist Außentüren 19 auf, die sich
schwenkbar an die Außenwand 174 anschließen. In einem geschlossenen Zustand einer
Außentür 19 schließt diese bündig mit dem Drehwandelement 102 ab, während in einem
geöffneten Zustand ein Ladeteller 11 an der geöffneten Zwischentür 18 vorbei von einer
Schleifposition S in eine Ladeposition L gefahren werden kann. Die Außenkammer 17
weist einen, vorzugsweise kreissegmentförmigen Türflügelraum 173 auf, in den die Zwischentür
18 im geöffneten Zustand O einschwenken kann. Der Öffnungswinkel der Zwischentür 18
muss groß genug sein, damit die geöffnete Zwischentür 18 mit ihrer Türunterkante 183
nicht mit der Umfangskontur 112 des Ladetellers 11 kollidiert, wenn dieser durch Drehung
des Drehtisches 10 an der Zwischentür 18 vorbeibewegt wird. Die Außenkammer 17 ist
nach oben durch die obere Begrenzungsfläche 172 des Deckenelementes 176 abgeschlossen.
[0083] Eine erste Kühlvorrichtung 20 ist in die Zwischentür 18 integriert (in Figur 1c im
Detail dargestellt). Die erste Kühlvorrichtung 20 weist eine Einströmöffnung 202 auf
Höhe der Türoberkante 184 auf. In der oberen Begrenzungsfläche 172 der Außenkammer
17 ist eine Zuführöffnung 375 ausgebildet. Die Zuführöffnung 375 und die Einströmöffnung
202 sind hier kreisrund und gleich groß ausgeführt, könnten aber beliebige andere
Formen annehmen, solange sie deckungsgleich sind. Die erste Kühlvorrichtung 20 weist
eine Ausströmöffnung 201 entlang der Türunterkante 183 auf. Die Ausströmöffnung 201
ist über einen Leitungsabschnitt 203 mit der Einströmöffnung 202 verbunden, so dass
ein Kühlfluid von außerhalb der Zwischenkammer 37 und der Außenkammer 17 über die
Zuführöffnung 375 bis zur Ausströmöffnung 201 strömen kann. Die Ausströmöffnung 201
ist hier als ein Belüftungsschlitz entlang der ganzen Länge der Türunterkante 183
ausgeführt. Die Ausströmöffnung 201 könnte aber auch beispielsweise als Düse oder
eine Vielzahl von Düsen entlang der Türunterkante 183 oder an beliebigen anderen Positionen
der Türinnenfläche 181 ausgeführt sein. Es wäre auch denkbar, die Zwischentür 18 so
zu gestalten, dass die Ausströmöffnung 201 in die Zwischenkammer 37 hineinragt, um
einen geringeren Abstand zur Umfangskontur 112 des Ladetellers 11 zu erzielen. Hier
ist der Leitungsabschnitt 203 als vertikales Rohr ausgeführt, das auf der Außenseite
der Zwischentür 18 verläuft. Es könnte aber ebenso gut auf der Innenseite der Zwischentür
18 angebracht sein, wobei dann die Zuführöffnung 375 in der oberen Begrenzungsfläche
372 der Zwischenkammer 37 ausgebildet sein müsste. Die Zwischentür 18 weist einen
Verteilungskanal 204 auf, der dazu dient, die Kühlluft aus dem Leitungsabschnitt 203
gleichmäßig über die Ausströmöffnung 201 zu verteilen. Im geschlossenen Zustand G
der Zwischentür 18 strömt Kühlluft aus der Ausströmöffnung 201 in etwa auf der Höhe
der Unterseite 114 des Ladetellers 11 zwischen die untere Grundfläche 111 des Ladetellers
11 und die Drehtischoberfläche 101 sowie in die untere Schleifzone 15b, um die Werkstücke
12, insbesondere deren Werkstückunterkanten 122, zu kühlen. Die Kühlluftversorgungseinheit
27 versorgt über das Zuleitungssystem 28 (nur schematisch gezeigt) die erste Kühlvorrichtung
20 durch die Zuführöffnung 375 mit Kühlluft, wobei das Zuleitungssystem 28 mit regelbaren
Kühlluftzufuhrklappen 30 oder Ventilen ausgestattet ist. Es fallen immer die Einströmöffnungen
202 mit den Zuführöffnungen 375 zusammen, wenn sich nach einer Drehung des Drehtisches
10 um 180° einer der beiden Ladeteller 11 in einer Schleifposition S befindet.
[0084] Figur 1c zeigt vier Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Zwischentür 18, wobei
die Seitenansicht jeweils die gleiche ist und Unterschiede im Profil in der Draufsicht
auf einen Schnitt entlang der Linie Y-Y dargestellt sind. Die Abmessungen der Zwischentür
18 sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Insbesondere kann die Zwischentür
18 von einer rechteckigen Grundform abweichen, beispielsweise durch abgeschrägte Kanten,
einen gerundeten Umriss, oder einen uneben geformten Türflügel 182. Der Türflügel
182 ist um die Schwenkachse D drehbar und könnte beispielsweise über Scharniere, ein
Türband oder Zapfen, in Begrenzungswandelementen, einer Außenwand 174 oder unteren
bzw. oberen Begrenzungen der Außenkammer 17 oder Zwischenkammer 37 schwenkbar gelagert
sein. Es kann ein Antrieb (nicht gezeigt) zum Öffnen in den geöffneten Zustand O und/oder
Schließen in den geschlossenen Zustand G vorgesehen sein. Die Zwischentür 18 könnte
ringsum, also entlang der Türoberkante 184, der Türvorderkante 185, der Türunterkante
183 und entlang der Schwenkachse D, oder abschnittsweise gegen Austritt von Schleifstaub
oder Abluft abgedichtet sein, beispielsweise mit Dichtungslippen aus Gummi. Der Leitungsabschnitt
203 der ersten Kühlvorrichtung 20 erstreckt sich in Form eines kreisrunden Rohrs entlang
der Vorderkante 184 des Türflügels 182, das in einen Verteilerkanal 204 mündet, der
das einströmende Kühlfluid entlang der Ausströmöffnung 201 verteilt. Der Leitungsabschnitt
203 kann als separates Rohrelement mit dem Türflügel 182 verbunden sein, könnte aber
auch in den Türflügel 182 integriert sein, und beliebig anderes, insbesondere nicht
geradlinig oder an dem Türflügel anliegend zwischen der Einströmöffnung 202 und der
Ausströmöffnung 201 verlaufen. Um sich dem von der Mündungsstelle des Leitungsabschnitts
203 bis zur Schwenkachse D abnehmenden Volumenstrom abzupassen, nimmt die Tiefe des
Verteilungskanals 204 kontinuierlich ab, wie in allen vier gezeigten Varianten in
Figur 1c dargestellt, Diese Varianten sind lediglich Beispiele. Insbesondere könnten
der Leitungsabschnitt 203 und der Verteilungskanal 204 auch auf der Türinnenseite
verlaufen. Es könnten statt einem auch mehrere Belüftungsschlitze übereinander, insbesondere
auch Düsen, insbesondere mit Einstelleinrichtungen, beispielsweise Lamellen oder Kugeldüsen,
vorgesehen sein, um die Ausströmrichtung des Kühlfluidstroms genau einstellen zu können.
Dies könnte auch automatisch mittels einer Stellvorrichtung (nicht gezeigt) geschehen,
beispielsweise auf die Geometrie eines bestimmten Ladetellers 11 oder der geladenen
Werkstücke 12 angepasst. Durch einen gekrümmten Türflügel 182 kann sich die Türinnenfläche
181 enger an den Ladeteller 11 anschmiegen. Durch die Ausbildung eines Knicks im Profil
des Türflügels 182, lässt sich erreichen, dass die Türinnenfläche 181 im geschlossenen
Zustand G der Zwischentür 18 gegenüber der Schwenkachse D näher an der Schleifzone
15 liegt, insbesondere bei zwischen dem Ladeteller 211 und der Zwischentür 18 angeordneten
zweiten Kühlvorrichtungen 21, die vorzugsweise an der Frontplatte 26 befestigt ist.
