DE1961676A1

DE1961676A1 - Verfahren und Einrichtung fuer die Schlussbearbeitung von Walzen

Info

Publication number: DE1961676A1
Application number: DE19691961676
Authority: DE
Inventors: Anderson Alex Lennart
Original assignee: Ingersoll Milling Machine Co
Current assignee: Ingersoll Milling Machine Co
Priority date: 1968-12-05
Filing date: 1969-12-03
Publication date: 1970-09-03
Also published as: GB1293576A; LU59947A1; NL7001300A; AT303905B; FR2025414A1; CA925573A; BE742668A; NL156628B; DE1961676B2

Description

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Ingersoll Milling Machine Company, Rockford/lllinois (USA)

Verfahren und Einrichtung für die Schlussbearbeitung von Walzen

Die Erfindung betrifft die Bearbeitung der beim Kaltwalzen von Blechen verwendeten letzten Walzen mittels elektrischer Entladungen in einer drehbankähnlichen Maschine und mittels einer walzenlangen Elektrode, Die hoch gelegenen Stellen der Walze formen die Elektrode entweder durch mechanische oder elektrische Zurichtung, wobei später von der Walze durch elektrische Entladungen Material bis zur Höhe der die geringste Höhe aufweisenden Walzenteile entfernt wird, so dass eine vollkommen kreisrunde Walze erzeugt wird.

Die Erfindung betrifft ferner die Schlussbearbeitung von Arbeitswalzen, die zum Walzen von Blechen verwendet werden, sowie die Schlussbearbeitung von aus gehärtetem Stahl bestehenden Walzen, die in Walzwerken zum letzten Kaltwalzen von Stahlblechen verwendet werden.

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Hauptziel der Erfindung ist die Verbesserung des AussTiens von gewalzten Metallblechen durch Entfernen von Oberflächenmängeln und dadurch, dass die Walzen für die Schlussbearbeitung der Bleche mit einer vergüteten Oberfläche versehen werden.

Von allen Metallblechen erfordern Stahlbleche die größte Sorgfalt bei der Bearbeitung der Oberfläche. Die Oberfläche des Bleches, die ein helles und glattes Aussehen aufweisen soll, kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die letzte Walze des Walzwerks selbst auf Hochglanz poliert wird. Bei den Blechen kann auch eine mattierte oder etwas rauhe Oberfläche erwünscht sein, damit die Bleche beim Zusammenstapeln nicht an einander haften bleiben und eine bessere Unterlage für einen Farbauftrag bilden, in welchem Fall mindestens die letzte Walze mit einer entsprechenden Oberfläche versehen wird. In jedem Fall bestand eine besondere Schwierigkeit aus Mangeln des Aussehens als Folge großflächiger Welligkeiten, wobei die Abweichungen bei der Dicke der Bleche außerordentlich klein und graduell sind. Solche Abweichungen von der Gleichmäßigkeit werden nicht leicht ermittelt von Messeinrichtungen in einem kleinen Bezirk des Bleches und können nur unter gewissen Beleuchtungsbedingungen als Oberflächenmängel festgestellt werden. Diese Bedingungen können auch die Ursache dafür sein, dass das Aussehen der Oberfläche der dickeren Teile der Bleche ändert, wenn die in Pressformen zu Karosserieteilen von Autos gepresst werden.

Die Aufgabe, Abweichungen von der Planar!tat gewalzter Bleche zu verhindern, ist nicht neu, und es wurde seit vielen Jahren versucht, eine Lösung dieser Aufgabe zu finden. Beispielsweise muss der Walzenantrieb gleichmäßig erfolgen, und die Walzenlager müssen sorgfältig auf einander ausgerichtet werden, damit beim Walzen der Bleche Erschütterungen und Stöße vermieden werden. Ferner müssen die Walzdrücke berechnet werden, und wenn der Mittelteil einer gegebenen zylindrischen Walze bei dem gewählten Walzdruck ausweicht, so kann die Walze mit einer «"rone versehen werden, derart, dass der Durchmesser der Walze von den Enden aus zur Mitte allmählich größer wird.

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Die Krone beseitigt das Ausweichen während des Walzens, so dass die Ebenheit der gewalzten Fläche aufrechterhalten bleibt. Die besten Bearbeitungsergebnisse werden durch die Verwendung von Walzen mit genauen Abmessungen erzielt, zu welchem Zweck die geformte Walze nach dem Härten mit einer Präzisionsschleifmaschine, die einen wandernden Kopf oder einen wandernden Tisch aufweist, nachbearbeitet werden, wobei abmessungsmäßige Abweichungen beseitigt werden. Die Erfindung befasst sich mit den kleinen Welligkeiten, die nach allen Bearbeitungen zum Beseitigen von Oberflächenmängeln zurückbleiben. Es wurde herausgefunden, dass diese geringen, jedoch deutlich bemerkbaren Dickenschwankungen verursacht werden von Unrundheiten axial und umfangsmäßig verteilter tief gelegener Bezirke bei den Schlussbearbeitungswalzen. Diese Abweichungen sind anscheinend die fast unvermeidliche Folge der hohen Reaktionskraft zwischen dem Werzeug und der Walze bei der Bearbeitung. Bei einer Drehbankartigen Präzisionsschleifmaschine beispielsweise kann die angetriebene Schleifscheibe mit der einen Kante bei dem Lauf längs der Walze zupief eindringen, wobei an der Walze ein wendelartig verlaufender tiefer Bezirk zurückbleibt.

Die Erfindung bezweckt als Hauptziel bei der Schlussbearbeitung von Walzen eine vollkommene Rundheit zu erreichen, d.h., es sollen alle axial und umfangsmäßig in Abständen auftretenden tiefer gelegenen Bezirke entfernt werden, die ein mangelhaftes Aussehen der fertiggewalzten Bleche verursachen.

Bei Abweichungen von der Rundheit der Walze gehen alle Vorteile einer besonderen Oberflächenbearbeitung der letzten Walze verloren, ganz gleich, wie hoch die Güte der Oberfläche ist. Wird beispielsweise eine fertige Walze mit einem Sandstrahlgebläse bearbeitet, um das Blech mit einer mattierten Oberfläche zum Bedrucken zu versehen, so bleiben die abmessungsmäßigen Abweichungen bei der Walze erhalten. Bei diesem Verfahren wird ein der Größe und der Form nach ausgewählter Split gegen die Walze geblasen, um eine gleichmäßig genarbte und dellenfreie Oberfläche zu erzeugen. Diese Aufgabe konnte bisher nicht gelöst werden. Die Erreichung dieses Zieles wurde auch weiterhin durch Dickenschwankungen der gewalzten Bleche als Folge "von

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Unrundheiten bei der Walze verhindert. Die matten Flächen der dickeren Stellen der Bleche werden beim Pressen in einer Pressform gleichfalls entweder ausgeglättet oder zerstört. Ebenso können mattierte Oberflächen vor dem Schlusswalzen insofern von Nutzen sein, als sie das Trennen zusammengestapelter Bleche nach dem Ausglühen von einander erleichtern, und glatte Walzen können später die Bleche kräftiger erfassen.

Die Erfindung sieht ferner die Erzeugung einer mattierten Oberfläche und Mittel vor, mit denen diese mattierte Oberfläche an Walzen zum Walzen von Metallblecheri erzeugt werden kann.

