DE10202347A1

DE10202347A1 - Cup grinder wheel has rotary axis and slope with cup grinder arm and part-circuit

Info

Publication number: DE10202347A1
Application number: DE2002102347
Authority: DE
Inventors: Egon Evertz; Rolf Seybold
Original assignee: Egon Evertz KG GmbH and Co
Current assignee: Egon Evertz KG GmbH and Co
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2003-07-24

Abstract

The surface of the grinder disc slopes to form an angle of less than 90 degrees with the rotary axis of the cup-wheel. The cup grinder wheel (13) is rotarily guided along the end surface of especially sheet piling . During grinding, the cup grinding wheel is guided along a part circuit (21) and then returns to a to and fro movement. A rotary cup grinder wheel is horizontally mounted on the end of a grinder-arm.

Description

Die Erfindung betrifft eine Topfschleifscheibe sowie ein Verfahren zur Bearbeitung von schmalen Stegen, insbesondere zum Entgraten der Stirnflächen von Spundwänden. Ferner betrifft die Erfindung eine Schleifmaschine zur Durchführung des genannten Verfahrens. The invention relates to a cup grinding wheel and a method for processing of narrow webs, in particular for deburring the end faces of Sheet piling. Furthermore, the invention relates to a grinding machine for performing the mentioned procedure.

Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, den Grat, der beim Warmsägen von Spundwänden entsteht, durch Handflämmen zu entfernen. Abgesehen davon, dass die bei Handflämmarbeiten erzielbare Oberflächengenauigkeit zu wünschen übrig läßt, reicht die im Durchlaufverfahren zur Verfügung stehende kurze Zeit, häufig nicht aus, um alle Spundwände einwandfrei zu flämmen, so dass außerhalb des Materialflusses noch nachgeflämmt werden muß. Das Entfernen von Graten durch Handflämmen ist zudem arbeitsintensiv und unwirtschaftlich. According to the prior art, it is known to remove the burr that occurs when hot sawing Sheet piling is created by hand flames. Apart from that the surface accuracy that can be achieved with manual flaming work is unsatisfactory leaves, the short time available in the continuous process is often not enough to properly flame all sheet piling so that outside the Material flow must still be post-flamed. The removal of burrs by Hand flaming is also labor intensive and uneconomical.

Grundsätzlich bieten sich zur Entfernung eines Grates das Längs-, Umfangs- oder Seitenschleifen an, bei dem mit einer Schleifscheibe gearbeitet wird, die entlang der zu bearbeitenden Fläche geführt wird. In Flach- und Profilschleifmaschinen ist die Schleifscheibe in einem Schleifspindelstock antreibbar angeordnet, der wiederum in einem Führungsständer in zwei Richtungen bewegt werden kann, d. h. höhen- und längenverstellbar angeordnet ist, so dass das auf einem Kreuztisch als Support eingespannte Werkstück bearbeitet werden kann. Der genannte Schleifspindelstock enthält in der Regel auch eine Abrichteinrichtung, mittels der die Schleifscheibe in die gewünschte Form gebracht, d. h. profiliert und durch Schärfen griffig gemacht werden kann. Basically, the longitudinal, circumferential or Side grinding, which works with a grinding wheel that runs along the to the surface to be machined. In surface and profile grinding machines that is Grinding wheel arranged drivable in a grinding headstock, which in turn a guide stand can be moved in two directions, d. H. height and is adjustable in length, so that on a cross table as a support clamped workpiece can be processed. The mentioned grinding headstock usually also contains a dressing device, by means of which the grinding wheel in the brought the desired shape, d. H. profiled and gripped by sharpening can.