Insbesondere durch die Kombination beider Maßnahmen kann die Kühlung des Ladetellers
11, der Werkstücke 12 und/oder der Schleifzone 15, insbesondere der unteren Schleifzone
15b, besonders effektiv erfolgen, weil durch den geringeren Abstand zwischen Ausströmöffnung
201 und Werkstück 12 die Konvektion am zu kühlenden Objekt stärker ist.
[0085] Die Schleifmaschine 1 ist aus drei verschiedenen, vorzugsweise zumindest teilweise
ineinander verschachtelt angeordneten, Kammern, nämlich den Außenkammern 17, der Zwischenkammer
37 und der Innenkammer 36 aufgebaut. Durch die Außenkammer 17 wird neben einer Abdichtfunktion
vor allem die Arbeitssicherheit erhöht. Durch die Zwischenkammer 37 mit geschlossener
Zwischentür 18 wird eine zusätzliche Abdichtung der Außenkammer 17 und der Umgebung
gegenüber Schleifstaub und/oder Abluft und/oder Funken und/oder Wärme und/oder Lärm
aus der Schleifzone 15 erreicht. Die Zwischenkammer 37 schließt die untere Schleifzone
15b ein, während die Innenkammer 36 bei geeignet positionierter, insbesondere abgesenkter,
Abschirmvorrichtung 38 die obere Schleifzone 15a im Wesentlichen einschließt. Außerdem
kann durch die Zwischenkammer 37, insbesondere bei möglichst eng umschlossenem Ladeteller
11, ein Kühlfluid, insbesondere Kühlluft, besonders gezielt und wirksam zur Kühlung
des Ladetellers 11 und/oder der darin aufgenommenen Werkstücke 12 innerhalb der Zwischenkammer
zirkuliert und geleitet werden, insbesondere in die untere Schleifzone 15b. Im Hinblick
auf die Zielsetzungen Arbeitssicherheit und/oder Leitung des Kühlluftstroms und/oder
der Ausbreitung von Schleifstaub, Funken oder Kühlflüssigkeit muss keine vollständige
Abtrennung zwischen den Kammern gegeben sein. Beispielsweise könnten durchaus schmale
Spalte oder indirekte, insbesondere verwinkelte Durchgänge zwischen den Kammern, oder
in die Umgebung der Schleifmaschine bestehen. Insbesondere besteht zwischen der Unterkante
der Abschirmvorrichtung 38 und der Oberseite 113 des Ladetellers 11 ein Durchgang
in die Zwischenkammer 37. Insbesondere besteht auch an der Unterseite 114 des Ladetellers
11 ein Durchgang von der Innenkammer 36 in den Bereich der Zwischenkammer 37, also
um den innerhalb der Innenkammer 36 liegenden Teil des Ladetellers 11 unten herum,
insbesondere durch die untere Schleifzone 15b hindurch.
[0086] Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf den Innenraum einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Schleifmaschine 1, die symmetrisch zur Mittelebene M aufgebaut ist und im Wesentlichen
mit der Ausführungsform nach den Figuren 1a bis 1c übereinstimmt. Zwischentüren 18
sind gekrümmt gestaltet, entlang den Schwenkachsen D, beispielsweise mit Türangeln,
drehbar gelagert, vorzugsweise über Motoren (nicht gezeigt) betätigbar und mit den
seitlichen Begrenzungsflächen 373 der Zwischenkammer 37 dicht abschließend. Zusätzlich
zur erfindungsgemäßen ersten Kühlvorrichtung 20 sind weitere Kühlvorrichtungen, nämlich
eine höhenverstellbare zweite Kühlvorrichtung 21, eine mitdrehende dritte Kühlvorrichtung
22 und eine zentrale vierte Kühlvorrichtung 23 vorgesehen, die auch einzeln untereinander
mit der Erfindung in einer Ausführungsform kombiniert werden könnten. Es sind jeweils
symmetrisch angeordnete Paare von Kühlvorrichtungen 20, 21 und 22 vorgesehen. Das
hier gemeinsame Zuleitungssystem 28 zu den Kühlvorrichtungen 20 und 22 ist mit regelbaren
Kühlluftzufuhrklappen 30, oder Ventilen, und einem Verzweigungsrohrelement 29 ausgestattet,
das jeder der Zuführöffnungen 375 und 175 Kühlluft zuleitet. Die zweite Kühlvorrichtung
21 ist an der Frontplatte 26 befestigt und führt der Schleifzone 15, vorzugsweise
der oberen Schleifzone 15a, Kühlluft von der Seite zu. Dritte Kühlvorrichtungen 22
sind mit Leitungsabschnitten 223, hier als vertikale Rohre ausgeführt, innerhalb des
Hohlraums zwischen den Drehwandelementen 102 angeordnet und weisen Ausströmöffnungen
224, insbesondere gekrümmte, vorzugsweise der Umfangskontur 112 des Ladetellers 11
folgende, Belüftungsschlitze, für Kühlluft entlang der Unterkanten der Drehwandelemente
102 auf, so dass Kühlluft bodennah in die Zwischenkammer 37 eingeblasen wird, insbesondere
auf Höhe der Belüftungsschlitze der ersten Kühlvorrichtung 20. Die vierte Kühlvorrichtung
23 ist, vorzugsweise mittig, an der Abschirmvorrichtung 38 angebracht und führt über
eine Ausströmöffnung 231 der Oberseite 113 des Ladetellers 11 von oben bzw. vorne
Kühlluft zu, wodurch obere Werkstückkanten 122 gekühlt werden. Vorzugsweise ist die
Ausströmöffnung 231 von außen über die Unterkante der Abschirmvorrichtung 38 hinweg
in Richtung der Innenkammer 36 gerichtet, sodass Kühlluft in die obere Schleifzone
15a eingeblasen wird.
[0087] Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine
1. Das Deckenelement 176 bildet eine gemeinsame Decke der Außenkammer 17 und der Zwischenkammer
37 mit entsprechenden oberen Begrenzungsflächen 172 und 372. Die Höhe der beiden Schleifkammern
17, 37 könnte auch variieren und insbesondere verschieden sein. Die Türflügelräume
173 sind so ausgebildet, dass die Zwischentüren 18 (gestrichelt angedeutet) ausreichend
weit geöffnet werden können. Von den dritten Kühlvorrichtungen 22 sind genau zwei
Paare mit je einer ersten Einströmöffnung 222a und einer zweiten Einströmöffnung 222b
vorgesehen, wobei jeweils die beiden ersten Einströmöffnungen 222a und die beiden
zweiten Einströmöffnungen 222b punktsymmetrisch zur Drehachse A des Drehtisches 10
angeordnet sind. Es fallen immer die Einströmöffnungen 222a, 222b eines Paares von
dritten Kühlvorrichtungen 22 mit den Zuführöffnungen 175 zusammen, wenn sich einer
der beiden Ladeteller 11 in einer Schleifposition S befindet. Dadurch kann eine Versorgung
mit Kühlluft über die Zuführöffnungen 175 immer desjenigen Kühlvorrichtungspaares
22 sichergestellt sein, das auf der Seite des Drehtisches 10 angeordnet ist, deren
Ladeteller 11 sich gerade in der Schleifposition S befindet. Nach einer Drehung des
Drehtisches 10 um 180° kommt das jeweils andere Kühlvorrichtungspaar 22 mit seinen
Einströmöffnungen 222a, 222b mit den Zuführöffnungen 175 in Deckung.
[0088] Figuren 4a und 4b zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifmaschine,
die in Figur 4a in einer Seitenansicht und in Figur 4b in einer Draufsicht dargestellt
ist. Die Außenkammer 17 sowie die Zwischenkammer 37 bzw. Zwischenkammertüren 18 sind
hier nicht dargestellt. Die detaillierte Beschreibung der mit Bezugszeichen gekennzeichneten
Teile und ihrer Funktionsweise, die bereits im Zusammenhang mit den Figuren 1a bis
1c, 2 und 3 erläutert wurden, werden nicht wiederholt und gelten für die Figuren 4a
und 4b entsprechend.