Jedes Ausweichen als Folge der beim Schleifen erzeugten hohen Reaktionskräfte kann zu einer geringen Fehlausrichtung führen, wobei an der Walze unerwünschte tiefer gefegene Bezirke erzeugt werden. Eine unterschiedliche Härte der zu bearbeitenden Walze kann zu veränderlichen Reaktionskräften während der Bearbeitung führen und damit zu intermittierenden tiefer gelegenen Bezirken. Eine Herabsetzung der Reaktionskräft durch Vermindern der ScI^Lttiefe oder der Schlittengeschwindigkeit stellt ein naheliegendes Mittel dar; jedoch muss für eine kleine Verminderung der Abweichungen die Bearbeitungszeit sehr viel verlängert werden. Andererseits sind bei der Bearbeitung mittels einer elektrischen Entladung die Reaktionskräfte zwischen dem Werkstück und der Werkzeugelektrode vernachlässigbar klein, selbst wenn die Elektroden und die elektrischen Bedingungen der größten Materialentfernung entsprechend gewählt werden. Zum Bearbeiten von großen zylindrischen Werkstücken, wie Stahlwalzen wurden bisher Bearbeitungen mittels elektrischer Entladungen nicht verwendet, da beim Schleifen und bei anderen Bearbeitungen das Material in solchen Fällen rascher entfernt wird.

Als einen weiteren Gegenstand sieht die Erfindung ein wirtschaftliches Verfahren und eine Einrichtung vor, mit der mittels einer elektrischen Entladung Arbeitswalzen genau bearbeitet werden können.

Bei der Bearbeitung mittels einer elektrischen Entladung braucht die Werkzeugelektrode nicht am Werkstück entlang zu

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wandern wie beim Schleifen. Stattdessen kann die Elektrode entsprechend verbreitert und komplementär zum gewünschten Werkstückprofil ausgestaltet werden. Ebenso wie bei der Bearbeitung einer Walze treten auch bei der Anordnung einer langgestreckten Elektrode Schwierigkeiten auf. Schwingungen der Elektrd>de in bezug auf die Walzenachse können selbst Abweichungen einführen im besonderen dann, wenn eine Krone an der Walze erzeugt werden soll, und ebensowenig kann eine elektrische Erosion der Werkzeugelektrode geduldet werden, so dass diese häufig ersetzt werden muss oder eine fehlerhafte Bearbeitung ausführt.

Die Erfindung sieht daher ein elektrisches Entladungsνerfahren vor, bei dem die nachteiligen Folgen einer Elektrodenabnutzung mit fortschreitender Bearbeitung vermieden werden. Als weiteren Gegenstand sieht die Erfindung ein Bearbeitungsverfahren mittels einer elektrischen Entladung vor, wobei die Elektroden mit Hilfe der zu bearbeitenden Walzen selbst zugerichtet werden. Die Erfindung sieht außerdem eine Einrichtung vor, bei der die Bearbeitung mittels Schleifen und einer elektrischen Entladung erfolgt, wobei vollkommen runde Walzen mit einer glatten oder mattierten Oberfläche erzeugt werden.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die

Fig.l eine schaubildliche Darstellung eines Walzgerüstes mit zwei erfindungsgemäßen Walzen zum Kaltwalzen von Stahlblechen,

Fig.2 eine Draufsicht auf eine drehbankähnliche, herkömmliche Schleifmaschine zum Präzisionsschleifen von Walzen aus gehärtetem Stahl, die bei dem Walzwerk nach der Fig.l verwendet werden,

Fig.5 eine vergrößert gezeichnete Darstellung, die die Umfangsflache der bei der Maschine nach der Fig.2 verwendeten Schleifscheibe und deren Tendenz zeigt, sich mit der einen Kante in die Oberfläche der Walze "einzugraben", wenn der Schlitten an der Walze entlangwandert.

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Pig.4 eine Seitenansicht einer mit der Schleifmaschine nach der Fig.2 bearbeiteten Walze, wobei in der Zeichnung diejenigen Stellen dunkler gezeichnet sind, an denen durch den Kantenschleifeffekt an der Walze entgegengesetzte wendelartige Vertiefungen erzeugt wurden,

Fig.5 ein stark vergrößert gezeichneter Ausschnitt aus dem Profil eines Teiles der Walzenoberfläche nach der Fig.4 bis zu einer den größten Radius aufweisenden Bezugs linie,

Fig.6 eine Draufsicht auf eine kombinierte Schleifmaschine, mit der an Walzen eine vollkommen kreisrunde Oberfläche erzeugt werden kann,

Fig.7 eine Draufsicht auf eine kombinierte Doppelschleifmaschine, mit der an Walzen eine vollkommen kreisrunde Oberfläche erzeugt werden kann,

Fig.8 eine zum Teil als Schnitt gezeichnete Darstellung einer Einrichtung mit der mit Hilfe von elektrischen Entladungen Walzen mit einer vollkommen kreisrunden Außenseite hergestellt werden können,

Fig.9 eine halbsenematische schaubildliche Darstellung der elektrischen und hydraulischen Einrichtungen der Maschine nach der Fig.8,

Fig.10 eine Draufsicht auf einen Teil der einreihigen Elektrodenanordnung bei der Maschine nach der Fig.8 und die

Fig.11 eine Draufsicht auf eine andere Ausführung der Einrichtung nach der Fig.10 mit einer zweireihigen Elektrodenanordnung .

Die Fig.l zeigt in schaubildlicher Darstellung ein Beispiel für ein Walzgerüst 20 mit zwei Walzen als letzte Stufe eines KaltwalzVerfahrens zum Walzen von Stahlblechen. Die beiden Walzen 21 und 22 werden angetrieben und reduzieren die Dicke des zwischen den Walzen hindurchgeleiteten Stahlbleches 2J. Die Abmessungen entsprechen den beim Walzen von breiten Blechen im allgemeinen gewählten Abmessungen, wobei der Durchmesser der

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Arbeitsfläche der dargestellten Walzen ungefähr 60 cm und die Länge der Arbeitsfläche oder des Walzenkörpers ungefähr 240 cm beträgt. Die Walze ist mit einer geeigneten Krone versehen, wie bei solchen Walzwerken üblich, so dass der Durchmesser in der Mitte der Walze in diesem besonderen Falle 0,075 mm größer ist als an den Enden der Walze. Diese Krone soll die Auslenkung der Walzenachse als Folge der auftretenden Kräfte ausgleichen, so dass die Oberfläche der Walze längs der Kontaktstelle mit dem Blech genau parallel zur Walzenachse verläuft, so dass das gewalzte Blech parallele Oberflächen aufweist. Die Höhe der Krone an der Walze hängt von der Walzengröße, von den Drücken und von anderen Faktoren ab. Die ^Aufgabe, deren Lösung von der Erfindung angestrebt wird, ist die gleiche für Walzen mit verschieden hohen Kronen oder auch ohne Krone. Da das an der Walze gewünschte Profil sehr nahe an der Geradlinigkeit liegt und beim Walzen geradlinig sein soll, so wird indieser Beschreibung das Profil der Walze als geradlinig (erwünscht) bezeichnet; jedoch ist die Erfindung nicht auf Walzen ohne Krone beschränkt.

Obwohl eine vollkommen kreisrunde Außenseite theoretisch für jede Walze eines Walzwerks erwünscht ist, so sind die kleinen Abweichungen von der Rundheit bei der herkömmlichen Schluss bearbeitung zu winzig klein, um sich auswirken zu können mit Ausnahme bei der letzten oder bei den beiden letzten Bearbeitungsstufen. Die Dickenschwankungen bei den der letzten oder den beiden letzten Bearbeitungsstufen zugeführten Bleche liegt gut innerhalb der Grenzen beim Kaltwalzen, für das die letzte oder die letzten beiden Walzstufen eingerichtet sind. Bei dem gegenwärtigen Stand der Technik, und wenn das Aussehen der fertigen Bleche sehr wichtig ist, so muss als Folge der Bildung von Zunder beim Heißwalzen und der erforderlichen Entzunderung eine Bearbeitung der Walzen bis zur vollkommenen Rundheit den Walzen vorbehalten bleiben, die für das nachfolgende Kaltwalzen benutzt werden.

