CH716134B1

CH716134B1 - Grinding head for machining workpieces.

Info

Publication number: CH716134B1
Application number: CH00838/20A
Authority: CH
Inventors: Vogelsang Bruno
Original assignee: Verwo Ag
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2020-11-13
Also published as: WO2022008455A1; EP4178761A1; EP4178761B1; EP4178761C0

Abstract

Der Schleifkopf dient für die maschinelle Bearbeitung von Werkstücken, um Schleifwege oder Schleifpfade in dieselben zu schleifen. Er besteht aus einem Trägerkörper (1) und einem Aufsatz (2) mit Führungsmittel (3) zur Führung eines Schleifbandes (4) vor und nach seiner Schleifstelle (5). Ausserhalb des Führungsprismas (3) sind Mittel (6, 7) für das Spenden sowie jenseits des Führungsmittels (3) für das Entgegennehmen von Schleifband (4) angeordnet. Als Besonderheit ist das Schleifband (4) stromlos nachstellbar, mittels pneumatischem oder hydraulischem Druck.The grinding head is used for machining workpieces in order to grind grinding paths or grinding paths into the same. It consists of a support body (1) and an attachment (2) with guide means (3) for guiding a grinding belt (4) before and after its grinding point (5). Means (6, 7) for dispensing are arranged outside the guide prism (3) and on the other side of the guide means (3) for receiving grinding belt (4). As a special feature, the sanding belt (4) can be readjusted without current, using pneumatic or hydraulic pressure.

Description

[0001] Diese Erfindung betrifft einen Schleifkopf für das maschinelle Bearbeiten von Werkstücken, um darin längs einer vorgegebenen Spur eine Schleifspur anzulegen. Solche Schleifspuren werden benötigt, um Dichtungen aufzunehmen, etwa in der Vakuumtechnik oder auch umgekehrt, um erhöhte Innendrücke gegen aussen abzudichten. This invention relates to a grinding head for machining workpieces to create a grinding track therein along a predetermined track. Such grinding marks are required in order to accommodate seals, for example in vacuum technology or vice versa, in order to seal off increased internal pressures from the outside.

[0002] Schleifköpfe sind bisher bekannt und werden ausschliesslich auf eigens dafür vorgesehenen Maschinen eingesetzt. Sie beinhalten ein Prisma, um dessen äussere Spitze ein Schleifband läuft, welches gleich beschaffen sein kann wie die üblichen Schleifblätter oder Schleifpapiere. Meist weist das Schleifband eine textile Unterlage auf, auf deren einen Seite eine körnige Struktur aufgebracht ist. Ein solches etwa 1 bis 6 mm breites Schleifband läuft dann vorne um die gerundete Spitze des Prismas am Schleifkopf. Auf einer Seite des Prismas ist eine Schleifband-Spenderrolle angeordnet, ab welcher das Schleifband nach vorne um die gerundete Spitze des Prismas geführt ist und hernach auf der anderen Seite des Prismas zurück an eine Aufwickelrolle geführt ist, nach dem gleichen Prinzip, wie ein Schreibmaschinen-Farbband von einer Rolle über die Schreibstelle zur anderen aufwickelnden Rolle geführt ist. [0002] Grinding heads are known so far and are used exclusively on specially designed machines. They contain a prism, around the outer tip of which a sanding belt runs, which can be made the same as the usual sanding sheets or sandpaper. The sanding belt usually has a textile backing, on one side of which a granular structure is applied. Such an approximately 1 to 6 mm wide sanding belt then runs around the front around the rounded tip of the prism on the sanding head. On one side of the prism a sanding belt dispenser roll is arranged, from which the sanding belt is guided forward around the rounded tip of the prism and then fed back to a winding roll on the other side of the prism, according to the same principle as a typewriter Ribbon is passed from a roll over the writing point to the other winding roll.

[0003] Der Schleifkopf wird mit dieser mit Schleifband überspannten Prismaspitze längs eines Schleifpfades geführt, um eine Schleifspur auf dem Werkstück zu erzeugen, was die Schleifmaschine vollführt, in welche der Schleifkopf eingespannt ist. Die Schleifmaschine kann hierzu programmgesteuert den Schleifkopf in allen Richtungen und Ebenen hin und her verschieben und je nach Schleifmaschine auch um eine oder gar um alle Achsen drehen. Die Werkzeugmaschine verfügt über einen Stromanschluss, mittels dessen der eingespannte Schleifkopf mit elektrischer Energie versorgt werden kann. Die elektrische Energie wird dafür benötigt, einen Nachstell-Mechanismus am Schleifkopf anzutreiben. Wenn nämlich nach einem gewissen zurückgelegten Schleifweg das Schleifband an der schleifenden Stelle abgenützt ist, muss das Schleifband am Prisma nachgestellt werden. Hierzu wird mittels eines elektrischen Motors, zum Beispiel mittels eines Schrittmotors, im Innern des Schleifkopfes das Schleifband um jeweils mindestens eine Schleifstelle nachgestellt, durch Aufwickeln und Nachziehen des Schleifbandes über die Schleifstelle, das heisst über die gerundete Spitze am Prisma und Abrollen von Schleifband um einen solchen kleinen Weg der Schleifstelle von der Schleifbandrolle. Dieser Vorgang wiederholt sich Dutzende Male, bis die Schleifbandrolle vollends aufgebraucht ist. Es handelt sich bei dieser Schleifmaschine um eine sogenannte stand-alone-Maschine, die also nur gerade für diese Bearbeitung, nämlich das Schleifen einer Schleifspur auf dem Werkstück, eingesetzt wird. The grinding head is guided with this prism tip spanned with grinding belt along a grinding path in order to produce a grinding track on the workpiece, which is carried out by the grinding machine in which the grinding head is clamped. The grinding machine can move the grinding head to and fro in all directions and levels under program control and, depending on the grinding machine, also rotate around one or even all axes. The machine tool has a power connection by means of which the clamped grinding head can be supplied with electrical energy. The electrical energy is required to drive an adjustment mechanism on the grinding head. If after a certain amount of sanding path the sanding belt is worn out at the sanding point, the sanding belt must be readjusted on the prism. For this purpose, the grinding belt is readjusted by at least one grinding point inside the grinding head by means of an electric motor, for example by means of a stepper motor, by winding and tightening the grinding belt over the grinding point, i.e. over the rounded tip on the prism and unrolling the grinding belt around one such a small path of the grinding point from the grinding belt roll. This process is repeated dozens of times until the sanding belt roll is completely used up. This grinding machine is a so-called stand-alone machine that is only used for this type of processing, namely the grinding of a grinding track on the workpiece.

