DE2259558B2

DE2259558B2 - Maschine zum einstechschleifen von rotationssymmetrischen werkstuecken, insbesondere fuer das profileinstechschleifen von ventilen an brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2259558B2
Application number: DE19722259558
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing Reckziegel (grad), 6372 Stierstadt, Gellner, Otmar, Ing (grad), 6381 Seulberg
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1972-12-06
Filing date: 1972-12-06
Publication date: 1977-08-04
Also published as: DE2259558A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Einstechschleifen von rotationssymmetrischen Werkstücken, insbesondere für das Profileinstechschleifen von Ventilen an Brennkraftmaschinen, die in ihrem Grundaufbau als Spitzenlos-Schleifmaschine, bestehend aus einem auf einem Maschinenbett ortsfest gehaltenen Schleifspindelstock und einem auf dem Maschinenbett gegen den Schleifspindclstock mit Schleifscheibe waagerecht zustellbaren Regelscheibenschlitten, ausgebildet ist, wobei die Schleifscheibe durch eine über einen ⁽'° Antrieb zustellbare Abrichteinrichtung abziehbar ist.

Durch die DT-AS 12 88 948 ist eine Spitzenlos-Schleifmaschine dieser Art bekanntgeworden, wobei davon ausgegangen werden kann, daß auch diese Maschine üblicherweise mit einer Abrichtvorrichtung ⁽'S für die Schleifscheibe ausgerüstet ist. Darüber hinaus ist die bekannte Spitzenlos-Schleifmaschine mit einem auf dem Maschinenbett schwenkbar gelagerten Schwenkschlitten sowie mit einem verschiebbar gelagerten Zwischenschlitten versehen, auf dem der sowohl gegen den Schleifspindelstock als auch gegen die Werkstückauflageeinrichtung zustellbare Regelscheibenschlitten mit Regelscheibe angeordnet ist. Diese Spitzenlos-Schleifmaschine ist jedoch weniger zur Durchführung von exakten Außenrundschleifarbeiten an profilierten rotationssymmetrischen Werkstücken geeignet.

Es ist nun erwünscht, für die Schleifbearbeitung von Präzisions-Werkstücken keine aufwendige Sondermaschine zu verwenden, sondern eine vorhandene Maschine umzurüsten, um auf diese Weise eine einfache Maschine zu einer Sondermaschine auszubilden.

Der Erfinduni? liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Serien-Spitzenlos-Schleifmaschine durch geringen Aufwand an Aufbaueinheiten zu einer Außenrundschleifmaschine mit einer drehantreibbaren Werkstückspanneinrichtung so abzuändern, daß rotationssymmetrische Werkstücke, insbesondere Ventile an Brennkraftmaschinen, schnell und genau auf der umgerüsteten Schleifmaschine bearbeitet werden können.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß auf dem Regelscheibenschlitten zum gleichzeitigen Schleifen zweier Werkstücke zwei Werkstückspindelstöcke mit antreibbaren Werkstückspindeln übereinanderliegend montierbar sind, deren Achsen einerseits symmetrisch zur durch die Achse der Schleifscheibe verlaufenden Horizonlalebene angeordnet sind und andererseits mit der Schleifscheibenachse einen spitzen Winkel bilden, daß die Achse einer an der Abrichteinrichtung vorgesehenen profilerzeugenden Abrichtrolle für die Schleifscheibe mit der Schleifscheibenachse einen Winkel bildet, der dem aus der jeweiligen Werkstückachse und der Schleifscheibenachse gebildeten Winkel entspricht, und daß zwecks Kompensation für den beim Abrichten der Schleifscheibe entstehenden Schleifscheibenschwund der Antrieb für die Abrichteinrichtung und der Zustellantrieb für den Regelschdibenschlitten synchron geschaltet sind, derart, daß eine gleichmäßige Beistellung der Abrichtrolle einerseits und der Werkstücke andererseits zur Schleifscheibe hin erfolgt.

Durch die getroffenen Maßnahmen ergibt sich für Außenrundschleifmaschinen ein Preisvorteil, und außerdem wird eine kurze Lieferzeit für die Werkstücke erzielt, da keine aufwendigen Sondermaschinen angeschafft oder eingesetzt werden müssen. Durch die Schrägstellung der Werkstückachsen in bezug auf die Schleifscheibenachse läßt sich aufgrund der geometrischen Werksitückform eine gleichmäßige Abnutzung und Belastung der Schleifscheibe erreichen. Ferner wird eine Profilkorrektur der Schleifscheibe aufgrund der Lage der Diamantrolle sowie der Werkstückspindeln zur Schleifscheibe nicht mehr erforderlich.