Abgesehen von dem Verfahren und der Einrichtung zum Erzeugen einer vollkommenen Rundheit bei den Walzen 21 und 22 und zum erzeugen einer besonderen Struktur an deren Außenseite, sind die Walzen und das Walzengerüst von der herkömmlichen Ausführung.

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Die das Metall bearbeitende Fläche 24 ist daher der einzige Teil der Walzen, der nach der Erfindung nachbearbeitet werden soll. Der Hals 25 an jedem Ende der Arbeitsfläche ist im allgemeinen ein- oder zweistufig abgesetzt und in den Lagern 26 gelagert. Die Walzen sind an den Enden mit den ebenen Ausschnitten 27 versehen, mit denen eine zwangsläufige Verkupplung hergestellt werden kann. Das eine Ende jeder Walze steht üblicherweise über eine Kupplung 28 mit einer Spindel 29 und dann über eine weitere Kupplung 30 mit der Antriebswelle eines Motors 31 in Verbindung.

Um die mit der Erfindung gelöste Aufgabe würdigen zu können, sei zunächst einmal eine herkömmliche Maschine für die Schluss bearbeitung von Walzen aus gehärtetem Stahl, wie in der Fig.2 dargestellt, beschrieben. Bei dieser Maschine handelt es sich um eine Präzisionsschleifmaschine 33 mit einem Drehbankbett, wobei die zu bearbeitende Walze ~$K am Spindelstock 35 und am Reitstock 36 auf Spitzen axial gelagert ist. Der Spindelstock ist mit einer kraftbetriebenen Spindel ausgestattet, deren Antriebskragen 37 mit dem Kupplungsende der Walze in Eingriff steht. Die Maschine weist ferner die Tagerungen 38 auf, die die Walze an den Halslagerflächen drehbar lagern. Diese Lagerungen bestehen vorzugsweise aus einem einstellbaren Dreipunktlager. Erfolgt das Schleifen der Walze auf Spitzenlagern, die zugleich den Schub aufnehmen, so brauchen die Lager 38 nicht verwendet zu werden. Ein Schlitten 40 ist auf zwei längs der Maschine verlaufenden Führungsschienen 39 gelagert. Eine motorisch angetriebene Spindel 41 am Schlitten trägt eine Schleifscheibe 42. Der Schlitten 40 trägt ferner einen nicht dargestellten Querschlitten, mit dem die Schleifscheibe in bezug auf die zu bearbeitenden Walze eingestellt werden kann, Im Betrieb wird die Walze von der Antriebsspindel gedreht, während die Schleifscheibe mit einer anderen Drehzahl, üblicherweise im entgegengesetzten Drehsinne gedreht wird, wobei der Schlitten die Schleifscheibe bei einer gegebenen Zustellung an der Walze hin- und herführt.

Da bei der Bearbeitung der Walze die Erzeugung einer verwendbaren Walzenfläche in erster Linie von Bedeutung ist und

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nicht der absolute Durchmesser der Walze, so muss jede Walze von Zelt zu Zeit nachbearbeitet werden. Im Gebrauch nutzt sich die Oberfläche der Walze ab, wird vom Blech zerschrammt oder wird anderweitig ungleichmäßig abgenutzt. Bei Walzwerken, bei denen .die Walzen mit einer genarbten Außenseite versehen sind, die indie gewalzten Bleche eine genarbte Oberfläche einprgt, erfordert die Erosion dieser Außenseite eine häufige Nachbearbeitung der Walzen.

Selbst wenn die Schleifmaschine nach der Fig.2 mit aller Sorgfalt betrieben wird, um Ungenauigkeiten als Folge einer exzentrischen Lagerung der Walze oder einer unzureichenden Abstützung zu vermeiden, so können trotzdem geringfügige Ungenauigkeiten beständig auftreten. Diese treten in Erscheinung als Differenz zwischen einem größten und kleinsten Radius. Es wird daher ein Messgerät mit einem Fühlstift verwendet, der gegen die Walze gepresst wird, wobei das Messgerät Veränderungen des Radius anzeigt, während die Walze einmal gedreht wird. Bei verschiedenen auf einer Präzisionsschleifmaschine bearbeiteten Walzen aus gehärtetem Stahl traten bei einer Überprüfung an verschiedenen Stellen längs der Walze messbare Ungenauigkeiten auf. Obwohl bei Walzen, die mit modernen Schleifmaschinen bearbeitet worden sind,die größte Ungenauigkeit im allgemeinen nur ein oder zwei Tausendstel eines Zolls (25,4 mm) beträgt, welcher Wert für eine Walze mit einem Durchmesser von 60 cm klein ist, so ist diese Ungenauigkeit andererseits groß genug, um bei den gewalzten Blechen wellenförmige Oberflächenmängel zu erzeugen, die sichtbar sind. Ungenauigkeiten in der Größenordnung von 0,127 mm sind bei Walzen nicht ungewöhnlich, die mit älteren Schleifmaschinen bearbeitet worden sind. Obwohl trotz einer exzentrischen Lagerung der Walze Unebenheiten geglättet werden, so bleiben auch nach Beseitigung der Exzentrizität notwendigerweise diejenigen Unebenheiten zurück, die längs der Walze bei verschiedenen Drehstellungen auftreten. Die Mängel, die aus den Bezirken bestehen, in denen der Radius der Walze kleiner als der Sollradius ist, treten intermittierend sowohl am Umfang als auch längs der Walze auf. D.h., um den Umfang der Walze herum an einer beliebigen Stelle längs deren

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Länge und längs der Länge der Walze von einem Punkt des Umfanges aus wird der größte oder der Sollradius nur teilweise von Bezirken mit einem kleineren Radius unterbrochen.

Dieses charakteristische Muster von Mangeln, die umfangsmäßig und axial in Abständen auftreten, ist anscheinend die Folge einer ungleichmäßigen Einwirkung der Schleifseheibe auf die Walze. Wie aus der Fig.5 zu ersehen ist, bewirken die starken Reaktionskräfte zwischen der Walzenoberfläche und der wandernden Schleifscheibe 42, dass diese etwas ankipit, so dass deren vordere Kanten in die Walze eine fortlaufende tiefer güegene Bahn 44 einschleift. Der Kippwinkel und die Schärfe der Schleifscheibe wurden in der Zeichnung übertrieben groß dargestellt, während üblicherweise zu erwarten ist, dass die Abweichung vom Sollumriss allmählich und gekrümmt auftritt. Ein Spiel der Schleifscheibenspindel in deren Lagern und andere Faktoren verhindern, dass die Schleifscheibe mit der gesamten Umfangsfläche die Walze bearbeitet. Der an der Walze erzeugte vertiefte Pfad bildet an der Walze eine fortlaufende Wendel. Beim Rücklauf des die Schleifscheibe tragenden Schlittens wird ein Pfad in Form einer entgegengesetzten Wendel erzeugt. Diese sich überkreuzenden Wendeln hinterlassen auf der Walze rhombusförmige erhöhte Bezirke zurück. Diese höher gelegenen Bezirke werden bei den nachfolgenden Durchgängen der Schleifscheibe noch mehrfach unterteilt, jedoch selten vollständig entfernt.