[0004] Wird nun ein Werkstück mit spanabhebenden Bearbeitungen mittels einer Werkzeugmaschine, etwa einer CNC-Fräsmaschine oder auf einer CNC-Drehmaschine, bearbeitet, und fallen dann im Zuge des Arbeitsfortschrittes Schleifarbeiten an, wenn etwa eine Schleifspur auf eine Dichtfläche geschliffen werden soll, so muss das Werkstück aus der CNC-Fräsmaschine oder aus der Drehmaschine ausgespannt werden und hernach in der Schleifmaschine eingespannt werden. Während des Zeitfensters, das für die Schleifarbeiten benötigt wird, lohnt es sich meistens nicht, die Fräsmaschine oder die Drehmaschine mit anderen Werkstücken zu bespannen und an diesen Maschinen überhaupt neue Arbeiten zu beginnen. Zu kurz sind die zeitlichen Unterbrüche durch das Schleifen auf der stand-alone-Schleifmaschine. Die meist teure Fräsmaschine oder die Drehmaschine bleiben eine zeitlang unbenützt und unausgelastet. Ausserdem müssen insgesamt die Werkstücke ausgespannt, in der Schleifmaschine eingespannt und hernach für die weitere Bearbeitung erneut in die CNC-Fräsmaschine oder Drehmaschine eingespannt werden. Jedes Einspannen eines Werkstückes in eine Maschine birgt aber potentielle Fehlerquellen und ist anspruchsvoll. Damit geht erstens wertvolle Zeit verloren, zweitens besteht die Gefahr, beim Einspannen einen Fehler zu begehen, und drittens entstehen je nach dem entsprechende Kosten. If a workpiece is now machined with machining operations by means of a machine tool, such as a CNC milling machine or on a CNC lathe, and then in the course of work progress, grinding work occurs when, for example, a grinding track is to be ground on a sealing surface, so the workpiece must be unclamped from the CNC milling machine or from the lathe and then clamped in the grinding machine. During the time window that is required for the grinding work, it is usually not worthwhile to cover the milling machine or the lathe with other workpieces and to start new work on these machines at all. The time interruptions caused by grinding on the stand-alone grinding machine are too short. The usually expensive milling machine or lathe remains unused and underutilized for a while. In addition, the workpieces as a whole must be unclamped, clamped in the grinding machine and then clamped again in the CNC milling machine or lathe for further processing. Each clamping of a workpiece in a machine harbors potential sources of error and is demanding. Firstly, valuable time is lost, secondly, there is a risk of making a mistake when clamping, and thirdly, depending on the relevant costs.

[0005] Die Aufgabe dieser Erfindung ist es deshalb einen Schleifkopf zu schaffen, der die mit den Schleifarbeiten verbundenen Arbeitsschritte auf ein Minimum reduziert, unter wesentlicher Einsparung von Aufwand und Kosten. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Schleifkopf anzugeben, mittels dem sich potentielle Fehlerquellen in der Bereitstellung des Werkstücks minimieren lassen. Es wäre vorteilhaft, einen Schleifkopf zu haben, der die genau gleichen Schleifarbeiten ausführen kann wie ein herkömmlicher Schleifkopf, der aber ohne elektrische Energie auskäme und deshalb auf einer Fräsmaschine oder an einer Drehmaschine bzw. Drehbank eingesetzt werden könnte, wo keine elektrische Energie an der Einspannvorrichtung für das Bearbeitungswerkzeug oder überhaupt an der Maschine verfügbar ist. Könnte man die Schleifarbeiten direkt auf einer Werkzeugmaschine wie einer Fräsmaschine oder einer Drehmaschine durchführen, ohne zwischenzeitliches Ausspannen des Werkstückes, so ging das erheblich schneller, und Fehlerquellen würden beseitigt. The object of this invention is therefore to provide a grinding head which reduces the work steps associated with the grinding work to a minimum, with substantial savings in effort and costs. Furthermore, it is an object of the invention to specify a grinding head by means of which potential sources of error in the preparation of the workpiece can be minimized. It would be advantageous to have a grinding head that can perform exactly the same grinding work as a conventional grinding head, but which does not require electrical energy and could therefore be used on a milling machine or on a lathe where there is no electrical energy on the clamping device is available for the machining tool or at all on the machine. If the grinding work could be carried out directly on a machine tool such as a milling machine or a lathe, without unclamping the workpiece in the meantime, this would be much faster and sources of error would be eliminated.

[0006] Die Lösung dieser Aufgabe bringt ein Schleifkopf gemäss Patentanspruch 1 sowie das Verfahren gemäss Anspruch 7 und die Werkzeugmaschine gemäss Anspruch 10. [0006] This object is achieved by a grinding head according to claim 1 and the method according to claim 7 and the machine tool according to claim 10.

[0007] Dieser Schleifkopf wird nachfolgend anhand einer beispielsweisen Ausführung vorgestellt und anhand der Figuren beschrieben und seine Funktion wird erläutert. This grinding head is presented below using an exemplary embodiment and described using the figures, and its function is explained.

