CH663744A5

CH663744A5 - Vorrichtung fuer die schleifbearbeitung der innenflaeche oder aussenflaeche eines ringfoermigen werkstueckes.

Info

Publication number: CH663744A5
Application number: CH4444/84A
Authority: CH
Original assignee: Rene Keller Dr
Priority date: 1984-09-17
Filing date: 1984-09-17
Publication date: 1988-01-15
Also published as: FR2570313A1; US4656789A; JPS6171951A; DE3437113A1

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäss auf eine Vorrichtung für die Schleifbearbeitung der Innenfläche oder

Aussenfläche eines ringförmigen Werkstückes, insbes. eines Wälzlagerlaufringes, — mit nicht rotierender, maschinenfester Werkstückaufnahme, angetriebenem, um seine Achse rotierendem Treiber und Andrückeinrichtung,

wobei die Werkstückaufnahme als hydrodynamischzentrierende Aufnahme ausgebildet ist, wobei ein von der Werkstückaufnahme aufgenommenes Werkstück mit einer Stirnseite durch die Andrückeinrichtung gegen die Stirnseite des Treibers drückbar sowie zusammen mit dem Treiber und koaxial zu diesem rotationsantreibbar ist, wobei ferner die Andrückeinrichtung mit einer hydraulischen Andrückzylin-derkolbenanordnung versehen ist, die auf der dem Treiber gegenüberliegenden Seite gegen das Werkstück andrückbar ist.

— Hydrodynamisch-zentrierende Aufnahme bezeichnet einen Aufnahmezapfen oder ein Aufnahmebett, die um einen Zentrierspalt kleiner bzw. grösser sind als das aufzusetzende bzw. einzusetzende Werkstück. Die Zentrierung erfolgt durch Einführung eines hydraulischen Druckmittels in den Zentrierspalt. Im allgemeinen wird das übliche Schleif- und Kühlmittel auch als hydraulisches Druckmittel für diese Zentrierung eingesetzt. Das hydraulische Druckmittel wird über entsprechende Bohrungen der hydrodynamischzentrierenden Aufnahme zugeführt.

Die (aus der Praxis) bekannte gattungsgemässe Vorrichtung hat sich bewährt. Die hydrodynamisch-zentrierende Aufnahme vermeidet Ungenauigkeiten auslösende Verformungen der zu bearbeitenden Werkstücke, wie sie bei einer mechanischen oder magnetischen Einspannung bzw. Aufspannung auftreten. Die Andrückeinrichtung bewirkt die Mitnahme des Werkstückes durch den Treiber über Rei-bungsschluss. Bei der bekannten gattungsgemässen Vorrichtung weist die Andrückeinrichtung Andrückrollen auf, die ihrerseits auf entsprechenden Zapfen gelagert sind. Zumeist sind diese Rollen Kugellagerentsprechender Grösse. Die Andrückrollen werden von dem rotierenden Werkstück mitgenommen und rotieren ihrerseits um eine zur Rotationsachse des Werkstückes orthogonale Achse. Bei der bekannten Vorrichtung wirkt die Andrückeinrichtung insoweit nicht zwangfrei. Die Andrückrollen stellen vielmehr in bezug auf die Bewegung des Werkstückes Randbedingungen dar, die die Kinematik und Dynamik der Bearbeitungs-Zusammenhänge beeinflussen. Im Sinne der klassischen Mechanik bewegt sich das Werkstück auf oder in der Werkstückaufnah-me koaxial zum Treiber gleichsam als Kreisel, wenn auch unter dem Einfluss des Werkzeuges. Seine Umlaufbewegung ist dadurch stabilisiert. Die Andrückeinrichtung aber nimmt an dieser Kreiselbewegung nicht teil, woraus, je nach Lage des Angriffspunktes der Andrückrollen, die Genauigkeit der Bearbeitung störende Zwänge resultieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemässe Vorrichtung so weiter auszubilden, dass die Andrückeinrichtung die Genauigkeit der Bearbeitung störende Zwänge auf die zu bearbeitenden Werkstücke nicht mehr ausübt.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, dass die Andrückeinrichtung einen Andrückring aufweist, der in einem Andrückkolben übergeht und über das Werkstück von dem Treiber um seine Achse rotierbar angetrieben ist, und dass der Andrückkolben in einem zum Treiber koaxialen, maschinenfesten Zylinder mit einem Ausgleichsspiel gelagert ist, welches beidseits des Andrückkolbens den Durchtritt von hydraulischem Druckmittel zulässt. — Weil bei der er-findungsgemässen Vorrichtung der Andrückring von dem Treiber über das Werkstück um seine Achse rotierend angetrieben ist und infolge des beschriebenen Ausgleichsspiels rotiert auch der Andrückring mit seinem Kolben als Kreisel.