Das in der Fig.4 dargestellte Muster aus zwei sich überkre^enden Wendeln wird bei dem ersten Vor- und Rücklauf der Schleifscheibe erzeugt. Diese Darstellung entspricht auch den Messungen der Abweichungen vom Sollradius und anderen Feststellungen. Die Steigung der Windungen der verschiedenen Wendeln an einer gegebenen Walze wird während der nachfolgenden Durchlaufe der Schleifscheibe im allgemeinen kleiner, da dieDurehlaufgeschwindigkeit üblicherweise bei der folgenden Feinbearbeitung erhöht wird. Beim Schleifen der Walze mit den Abmessungen nach der Pig.l weisen die bei den verschiedenen Durchläufen der Schleifscheibe erzeugten wendeiförmigen Pfade einen mehr oder weniger zufälligen großen Abstand von einander auf, und

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das Muster wird verschwommen. Im allgemeinen treten die Scheitel der oder die umfangsmäßig auf einander ausgerichteten V-förmigen an den Stellen hervor, an denen die wendeiförmigen Pfade sich in entgegengesetzten Richtungen kreuzen. Die Hügel und Täler wiederholen sich mindestens in Abständen von 50 mm oder weniger an der Länge der Walze an irgendeiner Stelle am Umfang. Das Muster kann als Folge vorhergehender Bearbeitungen insofern etwas kompliziert sein, dass stellenweise unterschiedliche Oberflächenhärten, Rattermarken oder andere Bearbeitungsunregelmäßigkeiten vorliegen, wenn mit der Schlussbearbeitung begonnen wird, wobei im allgemeinen die Gefahr erhöht wird, dass die Schleifscheibe sich eingräbt oder ausweicht.

Ein charakteristisches Muster von Oberflächenmängeln ist in der Fig.5 dargestellt, die übersteigert das Profil der Walze an einem tiefer gelegenen Bezirk zeigt. Dieser Bezirk steht im Gegensatz zur Linie des größten Radius in der Fig.5, die der Ort aller Punkte am Umfang und längs der Walze mit dem größten Radius ist. Soll die Walze als vollkommener Zylinder hergestellt werden, so ist diese Linie gerade. Wird eine Walze mit einer Krone verlangt, so entspricht diese Linie dem Profil dieser Krone. In jedem Falle ist der gröiite Radius nicht kleiner als der Sollradius an jeder Stelle des Walzenumfanges trotz der sich überkreuzenden wendelartigen Vertiefungen. Die vertieften Bezirke können zugleich ermittelt und dadurch sichtbar gemacht werden, dass die hohen oder den größten Radius aufweisenden Bezirke nach und nach entfer^· werden, wenn die Walze sich um ihre Achse dreht. Dies kann in höchst einfacher Weise mittels einer elektrischen Entladung und einer entsprechenden Einrichtung durchgeführt werden, wobei die von einer Werkzeugelektrode ausgehenden Entladungen, die dem geradlinigen oder einem Kronenprofil entsprechen, die am nächsten giegenen Teile der Walze bearbeiten, während diese sich dreht. Bei einem solchen, an sich bekannten Verfahren werden durcn eine Hochspannung Entladungen erzeugt, die einen mit einer Flüssigkeit gefüllten Spalt zwischen der, eine Elektrode bildenden Walze und der Werkzeugelektrode durchdringen. Bei jeder Zuführung eines Spannungsimpulses (unter der Ausnahme, dass die Weite des Spaltes inner-

halb der üblichen Betriebsgrenzen liegt) erfolgt eine Entladung in dem Bezirk, in dem der Spalt am schmälsten ist. Bei jeder Entladung werden vom Werkstück sowie von der Werkzeugelektrode Partikel entfernt, wobei die Bearbeitungsbedingungen so gewählt werden, dass ein geeignetes großes Verhältnis des Entferneas von Partikeln vom Werkstück zum Entfernen von Partikeln von der· Werkzeugelektrode besteht. Das Entfernen eines sehr kleinen Partikels vom Werkstück bei jeder Entladung erzeugt an diesem eine mikroskopisch kleine Vertiefung, die den Spalt in diesem Bezirk vergrößert, so dass die nächste Entladung sehr wahrscheinlich an der am nächsten gelegenen schmalen Stelle des Spaltes erfolgt. Infolgedessen werden die hoch gelegenen Bezirke der sich drehenden Walze von dieser unterschiedlich abgetragen, wenn die Walze sich unter der Werkzeugelektrode dreht, ohne dass eine messbare Reaktionskraft. zwischen der Werkzeugelektrode und der als Gegenelektrode dienenden Walze auftritt.

Da eine mittels elektrischer Funkenerosion bearbeitete Fläche die charakteristischen Narben oder Vertiefungen aufweist, die bei einer gelegentlichen Betrachtung von einer abgedrehten oder abgeschliffenen Fläche leicht unterschieden werden kann, so wird durch diesen sichtbaren Kontrast in einfacher Weise eine ausführlichere Information vermittelt als durch Messungen der Unebenheiten. Natürlich werden bei fortschreitender Bearbeitung mittels Funkenerosion die bearbeiteten oder die bisherigen hoch gelegenen Bezirke immer größer im Vergleich zu den verbleibenden unberührten Bezirken. Geht bei einer überprüfung hervor, dass die gesamte Walzenfläche durch Funkenerosion bearbeitet worden ist, so ist die Walze vollkommen rund insofern, als alle Mängel des Aussehens der mit dieser Walze erzeugten Bleche beseitigt sind, Wird die Walzenfläche vor beendeter Bearbeitung überprüft, so kann das Ausmaß und die Ursache der Mangel ermittelt werden, und es können Abhilfemaßnahmen getroffen werden. Beispielsweise können Rattermarken leicht erkannt werden. Vorherrschende wendel&rtige Vertiefungen mit nur einer Steigung können anzeigen, dass das* Se-hlei-programm geändert werden muss.

Die Bearbeitung der Walze mittels elektrischer Entladungen ist ferner von Wert sie Zwischenstufe bei der Herstellung einer

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Walze mit einer hohen Oberflächengüte sowie als letzte Bearbeitungsstufe der Walze.

Bei der Schlussbearbeitung einer Walze mittels elektrischer Entladungen wird nicht nur eine vollkommen runde Walze erzeugt, sondern deren Außenseite wird mit einer Struktur versehen, die in die Bleche eingewalzt wird. Die Walzenoberfläche ist nahezu gleichförmig in bezug auf die Größe und die Verteilung der Vertiefungen oder Narben. Die von der Walze auf die Bleche übertragene Struktur bewirkt, dass an den Blechen eine Farbe gut haftet, so dass die Bleche nach dem Farbstoffauftrag ein gefälliges Aussehen haben. Da die einzelnen Vertiefungen oder Narben winzig klein sind, so beeinträchtigt die Struktur der Walze nicht die Ebenheit der damit gewalzten Bleche. Verschieden große Vertfefungen bei dem gewalzten Produkt können dadurch erzeugt werden, dass der Erü'giegehalt der EnEadungen entsprechend bemessen wird, wobei schwächere Ströme und kürzere Entladungen kleine Vertiefungen oder Narben erzeugen.

Eine Bearbeitung der Walzen mittels elektrischer Entladungen ist ferner von Nutzen als Zwischenstufe für Walzen, die später poliert werden sollen. Die Beseitigung der Abweichungen von der Rundheit der Walze durch diese Bearbeitung ermöglicht ein Polieren, wobei mit einer sehr geringen Schnittiefe und mit einer geringen Durchlaufgeschwindigkeit begonnen wird. Bei einer vorhergehenden Punkenerosionsbearbeitung ist die Gefahr viel geringer, dass die Schleifscheibe ankippt und die beschriebenen Muster an der Walze erzeugt. Das Entfernen der vom Rohschleifen erzeugten Unebenheiten durch die Punkenerosionsbearbeitung beseitigt auch die Gefahr, dass diese Unebenheiten noch während der Schlussbearbeitung bestehen. In einigen Fällen kann auf die Punkenerosionsbearbeitungsstufe eine schwache Polierstufe folgen, die zum Glätten der durch Funkenerosion erzeugten Oberfläche bis zu einem gewünschten Grad ausreicht. las wird darauf hingewiesen, dass die Materialentfernung durch Funkenerosion bei großen Werkstücken im allgemeinen im allgemeinen langsam erfolgt und daher unwirtschaftlich ist, dieses

Verfahren ist jedoch wirtschaftlich nach einer rohen Vorbearbeitung

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einer großen Walze, da bei der Funkenerosion nur das kleine Volumen des Materials an den unerwünschten hoch gelegenen Bezirken entfernt werden muss. Die Funkenerosionsbearbeitung kann auch verschiedene Zwischenschleifstufen ersetzen, die im allgemeinen zwischen dem Rohschleifen zu Anfang und dem Feinschleifen am Ende der Bearbeitung verwendet werden.