Die meisten Schleifscheiben enthalten Schleifkörner aus Korund oder Siliziumcarbid, in Einzelfällen auch Diamant- oder Bornitrid-Körner. Sämtliche Umfangs-Schleifarbeiten, die mit der genannten Schleifscheibe durchführbar sind, erfordern somit eine Vorschubsteuerung in zwei Richtungen (x- und y-Richtung). Der Antrieb muß jeweils entsprechend dem Scheibenabrieb steuerbar sein, was einen hohen fertigungstechnischen Aufwand erfordert. Most grinding wheels contain abrasive grains made of corundum or silicon carbide, in individual cases also diamond or boron nitride grains. All Extensive grinding work that can be carried out with the abrasive wheel mentioned thus requires a feed control in two directions (x and y direction). The drive must each can be controlled according to the disc abrasion, which is a high manufacturing effort required.

Zudem ist am Ende von Rollgängen, über die die Spundwände zugeführt werden, häufig kein ausreichender Platz vorhanden, um eine Schleifmaschine der genannten Art im Sinne einer automatischen Fertigungsstrasse zu integrieren. In addition, at the end of roller tables through which the sheet piling is fed, often there is not enough space to use a grinding machine of the type mentioned Integrate in the sense of an automatic production line.

Nach dem Stand der Technik sind auch Topfschleifscheiben bzw. hiermit ausgestattete Schleifmaschinen bekannt. Die Topfschleifscheibe besitzt im Regelfall einen Trägerkörper, an dem ein ringförmiger Schleifkörper befestigt ist, der an seiner äußeren ringförmigen Fläche als Schleifscheibenoberfläche ausgebildet ist. Diese Oberfläche steht senkrecht zur Topfscheibendrehachse. Um mit einer solchen Topfschleifscheibe Grate von bis zu 4 mm Höhe entfernen zu können, ist es erforderlich, die Topfschleifscheibe mehrfach über den Grat zu führen, beispielsweise in einer Pendelbewegung. According to the state of the art there are also cup grinding wheels or hereby equipped grinding machines known. The cup grinding wheel usually has one Carrier body, on which an annular grinding body is attached, on its outer annular surface is designed as a grinding wheel surface. This The surface is perpendicular to the axis of rotation of the cup wheel. To with such Cup grinding wheel To remove burrs up to 4 mm high, it is necessary to guide the cup grinding wheel several times over the ridge, for example in one Pendulum motion.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorliegende Topfschleifscheibe sowie ein Schleifverfahren und eine Schleifmaschine anzugeben, mittels denen eine Gratentfernung an schmalen Stegen in einem Vorschub bis zu einer Bearbeitungstiefe von 4 mm möglich ist. It is an object of the present invention, the present cup grinding wheel as well to specify a grinding method and a grinding machine by means of which a Burr removal on narrow webs in one feed up to a machining depth of 4 mm is possible.

Diese Aufgabe wird durch die Topfschleifscheibe nach Anspruch 1 gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Schleifscheibenoberfläche derart abgeschrägt ist, dass sie mit der Topfscheibendrehachse einen Winkel ≤ 90° bildet, vorzugsweise einen Winkel zwischen 87° und 89° und/oder dass das durch die Abschrägung gegebene Zustellmaß 2 mm bis 4 mm beträgt. Überraschenderweise konnte in durchgeführten Versuchen festgestellt werden, dass mit einem einmaligen Überfahren der Spundwand-Stirnfläche Grate bis zu 4 mm entfernt werden können. Die betreffende Maschine muß eine entsprechend hohe Antriebsleistung, z. B. von 90 kW oder höher haben, um das Hochdruckschleifen durchführen zu können. Ferner ist eine stabile Einspannung des Werkstückes erforderlich. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Topfscheibe liegt darin, dass gegenüber dem Handflämmen eine wesentlich höhere Fertigungsgenauigkeit und gegenüber den bisher bekannten Schleifverfahren eine kürzere Bearbeitungszeit, die zum Entfernen der vorhandenen Grate erforderlich ist, erzielt werden kann. Die Topfschleifscheibe kann in einer Maschine angeordnet sein, die entweder an einem Gestell aufgehängt oder hierauf feststehend plaziert ist. This object is achieved by the cup grinding wheel according to claim 1 is characterized in that the grinding wheel surface is chamfered in this way is that it forms an angle of ≤ 90 ° with the cup wheel rotation axis, preferably an angle between 87 ° and 89 ° and / or that is due to the bevel given infeed dimension is 2 mm to 4 mm. Surprisingly, in Experiments carried out are found that with a single run over the Sheet piling face burrs up to 4 mm can be removed. The person in question Machine must have a correspondingly high drive power, e.g. B. of 90 kW or higher to be able to carry out high pressure grinding. Furthermore, it is stable Clamping of the workpiece is required. The advantage of the invention Cup disc is that compared to the hand flaming a much higher Manufacturing accuracy and a compared to the previously known grinding processes shorter processing time required to remove the existing burrs can be achieved. The cup grinding wheel can be arranged in a machine, which is either hung on a frame or placed thereon.