[0008] Es zeigt: <tb><SEP>Figur 1 : Den Schleifkopf perspektivisch in liegender Lage; <tb><SEP>Figur 2 : Den Schleifkopf in lotrechter Lage; <tb><SEP>Figur 3 . Einen Längsschnitt durch den Schleifkopf längs der Linie B-B in Figur 2; <tb><SEP>Figur 4 : Einen Längsschnitt durch den Schleifkopf längs der Linie A-A in Figur 2; <tb><SEP>Figur 5 Eine Ansicht des Schleifkopfes nach Figur 2 von unten; <tb><SEP>Figur 6 : Einen Schnitt längs der Linie C-C in Figur 5; <tb><SEP>Figur 7 : Einen Schnitt längs der Linie D-D in Figur 5; <tb><SEP>Figur 8 : Das Führungsprisma für das Schleifband vergrössert und perspektivisch dargestellt; <tb><SEP>Figur 9 Ein Werkstück mit einem fertig geschliffenen Schleifpfad in einer Draufsicht.[0008] It shows: <tb> <SEP> Figure 1: Perspective of the grinding head in a lying position; <tb> <SEP> Figure 2: The grinding head in a vertical position; <tb> <SEP> Figure 3. A longitudinal section through the grinding head along the line B-B in Figure 2; <tb> <SEP> Figure 4: A longitudinal section through the grinding head along the line A-A in Figure 2; <tb> <SEP> FIG. 5 A view of the grinding head according to FIG. 2 from below; <tb> <SEP> FIG. 6: A section along the line C-C in FIG. 5; <tb> <SEP> FIG. 7: A section along the line D-D in FIG. 5; <tb> <SEP> Figure 8: The guide prism for the grinding belt enlarged and shown in perspective; <tb> <SEP> Figure 9 A workpiece with a completely ground grinding path in a top view.

[0009] Zunächst zeigt die Figur 1 ein Beispiel eines Schleifkopfes perspektivisch in liegender Lage dargestellt. Er weist einen Trägerkörper 1 aus Stahl auf, an welchen vorne ein Aufsatz 2 anschliesst, an dem ein dreieckiges Führungsprisma 3 angebaut ist, um welches das Schleifband 4 von zum Beispiel 1 bis 6 mm Breite längs der beiden Seiten bzw. Flanken 17, 18 des Führungsprismas 3 geführt ist. Das Schleifband 4 wird von einer Spenderrolle 6 abgerollt, von dort an der dem Betrachter abgewandten Flanke 17 des Prismas 3 nach vorne zur Spitze 5 des Prismas 3 geführt und hernach über die Flanke 18 zu einer Aufwickelrolle 7. Diese Spitze 5 des Prismas 3 ist leicht abgerundet, sodass das Schleifband 4 rund um diese Spitze geführt ist und hernach zur Aufwickelrolle 7 geführt ist. Dieses Abrollen und Aufwickeln vollzieht sich in gleicher Weise wie bei einem Farbband einer Schreibmaschine. Zum Schleifen wird der Schleifkopf von einer Fräsmaschine in einer Ebene am zu bearbeitenden Werkstück entlang geführt, und zwar in einer eindimensionalen Bewegung wie mit den beiden Richtungspfeilen angegeben. Diese Pfeile liegen in der Ebene des Prismas 3. Der Schleifkopf kann auch in eine Drehmaschine eingespannt werden, genauso wie ein spanabhebendes Werkzeug, und es ist dann das Werkstück, das der Schleifspitze 5 oder Schleifstelle entlang unter derselben gedreht wird, etwa zum Erzeugen einer geschliffenen Kreisnut. Der Aufsatz 2 bildet einen rotationssymmetrischen Teller 12, welcher auf der Rotationsachse druckfederbelastet beabstandet zum Trägerköper 1 mit demselben verschraubt ist, während alle weiteren Teile des Aufsatzes 2 unterhalb des Tellers 12 innerhalb dessen äusserem Radius angeordnet sind. Das betrifft den hier nicht sichtbaren Antriebsmechanismus für die Aufwickelrolle 7 zum Nachstellen des Schleifbandes 4, dann das Führungsprisma 3 für das Schleifband 4 sowie die zugehörige Spenderrolle 6 und Aufwickelrolle 7 für das Schleifband 4. Am hinteren Ende ist der Trägerkörper 1 in ein Kupplungsstück 28 ausgeformt, zum Einspannen an einer Werkzeugmaschine, etwa an einer Fräsmaschine oder an einer Drehmaschine bzw. Drehbank, insbesondere an einer CNC-Werkzeugmaschine, wie einer CNC-Fräs- oder Drehmaschine. First, Figure 1 shows an example of a grinding head shown in perspective in a lying position. It has a support body 1 made of steel, to which an attachment 2 adjoins at the front, to which a triangular guide prism 3 is attached, around which the grinding belt 4, for example 1 to 6 mm wide, along the two sides or flanks 17, 18 of the Guide prism 3 is guided. The sanding belt 4 is unrolled from a dispenser roll 6, from there on the flank 17 of the prism 3 facing away from the viewer led forward to the tip 5 of the prism 3 and then over the flank 18 to a winding roller 7. This tip 5 of the prism 3 is light rounded, so that the grinding belt 4 is guided around this tip and is then guided to the take-up roll 7. This unwinding and winding takes place in the same way as with a typewriter ribbon. For grinding, the grinding head is guided by a milling machine in a plane along the workpiece to be machined, in a one-dimensional movement as indicated by the two directional arrows. These arrows lie in the plane of the prism 3. The grinding head can also be clamped in a lathe, just like a cutting tool, and it is then the workpiece that is rotated along the grinding tip 5 or grinding point under the same, for example to produce a ground one Circular groove. The attachment 2 forms a rotationally symmetrical plate 12 which is screwed to the support body 1 with compression spring loaded on the axis of rotation, while all other parts of the attachment 2 are arranged below the plate 12 within its outer radius. This concerns the drive mechanism for the take-up roller 7, which is not visible here, for readjusting the grinding belt 4, then the guide prism 3 for the grinding belt 4 and the associated donor roll 6 and take-up roll 7 for the grinding belt 4. At the rear end, the support body 1 is shaped into a coupling piece 28 , for clamping on a machine tool, for example on a milling machine or on a lathe or lathe, in particular on a CNC machine tool, such as a CNC milling or lathe.