[0089] Eine zweite Kühlvorrichtung 21 ist an einem Gehäuse 24 angebracht. Die Schleifeinheit
13 kann in dem Gehäuse 24 gelagert sein oder in einem anderen Teil der Schleifmaschine
1. Das Gehäuse 24 könnte mit der Lagerstelle der Drehachse A des Drehtisches 10 verbunden
sein oder als separates Gehäuse ausgeführt sein. Das Gehäuse 24 kann mehrteilig ausgeführt
sein. Die Kühlvorrichtung 21 ist höhenverstellbar ausgebildet, wobei mindestens die
Höhe der Ausströmvorrichtung 211 einstellbar ist. Die zweite Kühlvorrichtung 21 ist
über ein Zuleitungssystem 28 an eine Kühlluftversorgungseinheit 27, beispielsweise
einen Lüfter oder ein Gebläse, angeschlossen. Das Zuleitungssystem 28 kann Rohre und/oder
Schläuche oder andere Kanäle beliebigen Querschnitts umfassen und auch innerhalb des
Gehäuses 24 angebracht sein. Die Kühlluftversorgungseinheit 27 ist hier als unabhängige
Einheit dargestellt, ist aber vorzugsweise außen an dem Gehäuse 24 angebracht, wobei
sie auch in dem Gehäuse 24 aufgenommen sein könnte. Die zweite Kühlvorrichtung 21
ist hier als ein zweiteiliges Teleskoprohr 213 mit einem ersten Zuführungsrohr 214
und einem zweiten Zuführungsrohr 215 ausgeführt. Die zweite Kühlvorrichtung 21 könnte
aber auch ein vielteiliges Teleskoprohr, ein elastischer Schlauch oder eine andere
längenveränderliche, insbesondere zusammen- und auseinanderschiebbare Struktur sein.
Die Teleskoprohrleitung 213 kann einen beliebigen Querschnitt, insbesondere kreisrunde,
elliptische oder rechteckige Leitungsquerschnitte haben. Hier weist das erste Zuführungsrohr
214 einen geringfügig größeren Durchmesser als das zweite Zuführungsrohr 215 auf,
so dass das zweite Zuführungsrohr 215 von unten in das erste Zuführungsrohr 214 eingeschoben
werden kann. Das Querschnittsverhältnis von erstem zu zweitem Zuführungsrohr (214,
215) könnte aber auch umgekehrt sein. Das erste Zuführungsrohr 214 ist über ein erstes
Befestigungselement 217, beispielsweise eine Rohrschelle oder eine geschraubtes Flanschverbindungselement,
fest mit dem Gehäuse 24 verbunden. Das zweite Zuführungsrohr 215 ist über ein zweites
Befestigungselement 218, beispielsweise eine Rohrschelle oder ein geschraubtes Flanschverbindungselement,
fest mit einer Frontplatte 26 verbunden. Die Frontplatte 26 ist höhenverstellbar,
also verschieblich in Richtung der Drehachse B des Ladetellers 11 an dem Gehäuse 24
geführt. Die Frontplatte 26 könnte beispielsweise in seitlichen, vertikalen Führungsschienen
35, insbesondere wie ein Schlitten, geführt sein. Die Position der Frontplatte 26
ist über eine Höheneinstelleinrichtung 25, die beispielsweise einen hydraulischen,
pneumatischen oder elektromotorischen Antrieb 32, vorzugsweise einen Linearmotor,
umfasst, veränderbar, insbesondere einstellbar. An der Frontplatte 26 könnte auch
ein zusätzlicher Antrieb vorgesehen sein, der über eine Verbindung mit dem zweiten
Zuführungsrohr 215 eine Höhenverstellbarkeit der Ausströmvorrichtung 211, relativ
zur Frontplatte 26 ermöglicht.
[0090] Die vierte Kühlvorrichtung 23 kann, beispielsweise über einen Querbalken, strukturell
mit den zweiten Kühlvorrichtungen 21 verbunden sein. Leitungsabschnitte der vierten
Kühlvorrichtung 23 können, ebenso wie die zweiten Kühlvorrichtungen, 21 mit Teleskoprohrleitungen
ausgeführt sein und zusammen mit den zweiten Kühlvorrichtungen 21, insbesondere über
dieselben Antriebe, insbesondere relativ zur Frontplatte 26 und/oder zur Abschirmvorrichtung
38, höhenverstellbar sein.
[0091] Die Ausströmvorrichtung 211 kann zwischen einer oberen Position OP und einer unteren
Position UP verfahren werden. In der unteren Position UP befindet sich die Unterkante
219 der Ausströmvorrichtung 211 unterhalb der Werkstückoberkante 121 der Werkstücke
12, während sie sich in einer oberen Position OP darüber befindet. Auf diese Weise
wird erreicht, dass der mit Werkstücken 12 bestückte Ladeteller 11 unter der zweiten
Kühlvorrichtung 21 hindurchfahren kann, wenn diese sich in der oberen Position OP
befindet. In der unteren Position UP befindet sich die Ausströmöffnung 212 in etwa
auf Höhe der Schleifzone 15. Insbesondere kann die Ausströmöffnung 212 so tief liegen,
dass die Unterkante 219 der Ausströmvorrichtung 211 in dem Bereich der Bewegungsbahn
des Ladetellers 11 eindringt. In einer solchen Position UP kann Kühlluft in die Schleifzone
15, also zwischen die Schleiffläche 141 der Schleifscheibe 14 und die Grundfläche
111 des Ladetellers 11 eingeblasen werden, um die Werkstücke 12 sowie die Schleifscheiben
14 zu kühlen. Vorzugsweise wird die Ausströmvorrichtung 211 in der unteren Position
so positioniert, dass Ausströmöffnung 212 auf Höhe der Werkzeugoberkante 121 liegt,
also zwischen der Unterseite der oberen Schleifscheibe 14 und der Oberseite des Ladetellers
11. Die obere Position OP ist hier knapp oberhalb der Oberkante der Werkstücke 12
gezeigt. Sie kann sich aber auch weiter oben befinden, insbesondere, um einen Sicherheitsabstand
zur Werkstückoberkante 121 einzuhalten. Gegebenenfalls könnte die obere Position OP
so weit oben gewählt werden, bis beispielsweise das zweite Zuführungsrohr 215 beim
Hineinschieben in das zweite Zuführungsrohr 215 zu einem Anschlagspunkt in dem ersten
Zuführungsrohr 214 kommt, oder der Schlitten 26 einen oberen Anschlagspunkt erreicht.
Die untere Position UP könnte soweit unten gewählt werden, bis die Unterkante 219
der Ausströmvorrichtung 211 mit der Oberfläche 311 der Platte 31 bzw. der Oberfläche
101 des Drehtisches 10 kollidieren würde, oder die Frontplatte 26 einen unteren Anschlagspunkt
erreicht.
[0092] Die zweite Kühlvorrichtung 21 ist so positioniert, dass die Ausströmvorrichtung 221
radial außerhalb der Umfangskontur 112 des Ladetellers 11, der sich in einer Schleifposition
S befindet, angeordnet ist. Die Ausströmvorrichtung 211 weist eine Düse 216 auf, die
auf die Schleifzone 15 ausgerichtet ist. Die Düse 216 kann verschiedene Mündungsquerschnitte,
beispielsweise einen rechteckigen oder elliptischen Querschnitt haben. Die Düse 216
kann um die Längsachse der zweiten Kühlvorrichtung 21 manuell oder automatisch drehbar
ausgebildet sein, beispielsweise um die Düse 216 ausrichten zu können. Weiterhin kann
die Düse 216 Verstellelemente, beispielsweise kippbare Lamellen, aufweisen, mit denen
der Ausströmwinkel des Kühlfluids eingestellt werden kann.