Erfindungsgemäß wird ein Schleifverfahren verwendet, bei dem der Schleifvorgang mittels der genannten Topfscheibe unter einer Zustelltiefe bis zu 4 mm erfolgt. Vorzugsweise wird die Topfscheibendrehachse bei der Bearbeitung um einen kleinen Winkel bis zu 2°, weiterhin vorzugsweise bis zu 1° geneigt, so dass die Topfschleifscheibe an der dem Vorschub abgekehrten Seite leicht nachschleift, was sich in einer höheren Fertigungsgenauigkeit auswirkt. According to the invention, a grinding method is used in which the grinding process by means of the aforementioned cup wheel at an infeed depth of up to 4 mm. The axis of rotation of the cup wheel is preferably reduced by a small amount during processing Angle up to 2 °, further preferably inclined up to 1 °, so that the Cup grinding wheel slightly regrinds on the side facing away from the feed affects a higher manufacturing accuracy.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Topfschleifscheibe während der Schleifbearbeitung auf einer Teilkreisbahn geführt, so dass bei einem Schleifgang die Topfschleifscheibe hin und beim nächsten Schleifgang, z. B. bei der nächsten zu bearbeitenden Spundwand-Stirnfläche wieder zurückgeführt wird. Bei zwei getrennten Schleifvorgängen führt somit die Topfschleifscheibe eine pendelnde Teilkreisbewegung aus. Hiermit wird eine bessere Überdeckung der Profile erreicht, ferner kann auf lange Führungen verzichtet werden. Insbesondere braucht der relativ schwere Antriebsmotor der Topfschleifscheibe nicht beim Längsführen mitbewegt zu werden. According to a development of the invention, the cup grinding wheel is during the Grinding processing performed on a partial circular path, so that in one grinding step the cup grinding wheel back and the next grinding cycle, e.g. B. at the next one too machining sheet pile end face is returned. With two separate grinding processes, the cup grinding wheel performs an oscillating Pitch circle movement. With this, a better coverage of the profiles is achieved, furthermore long tours can be dispensed with. In particular, the relatively heavy one needs Drive motor of the cup grinding wheel not to be moved during the longitudinal guidance.

Vorzugsweise wird die Drehrichtung der Topfschleifscheibe in aufeinanderfolgenden Schleifbearbeitungen umgekehrt, um den Schleifoberflächenbelag optimal nutzen zu können. The direction of rotation of the cup grinding wheel is preferably in successive Reverse grinding operations in order to optimally use the grinding surface covering can.

Zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens wird eine Schleifmaschine vorgeschlagen, bei der am Ende eines horizontal gelagerten Schleifarms eine rotierende Topfschleifscheibe angeordnet ist. Der Schleifarm ist über ein Drehlager mittels eines Motors, vorzugsweise eines Hydraulikmotors entlang einer Teilkreisbahn hin- und herführbar. Die Länge der Teilkreisbahn richtet sich nach dem Schleifring-Durchmesser sowie der Länge der zu bearbeitenden Spundwand-Stirnseite. Die Vorschubgeschwindigkeit, mit der die Topfschleifscheibe bewegt wird, ist von der jeweils abzuschleifenden Menge, also der Leistungsaufnahme des Antriebsmotors abhängig bzw. entsprechend anzupassen. Je größer der gewünschte erzielbare Abtrag ist, desto kleiner ist der Vorschub zu wählen, der bei kleinen Abtragungsleistungen entsprechend erhöht werden kann. Um hohe Schleif-Abtragungs-Leistungen erzielen zu können, ist ein oberes Ausgleichsgewicht zum Schleifarm und zur Schleifspindel erforderlich. Entsprechend dem aufgewendete hohen Schleifdruck ist für eine stabile Einspannung des Werkstückes zu sorgen, z. B. mit einer etwa 8 t großen Spannkraft. A grinding machine is used to carry out the above-described method proposed a rotating at the end of a horizontally mounted grinding arm Cup grinding wheel is arranged. The grinding arm is via a rotary bearing by means of a Motor, preferably a hydraulic motor back and forth along a partial circular path herführbar. The length of the partial circular path depends on the Slip ring diameter and the length of the sheet pile face to be machined. The The feed rate at which the cup grinding wheel is moved is from the Amount to be ground, i.e. depending on the power consumption of the drive motor or adjust accordingly. The greater the desired achievable removal, the smaller the feed rate to choose, that for small stock removal rates can be increased accordingly. To achieve high abrasive removal rates is an upper counterweight to the grinding arm and grinding spindle required. According to the high grinding pressure applied for a stable To clamp the workpiece, z. B. with an approximately 8 t large clamping force.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindungsgegenstände werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Further refinements of the subject matter of the invention are based on the Drawings explained. Show it:

Fig. 1 und 2 jeweils verschiedene Ansichten einer Schleifmaschine in einer prinzipiellen Darstellung und Fig. 1 and 2 are different views of a grinding machine in a schematic representation and

Fig. 3 und 4 jeweils unterschiedliche Bearbeitungen einer Spundwand-Stirnfläche in verschiedenen Ansichten. FIGS. 3 and 4 each have different edits of a sheet piling face in different views.

Die über einen Rollgang 10 zugeführten Spundwände werden mittels einer Spannvorrichtung 11 hinreichend eingespannt, sobald die jeweilige Spundwand die Endstellung auf dem Rollgang erreicht hat. Nach Vermessung der vordersten Stellung der Spundwand 12, welche die Feststellung des abzutragenden Grates einschließt, wird der Schleifvorgang mittels der Topfschleifscheibe 13 eingeleitet, die am Ende eines Schleifarmes 14 in einer Spindellagerung 15 antreibbar angeordnet ist. Als Antrieb für die Rotationsbewegung für die Topfschleifscheibe 13 dient ein Motor 16. Unter Berücksichtigung des Schleifringoberflächenabriebes sowie der Zustelltiefe kann die Topfschleifscheibe 13 über einen Vorschubmotor 17 eingestellt werden. Die im übrigen vorhandene Gleitlagerung 18, Zahnrad/Zahnkranz-Übersetzungen 19, Tragprofile 20 und sonstige Transmissionen 21 werden in einer nach dem Stand der Technik üblichen Weise ausgeführt. The sheet piles fed via a roller table 10 are clamped sufficiently by means of a tensioning device 11 as soon as the respective sheet pile wall has reached the end position on the roller table. After measuring the foremost position of the sheet pile wall 12 , which includes the determination of the burr to be removed, the grinding process is initiated by means of the cup grinding wheel 13 , which is arranged to be drivable in a spindle bearing 15 at the end of a grinding arm 14 . A motor 16 serves as the drive for the rotational movement for the cup grinding wheel 13 . Taking into account the slip ring surface abrasion and the infeed depth, the cup grinding wheel 13 can be adjusted via a feed motor 17 . The other existing sliding bearing 18 , gear / ring gear translations 19 , support profiles 20 and other transmissions 21 are carried out in a manner customary in the prior art.