[0010] Die Figur 2 zeigt diesen Schleifkopf nach Figur 1 in lotrechter Lage. Oben erkennt man das Kupplungsstück 28 des Trägerkörpers 1, und unterhalb des Trägerkörpers, mit einem hier nicht ersichtlichen Schlitz 11 beabstandet gehalten den Aufsatz 2. Im unteren Bereich des Aufsatzes 2 erkennt man in einer Draufsicht die Spenderrolle 6 und die Aufwickelrolle 7, sowie mittig unterhalb derselben angeordnet das Führungsprisma 3. Das Schleifband 4 ist ebenfalls eingezeichnet, wie es ab der Spenderrolle 6 längs der hier im Bild rechten Flanke 17 des Führungsprismas 3 um dessen untere gerundete Spitze 5 läuft und hernach längs der im Bild linken Flanke 18 zur Aufwickelrolle 7. In dieser Figur sind ausserdem zwei Schnittlinien A-A und B-B eingezeichnet. FIG. 2 shows this grinding head according to FIG. 1 in a vertical position. Above you can see the coupling piece 28 of the carrier body 1, and below the carrier body, held at a distance with a slot 11 not visible here, the attachment 2. In the lower area of the attachment 2, the dispenser roll 6 and the take-up roll 7 can be seen in a top view, as well as in the middle below The same arranged the guide prism 3. The grinding belt 4 is also shown, as it runs from the donor roll 6 along the right flank 17 of the guide prism 3 around its lower rounded tip 5 in the picture and then along the left flank 18 in the picture to the take-up roll 7. In this figure, two cutting lines AA and BB are also drawn.

[0011] Die Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch den Schleifkopf längs der Linie B-B in Figur 2, wobei dieser Schleifkopf aus Figur 2 um 90° um die Hochachse gedreht dargestellt ist. Oben erkennt man die inwendige Ausgestaltung des Kupplungsstücks 28 am Trägerkörper 1 des Schleifkopfs. Unten am Trägerkörper 1 ist der Aufsatz 2 aufgesetzt und mittels druckbelasteter Schrauben um einen Schlitz 11 vom Trägerkörper 1 beabstandet auf demselben gehalten. Damit kann die Schleifspitze 5 des Prismas 3 mitsamt dem ganzen Aufsatz 2 gegenüber dem Trägerköper 1 auf Druck ein stückweit nachgeben, verfügt also über einen entsprechenden Federungsweg. Im Aufsatz 2 untergebracht erkennt man hier eine Welle 10, auf welcher ein Zahnrad 8 mit Freilauf sitzt, sodass es also nur in einer Richtung die Welle 10 mitnimmt. Im Zentrum des Schleifkopfes ragt das Führungsprisma 3 nach unten und endet mit seiner Spitze 5, um die das Schleifband 4 geführt wird. Eine der Schrauben 21, mit denen das Führungsprisma 3 mit dem Aufsatz 2 verspannt ist, erkennt man geschnitten dargestellt. Figure 3 shows a longitudinal section through the grinding head along the line B-B in Figure 2, this grinding head from Figure 2 is shown rotated by 90 ° about the vertical axis. Above can be seen the interior design of the coupling piece 28 on the carrier body 1 of the grinding head. At the bottom of the support body 1, the attachment 2 is placed and held on the same by means of pressure-loaded screws about a slot 11 from the support body 1. In this way, the grinding tip 5 of the prism 3 together with the entire attachment 2 can give way to a certain extent to the support body 1 under pressure, so it has a corresponding spring travel. Housed in the attachment 2, a shaft 10 can be seen here, on which a gear 8 is seated with a freewheel, so that it only drives the shaft 10 in one direction. In the center of the grinding head, the guide prism 3 protrudes downwards and ends with its tip 5, around which the grinding belt 4 is guided. One of the screws 21 with which the guide prism 3 is clamped to the attachment 2 can be seen shown in section.