[0093] Figuren 5a und 5b zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifmaschine,
die in Figur 5a in einer Seitenansicht und in Figur 5b in einer Draufsicht dargestellt
ist. Die Zwischenkammer 37 und die Innenkammer 36 sowie Zwischenkammertüren 18 sind
hier nicht separat dargestellt. Die detaillierte Beschreibung der mit Bezugszeichen
gekennzeichneten Teile und ihrer Funktionsweise, die bereits im Zusammenhang mit den
Figuren 1a bis 1c, 2, 3, 4, 4a uns 4b erläutert wurden, werden nicht wiederholt und
gelten für die Figuren 5a und 5b entsprechend.
[0094] Eine dritte Kühlvorrichtung 22 ist über ein Drehwandelement 102, das fest mit dem
Drehtisch 10 verbunden ist, relativ zum Drehtisch 10 fest, also mit ihm mitdrehend,
angebracht. Die dritte Kühlvorrichtung 22 umfasst einen Leitungsabschnitt 223, eine
Einströmöffnung 222 und eine Ausströmvorrichtung 221, die eine Ausströmöffnung 224
aufweist. Die dritte Kühlvorrichtung 22 befindet sich in einer Außenkammer 17 bzw.
einer Schleifkammer 16, die den Ladeteller 11 in der Schleifposition S und die Schleifeinheit
13 umgibt. Die Außenkammer 17 ist durch die Außenwand 174, das Drehwandelement 102
sowie eine Außentür 19 seitlich begrenzt. Das Begrenzungsdeckenelement 176 schließt
die Außenkammer 17 nach oben ab und weist eine Zuführöffnung 175 auf. In der vorliegenden
Ausführungsform sind zwei Paare von Kühlvorrichtungen 22 vorgesehen, die symmetrisch
zum Drehwandelement 102 auf dem Drehtisch 10 angeordnet sind. Das Drehwandelement
102 verläuft in radialer Richtung des Drehtisches 10 durch die Drehachse A. Die Zuführöffnung
175 fällt immer mit einer Einströmöffnung 222 zusammen, wenn sich die Ladeteller 11
in einer Schleifposition S oder einer Ladeposition L befinden. Während der Drehtisch
10 rotiert, bewegen sich die dritten Kühlvorrichtungen 22 auf Kreisbahnen um die Drehachse
A des Drehtisches 10. Über die Zuführöffnung 175 kann ein Kühlfluid durch das Zuleitungssystem
28 aus einer Kühlluftversorgungseinheit 27 in den Leitungsabschnitt 223 einströmen,
wenn sich die Einströmöffnung 222 dieses Leitungsabschnitts mit der Zuführöffnung
175 in Deckung befindet.
[0095] Das untere Ende des Leitungsabschnitts 223, also das dem Drehtisch 10 zugewandte
Ende, mündet in eine Ausströmvorrichtung 221, die eine Düse 225 mit einer Ausströmöffnung
224 umfasst, die auf den Ladeteller 15, insbesondere in Richtung der Schleifzone 15,
ausgerichtet ist. Die Düse 225 kann verschiedene Mündungsquerschnitte, beispielsweise
einen rechteckigen oder elliptischen Querschnitt haben. Die Düse 225 kann um die Längsachse
der dritten Kühlvorrichtung 22 manuell oder automatisch drehbar ausgebildet sein,
beispielsweise um die Düse 225 ausrichten zu können. Weiterhin kann die Düse 225 Verstellelemente,
beispielsweise Lamellen, aufweisen, mit denen der Ausströmwinkel des Kühlfluids eingestellt
werden kann. Der Leitungsabschnitt 223 ist als ein vertikales Rohr mit kreisförmigem
Querschnitt ausgeführt, könnte aber beliebige andere Querschnitte annehmen, solange
die Form der Einströmöffnung 222 mit der der Zuführöffnung 175 übereinstimmt. Es ist
denkbar, Dichtungselemente, beispielsweise Dichtungslippen, an der Einströmöffnung
222 oder der Zuführöffnung 275 anzubringen, um einen verbleibenden Spalt zwischen
dem Leitungsabschnitt 223 und dem Begrenzungsdeckenelement 176 gegen den Austritt
von Kühlfluid abzudichten. Der Leitungsabschnitt 223 ist mit Befestigungselementen
226, beispielsweise Rohrschellen oder Flanschelemente mit Schraub- oder Schweißverbindung,
mit dem Drehwandelement 102 fest verbunden. Die dritte Kühlvorrichtung 22 könnte aber
beispielsweise auch direkt auf der Oberfläche 101 des Drehtisches 10, beispielsweise
mit der Unterseite der Ausströmvorrichtung 221, befestigt sein.
[0096] Figuren 6a bis 6c zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifmaschine,
die in Figur 6a in einer Draufsicht auf den Innenraum im Schnitt Y-Y, in Figur 6b
in einer Draufsicht und in Figur 6c in einer Seitenschnittansicht durch die Ebene
M dargestellt ist. Diese Ausführungsform vereint viele der Merkmale der zuvor beschriebenen
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schleifmaschine. Die detaillierte Beschreibung
der mit Bezugszeichen gekennzeichneten Teile und ihrer Funktionsweise, die bereits
im Zusammenhang mit Figuren 1a bis 1c, 2, 3, 4a uns 4b, und 5a und 5b erläutert wurden,
werden nicht wiederholt und gelten für die Figuren 6a bis 6c entsprechend. Unterschiede
oder Ergänzungen dazu werden im Folgenden beschrieben.
[0097] Die Schleifmaschine 1 ist symmetrisch zur Mittelebene M aufgebaut. Erste, zweite,
dritte und fünfte Kühlvorrichtungen 20, 21, 22, 50 sind in einer einzigen Ausführungsform
kombiniert, wobei auch jede Unterkombination möglich wäre. Es sind jeweils symmetrisch
angeordnete Paare von Kühlvorrichtungen vorgesehen. Es sind zwei verschiedene Kühlluftversorgungseinheiten
27 gezeigt, die aber auch zu einer einzigen zusammengelegt sein könnten, oder jeweils
einer einzelnen Kühlvorrichtung zugeordnet sein könnten. Dabei ist das Zuleitungssystem
28 zur Kühlvorrichtung 21 (in Figur 6b nicht dargestellt) mit regelbaren Kühlluftzufuhrklappen
30 oder Ventilen ausgestattet und führt durch das Gehäuse 24 zu einer außen, beispielsweise
seitlich am Gehäuse 24, angebrachten Kühlluftversorgungseinheit 27. Das Zuleitungssystem
28 zu den Kühlvorrichtungen 20 und 22 ist mit regelbaren Kühlluftzufuhrklappen 30,
oder Ventilen, und einem Verzweigungsrohrelement 29 ausgestattet, das jeder der Zuführöffnungen
375 und 175 Kühlluft zuleitet. Die Einströmöffnungen 202 und 222, bzw. die Querschnitte
der daran angeschlossenen Leitungsabschnitte 203 und 223, können beispielsweise im
Durchmesser und/oder der Form unterschiedlich sein. Das erste Drehwandelement 103
ist gekrümmt und folgt in etwa der Umfangskontur des Drehtisches 10. Das zweite Drehwandelement
104 ist hier als Schiebetür 105 mit zwei in radiale Richtung des Drehtisches 10 auseinander
schiebbare, oder mittels eines Antriebs fahrbare, Schiebetürelemente ausgeführt. Die
Schiebetür 105 kann in den Bereich auf der Innenseite der Außentüren 19 einfahren.
Es wäre auch denkbar das zweite Drehwandelement 104 als schwenkbare Türen zu gestalten.