Es ist nach der GB-PS 12 47 350 an sich schon bekannt, an einer Außenrundschleifmaschine zum Profileinstechschleifen von Ventilen einen das Werkstück aufnehmenden Werkstilckspindelstock mit antreibbaren Werkstückspindeln vorzusehen, jedoch wird die Einstechbewegung von dem wesentlich schwereren Schleifspindeischlitten ausgeführt. Die Achsen der Werkstückspindeln befinden sich vor der Schleifscheibe und sind symmetrisch zur durch die Achse der Schleifscheibe verlaufenden Horizontalebene angeord net. Nach Abnützung der Schleifscheibe ist ein« Winkelnachstellung des schwenkbar ausgebildeter Werkstückträgers zur Schleifscheibe hin erforderlich.

Es ist aus der DT-OS 16 52 095 ebenfalls an siel

bekannt, auf einer Außenrundschleifmaschine zwei rolationssymmetrische Werkstücke gleichzeitig zu bearbeiten.

Ferner ist es bei einer Schleifmaschine nach der DT-AS 16 52 187 an sich schon bekannt, zwecks S Ausgleichs für den beim Abrichten der Schleifscheibe entstehenden Schleifscheibenschwund eine Verschiebung von Werkstückträger und Träger einer Abzieheinrichtung gegen die Schleifscheibe zu bewirken.

Schließlich ist noch eine Schleifmaschine nach der >o DT-OS 17 52 633 mit einer Schleifscheibe zur Bearbei-. tung rotationssymmetrischer Werkstücke und einer umlaufenden profilierten Abrichtrolle bekannt, bei der die Werkstückspindelachse und die Achse der Abrichtrolle mit der Schleifscheibenachse gleiche spitze Winkel '5 bilden.

Als weiteres Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Abrichtrolle an der Schleifscheibe derart gelagert ist, daß sie zu dem unterhalb der Horizontalebene liegenden Werkstück diametral angeordnet ist.

Mit dieser speziellen Anordnung der Abrichtrolle wird erreicht, daß die beim Profilieren der Schleifscheibe auftretenden Reibungskräfte bzw. Zerspanungskräfte ein Durchfedern der Rollenhalterung der Rolle _ bewirken. "-25

Die Reibungs- bzw. Zerspanungskräfte wären aber bei einer Anordnung der Rolle unterhalb der Horizontalebene so gerichtet, daß sie ein Hineinfedern der Rolle in die Schleifscheibe verursachen würden, so daß Rattermarken, erhöhter Scheiben- und Diamantenroilenverschleiß die Folge wären.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Werkstückspindelstöcke auf dem Regelscheibenschlitten hinter der Schleifscheibe neben der Schleifspindellagerung anzuordnen, um damit eine günstige Sicht auf die Bearbeitung der Werkstücke und einen sicheren Standplatz zu erzielen.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer Außenrundschleifmaschine mit zwei Werkstückaufnahmen und einer an der Schleifscheibe anliegenden und profilgebenden Rolle, wobei die Werkstückaufnahmen und die Rolle um 10° versetzt dargestellt sind,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Außenrundschleifmaschine nach F i g. 1 mit Beschickungseinrichtung und

F i g. 3 einen Schnitt der Außenrundschleifmaschine nach der Linie IH-III in Fig. 1.

Eine in Fig. 1 und 2 gezeigte Außenrundschleifmaschine 1, die auf dem Maschinenbett 2 einer herkömmlichen Serienspitzenlosmaschine bzw. Centerless-Grundmaschine 3 ortsfest montiert ist, besteht aus einem Schleifspindelstock 4 und einer gegenüber dem Werkstück, und zwar einem Ventil einer Brennkraftmaschine, um ein Vielfaches größer ausgebildeten Schleifscheibe 5, die von einem stufenlos regelbaren Elektro-Motor über eine im Schleifspindelstock 4 gelagerte und mit dem Maschinenbett 2 fest verbundene Schleifspindel (nicht dargestellt) angetrieben wird. ^fl°

Auf dem Maschinenbett 2 ist ein quer zur Schleifspindelachse und hinter der Schleifscheibe 5 liegender, in Richtung der Schleifspindel bewegbarer Regelscheibenschlitten 6 — Bewegungsrichtung des Schlittens durch Pfeile »a« gekennzeichnet — angeord- ''5 net, auf dem zwei Werkstückspindelstöcke 7, 8 für die Aufnahme jeweils eines Ventils 9,10 und ein Antrieb 11 für beide Werkstückspindeln 12 (F i g. 3) befestigt sind.