Wie im Einzelnen aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Schleifarm 14 pendelnd entlang einer Teilkreisbahn 21 hin- und herbewegbar, wobei die Topfschleifscheibe die gesamte Länge der Spundwand-Stirnseite zur Entgratung überfährt. Zusätzlich ist ein Ausgleichsgewicht 22 zum Schleifarm und zur Schleifspindel vorgesehen. As can be seen in detail from FIG. 2, the grinding arm 14 can oscillate back and forth along a partial circular path 21 , the cup grinding wheel running over the entire length of the sheet pile end face for deburring. In addition, a balance weight 22 is provided for the grinding arm and the grinding spindle.

Die Topfschleifscheibe besitzt eine ringförmige Scheibenoberfläche 23 (siehe Fig. 3 bis 5), die mit der Topfscheibendrehachse 24 einen Winkel > 90° bildet. Maßgeblich für diesen Winkel α (siehe Fig. 4) ist insbesondere die gewünschte Zustelltiefe a, die bei der Topfschleifscheibe gemäß Fig. 3 1 mm und bei der Topfschleifscheibe nach Fig. 4 4 mm beträgt. Jeweils an der Spundwand 25 bzw. deren Stirnfläche vorhandene Grate (siehe 26, 27) mit einer maximalen Höhe a lassen sich durch die Topfschleifscheibe entfernen. The cup grinding wheel has an annular wheel surface 23 (see FIGS. 3 to 5) which forms an angle> 90 ° with the cup wheel axis of rotation 24 . Decisive for this angle α (see FIG. 4) is in particular the desired infeed depth a, which is 1 mm for the cup grinding wheel according to FIG. 3 and 4 mm for the cup grinding wheel according to FIG. 4. Any burrs (see 26, 27) with a maximum height a on the sheet pile wall 25 or the end face thereof can be removed by the cup grinding wheel.