Fünfte Kühlvorrichtungen 50 sind außen an der Außenwand 174 vorgesehen und haben Ausströmöffnungen
501 auf der Innenseite der Außenwand 174 auf Höhe der unteren Begrenzungsflächen 171
der Außenkammer 17, die über Verteilungskanäle mit Kühlluft versorgt werden. Von dritten
Kühlvorrichtungen 22 sind genau zwei Paare mit je einer ersten Einströmöffnung 222a
und einer zweiten Einströmöffnung 222b vorgesehen, wobei jeweils die beiden ersten
Einströmöffnungen 222a und die beiden zweiten Einströmöffnungen 222b punktsymmetrisch
zur Drehachse A des Drehtisches 10 angeordnet sind. Insbesondere sind die Kühlvorrichtungspaare
22 symmetrisch zum zweiten Drehwandelement 104 angeordnet.
[0098] Es sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schleifmaschine denkbar, bei denen
nur erste Kühlvorrichtungen, nur zweite Kühlvorrichtungen, nur dritte Kühlvorrichtungen,
erste und zweite Kühlvorrichtungen kombiniert, erste und dritte Kühlvorrichtungen
kombiniert, zweite und dritte Kühlvorrichtungen kombiniert oder alle drei Kühlvorrichtungen
kombiniert realisiert sind, jeweils mit vierten und/oder fünften Kühlvorrichtungen
zusammen.
[0099] Figur 7 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das Verfahren beginnt mit dem Bestücken 1000 des Ladetellers 11 mit Werkstücken 12,
insbesondere Schraubenfedern, die in der erfindungsgemäßen Schleifmaschine 1, insbesondere
Federendenschleifmaschine, geschliffen werden sollen. Dieses Bestücken 1000 kann manuell,
beispielsweise durch einen Bediener der Schleifmaschine 1, oder automatisiert, beispielsweise
mittels eines Roboters, geschehen. Der Ladeteller 11 ist auf einem Drehtisch 10 exzentrisch
drehbar gelagert und befindet sich zum Bestücken 1000 in einer Ladeposition L.
[0100] Anschließend findet ein Verfahren 1001 des Ladetellers 11 durch eine Außenkammer
17 in eine Schleifposition S statt, indem der Drehtisch 10 gedreht wird. Dabei fährt
der Ladeteller 11 durch eine geöffnete Außentür 19 hindurch und weiter an einer geöffneten
schwenkbaren Zwischentür 18 entlang seiner vorgegebenen Bewegungsbahn vorbei. Die
Außentür 19 kann nun, beispielsweise durch einen Antrieb, geschlossen werden, sodass
die Außenkammer 17 und eine weiter innen liegende Zwischenkammer 37 oder Innenkammer
36, insbesondere darin eventuell gefährliche, rotierende Teile wie Ladeteller 11 bzw.
Schleifscheiben 14 vorteilhaft für die Arbeitssicherheit nicht mehr von außen zugänglich
sind.
[0101] Durch Positionieren 1002 einer Abschirmvorrichtung 38, insbesondere knapp oberhalb
der Werkstückoberkante 121 der in dem Ladeteller 11 geladenen Werkstücke 12, insbesondere
durch Ansteuern des Antriebs 32 zur Absenkung der Abschirmvorrichtung 38, wird die
Schleifkammer 16 in eine Innenkammer 36 und eine Zwischenkammer 37 unterteilt, so
dass die Schleifzone 15 zumindest teilweise, insbesondere die obere Schleifzone 15a,
von der Innenkammer 36 umschlossen wird. Das Positionieren 1002 der Abschirmvorrichtung
38 kann auch bereits während des Verfahrens 1001 des Ladetellers 11 erfolgen, oder
ganz entfallen, wenn sich beispielsweise die Sorte der zu bearbeitenden Werkstücke
12 nicht verändert hat und eine Anpassung der Positionierung, insbesondere der Höhe,
der Abschirmvorrichtung 38, vorzugsweis an eine andere Federlänge, oder ein Nachjustieren
entfallen kann.
[0102] Durch Schließen 1003 der Zwischentür 18, beispielsweise durch Verschwenken um ihre
Schwenkachse D mittels eines Antriebs, wird eine Schleifkammer 16, die sich räumlich
aus der Zwischenkammer 37 und der Innenkammer 36 zusammensetzt, von der Außenkammer
17 räumlich abgetrennt. Die Zwischenkammer 37 umschließt bei geschlossenen Zwischentüren
18 die untere Schleifzone 15b. Auf diese Weise wird die komplette Schleifzone 15,
also die obere Schleifzone 15a und die untere Schleifzone 15b, in denen das Schleifen
1004 der Werkstücke 12 durch die Schleifeinheit 13 stattfindet, in der Schleifkammer
16 eingeschlossen, so dass die Außenkammer 17 und die Umgebung der Schleifmaschine
1 gegen Schleifstaub, Schleifpartikel, Funken, Abluft und/oder Kühlflüssigkeit im
Wesentlichen abgedichtet sind. Auch bei geöffneten Zwischentüren 18 ist die Umgebung
der Schleifmaschine 1 noch gegen Schleifstaub, Schleifpartikel, Funken, Abluft und/oder
Kühlflüssigkeit im Wesentlichen abgedichtet, solange die Außentüren 19 geschlossen
sind.
[0103] Die Verfahrensschritte des Positionierens 1002 der Abschirmvorrichtung 38 und des
Schließens 1003 der Zwischentür 18 können auch in umgekehrter Reihenfolge oder gleichzeitig
ausgeführt werden. Ein Werkstück 12, mit dem der Ladeteller 11 bestückt ist, durchläuft
beim Verfahren 1001 des Ladetellers 11 aus einer Ladeposition L in eine Schleifposition
S insbesondere drei Kammern, nämlich zuerst die Außenkammer 17 und dann die Zwischenkammer
37, um schließlich zumindest teilweise innerhalb der Innenkammer 36 geschliffen zu
werden. Nach dem Schleifen 1004 werden beim Verfahren 1006 des Ladetellers 11 die
drei Kammern vorzugsweise in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen. Die Außentüren 19,
Zwischentüren 18 und die Abschirmvorrichtung 38 können, insbesondere in Abhängigkeit
von der Position des Ladetellers 11, aufeinander abgestimmt zeitlich versetzt geöffnet
oder geschlossen bzw. positioniert werden, wodurch ein möglichst schnelles Verfahren
1001, 1006 des Ladetellers 11 und eine kurze Umrüstzeit der Schleifmaschine erreicht
werden kann.
[0104] Während des Schleifens 1004 schirmt die Abschirmvorrichtung 38 die Zwischenkammer
37 gegen den Austritt von Schleifstaub, Schleifpartikeln, Funken, Abluft und/oder
Kühlflüssigkeit aus der oberen Schleifkammer 15a ab. Gleichzeitig verhindert die geschlossene
Zwischenkammer 37, dass Schleifstaub, Schleifpartikel, Funken, Abluft oder Kühlflüssigkeit
aus der unteren Schleifzone 15b aus der Schleifmaschine 1 austreten. Durch Aktivieren
einer in die Zwischentür 18 integrierten ersten Kühlvorrichtung 20 können während
des Schleifens 1004 die Werkstücke 12 und/oder der Ladeteller 11 gekühlt werden, vorzugsweise
durch Einblasen von Kühlluft, insbesondere zwischen die Unterseite 114 des Ladetellers
11 und die Drehtischoberfläche 101, vorzugsweise in die untere Schleifzone 15b. Zu
Beginn des Grobschleifens 1004a könnte die Kühlluftzufuhr zu ersten Kühlvorrichtungen
20, die an oder in den geschlossenen Zwischentüren 18 vorgesehen sein können, vorzugsweise
durch Öffnen von Kühluftzufuhrklappen 30 im Zuleitungssystem, d.h. durch Steuern bzw.
Regeln des Anstellwinkels der Klappen relativ zur vorgesehenen Strömungsrichtung des
Kühlfluids, eingeschaltet oder erhöht werden.