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Das Werkstück und der Andrückring stellen sich als Kreisel so aufeinander ein, dass störende Zwänge nicht mehr auftreten. Die Genauigkeit der Bearbeitung kann auf diese Weise beachtlich erhöht werden.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besteht der Andrückring aus einem zylindrischen Ringteil und einem Andrückkolben, der als Bund über das Ringteil vorsteht. Ausreichend grosses Ausgleichsspiel ist erfahrungsgemäss immer dann gegeben, wenn der Andrückkolben in dem Zylinder einen Spielspalt bildet, der gross genug ist, um hydraulisches Druckmittel austreten zu lassen, so dass durch den Spielspalt der Andrückkolben von dem hydraulischen Druckmittel umströmbar ist. Im allgemeinen wird man eine übliche Schleif- und Kühlflüssigkeit als hydraulisches Druckmittel in den Zylinder einführen.

Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung kann die hydro-dynamisch-zentrierende Aufnahme wie bisher ausgebildet sein, so dass insoweit eine Wechselwirkung der hydrodyna-misch-zentrierenden Aufnahme mit dem Andrückring nicht stattfindet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Anordnung so zu treffen, dass die hydrodynamisch-zentrierende Aufnahme zur Andrückeinrichtung hin ein Verlängerungsteilstück aufweist, welches als hydrodynamisch-zentrierende Aufnahme für den Andrückring ausgebildet ist, und dass der Andrückring in das Verlängerungsteilstück einführbar bzw. auf dieses aufschiebbar ist. Das Verlängerungsteilstück wirkt insoweit gleichsam als Manschette auch auf den Andrück-ring, jedoch ohne das beschriebene Ausgleichsspiel zu beeinträchtigen.

Handelt es sich bei der erfindungsgemässen Vorrichtung um eine solche, die für die Bearbeitung von üblichen Wälzlagerringen eingerichtet ist, so empfiehlt die Erfindung, die Auslegung im einzelnen so zu treffen, dass die hydrodyna-misch-zentrierende Aufnahme für das Werkstück und ggf. den Andrückring ein Zentrierspiel von etwa drei Hundertstelmillimetern aufweist und dass das Ausgleichsspiel des Andrückkolbens beidseits des Andrückkolbens zum Zylinder hin etwa fünf Hundertstelmillimeter beträgt.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich sowohl für die Schleifbearbeitung der Innenfläche als auch für die Schleifbearbeitung der Aussenfläche eines ringförmigen Werkstückes. In der Ausführungsform für das Innenschleifen des ringförmigen Werkstückes empfiehlt die Erfindung, den Andrückkolben als Ringkolben auszuführen und das Schleifwerkzeug durch den Ringkolben hindurch in die hydrodynamisch-zentrierende Aufnahme einführbar zu machen. In der Ausführungsform für das Aussenschleifen eines ringförmigen Werkstückes kann der Andrückkolben als Vollkolben ausgeführt sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Axialschnitt einer erfindungsgemässen Vorrichtung für die Schleifbearbeitung der Aussenfläche eines ringförmigen Werkstückes.

Fig. 2 entsprechend der Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung für die Schleifbearbeitung der Innenfläche eines ringförmigen Werkstückes,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1 und

Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 2.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung ist für die Schleifbearbeitung der Innenfläche oder Aussenfläche eines ringförmigen Werkstückes 1, insbes. eines Wälzlagerlaufringes, bestimmt. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören eine nicht rotierende, maschinenfeste Werkstückaufnahme 2,

ein um seine Achse 3 rotierend angetriebener Treiber 4 und eine Andrückeinrichtung 5.

Die Werkstückaufnahme ist als hydrodynamisch-zentrierende Aufnahme ausgebildet. Die Anordnimg ist so getroffen, dass ein von der Werkstückaufnahme 2 aufgenommenes Werkstück 1 mit seiner Stirnseite 6 durch die Andrückeinrichtung 5 gegen die Stirnseite 7 des Treibers drückbar ist und zusammen mit dem Treiber 4 sowie koaxial zu diesem antreibbar ist. Die Andrückeinrichtung 5 weist eine hydraulische Andrückzylinderkolbenanordnung auf, die auf der dem Treiber gegenüberliegenden Seite gegen das Werkstück 1 andrückbar ist.

Die Andrückeinrichtung 5 arbeitet mit einem Andrückring 8, der in einen Andrückkolben 9 übergeht und über das Werkstück 1 von dem Treiber 4 um seine Achse 10 rotierend antreibbar ist. Der Andrückkolben 9 ist in einem zum Treiber 4 koaxialen, maschinenfesten, nicht rotierenden Zylinder 11 mit einem Ausgleichsspiel S gelagert, welches beidseits des Andrückkolbens 9 den Durchtritt von hydraulischem Druckmittel zulässt und dadurch in der beschriebenen Weise und über den erläuterten Kreiseleffekt eine koaxiale Einrichtung oder Ausrichtung des Andrückringes 8 zum Werkstück 1 und damit zum Treiber 4 zulässt.

Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform ist die Anordnung stets so getroffen, dass der Andrückring aus einem zylindrischen Ringteil 8 und einem Andrückkolben 9 besteht, der als Bund über das Ringteil 8 vorsteht. Der Andrückkolben 9 ist in dem Zylinder 11 von einem Spielspalt umgeben und dadurch von dem hydraulischen Druckmittel umströmbar. In der Fig. 4 deutet das ein vergrösserter Ausschnitt bei A an. Die übliche Schleif- und Kühlflüssigkeit wird dabei als hydraulisches Druckmittel verwendet.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 besteht keine besondere Wechselwirkung des Andrückzylinders 11 mit der hydrodynamisch-zentrierenden Aufnahme 2. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 ist demgegenüber die Anordnung so getroffen, dass die hydrodynamisch-zentrierende Aufnahme 2 zur Andrückeinrichtung 5 hin ein Verlängerungsteilstück 12 aufweist, welches als hydrodynamisch-zentrierende Aufnahme 2 für den Andrückring 8 ausgebildet ist, und dass der Andrückring 8 auf das Verlängerungsteilstück 12 aufschiebbar (Fig. 3) oder in das Verlängerungsteilstück 12 einführbar ist (Fig. 4). — Die Auslegung für die Zentrierung einerseits und für das beschriebene Ausgleichsspiel S andererseits liegen geometrisch in Bereichen, die in einer üblichen Zeichnung aus Massstabsgründen nicht dargestellt sind. Die hydrodynamisch-zentrierende Aufnahme 2 für das Werkstück 1 und ggf. den Andrückring 8 besitzt z.B. ein Zentrierspiel ZS von drei Hundertstelmillimetern. Das Ausgleichsspiel S des Andrückkolbens 9 soll beidseits zum Zylinder 11 hin etwa fünf Hundertstelmillimeter betragen.

In der Ausführungsform für das Innenschleifen des ringförmigen Werkstückes 1 (vgl. die Fig. 2 und 4) ist der Andrückkolben 9 als Ringkolben ausgeführt und das Schleifwerkzeug 13 ist durch den Ringkolben hindurch in die hydrodynamisch-zentrierende Aufnahme 2 einführbar, es befindet sich an einem entsprechenden Werkzeugträger 14. In der Ausführungsform für das Aussenschleifen des ringförmigen Werkstückes 1 (Fig. 1 und 3) ist der Andrückkolben 9 als Vollkolben ausgeführt.

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2 Blatt Zeichnungen

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1. Vorrichtung für die Schleifbearbeitung der Innenfläche oder Aussenfläche eines ringförmigen Werkstückes, ins-bes. eines Wälzlagerlaufringes, — mit nicht rotierender, maschinenfester Werkstückaufnahme, angetriebenem, um seine Achse rotierendem Treiber und Andrückeinrichtung,

wobei die Werkstückaufnahme als hydrodynamischzentrierende Aufnahme ausgebildet ist, wobei ein von der Werkstückaufnahme aufgenommenes Werkstück mit einer Stirnseite durch die Andrückeinrichtung gegen eine Stirnseite des Treibers drückbar sowie zusammen mit dem Treiber und koaxial zu diesem rotationsantreibbar ist, wobei ferner die Andrückeinrichtung mit einer hydraulischen Andrückzy-linderkolbenanordnung versehen ist, die auf der dem Treiber gegenüberliegenden Seite gegen das Werkstück andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung einen Andrückring (8) aufweist, der in einem Andrückkolben (9) übergeht und über das Werkstück (1) von dem Treiber (4) um seine Achse (3) rotierbar angetrieben ist, und dass der Andrückkolben (9) in einem zum Treiber (4) koaxialen, maschinenfesten Zylinder (11) mit einem Ausgleichsspiel (S) gelagert ist, welches beidseits des Andrückkolbens (9) den Durchtritt von hydraulischem Druckmittel zulässt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Andrückring aus einem zylindrischen Ringteil (8) und dem Andrückkolben (9) besteht, der als Bund über das Ringteil (8) vorsteht.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Andrückkolben (9) in dem Zylinder (11) einen Spielspalt bildet und dadurch von dem hydraulischen Druckmittel umströmbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schleif- und Kühlflüssigkeit als hydraulisches Druckmittel in den Zylinder (11) einführbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamisch-zentrieren-de Aufnahme (2) zur Andrückeinrichtung (5) hin ein Verlängerungsteilstück (12) aufweist, welches als hydrodynamischzentrierende Aufnahme für den Andrückring (8) ausgebildet ist, und dass der Andrückring (8) in das Verlängerungsteilstück (12) einführbar bzw. auf dieses aufschiebbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamisch-zentrieren-de Aufnahme (2) für das Werkstück (1) und ggf. den Andrückring (8) einen Zentrierspalt (ZS) von etwa drei Hundertstelmillimetern aufweist und dass das Ausgleichsspiel (S) des Andrückkolbens (9) beidseits des Andrückkolbens (9) zum Zylinder (11) hin etwa fünf Hundertstelmillimeter beträgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in der Ausführungsform für das Innenschleifen des ringförmigen Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, dass der Andrückkolben (9) als Ringkolben ausgeführt und das Schleifwerkzeug (13) durch den Ringkolben (9) hindurch in die hydro-dynamisch-zentrierende Aufnahme (2) einführbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in der Ausführungsform für das Aussenschleifen des ringförmigen Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, dass der Andrückkolben (9) als Vollkolben ausgeführt ist.