DE2442081A1 - Zweischeiben-laeppmaschine - Google Patents
Zweischeiben-laeppmaschineInfo
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Description
PA. Dipl.-lng. W. Geiersbach, D-4 Düsseldorf 11, Wickrather Straße 43 D-4 DUSSELDORF Ϊ1, den 21 .8.
Mein Zeichen: 6j52.1
JMJ-Werkzeugmaschinen GmbH für Peinbearbeitung, 402 Mettmann
Zweischeiben-Läppmaschine
Die Erfindung betrifft eine Zweischeiben-Läppmaschine zum
Plan-, Planparallel- und Außenrundläppen mit zwei Läppoder Arbeitsscneiben, die an je einem Läppscheibenträger
angebracut sind, von denen der obere Läppscheibenträger
am unteren Ende einer Hauptspindel und von denen der untere Läppsoheibenträger am oberen Ende einer im Maschinenbett
drehbar gelaoerten Hauptwelle angebracht ist.
Es ist eine Zweischeiben-Läppmaschine zum Plan-, Planparallel- und Außenrundläppen mit zwei Läpp- oder Arbeitsscheiben bekannte
von denen die obere an einem Schwenkarm angeordnet ist, der eine Pinole für die Lagerung der oberen Läppscheibe,
eine Hydraulik für das Heben und das Senken der oberen Läppscheibe und für die Einstellung des Arbeitsdruckes in den
verschiedenen Belastungsstufen und eine Kupplung für den Antrieb der oberen Läppscheibe in beiden Drehrichtungen
und für das Blockieren und Mittschleppen dieser Scheibe trägt.
Im rückwärtigen Teil des Schwenkarmes ist ein Kolbentrieb mit
Ritzeln für das hydraulische Schwenken des Armes beim Abdrehen oder Abrichten der Scheiben untergebracht. Für das
Abdrehen oder Abrichten und zum gegenseitigen Glätten der
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(0211)592234 München 641 38-800 C. G. Trinkaus & Burkhard» 3/11746
Arbeitsscheiben kann der Schwenkarm hydraulisch mit stufenlos einstellbarer Geschwindigkeit hin und her gefahren werden.
Weiterhin enthält der Schwenkarm eine Vorrichtung zum Zustellen des Drehmeißels beim Abdrehen oder Abrichten der
Läppscheiben„
Dieser Lager- und Schwenkmechanismus der oberen Arbeitsscheibe ist kompliziert aufgebaut. Da der Schwenkarm durch
nur eine Säule mit einem großen Hebelarm abgestützt ist, federt der obere Aufbau der Maschine etwas durch. Dadurch
ist die Meßsteuerung der Maschine, deren Meßuhr am Sohwenkarmgehäuse
angeordnet ist, weniger j-enau. Durch die hohe
Eigenfrequenz der gesamten Maschine neigen die Arbeitsscheiben zum Rattern. Dieses kann sich sehr nachteilig auswirken,
falls die Maschine mit Schleifscheiben bestückt isto
Bei der bekannten Maschine ist die Hauptlagerung der unteren Läpp- oder Arbeitsscheibe im Maschinenbett als Drahtkugellager,
kombiniert mit einem einreihigen Schrägkugellager ausgebildet,, Ein Drahtkugellager ist zwar preiswert,
jedoch ist die Fertigung seiner Aufnahme im Gehäuse und im unteren Läppscheibenträger durch genaue Bearbeitung aufwendig,
ebenso wie die Montage. Es erfordert ständige Wartung.
Die Kühlung für die Läpp- oder Arbeitsscheiben ist bei der bekannten Maschine zwischen Hauptlagerung und Schutzsehmierung
angeordnet. Dadurch ist es möglich, daS sich beim Nachlassen einer Dichtung Fett und öl mit dem Kühlwasser vermischen.
Ferner ist die Montage der Kühlvorrichtung aufwendig und ihr einwandfreies Arbeiten kann nicht überwacht werden.
Die Pinole für die Lagerung der oberen Läppscheibe besteht aus einem Zylinder, in dem die Hauptspindel drehbar und
antreibbar gelagert ist. Die Hydraulik für das Heben und das Senken der oberen Arbeitsscheibe ist als Kolben
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ausgebildet, der im Scnwenkarmgehäuse axial verschiebbar
aber nicht drehbar gelagert und durch ein Druckmittel antreibbar ist, das durch Anschlüsse am Schwenkarmgehause
zu- und abführbar ist. Da der Kolben mit dem Zylinder fest verbunden ist, darf der Zylinder keine Drehbewegung ausführen.