Die Fig.β zeigt eine Ausführung einer kombinierten Präzisionsschleifmaschine mit einer Funkenerosionsbearbeitung, bei der eine Walze 45 auf den Spitzen 46 und 47 des Spindelstockes und des Reitstockes drehbar gelagert ist, und bei der ein die Schleifeinrichtung tragender Schlitten 48 auf den Führungschienen 49 an der einen Seite des Maschinenbettes gleitbar gelagert ist. Unterhalb der Walze ist eine Anordnung mit einer elektrischen Entladungselektrode und mit einer Wanne für eine dielektrische Flüssigkeit (50) vorgesehen, welche Anordnung an eine Stromquelle angeschlossen ist, die geeigneterweise in einem Gehäuse 51 an der anderen Seite des Maechinenbettes angeordnet ist. Die Walze kann abwechselnd durch Schleifen und durch Funkenerosion bearbeitet werden, ohne dass die Walze aus der Maschine entfernt zu werden braucht. Diese Anordnung ist besonders geeignet, wenn die Erosionsbearbeitung der Walze eine Zwischenstufe der gesamten Bearbeitung bildet.

Die Fig.7 zeigt eineandere Ausführung einer kombinierten Präsisionsschleifmaschine mit einer Funkenerosionsbearbeitung, die zwei axial auf einander ausgerichtete Walzen 52 aufnimmt. Die Walzen werden an den amweitesten außen gelegenen Enden von gesonderten Spindeis toeken und in der Mitte von den einstellbaren Reitstöcken 54 getragen. Bei dieser Maschine ist ein einzelner, die Schleifeinrichtung tragender Schlitten 55 vorgesehen,der auf den Führungsschienen 5ö gleitbar gelagert ist, die parallel zur Achse beider Walzen verlaufen, so dass die eine odep die andere Walze bearbeitet werden kann. Unterhalb der Walzen sind die Anordnungen 58 mit einer elektrischen Stromquelle, die mit einer von zwei gleichen Werkzeugelektroden verbunden wird, und mit einer Wanne vorgesehen. Normalerweise wird die eine Walze durch Schleifen und die andere Walze mittels

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Funkenerosion bearbeitet, wobei jede Walze bei beiden Arbeitsgängen auf den Spitzen gelagert verbleibt. Eine derartige Bearbeitung kann entweder für die zweistufige Schleif- und Funkenerosionsbearbeitung oder für eine dreistufige Bearbeitung verwendet werden, bei der die Funkenerosionsbearbeitung die Mittelstufe bildet. Die Bearbeitung46«^u!£^hSchleifen kann an der einen Walze durchgeführt werden, während die andere Walze durch Funkenerosion bearbeitet wird. Der gesonderte Antrieb 53 für jede Walze soll mit einer sehr geringen Drehzahl arbeiten, damit der Fortschritt der Bearbeitung ohne Anhalten der Drehung der Walze durch Betrachten ermittelt werden kann.

Die Erfindung sieht ferner vor, die Werkzeugelektrode an den gewünschten genauen Umriss der Walze dadurch anzupassen, dass dieselbe Walze zum Zurichten der Elektrode benutzt wird, die später die Bearbeitung der Walze ausführt. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die Werkzeugelektrode von den hoch gelegenen Bezirken der geschliffenen Walzen gestaltet wird. Wie in Verbindung mit der Fig.5 ausgeführt, passt sich der Ort der hoch,gelegenen Bezirke während der Drehung der Walze dem gewünschten Umriss an, ganz gleich ob dieser gerade oder mit einer Krone versehen ist. Beim Zurichten der Elektrode durch die sich drehende Walze bestimmen die den größten Radius aufweisenden Teile am Umfang jeder Walze die Abnutzung der gegenüberstehenden Elektrodenfläche. Das Zurichten kann sowohl mechanisch als auch durch Funkenerosion erfolgen. In jeden Falle wird die Elektrode, ganz gleich, ob diese aus einem Segment oder aus einer Anordnung von mehreren zusammengesetzten Segmenten besteht, von einem Halter festgehalten, der parallel zur Walzenachse verläuft und in Richtung zur Walze vorgeschoben wird, während diese sich dreht. Dieses Verfahren wird fortgesetzt, bis die Elektrode in der gesamten Länge zugerichtet worden ist. Je mehr die Form der Elektrode anfangs dem gewünschten Umriss entspricht, desto rascher kann die Elektrode zugerichtet werden. Eine Elektrode kann mühelos und ohne große Kosten unter Anwendung der herkömmlichen Verfahren bis auf einige Hundertstel oder Tausendstel eines Zolls (25,4 mm) dem gewünschten Umriss der Walze angepasst werden; jedoch besteht

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die zu lösende Aufgabe in der genauen Zurichtung und Ausrichtung einer langen Elektrode oder einer Elektrodenanordnung.

Bei der mechanischen Zurichtung, die sich bisher nur für Graphitelektroden als nützlich erwiesen hat, wird die Elektrodenanordnung axial ausgerichtet und radial mit der sich drehenden Walze in Berührung gebracht, so dass die Elektrode abgeschliffen wird. Das Graphit ist genügend weich und kann gebrannt werden im Vergleich zu den üblichen Elektrodenmetallen, und zerkratzt die Walze nicht und kann ferner leicht zugerichtet werden trotz der glatten Außenseite der Walze. Der Halter für die Elektroden und die Vorschubeinrichtung, die zum Zurichten der Elektrode benutzt werden, sind vorzugsweise die gleichen Bauteile, die für die Funkenerosionsbearbeitung benutzt werden, so dass die Elektroden an derselben Stelle zugerichtet werden, an der die dieselbe Walze durch Funkenerosion bearbeiten. Nach dem Zurichten der Elektrode wird der Halter einfach so abgestützt, dass der Bearbeitungsspalt aufrechterhalten wird, wonach lose Partikel entfernt werden. Danach kann die Stromquelle eingeschaltet'werden. Sollen Walzen mit dem gleichen Umriss nacheinander durch Funkenerosion bearbeitet werden, so kann dieselbe Elektrode im Halter verbleiben und nochmals bei geringer oder gar keiner Zurichtung benutzt werden.