[0012] Die Figur 4 zeigt einen Längsschnitt durch den Schleifkopf längs der Linie A-A in Figur 2. Hier erkennt man das Zahnrad 8 auf der Welle 10 und dahinter eine Zahnstange 9, die sich hier in vertikaler Richtung erstreckt. Sie steht in Eingriff mit der Zahnung des Zahnrades 8 und ist im Aufsatz 2 auf- und abwärts bewegbar. Diese Zahnstange 9 hängt federbelastet an einem Kolben 24, unterhalb dessen eine Druckfeder 25 eingebaut ist. Wenn immer die Druckfeder 25 zusammengedrückt wird, drückt dies die Zahnstange 9 von oben nach unten, wodurch das Zahnrad 8 jedes Mal um einen gleichbleibenden Drehwinkel dreht, und zwar in jener Richtung, die dann ein Aufwickeln der Aufwickelrolle 7 für das Schleifband 4 bewirkt. Hernach wird infolge Rückstellkraft die Zahnstange 9 unter Drehens des Freilaufs des Zahnrades 8 von der Druckfeder 25 wieder in ihre Ausgangsposition zurückgestellt. Beim Abwickeln wird ein Stück Schleifband 4 von der Spenderrolle 6 abgewickelt, deren Drehung gebremst ist, damit sie beim Abrollen nicht zu weit dreht. Das Ausüben von Druck von oben auf die Zahnstange 9 wird hier mit einem Pneumatikdruck erzielt. Die Fräsmaschine oder die Drehmaschine bieten hierzu eine Pneumatik-Druckquelle. Daher kann dieser Pneumatikdruck unterhalb des Kupplungsstücks 28 und über den Kanal 26 in einen Zylinder 27 geführt werden, in welchem der Kolben 24 mit seiner Fassung für die Zahnstange 9 geführt ist. Eine Entlastungsbohrung mit Einwegventil führt aus diesem Zylinder 27 hinaus. Als Alternative kann anstelle von Pneumatikdruck auch hydraulischer Druck verwendet werden. Hierzu kann beispielsweise das von der Werkzeugmaschine verwendete bzw. von ihr gelieferte Kühlschmiermittel oder die Bohrmilch eingesetzt werden. Es wirkt dann deren Hydraulikdruck in genau gleicher Weise und drückt bei Bedarf den Kolben 24 mit der Zahnstange 9 nach unten, was schliesslich die Aufwickelrolle 7 um einen festen Drehwinkel dreht, was das Nachstellen des Schleifbandes 4 um mindestens eine Schleifstelle bewirkt. Je mehr Schleifband 4 um die Aufwickelrolle 7 aufgewickelt ist, umso grösser wird der Weg der Nachstellung, weil dann der wirksame Radius der Aufwickelrolle 7 grösser wurde, aber der Drehwinkel für die Verstellung immer derselbe ist. Am Aufsatz 2 erkennt man noch einen Bolzen 14 mit zugehöriger Büchse 15 zur axialen Führung des Aufsatzes 2 am Trägerkörper 1. Der Aufsatz 2 ist indessen mit drei Schrauben 20 mit dem Trägerkörper 1 verschraubt, unter Freilassens eines Schlitzes 11, und dieser Schlitz 11 wird von (in Figur 4 nicht sichtbaren) Druckfedern 13 offengehalten, innerhalb welcher Druckfedern 13 die hier nicht sichtbaren Schrauben 20 stecken, mit welchen der Aufsatz 2 mit dem Trägerkörper 1 verschraubt ist. In der Figur 3 erkennt man teilweise eine der Druckfedern 13, welche den gewählten Schlitz 11 zwischen Trägerkörper 1 und Aufsatz 2 offenhalten. Figure 4 shows a longitudinal section through the grinding head along the line A-A in Figure 2. Here you can see the gear 8 on the shaft 10 and behind it a rack 9, which extends here in the vertical direction. It is in engagement with the teeth of the gear 8 and can be moved up and down in the attachment 2. This rack 9 is spring-loaded on a piston 24, below which a compression spring 25 is installed. Whenever the compression spring 25 is compressed, this presses the rack 9 from top to bottom, as a result of which the gear wheel 8 rotates each time by a constant angle of rotation, specifically in the direction which then causes the take-up roll 7 for the grinding belt 4 to be wound up. Thereafter, as a result of the restoring force, the toothed rack 9 is returned to its starting position by the compression spring 25 by rotating the freewheel of the toothed wheel 8. When unwinding, a piece of sanding tape 4 is unwound from the dispenser roll 6, the rotation of which is braked so that it does not turn too far when unwinding. The application of pressure from above on the rack 9 is achieved here with a pneumatic pressure. The milling machine or the lathe offer a pneumatic pressure source for this. Therefore, this pneumatic pressure can be guided below the coupling piece 28 and via the channel 26 into a cylinder 27 in which the piston 24 with its socket for the rack 9 is guided. A relief bore with a one-way valve leads out of this cylinder 27. As an alternative, hydraulic pressure can also be used instead of pneumatic pressure. For example, the cooling lubricant used by or supplied by the machine tool or the drilling fluid can be used for this purpose. Its hydraulic pressure then acts in exactly the same way and, if necessary, pushes the piston 24 with the toothed rack 9 downwards, which finally rotates the take-up roller 7 by a fixed angle of rotation, which causes the sanding belt 4 to be readjusted by at least one sanding point. The more sanding belt 4 is wound around the take-up roll 7, the greater the adjustment path, because the effective radius of the take-up roll 7 then became larger, but the angle of rotation for the adjustment is always the same. On the attachment 2 you can still see a bolt 14 with associated bushing 15 for the axial guidance of the attachment 2 on the support body 1. The attachment 2 is screwed with three screws 20 to the support body 1, leaving a slot 11, and this slot 11 is from Compression springs 13 (not visible in FIG. 4) kept open, within which compression springs 13 the screws 20, not visible here, are inserted, with which the attachment 2 is screwed to the support body 1. In FIG. 3, one of the compression springs 13 can be seen in part, which hold open the selected slot 11 between the support body 1 and the attachment 2.

[0013] Die Figur 5 zeigt eine Ansicht des Schleifkopfes nach Figur 2 von unten, in welcher Figur die Schnittlinien C-C und D-D eingezeichnet sind, und die entsprechenden Schnitte werden anhand der folgenden Figuren erläutert. Im Zentrum des Aufsatzes 2 und seines rotationssymmetrischen Tellers 12 ist das Führungsprisma 3 mit Blick auf seine untere Spitze 5 und den beiden auf sie zuführenden Flanken 17, 18 sichtbar. Figure 5 shows a view of the grinding head according to Figure 2 from below, in which figure the section lines C-C and D-D are drawn, and the corresponding sections are explained with reference to the following figures. In the center of the attachment 2 and its rotationally symmetrical plate 12, the guide prism 3 is visible with a view of its lower tip 5 and the two flanks 17, 18 leading towards it.

[0014] Die Figur 6 zeigt einen Schnitt längs der Linie C-C in Figur 5. Hier erkennt man eine der Schrauben 16, die in einer Druckfeder 13 steckt, und mit welcher der Aufsatz 2 mit dem Trägerkörper 1 verschraubt ist, unter Freihaltens eines Schlitzes 11, um dem Aufsatz 2 auf dem Trägerkörper 1 einen gewissen Federweg zu bieten. Dank dieser Druckfedern 13 und des Federweges führt das Schleifband 4 an seiner Schleifstelle 5 mit einem permanenten Anpressdruck über das Werkstück. Rechts im Bild sieht man den Bolzen 14 mit seiner Büchse 15 für die Führung des Aufsatzes 2 am Trägerkörper 1. Unten am Aufsatz 2 erkennt man die Welle 10 mit dem darauf über einen Freilauf sitzenden Zahnrad 8 für den Antrieb der Aufwickelrolle 7, und gegen unten ragend erkennt man das Führungsprisma 3. Figure 6 shows a section along the line CC in Figure 5. Here you can see one of the screws 16, which is inserted in a compression spring 13, and with which the attachment 2 is screwed to the support body 1, while keeping a slot 11 free in order to offer the attachment 2 on the support body 1 a certain spring travel. Thanks to these compression springs 13 and the spring deflection, the grinding belt 4 leads at its grinding point 5 with a permanent contact pressure over the workpiece. On the right in the picture you can see the bolt 14 with its sleeve 15 for guiding the attachment 2 on the carrier body 1. At the bottom of the attachment 2 you can see the shaft 10 with the gear 8 for driving the take-up roll 7, and downwards The guide prism 3 can be seen protruding.