[0105] Das Schleifen 1004 kann in ein Grobschleifen 1004a und ein Feinschleifen 1004b unterteilt
werden, wobei mögliche Parameter, um eine gröbere oder feinere Schliffoberfläche auf
dem Werkstück 12 zu erzeugen, eine unterschiedlich große Zustellgeschwindigkeit der
Schleifscheiben 14, und damit mehr oder weniger Abrieb an den Werkstücken 12, und/oder
Drehgeschwindigkeiten des Ladetellers 11 und/oder Schleifscheiben 14 umfassen. Insbesondere
während eines Grobschleifens 1004a entwickeln sich viel Schleifstaub, Funken und/oder
verbrauchte Kühlflüssigkeit, die durch die Abschirmvorrichtung 38 schon hauptsächlich
innerhalb Innenkammer 36 verbleiben, aufgrund der geschlossen Zwischentüren 18 zumindest
aber innerhalb der Zwischenkammer 37 verbleiben. Die beim Schleifen 1004, insbesondere
während des Grobschleifens 1004a, entstehende Reibungswärme erhitzt die Werkstücke
12, die über die erste Kühlvorrichtung 20, insbesondere über Belüftungsschlitze in
den geschlossenen Zwischentüren 18, gekühlt werden können, wobei auch andere Kühlvorrichtungen
21, 22, 23, 50 zur Kühlung beitragen können. Ein Absaugen von Schleifstaub aus der
Schleifmaschine 1 erfolgt zusammen mit eingeblasener Kühlluft durch eine Absaugöffnung
33.
[0106] Aufgrund einer Erhöhung 1009 oder eines Einschaltens der Kühlluftzufuhr zu der in
die Zwischentüren 18 integrierten ersten Kühlvorrichtung 20, möglicherweise aber auch
zu den zweiten, dritten, vierten und/oder fünften Kühlvorrichtungen 21, 22, 23, 50,
vorzugsweise durch Öffnen von Kühluftzufuhrklappen 30, werden Werkstücke 12 und/oder
der Ladeteller 11, vorzugsweise die untere Schleifzone 15b, verstärkt gekühlt. Nach
dem Schleifen 1004, vorzugsweise bereits am Ende des Grobschleifens 1004a, der Werkstücke
12 kann mit einer Reduktion 1009 oder einem Ausschalten der Kühlluftzufuhr zu der
ersten Kühlvorrichtung 20, möglicherweise aber auch zu den den zweiten, dritten, vierten
und/oder fünften Kühlvorrichtungen 21, 22, 23, 50 vorzugsweise durch Schließen von
Kühluftzufuhrklappen 30, verhindert werden, dass während des Feinschleifens 1004b
eine überflüssige Kühlung stattfindet, die unnötige Energie benötigen würde oder sich
beim Verfahren 1006 des Ladetellers 11 mit den geschliffenen Werkstücken 12 in eine
Ladeposition L Kühlluft überflüssigerweise aus den Zuführöffnungen 175 in die Außenkammer
17 oder die Zwischenkammer 37 geblasen wird.
[0107] Während des Feinschleifens 1004b kann bereits ein Öffnen 1005 der schwenkbaren Zwischentüren
18 stattfinden (Variante A, Figur 7). Dadurch, dass Außentüren 19 zu diesem Zeitpunkt
geschlossen sein können, ist die Arbeitssicherheit insofern gegeben, dass die Schleifzone
15, insbesondere rotierende Teile wie Ladeteller 11 und/oder Schleifscheiben 14, nicht
frei von außerhalb der Schleifmaschine 1 zugänglich sind. Die Schleifzone 15 ist durch
die geschlossenen Außentüren 19 weiterhin eingeschlossen, sodass Schleifstaub, Funken
Abluft oder Kühlflüssigkeit im Wesentlichen nicht nach außen dringen können. Die Abschirmvorrichtung
38 beschränkt deren Ausbreitung, zumindest aus der oberen Schleifzone 15a, auch während
des Feinschleifens 1004b auf den Bereich innerhalb der Innenkammer 36. Es ist aber
auch möglich, das Öffnen 1005 der Zwischentüren 18 erst nach Beendigung des Feinschleifens
1004b durchzuführen (Variante B, Figur 7).
[0108] Nach Beenden des Schleifens 1004, insbesondere des Feinschleifens 1004b, kann ein
Verfahren 1006 des Ladetellers 11 mit den geschliffenen Werkstücken 12 an der geöffneten
Zwischentüren 18 vorbei und durch eine geöffnete Außentür 19 hindurch in eine Ladeposition
L durch Drehung des Drehtisches 10 erfolgen. In der Ladeposition L kann das Entladen
1007 der Werkstücke 12 aus dem Ladeteller 11, wiederum manuell oder maschinell, erfolgen.
[0109] Nach dem Verfahren 1001 des Ladetellers 11 in eine Schleifposition S, kann durch
Absenken 1010 einer zweiten Kühlvorrichtung 21, insbesondere einer Düse 216 für Kühlluft,
in eine untere Position UP im Bereich der Höhe des Ladetellers 11, eine verbesserte
Kühlung der Werkstücke 12 erreicht werden. Nach dem Schleifen 1004 der Werkstücke
12, wobei ein Grobschleifen 1004a und ein Feinschleifen 1004b vorgesehen sein könnten,
erfolgt ein Anheben 1011 der Kühlvorrichtung 21 in eine obere Position OP. In dieser
Position der zweiten Kühlvorrichtung 21 kann der Ladeteller 11 mit Werkstücken 12,
insbesondere einer Werkstückoberkante 121, an einem unteren Ende der Kühlvorrichtung
21, insbesondere deren Unterkante 219 der Ausströmvorrichtung 211, vorbeifahren, weil
die Ausströmvorrichtung 211 sich in einer oberen Position OP nicht in er Bewegungsbahn
des Ladeteller 11 befindet. Dadurch kann weder beim Verfahren 1006 in eine Ladeposition
L, noch beim Verfahren 1001 eine Schleifposition S der Ladeteller 11 einer zweiten
Kühlvorrichtung 21 kollidieren. Das Absenken 1010 und Anheben 1011 kann zusammen mit
dem Positionieren 1002 der Abschirmvorrichtung 38, insbesondere durch das Ansteuern
gemeinsamer Antriebe, erfolgen.
[0110] Nach dem Bestücken 1000 des Ladetellers 11 mit Werkstücken 12 in einer Ladeposition
L, kommt der Ladeteller 11 nach dem Verfahren 1001 durch Drehung des Drehtisches 10
in eine Schleifposition S. In dieser Position fallen die Einströmöffnungen 222 einer
dritten Kühlvorrichtung 22, die am Drehtisch 10 angebracht ist, mit Zuführöffnungen
175 in einer Außenkammer 17 zusammen. Dadurch ergibt sich ein durchgehender Leitungskanal
für Kühlluft aus einer Kühlluftversorgungseinrichtung 27 bis zu Ausströmöffnungen
224 der dritten Kühlvorrichtungen 22. Aufgrund einer Erhöhung 1008 der Kühlluftzufuhr
zu den Kühlvorrichtungen 22, vorzugsweise durch Öffnen von Kühluftzufuhrklappen 30,
wird ein mit Werkstücken 12 bestückter Ladeteller 11, insbesondere durch Düsen 225
für Kühlluft, die in den Ausströmöffnungen 224 vorgesehen sein können, gekühlt. Nach
dem Schleifen 1004 der Werkstücke kann mit einer Reduktion 1009 der Kühlluftzufuhr
zu der Kühlvorrichtung 22, vorzugsweise durch Schließen von Kühluftzufuhrklappen 30,
verhindert werden, dass sich beim Verfahren 1006 des Ladetellers 11 mit den geschliffenen
Werkstücken 12 in eine Ladeposition L Kühlluft überflüssigerweise aus den Zuführöffnungen
175 in die Außenkammern 17 oder die Schleifkammer 16 geblasen wird. Während des Verfahrens
1001, 1006 des Ladetellers 11, also einer Drehung des Drehtisches 10, befinden sich
die Einströmöffnungen 222 nicht mit Zuführöffnungen 175 in Deckung.
[0111] An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich
alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten
Details als wesentlich für die Erfindung beansprucht werde. Abänderungen hiervon sind
dem Fachmann geläufig.