Bei der elektrischen Zurichtung stellt die Funkenerosion eine Fortsetzung der Funkenerosionsbearbeitung dar, mit der anfangs die hoch gelegenen Bezirke der Werkzeugelektrode entfernt werden. Dieses Verfahren ist der mechanischen Zurichtung vorzuziehen und besonders erwünscht für die Zurichtung von Werkzeugelektroden aus Kupfer oder aus einem anderen Metall, die bei der Funkenerosion allgemein verwendet werden. Das relative Entfernen des Metalls von der die eine Elektrode bildenden Waise und von der WerkzeugeIektrode sowie die gesamte Materialmenge, die während des Zurichtens von der Oberfläche der Walze und von der Wer-kzeugelektrode entfernt worden ist, bestimmen weitgehend, die Grenzen der Genauigkeit. Zu Beginn der Bearbeitung erfolgen die Entladungen zwischen den hoch gelegenen Stellen an der '^falze und den hoch g£.egenen (.lervseits des gewünschten komplementären Umrisses) Stellen an der Werkzeug-

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elektrode. Die Elektrode ist in der Querrichtung verhältnismäßig schmal bemessen, so dass der eingeschlossene Winkel sehr klein ist im Verhältnis zu dem Winkel, der die hoch gelegenen Bezirke am Umfang der Walze umfasst. Selbst wenn bei jeder Entladung von der Walze und von der Elektrode die gleichen Materialmengen entfernt werden, so werden die hoch gelegenen Stellen der Elektrode erodiert, lange bevor die hoch gelegenen Stellen der Walze erodiert werden. Infolgedessen wird an der Werkzeugelektrode kein Umriss erzeugt, der lediglich einen Durchschnitt der Abweichungen bei der Werkzeugelektrode und der Walze darstellt, sondern ein Umriss, bei dem der Sollumriss der sich drehenden Walze die Gestaltung der Elektrode weitgehend bestimmt, ohne dass der Sollumriss selbst durch die Mater la !entnahme von der Walze beeinflusst wird. Bei einerElektrode mit einer Dicke von weniger als 12,7 mm und bei einer Walze mit einem Durchmesser von 60 cm beträgt das Verhältnis der Walzenumfangsbahn zur Elektrodenumfangsbahn mehr als 150:1. Obwohl die Walze nicht an allen Stellen der Oberfläche den Sollradius aufweist wegen der am Umfang verteilten tiefer gelegenen Bezirke, so ist die Walzenoberfläche um eine oder mehrere Größenordnungen größer als die entsprechende Fläche der Werkzeugelektrode. In jedem Falle erfolgen keine Funkenentladungen zu den tiefer gelegenen Bezirken an der Walzenoberfläche, so dass diese Bezirke während des Zurichtens der Werkzeugelektrode nicht weiter vertieft werden. Nachdem die Werkzeugelektrode dem Solloder dem Bezugsumriss der Walze angepasst worden ist, wird die Funkenerosionsbearbeitung fortgesetzt, um die hoch gelegenen Stellen an der Walze wahlweise zu entfernen. Die Elektrode wird selbst auch erodiert, jedoch nach dem Zurochten nutzt sich die Werkzeugelektrode gleichmäßig ab und zwar so lange, wie sie verteilten hohen und niedrigen Bezirken an der Walzenoberfläche gegenübersteht.

Wie bei der Funkenerosionsbearbeitung üblich, wird die Werkzeugelektrode in bezug auf die Walze so angeordnet, dass ein Abstand von einigen Tausendstel eines Zolls (45,4 mm) während der Bearbeitung aufrechterhalten wird. Vorzugsweise wird ein selbsttätiger Vorschub verwendet, um Kurzschlüsse oder einen Stromfluss durch Abfälle im Spalt zu vermeiden.

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Die Spannung wird so hoch gewählt, dass mit Sicherheit an irgend einer Stelle des Spaltes eine Entladung erfolgt. Diese Entladung erfolgt natürlich an der zu dieser Zeit schmälsten Stelle des Spaltes.

Bei einigen Funkenerosionsbearbeitungen hat die Polarität der Elektrode einen großen Einfluss auf die Menge des entfernten Materials. Wird beispielsweise zum Bearbeiten von Stahl eine Kupferelektrode verwendet, so soll der Stahl eine negative und die Kupferelektrode eine positive Polarität aufweisen. Diese Polaritätsbedingung wird üblicherweise bei der Funkenerosion Rückwärtspolarität genannt, wobei Vorwärts- oder Konventionspolarität bedeutet, dass das Werkstück positiv in bezug auf die Werkzeugelektrode ist. Bei Elektroden- und Werkzeug-Kombinationen, bei denen vom Werkzeug eine größere Materialmenge entfernt wird unter Anwendung einer relativen Polarität, die entgegengesetzt zu der Polarität ist, die für die Bearbeitung der Walze vorzuziehen ist, wird während des Zurichtens der Werkzeugelektrode die entgegengesetzte Polarität verwendet, die dann für die Bearbeitung der Walze umgekehrt wird. Der Zeitpunkt des Umschaltens wird einfach durch Betrachten der Walze bestimmt und ist nicht kritisch. Ist die gesamte axiale Breite der am Umfang auftretenden Stellen oder Streifen der strukturierten Bezirke an der Walze ungefähr gleich der axialen Länge der Elektrode (oder gleich der axialen Länge der Elektrodensegmente,) so kann angenommen werden, dass die Elektrode zugerichtet ist.

Für eine raschere Bearbeitung ist eine Unterteilung der Elektrode vorzuziehen. Die Gesamtlänge der Elektrode muss gleich der Länge der Walzenoberfläche sein; jedoch erfolgt die Funkenerosionsbearbeitung einer 24-0 cm langen Walze sehr !regsam, wenn sie durch das Ausmaß begrenzt wird, in dem beim gegenwärtigen Stand der Technik ϋΒ^η§ϊηζeinen, 2^0 cm langen Elektrodensegment Entladungsimpulse zugeführt werden können. Die Werkzeugelektrode wird daher vorzugsweise aus einzelnen Abschnitten zusammengesetzt, denen unabhängig von einander Entladungsimpulse zugleich zugeführt werden. Auf diese Weise wird die Bearbeitung stark beschleunigt. Die Segmente können

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nicht beliebig kurz bemessen werden, da unter jedem Segment eine Verteilung hoher and tiefer Bezirke vorgesehen werden muss· Eine Länge von 5 cm und mehr für jedes Segment ist geeignet sowohl für die Zurichtung der Elektrode durch das Profil der Walze als auch für die Genauigkeit der Bearbeitung der Walze. Als befriedigend haben sich Kupfersegmente mit einer Dicke von 4,75 bis 9»5 mm erwiesen. Die Segmente müssen natürlich in bezug auf einander starr festgehalten werden, so dass eine Elektrodenanordnung gebildet wird, die als eine Einheit bewegbar ist.

Die mechanische Anordnung der Walze und der Werkzeugelektrode ist in der Fig.8 dargestellt, die eine Walze 60 zeigt, die zwischen Spitzen waagerecht und drehbar gelagert ist. Die Walze wird an dem einen Ende von einem Motor öl mit verschiedenen Drehzahlen angetrieben u.a. mit einer sehr kleinen Drehzahl, die eine überprüfung des Fortganges der Bearbeitung zulässt. Wie sich gezeigt hat, ist eine Drehzahl von ungefähr 35 U/min für die Funkenerosionsbearbeitung von Walzen mit einem Durchmesser von 60 cm ausreichend. Wie dargestellt, wird das Gewicht der Walze an deren Hals teilen von Dreipunktlagern 6j> getragen, jedoch können auch die Walzenlager selbst verwendet werden, wenn keine Gefahr besteht, dass die bei der Funkenerosion entfernten Partikel die Lager erreichen und verunreinigen können. Die Werkzeugelektrodensegmente 63 sind an einem Träger 64 starr befestigt. Der Träger 64 ist unterhalb der Walze angeordnet und verläuft parallel zur Walzenachse. Eine Bewegung ist nur senkrecht in den Führungen 65 möglich, die am Maschinenbett oder am Maschinensockel verankert sind. Ein vom Träger herabhängendes Gleitglied 66 wirkt mit den Führungen 65 zusammen und verhindert ein Verkanten des Trägers 64.

Zum senkrechten Einstellen des Trägers 64 wird vorzugsweise ein hydraulischer Zylinder 67 verwendet. Die Längen des senkrechten Gleitgliedes und des Zylinders werden weitgehend von den verschiedenen Walzendurchmessern bestimmt, für die die Maschine eingerichtet ist, da der Träger 64 zum Einstellen nur über eine kleine Strecke bewegt werden muss. D^r Zylinder selbst wird geeigneterweise an den Führungen 55 befestigt,

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während der Kolben bei 68 am Träger 64 befestigt ist und diesen anhebt oder absenkt. Für diesen Zweck können jedoch auch andere hydraulische, mechanische oder elektrische Einrichtungen benutzt werden.