[0015] Die Figur 7 zeigt den Schnitt längs der Linie D-D in Figur 5. Dieser Schnitt gibt den Blick frei in den Zylinder 27, in welchem der Kolben 24 mit Fassung für die Zahnstange 9 läuft. Die Zahnstange 9 ragt ab dem Kolben 24 nach unten und der Kolben 24 sitzt unten auf einer Druckfeder 25, die ihn stets nach oben in seine Ausgangslage zurückschiebt und damit die Zahnstange 9 hochzieht, wenn von oben kein Pneumatik- oder Hydraulikdruck auf den Kolben 24 wirkt. Beim Hochziehen der Zahnstange 9 dreht das Zahnrad 8 auf der Welle 10 leer, dank des Freilaufs. Ab der Ausgangsposition, wenn die Zahnstange 9 am oberen Ende ihres Verschiebungsweges steht, kann durch Beaufschlagen mit Pneumatikdruck oder Hydraulikdruck - stromlos, also ohne dass der Schleifkopf von einer elektrischen Stromquelle abhängig ist - die Zahnstange 9 gegen die wirkende Kraft der Druckfeder 25 nach unten geschoben werden, was die Drehung des Zahnrades 8 und der Aufwickelrolle 7 um einen stets gleichbleibenden Drehwinkel bewirkt. FIG. 7 shows the section along the line D-D in FIG. 5. This section shows the cylinder 27 in which the piston 24 with the socket for the rack 9 runs. The rack 9 protrudes from the piston 24 downwards and the piston 24 sits at the bottom on a compression spring 25, which always pushes it back up to its starting position and thus pulls the rack 9 up when no pneumatic or hydraulic pressure acts on the piston 24 from above . When pulling up the rack 9, the gear 8 rotates idly on the shaft 10 thanks to the freewheel. From the starting position, when the rack 9 is at the upper end of its displacement path, the rack 9 can be pushed down against the force of the compression spring 25 by applying pneumatic or hydraulic pressure - without the power being applied, i.e. without the grinding head being dependent on an electrical power source what causes the rotation of the gear 8 and the take-up roller 7 by a constant rotation angle.

[0016] Die Figur 8 zeigt das Führungsprisma 3 für das Schleifband 4 vergrössert und gesondert dargestellt. Unten erkennt man die gerundete Spitze 5, über welche das Schleifband 4 läuft, und in den beiden Flanken 17, 18 sind Nuten 19 eingelassen, in die das Schleifband 4 bündig einpasst und daher sauber geführt ist. Zwei Bohrungen 23 dienen zur Aufnahme der Befestigungsschrauben 21 für das Führungsprisma 3 am Aufsatz 2. FIG. 8 shows the guide prism 3 for the grinding belt 4 enlarged and shown separately. Below you can see the rounded tip 5 over which the grinding belt 4 runs, and grooves 19 are let into the two flanks 17, 18, into which the grinding belt 4 fits flush and is therefore neatly guided. Two bores 23 serve to accommodate the fastening screws 21 for the guide prism 3 on the attachment 2.

[0017] Mithilfe dieses Schleifkopfes gelingt es daher, ein Verfahren zum Schleif-Bearbeiten von Werkstücken zu betreiben, mittels eines Schleifkopfs mit einem stromlos nachstellbaren Schleifband 4, das um ein Führungsprisma 3 geführt ist und das mit einer Spitze 5 des Führungsprismas 3 das Werkstück beaufschlägt. Der Schleifkopf kann daher in einer programmgesteuerten Werkzeugmaschine eingespannt, etwa in einer CNC-Maschine - beispielsweise einer CNC-Fräs- oder Drehmaschine - stromlos und programmgesteuert längs eines programmierten Schleifweges geführt werden. Nach ebenfalls von der Software der (CNC-)Maschine programmgesteuerten Perioden kann das Schleifband 4 stromlos um mindestens den Weg einer Schleifstelle nachgestellt werden. Dazu wird es von der gebremsten Spenderrolle 6 kraft der pneumatisch oder hydraulisch um ein gleichbleibendes Winkelmass verdrehten Aufwickelrolle 7 von der Spenderrolle 6 abgerollt, nachgezogen und auf der angetriebenen Aufwickelrolle 7 aufgerollt. Der Schleifkopf wird von der (CNC-)Werkzeugmaschine programmgesteuert längs eines programmierten Schleifweges geführt wird. With the help of this grinding head, it is therefore possible to operate a method for grinding workpieces by means of a grinding head with a currentless adjustable grinding belt 4, which is guided around a guide prism 3 and which acts on the workpiece with a tip 5 of the guide prism 3 . The grinding head can therefore be clamped in a program-controlled machine tool, for example in a CNC machine - for example a CNC milling or turning machine - without current and program-controlled along a programmed grinding path. After periods likewise program-controlled by the software of the (CNC) machine, the grinding belt 4 can be readjusted in a currentless manner by at least the path of a grinding point. For this purpose, it is unrolled from the dispenser roll 6 by the braked donor roll 6 by virtue of the wind-up roll 7 rotated pneumatically or hydraulically by a constant angular dimension, pulled and rolled up on the driven wind-up roll 7. The (CNC) machine tool controls the grinding head along a programmed grinding path.

[0018] Der erfindungsgemässe Schleifkopf kann somit die genau gleichen Schleifarbeiten ausführen wie ein herkömmlicher Schleifkopf, kommt aber ohne elektrische Energie aus und kann deshalb auf einer Werkzeugmaschine wie einer Fräsmaschine oder an einer Drehmaschine, beispielsweise auf CNC-Maschinen, eingesetzt werden, wo keine elektrische Energie an der Einspannvorrichtung für das Bearbeitungswerkzeug oder überhaupt an derselben verfügbar ist. Da man mit dem erfindungsgemässen Schleifkopf die Schleifarbeiten direkt auf einer (CNC-) Werkzeugmaschine durchführen kann, ohne zwischenzeitliches Ausspannen des Werkstückes aus derselben, können wesentliche Arbeitsschritte eingespart und die Werkzeugmaschine durchgehend eingesetzt werden, was den Produktionsprozess erheblich beschleunigt und seine Effizienz steigert. Schliesslich können Fehlerquellen auch effektiv minimiert werden, weil der komplette Vorgang des Aus- und wieder Einspannens des Werkstückes obsolet wird. Dies spart Aufwand und Kosten. The inventive grinding head can thus perform exactly the same grinding work as a conventional grinding head, but comes without electrical energy and can therefore be used on a machine tool such as a milling machine or on a lathe, for example on CNC machines, where no electrical Energy is available at the clamping device for the machining tool or at all at the same. Since the grinding head according to the invention can be used to carry out the grinding work directly on a (CNC) machine tool without having to unclamp the workpiece from the same in the meantime, essential work steps can be saved and the machine tool can be used continuously, which considerably speeds up the production process and increases its efficiency. Finally, sources of error can also be effectively minimized because the entire process of unclamping and re-clamping the workpiece becomes obsolete. This saves effort and costs.