Bezugszeichenliste
[0112]
- 1
- Schleifmaschine
- 10
- Drehtisch
- 11
- Ladeteller
- 12
- Werkstück
- 13
- Schleifeinheit
- 14
- Schleifscheibe
- 15
- Schleifzone
- 15a
- obere Schleifzone
- 15b
- untere Schleifzone
- 16
- Schleifkammer
- 17
- Außenkammer
- 18
- Zwischentür
- 19
- Außentür
- 20
- erste Kühlvorrichtung
- 21
- zweite Kühlvorrichtung
- 22
- dritte Kühlvorrichtung
- 23
- vierte Kühlvorrichtung
- 24
- Gehäuse
- 25
- Höheneinstelleinrichtung
- 26
- Frontplatte
- 27
- Kühlluftversorgungseinheit
- 28
- Zuleitungssystem
- 29
- Verzweigungsrohrelement
- 30
- Kühlluftzufuhrklappen
- 31
- Tischplatte
- 32
- Antrieb
- 33
- Absaugöffnung
- 34
- Werkstückaufnahmevorrichtung
- 35
- Führungsschiene
- 36
- Innenkammer
- 37
- Zwischenkammer
- 38
- Abschirmvorrichtung
- 39
- Einlaufvorrichtung
- 40
- Schleifspindel
- 41
- Schleifscheibenantrieb
- 50
- fünfte Kühlvorrichtung
- 101
- Drehtischoberfläche
- 102
- Drehwandelement
- 103
- erstes Drehwandelement
- 104
- zweites Drehwandelement
- 105
- Schiebetür
- 111
- Grundfläche des Ladetellers
- 112
- Umfangskontur des Ladetellers
- 113
- Oberseite des Ladetellers
- 114
- Unterseite des Ladetellers
- 121
- Werkstückoberkante
- 122
- Werkstückunterkante
- 141
- Schleiffläche der Schleifscheibe
- 142
- Umfangskontur der Schleifscheibe
- 171
- untere Begrenzungsfläche der Außenkammer
- 172
- obere Begrenzungsfläche der Außenkammer
- 173
- Türflügelraum
- 174
- Außenwand
- 175
- Zuführöffnung
- 176
- Deckenelement
- 181
- Türinnenfläche
- 182
- Türflügel
- 183
- Türunterkante
- 184
- Türoberkante
- 185
- Türvorderkante
- 201
- Ausströmöffnung
- 202
- Einströmöffnung
- 203
- Leitungsabschnitt
- 204
- Verteilungskanal
- 211
- Ausströmvorrichtung
- 212
- Ausströmöffnung
- 213
- Teleskoprohrleitung
- 214
- erstes Zuführungsrohr
- 215
- zweites Zuführungsrohr
- 216
- Düse
- 217
- erstes Befestigungselement
- 218
- zweites Befestigungselement
- 219
- Unterkante
- 221
- Ausströmvorrichtung
- 222
- Einströmöffnung
- 223
- Leitungsabschnitt
- 222a
- erste Einströmöffnung
- 222b
- zweite Einströmöffnung
- 223
- Leitungsabschnitt
- 224
- Ausströmöffnung
- 225
- Düse
- 226
- Befestigungselement
- 231
- Ausströmöffnung
- 311
- Tischplattenoberfläche
- 312
- Ausnehmung
- 371
- untere Begrenzungsfläche der Zwischenkammer
- 372
- obere Begrenzungsfläche der Zwischenkammer
- 373
- seitliche Begrenzungsfläche der Zwischenkammer
- 375
- Zuführöffnung
- 501
- Ausströmöffnung
- A
- Drehachse des Drehtisches
- B
- Drehachse des Ladetellers
- C
- Drehachse der Schleifscheibe
- D
- Schwenkachse der Zwischentür
- E
- Drehrichtung des Ladetellers
- F
- Drehrichtung des Drehtisches
- M
- Mittelebene der Schleifmaschine
- L
- Ladeposition des Ladetellers
- S
- Schleifposition des Ladetellers
- G
- geschlossener Zustand der Zwischentür
- O
- geöffneter Zustand der Zwischentür
- 1000
- Bestücken des Ladetellers mit Werkstücken
- 1001
- Verfahren des Ladetellers in eine Schleifposition
- 1002
- Positionieren der Abschirmvorrichtung
- 1003
- Schließen der Zwischentür
- 1004
- Schleifen der Werkstücke
- 1004a
- Grobschleifen
- 1004b
- Feinschleifen
- 1005
- Öffnen der Zwischentür
- 1006
- Verfahren des Ladetellers in eine Ladeposition
- 1007
- Entladen des Ladetellers
- 1008
- Erhöhung der Kühlluftzufuhr
- 1009
- Reduktion der Kühlluftzufuhr
- 1010
- Absenken der Kühlvorrichtung
- 1011
- Anheben der Kühlvorrichtung
1. Schleifmaschine (1), insbesondere Federendenschleifmaschine, umfassend:
- einen um eine Drehachse (A) drehbar gelagerten Drehtisch (10),
- mindestens einen Ladeteller (11) zur Bestückung mit Werkstücken (12), insbesondere
Schraubenfedern,
o der exzentrisch in dem Drehtisch (10) um eine Drehachse (B) drehbar gelagert ist,
o wobei die Drehachsen (A,B) des Drehtisches (10) und des Ladetellers (11) parallel
zueinander sind und
o der Ladeteller (11) durch Drehung des Drehtisches (10) von einer Ladeposition (L)
in eine Schleifposition (S) verfahrbar ist,
- eine Schleifeinheit (13) mit mindestens einer um eine Drehachse (C) drehbar gelagerten
Schleifscheibe (14),
o wobei die Drehachse (C) der Schleifscheibe (14) im Wesentlichen parallel zur Drehachse
(B) des Ladetellers (11) ist und
o die Schleifscheibe (14) mit mindestens einem Werkstück (12) in einer Schleifzone
(15) in Schleifkontakt kommt, wenn sich der mit Werkstücken bestückte Ladeteller (11)
in einer Schleifposition (S) befindet,
- eine Schleifkammer (16), die die Schleifzone (15) einschließt,
wobei eine Innenkammer (36), die die Schleifzone (15) zumindest teilweise umschließt,
und eine Zwischenkammer (37) durch eine Abschirmvorrichtung (38) voneinander abgrenzbar
sind,
- mindestens eine Außenkammer (17), die die Zwischenkammer (37) zumindest teilweise
umschließt,
wobei die Zwischenkammer (37) mindestens eine Zwischentür (18) aufweist, die die Außenkammer
(17) von der Zwischenkammer (37) trennt.
2. Schleifmaschine (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Zwischentür (18) schwenkbar ist, wobei deren Schwenkachse (D)
vorzugsweise parallel zur Drehachse (A) des Drehtisches (10) ist.
3. Schleifmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Türunterkante (183) der Zwischentür (18) unterhalb der Oberseite (113) des Ladetellers
(11) verläuft, insbesondere unterhalb des Ladetellers (11) verläuft, vorzugsweise
mit einer Oberfläche des Drehtisches (10) und/oder einer Tischplatte (31) bündig abschließt.
4. Schleifmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
seitliche Begrenzungsflächen (373) der Zwischenkammer (37) durch Türinnenflächen (181)
zweier Zwischentüren (18) gebildet werden, die im geschlossenen Zustand (G) aneinander
oder an weitere Begrenzungswandelemente der Zwischenkammer (37) bündig anschließen,
insbesondere an Seitenflächen von Drehwandelementen (102), die auf dem Drehtisch (10)
relativ zum Drehtisch (10) fest angebracht sind.
5. Schleifmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Ladeteller (11) und die mindestens eine Zwischentür (18) so angeordnet und aufeinander
abgestimmt sind, dass im geöffneten Zustand (O) der mindestens einen Zwischentür (18)
ein Ladeteller (11) an der Zwischentür (18) vorbei
- aus einer Ladeposition (L) außerhalb der Schleifkammer (16) in eine Schleifposition
(S) innerhalb der Schleifkammer (16) und/oder
- aus einer Schleifposition (S) innerhalb der Schleifkammer (16) in eine Ladeposition
(L) außerhalb der Schleifkammer (16) verfahrbar ist.
6. Schleifmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Außenkammer (17) mindestens eine, vorzugsweise schwenkbare, Außentür
(19) aufweist,
an der, im geöffneten Zustand der Außentür (19), ein Ladeteller (11) vorbei
- aus einer Ladeposition (L) außerhalb der Außenkammer (17) in eine Schleifposition
(S) innerhalb der Schleifkammer (16) und/oder
- aus einer Schleifposition (S) innerhalb der Schleifkammer (16) in eine Ladeposition
(L) außerhalb der Außenkammer (17) verfahrbar ist.
7. Schleifmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Zwischentür (18) eine Kühlvorrichtung (20) aufweist, beispielsweise
zur Kühlung von Werkstücken (12) und/oder des Ladetellers (11).
8. Schleifmaschine (1) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlvorrichtung (20) mindestens eine Ausströmöffnung (201) für ein Kühlfluid,
vorzugsweise Kühlluft, aufweist, die insbesondere in Richtung der Schleifzone (15)
ausgerichtet, vorzugsweise in etwa auf Höhe der unteren Schleifzone (15b) ausgebildet,
weiter vorzugsweise an oder entlang der Türunterkante (183) der Zwischentür (18),
insbesondere als Belüftungsschlitz entlang der inneren Türunterkante (183), ausgebildet
ist.
9. Schleifmaschine (1) nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kühlvorrichtung (20) eine Einströmöffnung (202) für ein Kühlfluid, vorzugsweise
Kühlluft, aufweist, die im geschlossenen Zustand (G) der Zwischentür (18) mit einer
Zuführöffnung (375) für das Kühlfluid, die in einer oberen oder unteren Begrenzungsfläche
(371, 372) der Zwischenkammer (37) ausgebildet ist, zusammenfällt, wobei die Einströmöffnung
(202) vorzugsweise bündig mit der Türoberkante (184) der Zwischentür (18) ausgebildet
ist.
10. Schleifmaschine (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausströmöffnung (201) mit der Einströmöffnung (202) über einen in die Zwischentür
(18) integrierten Leitungsabschnitt (203), insbesondere ein parallel zur Schwenkachse
(D) der Zwischentür (18) verlaufendes Rohr, verbunden ist.
11. Schleifmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
seitliche Begrenzungsflächen (373) der Zwischenkammer (37), insbesondere die Türinnenfläche
(181) der Zwischentür (18), an die Umfangskontur (112) des Ladetellers (11), wenn
dieser sich in einer Schleifposition (S) befindet, angepasst sind.
12. Schleifmaschine (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine Zwischentür (18) einen Türflügel (182) aufweist, der zur Schleifzone
(15) hin gekrümmt ist und/oder in Richtung senkrecht zur Schwenkachse (D) einen Knick
aufweist.
13. Schleifmaschine (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Volumenstrom der Kühlluft durch die Ausströmöffnung (201), vorzugsweise über Kühluftzufuhrklappen
(30) im Zuleitungssystem (28) und/oder in dem Leitungsabschnitt (203), weiter vorzugsweise
für jede der Ausströmöffnungen (201) individuell, einstellbar, insbesondere regelbar,
ist.
14. Verfahren zum Betrieb einer Schleifmaschine, insbesondere einer Federendenschleifmaschine,
insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, folgende Schritte umfassend:
a) Bestücken (1000) eines auf einem Drehtisch (10) exzentrisch drehbar gelagerten
Ladetellers (11) mit Werkstücken (12), vorzugsweise Schraubenfedern, in einer Ladeposition
(L),
b) Verfahren (1001) des Ladetellers (11) durch eine Außenkammer (17) in eine Schleifposition
(S) in einer Schleifkammer (16) durch Drehung des Drehtisches (10),
c) Positionieren (1002) einer Abschirmvorrichtung (38), so dass eine Innenkammer (36),
die die Schleifzone (15), vorzugsweise eine obere Schleifzone (15a), zumindest teilweise
umschließt, und eine Zwischenkammer (37) voneinander abgegrenzt werden,
d) Schließen (1003) mindestens einer Zwischentür (18), die vorzugsweise eine Kühlvorrichtung
(20) aufweist, sodass die Außenkammer (17) von der Zwischenkammer (17) räumlich getrennt
wird,
e) Schleifen (1004) der Werkstücke (12) in der Schleifkammer (16), wobei die Abschirmvorrichtung
(38) die Zwischenkammer (37) gegenüber der Schleifzone (15), vorzugsweise der oberen
Schleifzone (15a), zumindest teilweise abschirmt und vorzugsweise ein Kühlen der Schleifzone
(15), vorzugsweise der unteren Schleifzone (15b), und/oder des Ladetellers (11) durch
die Kühlvorrichtung (20) erfolgt,
f) Öffnen (1005) der mindestens einen Zwischentür (18),
g) Verfahren (1006) des Ladetellers (11) mit den geschliffenen Werkstücken (12), vorzugsweise
durch eine Außenkammer (17), in eine Ladeposition (L) durch Drehung des Drehtisches
(10),
h) Entladen (1007) der Werkstücke (12) aus dem Ladeteller (11).
15. Verfahren nach Anspruch 14, insbesondere zum Betrieb einer Schleifmaschine, insbesondere
einer Federendenschleifmaschine, insbesondere nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schleifen (1004) der Werkstücke in mehreren nacheinander geschalteten Schleifschritten,
insbesondere einem Grobschliffschritts (1004a) und einem Feinschliffschritt (1004b),
durchgeführt wird, wobei
- zu Beginn eines Grobschliffschritts (1004a) eine Erhöhung (1008) oder ein Einschalten
der Kühlluftzufuhr zu Kühlvorrichtungen (20) der Zwischentüren (18), vorzugsweise
durch Öffnen von Kühluftzufuhrklappen (30), erfolgt und
- am Ende des Grobschliffschritts (1004a) eine Reduzierung (1009) oder ein Ausschalten
der Kühlluftzufuhr zu Kühlvorrichtungen (20) der Zwischentüren (18), vorzugsweise
durch Schließen von Kühlluftzufuhrklappen (30), erfolgt.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, insbesondere zum Betrieb einer Schleifmaschine,
insbesondere einer Federendenschleifmaschine, insbesondere nach einem der Ansprüche
1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schleifen (1004) der Werkstücke in mehreren nacheinander geschalteten Schleifschritten
durchgeführt wird, wobei
- während eines Grobschliffschritts (1004a) die mindestens eine Zwischentür (18) geschlossen
ist und
- während eines Feinschliffschritts (1004b), in dem beispielsweise weniger Schleifstaub
anfällt als im Grobschliffschritt (1004a), bereits geöffnet wird.
17. Schleifmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schleifzone (15) auf einen radialen Überlappungsbereich der mindestens einen,
vorzugsweise kreiszylinderförmigen, Schleifscheibe (14) mit einem, vorzugsweise kreiszylinderförmigen,
Ladeteller (11), der sich in einer Schleifposition (S) befindet, begrenzt ist und/oder
die Schleifzone (15) sich zwischen einer dem Ladeteller (11) zugewandten Schleiffläche
(141) der mindestens einen Schleifscheibe (14) und einer Grundfläche (111) eines Ladetellers
(11) erstreckt und/oder die Schleifeinheit (13) zwei drehbar gelagerte Schleifscheiben
(14) umfasst, die Werkstücke (12) gleichzeitig jeweils mit einem Teil ihrer dem Ladeteller
(11) zugewandten Schleiffläche (141) schleifen, wenn der Ladeteller (11) sich in einer
Schleifposition (S) befindet und/oder
die mindestens eine Schleifscheibe (14) entlang ihrer Drehachse (C) verschieblich
gelagert, insbesondere in ihrem axialen Abstand zu einem Ladeteller (11) veränderlich
einstellbar, insbesondere automatisch zustellbar, ist.