Zum Herstellen eines guten elektrischen Kontaktes mit der Walze sind die Bürsten 69 vorgesehen, die an einem Teil der Halsabschnitte der Walze an beiden Enden anliegen und eine Verbindung mit der gemeinsamen oder der Erdanschlussklemme der Impulsquelle herstellen. Die gesamte Warenlagerung^ und der Antrieb wird vorzugsweise auf Erdpotential gehalten; jedoch sind die Bürsten für eine Erdung wegen des geringeren elektrischen Widerstandes geeigneter als die Maschine selbst.

Die Anordnung der Elektrodensegmente nach der Fig.8 ist ferner noch in den Figuren 9 und 10 dargestellt. Die Segmente 63 müssen von einander isoliert sein und weisen gesonderte Verbindungen mit der Spaflungsquelle auf. Wie aus der Fig.9 zu ersehen ist, wird zu diesem Zweck jedes Elektrodensegment 63 an der Gebrauchsstelle gegen einen Isolatorstreifen 70 und eine obere Schulter 71 am Träger 64 mittels einer isolierten Schraube 72 festgehalten. Wie in der Fig.10 dargestellt, sind die Segmente mit einander überlappenden abgeschrägten Enden versehen, wodurch zwischen den Segmenten schräg verlaufende isolierende Spalte gebildet werden. Der Anfang des Spaltes zwischen dem einen und dem folgenden Segment am vorderen Teil der Elektrodenanordnung liegt gegenüber dem Ende des Spaltes zwischen dem einen .und dem vorhergehenden Segment an der Rückseite der Elektrodenanordnung. Die wirksame Dicke der Elektrode wird daher innerhalb der gesamten Länge der Anordnung aufrechterhalten, wobwohl die Dicke zum Teil von dem einen und zum Teil von einem anderen Segment bestimmt wird. Jede Schraube ist in ein Segment eingeschraubt, wobei der Kopf der Schraube zum Herstellen einer elektrischen Verbindung mit dem betreffenden Segment dient. Ein isolierendes AbstancLselement 73 unter jedem Segment verhindert ein Ausscheren des Segmentes aus der Reihe der Abstandselernente, die geeigneterweise mit einer Schulter 74 versehen werden, an der die untere waagerechte Kante der Segmente anliegt. Die Abstandselemente 73 werden

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vorzugsweise kürzer bemessen als die Segmente und überdecken nicht die Spalte zwischen den Segmenten, wodurch das Entfernen von Abfällen aus den Spalten ermöglicht wird.

Um die Anordnung der Elektrodensegmente 62 herum erstreckt sich eine Wanne 74, die die dielektrische Flüssigkeit für den Bearbeitungsspalt enthält. Die Wandungen der Wanne werden geeigneterweise am Elektrodenträger 64 befestigt und so hoch bemessen, dass der Spiegel der Flüssigkeit oberhalb der Unterseite der Walze gelegen ist, so dass der Bearbeitungsspalt mit Sicherheit und beständig von der Flüssigkeit überschwemmt wird. Am oberen Teil der Seitenwandungen der Wanne können Abstreifer angebracht werden, die überschüssige Flüssigkeit und Abfälle von der Walzenfläche abstreifen, wenn die Walze in die Wanne eintaucht oder diese verlässt, wobei ferner Fremdstoffe ferngehalten werden. Zum HerausspUlen der Bear bei tun gsrüclstände aus dem Spalt können verschiedene, an sich bekannte Mittel verwendet werden, z.B. Filtern und Wieder-in-Umlauf-setzen der Flüssigkeit, oder es werden Ströme reiner Flüssigkeit gegen die in den Spalt eintretende Seite der Walze gerichtet. Es ist im besonderen erwünscht, die Gefahr eines Kurzschlusses im Spalt zu vermeiden, damit nicht ein zu häufiges Zurücksetzen der Elektrodenanordnung zum Beseitigen der Gefahr zu Unregelmäßigkeiten bei der Bearbeitung führt. Die Elektroden können selbstverständlich auch an anderen Stellen als direkt unter der Walze angeordnet werden, wenn Mittel vorgesehen werden, die den Spalt mit Flüssigkeit überschwemmen.

Wie aus der Fig.9-ferner zu ersehen ist, steht jedes Elektrodensegment mit der einen Anschlussklemme einer Impulsquelle 8o in Verbindung, während die anderen Anschlussklemmen der Impulsquellen geerdet und mit den Bürsten 69 verbunden sind. Dem Spalt zwischen der Walze und jedem Elektrodensegment können daher periodisch Spannungsimpulse mit der gewünschten Polarität gleichzeitig z-ugeführt werden. Die S pannungs impuls quellen müssen natürlich den Umständen entsprechend von einander getrennt oder isoliert werden. Gesonderte Spannungsimpulsquellen können aus einer einzelnen Spannungsquelle mit einem geringen Innenwiderstand abgezweigt werden, wenn die gesonderten

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Schalt- und Kopplungskreise für die Elektroden einen ausreichenden Isolierwiderstand aufweisen, so dass die Entladung an einer Elektrode nicht zu einem Abfall der Spannung führt, mit der eine andere Entladung an eineranderen Elektrode eingeleitet werden soll. Die Vorrichtung mit dem hydraulischen Zylinder wird vorzugsweise von einer selbsttätigen elektrο-hydraulischen Servosteuerung 76 betätigt, die über ein Fühlnetzwerk 77 auf die durchschnittliche Spannung am Spalt anspricht. Wie bei der Verwendung einer gemeinsamen Servoeinrichtung zusammen'mit mehreren Spannungsquellen üblich, ist die gemessene durchschnittliche Spannung die Spannung für dasjenige Segment, an dem die durchschnittliche Spannung am Spalt ( und damit der Spalt) am kleinsten ist. Die elektrische und die Servoeinrichtung bilden keinen Teil der Erfindung, so dass verschiedene Einrichtungen für diesen Zweck verwendet werden können. Eine solche elektrische Anlage ist beispielsweise in der noch schwebenden amerikanischen Patentanmeldung Nr. 727 199, eingereicht am 7. Mai 1968 von Robert B.Bertolasi, beschrieben, die auf die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung übertragen worden ist.

Da das zu entfernende Material nur eine sehr geringe Dicke aufweist, so ist die Servoeinrichtung in erster Linie von Nutzen bei der Zurichtung der Elektrode und während der Anfangsbearbeitung der Walze. Wenn gewünscht, kann eine Handzustellung verwendet werden; jedoch wird hierbei im allgemeinen die Bearbeitungsgeschwindigkeit herabgesetzt, um die Gefahr zu vermei*- den, dass durch Abfälle im Spalt ein Kurzschluss verursacht wird.

Es können zusammen mit demselben Elektrodenhalter mehrere Reihen von Elektroden verwendet werden, wie die in der Fig. 11 dargestellten doppelten Reihen 78 und 79 von in Seg^mente unterteilten Elektroden. Mit Hilfe dieser Anordnung kann die Bearbeitungsgeschwindigkeit erhöht werden, da eine größere Anzahl von Spannungsimpulsquellen verwendet werden kann, ohne die achsiale Länge der Elektrodensegrnente weiter verkürzen zu müssen.