Dabei ist die Lage beider Werkstückspindeln 12 zur Schleifspindel hin so getroffen, daß einerseits die jeweilige Werkstückspindelachse und die Schleifspindelachse einen spitzen Winkel bilden (etwa 10°), und daß andererseits die Werkstückspindelachsen symmetrisch zur Horizontalebene 13, die durch die Achse der Schleifscheibe 5 verläuft, angeordnet sind.

Der obere Werkstückspindelstock 7 ist relativ zum unteren Werkstückspindelstock 8 einstellbar. Beide Werkstückspindeln sind über Zahnriemen 14 durch den Motor 11 antreibbar.

Diametral gegenüber dem unteren an der Schleifscheibe 5 anliegenden Ventil 10 ist eine aus Diamantkorn bestehende, als profilgebendes Werkzeug eingesetzte Rolle 15 angeordnet, derart, daß die Achse der Rolie und die Schleifspindelachse den gleichen Winkel bilden wie der aus Schleifspindelachse und Werkstückspindelachse gebildete Winkel. Die Rolle 15 ist zweiseitig einstellbar gelagert und ebenfalls über einen Zahnriemen 16 von einem Elektromotor 17 antreibbar. Rolle und Motor sind auf einem parallel zum Regelscheibenschlitten 6 liegenden und in Richtung der Schleifspindelachse verschiebbaren Schlitten 18 — Bewegungsrichtung dieses Schlittens durch Pfeile »b« gekennzeichnet — montiert. Beide Schlitten, sowohl der Regelscheibenschlitten 6 als auch der Schlitten 18 für die Vorschubbewegung der Rolle 15, sind durch jeweils einen Schrittmotor 19a, 196 antreibbar, die miteinander synchron geschaltet sind.

Der Schrittmotor 19a für die Vorschubbewegung des Regelscheibenschlittens 6 hat nur die Aufgabe, den genau gleichen Betrag beizustellen, den die Diamantrolle 15 von der Schleifscheibe 5 abträgt. Das wird dadurch erreicht, daß eine Mutter der Vorschubspindel (beides nicht dargestellt) durch diesen Schrittmotor um einen bestimmten Betrag, der z. B. über Zeituhren einstellbar ist, verdreht wird. Die Mutter schraubt sich relativ zur Vorschubspindel nach links oder rechts und verschiebt auf diese Weise den Regelscheibenschlitten 6. Die Vorschubspindel verdreht sich bei diesem Vorgang nicht. Die Einstechbewegung ist zweckmäßigerweise konstan' und wird durch eine auswechselbare Vorschubkurve erzeugt.

Seitlich der Außenrundschleifmaschine sind Handräder 20, 21 angeordnet, von denen eines zum Zurückstellen der Diamantrolle 15 und das andere zum Zurückfahren des Regelscheibenschlittens für beispielsweise Durchmesserkorrekturen des Ventils dienen.

Jeder Werkstückspindelstock ist gemäß F i g. 3 mit einer mit hydraulischen Mitteln betriebenen Spannzangen 22 versehen, in die ein zu bearbeitendes Ventil eingeführt wird. Die Spannzange 22 ist von der Werkstückspindel 12 umgeben, die konzentrisch zu dieser angeordnet ist und mit ihr gemeinsame Drehbewegungen ausführt. Vor jeder Spannzange 22 ist eine Abstützlünette 23 an dem jeweiligen Werkstückspindelstock vorgesehen, die zur Abstützung des Ventils während des Arbeitsbetriebes dient. Dadurch wird die Spannzange 22 auch bei Auftreten größerer, auf das Werkstück einwirkender Schleifdrücke entlastet.

Beide Abstützlünetten 23 weisen Windabweisbleche 24, 25 auf (wie aus F i g. 1 zu ersehen ist), um den Luftmantel, den die schnellrotierende Schleifscheibe erzeugt, zu unterbrechen. Dadurch kann das Kühlmittel intensiver die Schleifstelle erreichen, was wiederum bessere Schleifeigenschaften ergibt. Das Eindringen von Schleifstaub in die Werkstückspindel 12 wird durch eine um jede Spindel 12 gelegte, an Druckluft angeschlosse-

ne Kammer 22a, aus der Luft nach außen strömen kann, weitgehend verhindert.