Der Durchmesser d der verwendeten Topfscheibe betrug in einem konkreten Ausführungsbeispiel 560 mm. Die Schleifsegment-Breite b sollte mindestens 40 mm, möglichst 100 mm betragen. Die Höhe h des Schleifmaterials liegt bei 45 mm bis 110 mm. Als Schleifmaterial ist im konkreten Ausführungsfall ein Kunstharz gebundenes Edelkorund 20-24 verwendet worden. Die in Fig. 3 dargestellt Topfscheibe ist mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 48 m/s und einem Vorschub von 6 m/min bei einer Zustellung von 1 mm gefahren worden. Es zeigt sich, dass die entsprechend der Zustellung abgeschrägte Scheibe die erwartete Materialabnahme in der vorgegebenen kurzen Zeit erreichte, wobei die gesamte Teilkegelfläche 23 am Abtrag beteiligt war. Es wurden 10 Durchläufe mit je 1 mm Zustellung gefahren. Der Antrieb der Topfschleifscheibe ist entsprechend der Zustelltiefe zu wählen. Eine Zustellung von 1 mm läßt sich mit einem Antrieb mit einer maximalen Belastbarkeit von 18 kW erwirken. Will man hingegen die Zustellung bis zu 4 mm erhöhen, z. B. um Unebenheiten der Spundwand-Stirnflächen von 3 mm zu beseitigen, sind Antriebsleistungen von 90 kW oder höher notwendig, um die kurzen, zur Verfügung stehenden Bearbeitungszeiten zu erreichen. Neben den entsprechenden Antriebsleistungen müssen automatische Einstellmöglichkeiten der Topfschleifscheibe relativ zum Werkstück und entsprechend dem Schleifscheibenabrieb ebenso vorgesehen sein wie wegen des hohen Schleifdruckes eine stabile Werkstückspannung vorliegen muß. Vorzugsweise erfolgt der Vorschub zur Bearbeitung einer Spundwand-Stirnfläche in einer Richtung, wobei der Schleifarm bei der nächsten Bearbeitung den zuvor zurückgelegten Wege entgegengesetzt durchläuft, so dass der Schleifarm 14 eine pendelnde Bewegung durchführt. Bei aufeinanderfolgenden Schleifbearbeitungen von Spundwand-Stirnseiten wird die Drehrichtung der Topfschleifscheibe 13 umgekehrt, d. h. sie erfolgt abwechselnd im und gegen den Uhrzeigersinn. Durch eine leichte Schrägstellung der Schleifscheibenachse 24 wird erreicht, dass die Schleifscheibe hinten leicht nachschleift. The diameter d of the cup wheel used was 560 mm in a specific embodiment. The grinding segment width b should be at least 40 mm, preferably 100 mm. The height h of the abrasive material is 45 mm to 110 mm. In the specific embodiment, a synthetic resin-bonded 20-24 corundum was used as the grinding material. The cup wheel shown in FIG. 3 was moved at a circumferential speed of 48 m / s and a feed of 6 m / min with an infeed of 1 mm. It can be seen that the disk, which is beveled in accordance with the infeed, reached the expected material removal in the predetermined short time, the entire partial conical surface 23 being involved in the removal. 10 runs with 1 mm infeed each were carried out. The drive of the cup grinding wheel must be selected according to the infeed depth. An infeed of 1 mm can be achieved with a drive with a maximum load capacity of 18 kW. However, if you want to increase the infeed up to 4 mm, e.g. B. to eliminate unevenness of the sheet pile end faces of 3 mm, drive powers of 90 kW or higher are necessary to achieve the short, available machining times. In addition to the corresponding drive power, automatic setting options for the cup grinding wheel relative to the workpiece and corresponding to the grinding wheel abrasion must also be provided, as well as stable workpiece clamping due to the high grinding pressure. The feed for machining a sheet pile end face preferably takes place in one direction, the grinding arm running through the paths covered previously during the next machining operation, so that the grinding arm 14 carries out an oscillating movement. In the case of successive grinding operations from sheet pile end faces, the direction of rotation of the cup grinding wheel 13 is reversed, ie it takes place alternately clockwise and counterclockwise. A slight inclination of the grinding wheel axis 24 ensures that the grinding wheel grinds slightly at the rear.

Claims

1. Cup grinding wheel ( 13 ) for machining narrow webs, in particular for deburring the end faces of sheet piling ( 25 ), characterized in that the grinding wheel surface ( 23 ) is chamfered in such a way that it makes an angle (α)> with the cup wheel axis of rotation ( 24 ) 90 ° forms, preferably an angle (α) between 87 ° and 89 ° and / or that the infeed dimension (a) given by the bevel ( 23 ) is 2 mm to 4 mm.

2. Method for processing narrow webs, in particular sheet pile end faces with a cup grinding wheel ( 13 ) which is rotated along the machined end face, characterized in that the grinding process by means of a cup wheel according to claim 1 at a feed depth (a) up to 4 mm is done.

3. The method according to claim 2, characterized in that the cup wheel rotation axis ( 24 ) is inclined during processing by an angle of up to 2 °, preferably up to 1 °, so that the cup grinding wheel regrinds slightly on the side facing away from the feed.

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the cup grinding wheel is guided on a partial circular path ( 21 ) during grinding and is returned in one grinding cycle and in the next grinding cycle.

5. The method according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the Cup grinding wheel rotation in successive Grinding is reversed.

6. Grinding machine for performing the method according to one of claims 2 to 5, characterized in that a rotating cup grinding wheel is arranged at the end of a horizontally mounted grinding arm ( 14 ) and that the grinding arm ( 14 ) via a rotary bearing by means of a motor, preferably a hydraulic motor ( 16 ) can be moved back and forth along a partial circular path ( 24 ).