[0019] Die Figur 9 zeigt ein Beispiel eines solchermassen geschliffenen Schleifpfades 16 auf einer hier in einer Draufsicht dargestellten Dichtfläche an einem Werkstück 22. Dieser Schleifpfad 16 oder Schleifweg dient dann typischerweise zur Aufnahme einer darauf zu liegenden Stahl- bzw. Metalldichtung. Figure 9 shows an example of such a ground grinding path 16 on a sealing surface shown here in a plan view on a workpiece 22. This grinding path 16 or grinding path then typically serves to accommodate a steel or metal seal to be placed on it.

[0020] In der hier vorgestellten Ausführung ist das Führungsmittel 3 zum Führen des Schleifbandes 4 als Prisma realisiert. Selbstverständlich kann das Führungsmittel auch anderswie geformt sein, solange daran ein Schleifband 4 über die Schleiffläche 5 geführt bzw. abgespult wird. Das Getriebe, über welches die pneumatische oder hydraulische Druckbewegung des Kolbens 24 auf die Drehbewegung der Aufwickelrolle 7 übersetzt wird, ist in der vorliegenden Ausführung mittels Zahnrad 8 und Zahnstange 9 und einer Welle 10, auf der das Zahnrad 8 sitzt, realisiert. Das Getriebe kann aber auch anderswie gestaltet sein, solange es eine direkte oder indirekte mechanische Übersetzung der Bewegung des Kolbens 24 auf die Drehung der Aufwickelrolle 7 sicherstellt. Des Weiteren werden in der vorliegenden Ausführung als Mittel für das Spenden von Schleifband 4 eine Spenderrolle 6 und für die Entgegennahme von verschlissenem Schleifband 4 eine Aufwickelrolle 7 verwendet. Dies lässt sich ebenso mit alternativen Mitteln ausführen, solange die Zufuhr von Schleifband 4 für das Führungsmittel 3 sichergestellt wird, hernach das verschlissene Schleifband 4 von einem Mittel entgegengenommen und dabei das Schleifband 4 nachgestellt wird. Letzteres Mittel wird erfindungsgemäss ohne Strom betrieben, indem es von einer pneumatischen oder hydraulischen Druckquelle der Fräs-oder Drehmaschine, an welcher der Schleifkopf angekoppelt ist, gespeist und über eine mechanische Übersetzung angetrieben wird. In the embodiment presented here, the guide means 3 for guiding the grinding belt 4 is implemented as a prism. Of course, the guide means can also be shaped differently as long as a grinding belt 4 is guided or unwound on it over the grinding surface 5. The transmission, via which the pneumatic or hydraulic pressure movement of the piston 24 is translated to the rotary movement of the take-up roll 7, is implemented in the present embodiment by means of a gear 8 and rack 9 and a shaft 10 on which the gear 8 is seated. The transmission can also be designed differently, as long as it ensures a direct or indirect mechanical translation of the movement of the piston 24 to the rotation of the take-up roll 7. Furthermore, in the present embodiment, a dispenser roll 6 is used as a means for dispensing grinding belt 4 and a take-up roll 7 is used for receiving worn grinding belt 4. This can also be carried out with alternative means, as long as the supply of grinding belt 4 for the guide means 3 is ensured, after which the worn grinding belt 4 is received by a means and the grinding belt 4 is readjusted in the process. The latter means is operated according to the invention without electricity in that it is fed by a pneumatic or hydraulic pressure source of the milling or lathe to which the grinding head is coupled and is driven via a mechanical transmission.

[0021] Zudem kann am oder neben dem Schleifkopf optional ein separater Zufuhrkanal in Form eines Schlangenhalses vorhanden sein, für die Zufuhr von Kühlschmiermittel oder Bohrmilch zur Kühlung und Schmierung der Schleifstelle. In addition, a separate feed channel in the form of a snake neck can optionally be present on or next to the grinding head for the supply of cooling lubricant or drilling milk for cooling and lubricating the grinding point.

[0022] Die Erfindung betrifft die Verwendung des pneumatischen oder hydraulischen Drucks einer - beispielsweise CNC-gesteuerten - Werkzeugmaschine wie einer Fräsmaschine oder Drehmaschine zum stromlosen Verschieben, und damit Nachstellen des Schleifbandes 4 eines Schleifkopfs. Dabei wird das Mittel zum Nachstellen des Schleifbandes 4 von den Druckluft- oder Hydraulikquellen bzw. -aggregaten der Werkzeugmaschine gespeist und kraft mechanischer Übersetzung angetrieben. In der hydraulischen Version ist das Kühlschmiermittel oder die Bohrmilch als hydraulisches Mittel verwendbar. The invention relates to the use of the pneumatic or hydraulic pressure of a - for example CNC-controlled - machine tool such as a milling machine or lathe for currentless displacement, and thus readjusting the grinding belt 4 of a grinding head. The means for readjusting the grinding belt 4 is fed by the compressed air or hydraulic sources or units of the machine tool and driven by mechanical transmission. In the hydraulic version, the cooling lubricant or the drilling milk can be used as a hydraulic medium.