Eine mit Druckbeaufschlagung arbeitende Auswerfereinrichtung ist in jedem Werkstückspindelstock vorgesehen, so daß fertiggeschliffene Ventile mittels eines Auswerferzylinders 26 gemäß F i g. 2 in eine Auffangrinne 27 gestoßen und von dort aus über ein seitlich am Maschinenbett 2 befestigtes Auslaufförderband 28 zu einem Ventil-Auffangkasten 29 mit Schleifölrücklauf gefördert werden.

Die automatische Beschickung nichtbearbeiteter Ventile erfolgt über eine mit dem Regelscheibenschlitten 6 verbundene Beschickungseinrichtung 30 mit zwei druckbeaufschlagten Zuführschlitten 31. Die Ventile werden von oben über Zuführrutschen über den Versorgungsschlitten 32 gebracht, von wo aus die Ventile in Auffangschalen des vertikalen, bewegbaren Versorgungsschlittens 32 fallen. Dieser Schlitten 32 versorgt nacheinander die beiden Aufnahmen des Zuführschlittens 31, der mittels Druckluft bis zu einem Festanschlag 33 vorgeschoben wird und das Ventil in die geöffnete Spannzange selbsttätig einführt. Die Ventile werden durch Vakuum an Schlitten 31 festgehalten.

Die Außenrundschleifmaschine ist mit einer in Fluchtrichtung der Schleifscheibe liegenden Sicherheitsschutzhaube 34 und einer Glockenschutzhaube 35 mit Absaugstutzen versehen.

Durch die besondere Ausführung der Außenrundschleifmaschine ist die Bedienung der Maschine im Gegensatz zu anderen Maschinenkonzeptionen gefahrloser bzw. sicherer, da die Bedienungsseite nicht in der Fluchtrichtung der möglicherweise zu berstenden Schleifscheibe liegt.

Die Außenrundschleifmaschine ist gegebenenfalls für alle zu bearbeitenden Werkstücke geeignet, die rotationssymmetrische Formen aufweisen und sich in Spannzangen oder Futterspannen lassen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Maschine zum Einstechschleifen von rotationssymmetrischen Werkstücken, insbesondere für das Profileinstechschleifen von Ventilen an Brennkraft- ·> maschinen, die in ihrem Grundaufbau als Spitzenlos-Schleifmaschine, bestehend aus einem auf einem Maschinenbett ortsfest gehaltenen Schleifspindelstock und einem auf dem Maschinenbett gegen den Schleifspindelstock mit Schleifscheibe waagerecht '« zustellbaren Regelscheibenschlitten, ausgebildet ist, wobei die Schleifscheibe durch eine über einen Antrieb zustellbare Abrichteinrichtung abziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Rcgelscheibenschlitten (6) zum gleichzeitigen >5 Schleifen zweier Werkstücke (9, 10) zwei Werkstückspindelstöcke (7, 8) mit antreibbaren Werkstückspindeln (12) übereinanderliegend montierbar sind, deren Achsen einerseits symmetrisch zur durch die Achse der Schleifscheibe (5) verlaufenden *° Horizontalebene angeordnet sind und andererseits mit der Schleifscheibenachse einen spitzen Winkel bilden, daß die Achse einer an der Abrichteinrichtung vorgesehenen profilerzeugenden Abrichtrolle (15) für die Schleifscheibe (5) mit der Schleifscheibenachse einen Winkel bildet, der dem aus der jeweiligen Werkstückachse und der Schleifscheibenachse gebildeten Winkel entspricht, und daß zwecks Kompensation für den beim Abrichten der Schleifscheibe (5) entstehenden Schleifscheibenschwund der Antrieb (196,) für die Abrichteinrichtung und der Zustellantrieb (19a,) für den Regelscheibenschlitten (6) synchron geschaltet sind, derart, daß eine gleichmäßige Beistellung der Abrichtrolle (15) einerseits und der Werkstücke (9, 10) andererseits zur Schleifscheibe (5) hin erfolgt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrichtrolle (15) an der Schleifscheibe (5) derart gelagert ist, daß sie zu dem unterhalb der Horizontalebene liegenden Werkstück (10) diametral angeordnet ist.

3. Maschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückspindelstöcke (7, 8) auf dem Regelscheibenschlitten (6) hinter der Schleifscheibe (5) neben der Schleifscheibenlagerung angeordnet sind.