Pa tentansprüche 009836/114 6

Claims

Pa tentansprüche

Verfahren zum Bearbeiten einer aus gehärtetem Stahl bestehenden Walze mittels elektrischer Entladungen zum Walzen von Blechen mit matter Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze in bezug auf eine langgestreckte Elektrode gedreht wird, deren Umriss dem gewünschten Umriss der Walze entspricht, und die von der Walzenfläche einen kleinen Abstand aufweist, dass zwischen der Elektrode und der Walze Partikel entfernende Hochspannungsentladungen erzeugt werden, wobei von der Walze Partikel von denjenigen Stellen entfernt werden, die der Reihe nach den geringsten Abstand von der Elektrode aufweisen, und dass die Erzeugung der Entladungen fortgesetzt wird, bis die Partikel vom gesamten Umfang der Walze entfernt worden sind, wobei eine Walze mit genarbter und matter Außenseite erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Entfernen der Partikel der Abstand zwischen der Elektrode und der Walze im wesentlichen konstant gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der die matte Oberfläche bildenden Vertiefungen durch Wahl des Energiepegels der Entladungen bestimmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode in von einander isolierte Segmente aufgeteilt ist, und dass die Entladungen zwischen jedem Segment und der Walze erzeugt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Entfernen der partikel der Abstand zwischen der Elektrode und der Walze im wesentlichen konstant gehalten wird.

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β. Verfahren zum Ermitteln und Beseitigen kleiner Abweichungen von der Rundheit von Walzen mit axial und umfangsmäßig verteilten und einen kleineren Radius aufweisenden Bezirken mittels elektrischer Entladungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze um ihre Achse gedreht und ein Ort größter Radien erzeugt wird, dass nahe an der Außenseite der Walze und parallel zur Walzenachse eine schmale langgestreckte Elektrode angeordnet wird, deren Umriss dem Ort der größten Radien entspricht, und dass zwischen der Elektrode und der Walze Partikel entfernende elektrische Hochspannungsentladungen erzeugt werden, während zwischen der Elektrode und dem Ort der größten Radien ein schmaler Spalt aufrecht erhalten wird, wobei von der Walze an den den größten Radius aufweisenden Stellen Partikel entfernt werden, w*bei eine matte Fläche zurückbleibt, die sich bemerkbar von den einen kleineren Radius aufweisenden Stellen an der Walze unterscheidet.

7, Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass

die Erzeugung von Hochspannungsentladungen fortgesetzt wird, um von den übrigen, den größten Radius aufweisenden Stellen der Reihe nach Walzenpartikel zu entfernen, wobei eine immer größer werdende matte Fläche zurückbleibt, die sich bemerkbar von den immer weniger werdenden Stellen der Walze mit einem kleineren Radius unterscheidet.

8. Verfahren zum Zurichten einer langgestreckten Werkzeugelektrode für die elektrische Funkenerosionsbearbeitung

einer Walzenfläche, die achsial und umfangsmäßig verteilte Mängelstellen mit einem kleineren Radius aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass nahe an der Walze und parallel zur Walzenachse eine schmale Elektrode angeordnet wird, deren Umriss ungefähr dem gewünschten Walzenumriss entspricht, dass die Walze gedreht und der dem gewünschten Walzenumriss entsprechende Ort der größten Radien in die Nähe der Elektrode geführt wird, und dass die Elektrode der Walzenachse genähert wird mit der Folge, dass die hoch gelegenen Stellen der Walze die Elektrode so zurichten, dass deren Umriss dem gewünschten Walzenumriss entspricht.

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9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode aus einem weichen Material hergestellt und so stark an die Walze gepresst wird, dass die Elektrode durch den Reibeingriff abgenutzt und zugerichtet wird,

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode von der Walzenfläche etwas entfernt gehalten wird, und dass zwischen der Walze und der Elektrode zu Zurichten der Elektrode Partikel entfernende Hochspannungsentladungen erzeugt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode in einzelne Segmente unterteilt ist, und dass zwischen jedem Segment und derWalze elektrische Hochspannungsentladungen erzeugt werden.

12. Verfahren zur elektrischen Funkenerosionsbearbeitung einer Walze bis zur vollkommenen Rundheit, nachdem die Walze vorbearbeitet worden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze in bezug auf eine langgestreckte Elektrode gedreht wird, deren Umriss dem gewünschten Walzenumriss entspricht, und die mit einem geringen Abstand von der Walze angeordnet ist, und dass zwischen der Elektrode und der Walze Partikel entfernende Hochspannungsentladungen erzeugt werden, wobei von der Walze Partikel an denjenigen Stellen entfernt werden, die der Reihe nach den kleinsten Abstand von der Elektrode aufweisen, bis von der gesamten Außenseite der Walze Partikel entfernt worden sind.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass später die Walze mit einem leichteren Schnitt fertigbearbeitet wird, als beim Zurechtschleifen der Walze zur ungefähren Rundheit angewendet worden ist.

14. Einrichtung für die Schlussbearbeitung einer Walze zum Entfernen von axial und umfangsmäßig verteilten Stellen mit einem kleineren Radius mit Mitteln zum Drehen der Walze um deren Achse, gekennzeichnet durch Mittel, die eine schmale langgestreckte Elektrode mit einer dem Walzen-

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umriss entsprechenden Fläche nahe an der Walzenfläche mit einem geringen Abstand von dieser halten, durch Mittel, die aus einer zwischen die Elektrode und die Walze geschalteten Spannungsquelle Partikel entfernende Hochspannungsentladungen erzeugen, wobei von der Walze Partikel an denjenigen Stellen entfernt werden, die der Reihe nach den geringsten Abstand vonder Elektrodenfläche aufweisen, während die Walze sich dreht, durch Mittel zum Füllen des Spaltes zwischen der Elektrodenfläche und der Walze mit einer dielektrischen Flüssigkeit, und durch Mittel, die die Elektrode so bewegen, dass am Spalt eine vorherbestimmte Mine)estweite aufrecht erhalten wird, wenn von der Walze Partikel entfernt werden.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch glcennzelehnet, dass die Elektrode in einzelne, von einander getrennte Segmente unterteilt ist, und dass zwischen jedes Segment und die Walze eine gesonderte Spannungsquelle geschaltet ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Elektrodensegmente sich mit Abstand von einander überlapperjderart, dass die gesamte Elektrode in der Richtung der Walzendrehung an allen Stellen dieselbe Breite aufweist.

17. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Längsrichtung angeordnete Reihen von E-lektroden vorgesehen sind, und dass zwischen jedes Segment jeder Elektrodenreihe und die Walze eine besondere Spannungsquelle geschaltet ist.

18. Kombinierte Schleif- und Funkenerosionsmaschine für die Schlussbearbeitung von aus gehärtetem Stahl bestehenden Walzen, gekennzeichnet durch ein Maschinenbett mit Mitteln, die eine Walze waagerecht und drehbar lagern, durch Mittel zum Drehen der Walze mit einer kontrollierten Drehzahl, durch einen Schlitten, der auf einem Bett an der einen

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Seite der Walze längs der Walzenachse gleitbar gelagert ist, durch eine vom Schlitten getragene Schleifscheibe, die am Umfang mit der Walzenfläche in den Schleifkontakt gebracht werden kann, durch eine parallel zur Walzenachse angeordnete langgestreckte Werkzeugelektrode, durch Mittel zum Haltern der Werkzeugelektrode an der Unterseite der Walzenfläche mit einem kleinen Abstand von dieser, und durch Mittel zum Erzeugen von Partikel entfernenden Hochspannungsentladungen zwischen der Elektrode und der Walze.

19. Einrichtung nach Anspruch l8, gekennzeichnet durch eine unter der Walze angeordnete und sich um die Werkzeugelektrode herum erstreckende Wanne mit einer dielektrischen Flüssigkeit in einer Menge, die zum überfluten des Spaltes zwischen der Elektrode und der Walze ausreicht.

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