Ziffernverzeich nisList of digits

[0023] 1 Trägerkörper 2 Aufsatz mit Führungsprisma 3 3 Führungsprisma 4 Schleifband 5 Spitze des Führungsprismas 3 6 Spenderrolle für das Schleifband 4 7 Aufwickelrolle für das Schleifband 4 8 Zahnrad mit Freilauf 9 Zahnstange 10 Welle für Zahnrad 8 11 Schlitz zwischen Aufsatz 2 und Trägerkörper 1 12 Rotationssymmetrischer Teller des Aufsatzes 2 13 Druckfedern zum Offenhalten des Schlitzes 11 14 Führungsbolzen für Aufsatz 2 am Trägerkörper 1 15 Büchse für Führungsbolzen 14 16 Schleifpfad 17 erste vom Schleifband 4 zu passierende Flanke 18 zweite vom Schleifband 4 zu passierende Flanke 19 Nut für Schleifband 4 am Prisma 3 20 Schrauben am Aufsatz 2 zu dessen Verschraubung am Trägerkörper 1 21 Schrauben für Befestigung Prisma 3 22 Werkstück 23 Bohrung für Spannschrauben für Prisma 3 24 Kolben mit Fassung für Zahnstange 9 25 Druckfeder für Kolben 24 26 Kanal für Luft/Hydraulikflüssigkeit 27 Zylinder für Kolben 24 28 Kupplung 1 support body 2 attachment with guide prism 3 3 guide prism 4 sanding belt 5 tip of the guide prism 3 6 dispenser roll for the sanding belt 4 7 take-up roll for the sanding belt 4 8 gear with freewheel 9 rack 10 shaft for gear 8 11 slot between the attachment 2 and support body 1 12 Rotationally symmetrical plate of attachment 2 13 Compression springs to keep the slot open 11 14 Guide bolts for attachment 2 on the support body 1 15 Bush for guide bolts 14 16 Grinding path 17 First flank to be passed by grinding belt 4 18 Second flank to be passed by grinding belt 4 19 Groove for grinding belt 4 on Prism 3 20 screws on attachment 2 for screwing it to the support body 1 21 screws for fastening prism 3 22 workpiece 23 hole for clamping screws for prism 3 24 piston with socket for rack 9 25 compression spring for piston 24 26 duct for air / hydraulic fluid 27 cylinder for piston 24 28 clutch

Claims

1. Grinding head for machining workpieces, including a support body (1) and an attachment (2) with a guide means (3) for guiding a grinding belt (4) before and after its grinding point (5) and outside the guide means (3) arranged means (6, 7) for dispensing sanding belt (4) and for receiving worn sanding belt (4), characterized in that the sanding belt (4) can be displaced by means of pneumatic or hydraulic pressure for currentless readjustment of the sanding belt (4).

2. Grinding head for the machining of workpieces according to claim 1, wherein the means for receiving worn grinding belt (4) is designed as a take-up roller (7) and the same for moving the grinding belt (4) by a drive mechanism with one on a shaft ( 10) of the take-up roll (7) seated toothed wheel (8) can be driven with freewheel by being rotatable by a toothed rack (9) directly or indirectly through an angular range, the toothed rack (9) by means of the pneumatic or hydraulic pressure against a spring force ( 25) is displaceable, for currentless readjustment of the grinding belt (4).

3. Grinding head for the machining of workpieces according to claim 2, wherein the toothed rack (9) can be displaced against a spring force (25) by means of a pneumatically or hydraulically actuated piston (24) with cooling lubricant, for the currentless readjustment of the grinding belt (4).

4. Grinding head for the machining of workpieces according to one of claims 2 to 3, wherein the attachment (2) with guide means (3) and the means (6, 7) for dispensing and receiving the grinding belt (4) and the gear ( 8) for driving the take-up roll (7) is screwed to it via a slot (11) at a distance of 2 mm to 6 mm from the carrier body (1), the attachment (2) being compression spring-loaded from the carrier body (1) by means of compression springs (13) is acted upon, so that the attachment (2) is spring-loaded with respect to the carrier body (1) and is variably flexible depending on the load on the guide means (3).

5. Grinding head for the machining of workpieces according to one of claims 2 to 4, wherein by means of the rack (9) with each readjustment the gear (8) on the shaft (10) of the take-up roll (7) by a constant displacement of the rack ( 9) is rotatable by a constant angle of rotation.

6. Grinding head for the machining of workpieces according to one of claims 2 to 5, wherein the carrier body (1) is designed to be rotationally symmetrical and at the lower end of the carrier body (1) directed towards the guide means (3) the attachment (2) is rotationally symmetrical Plate (12) forms, below this plate (12), seen in the direction of the guide means (3), within its outer radius the drive mechanism for the take-up roll (7) for moving the grinding belt (4) by means of the one on its shaft (10) Gear (8) with freewheel, further the guide means (3) for the grinding belt (4) and an associated dispenser roll (6) as means for dispensing the grinding belt (4) and the take-up roll (7) for the grinding belt (4) are arranged , and a separate feed channel in the form of a snake neck for cooling lubricant belonging to the grinding head is present, through which cooling lubricant can be guided to the grinding surface, for cooling and lubrication the grinding point.

7. A method for grinding workpieces, in which a grinding head according to one of claims 1 to 6 with an adjustable grinding belt (4) which is guided by a guide means (3) with a grinding point (5) of the grinding belt (4) the workpiece is acted upon and guided by a machine tool along a programmed grinding path, the grinding belt (4) being displaced by means of pneumatic or hydraulic pressure, for currentless readjustment of the same.

8. A method for grinding workpieces according to claim 7, wherein the grinding belt (4) after program-controlled periods without current by at least the path of the grinding point (5) is adjusted by a braked donor roller (6) by force of a pneumatic or hydraulic a constant angular dimension twisted take-up roll (7) is unwound, tightened and rolled up on the driven take-up roll (7).

9. A method for grinding workpieces according to one of claims 7-8, in which the adjustable grinding belt (4), which is guided around the guide means (3) designed as a guide prism in grooves (19), which grooves (19) the flanks (17, 18) of which are excepted, guided around a rounded tip of the guide prism (3), and the grinding head with the grinding point (5) of the grinding belt (4) at the tip of the guide prism (3) acts on the workpiece.

10. Machine tool with a coupled grinding head according to one of claims 1 to 6.