Zu diesem Zweck ist am unteren Ende des Zylinders eine Brille angebracht, an der eine Stange befestigt ist,
die im Schwenkarmgehäuse geführt ist. Da sich der Zylinder nicht drehen darf, muß die Antriebsscheibe für die
Drehbewegung der Hauptspindel extra gelagert sein.
Um einen Ladetisch dicht an die untere Läppscheibe heranfahren zu können, muß der äußere Stiftkranz der Abwälzvorrichtung
für die Werkstückaufnahmescheiben abgesenkt werden können. Dazu ist er bei der bekannten Maschine an zwei
einander diametral gegenüberliegenden Stellen auf zwei Hubspindeln gelagert, die mittels zweier Spindelmuttern,
zweier Schneckengetriebe und eines Motors in der Höhe verstellbar sind. Die zwei Schneckengetriebe stellen einen
großen technischen Aufwand dar. Sie haben . Verschleiß und bedürfen ständiger Wartung. Außerdem sind Sie, da an
schwer zugänglicher Stelle im Maschinenbett,untergebracht,
nur mit eroßem Zeit- und Arbeitsaufwand ein-.und ausbaubar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zweischeiben-Läppmaschine
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß unter Beseitigung der vorstehend geschilderten Nachteile
und Mängel der bekannten Maschinen die Steifigkeit der Maschine gesteigert wird, der Bearbeitungs- und Montageaufwand
gesenkt werden und die Lagerung, Schmierung und Kühlung.des
unteren Läppscheibenträgers im Maschinenbett funktionssicher voneinander getrennt werden. Gleichzeitig sollen die Stangenführung
mit Brille als Sicherung des Zylinders gegen Verdrehen und die besondere Lagerung der Antriebsscheibe
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für die Drehbewegung der Hauptspindel auf dem Schwenkarmgehäuse
entbehrlich sein. Schließlich sollen die zwei Schneckengetriebe zum Heben oder Senken des äußeren Stiftkranzes
vermieden werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß
die Hauptspindel als Kolben ausgebildet und mit dem Kolben in einem Zylinder axial verschiebbar, mit dem Zylinder in
einem Schlitten drehbar und mit dem Schlitten waagerecht verschiebbar in einem Portal gelagert ist, das mittels
mehrerer Portalstützen im Abstand über dem Maschinenbett fest angeordnet ist.
Der mit der Erfindung erzielbare technische Fortschritt be«r
ruht auf folgenden Vorteilen. Durch die erfindungsgemäße
Anordnung ist der Schwenkarm und mit ihm der komplizierte Lager- und Schwenkmechanismus der oberen Arbeitsscheibe
vermieden. Durch die Ausbildung als Portalmaschine entsteht eine kompaktere Bauweise mit weniger Bedarf an Aufstellfläche
und größerer Produktionsleistung. Da ein durch Vier Säulen abgestütztes Portal mit kleinem Hebelarm gegenüber
einem durch nur eine Säule abgestützten Schwenkarm mit großem Hebelarm erheblich weniger Durchfederung des
oberen Aufbaues zur Folge hat, ergibt sich eine wesentlich
starrere Ausführung der Maschine. Dadurch wird eine genauere Meßsteuerung ermöglichte Außerdem erhält die gesamte Maschine
eine niedrigere Eigenfrequenz, wodurch die Arbeifcsseheiben
weniger zum Rattern neigen.
Durch das Fehlen des Schwenkarms kann die Brille mit Stange
und Stangenführung entfallen, ebenso die zusätzliche Lagerung
der Zahnriemenscheibe für die Drehbewegung der Hauptspindel. Ein wesentlicher Vorteil besteht in der kleineren
Bauweise des Hydraulikkolbens, der durch die direkte An-
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ordnungpder Hauptspindel im Durchmesser kleiner ist. Dadurch
entsteht eine kleinere Kolbenfläche und somit eine geringere Abweichung der Belastungskraft vom Sollwert,
die durch Viskositätsänderung bei unterschiedlichen Temperaturen des Druckmittels entsteht.
Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung sind im folgenden
aufgeführt. Eine einfachere Bauweise gegenüber der umständlichen Schwenklagerung der oberen Läppscheibe mittels des
Schwenkarms wird dadurch erreicht, daß der Schlitten in dem Portal auf einer geradlinigen Stangenfunrund verschiebbar
gelagert und mittels eines Hubkolbens antreibbar ist.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung
ist die Hauptlagerung des unteren Lappscheibenträgers als Axialrillenkugellager in Verbindung mit einem Kegelrollenlagersatz
ausgebildet. Dadurch ist die Fertigung " des Hehäuses und des Sitzes für die Hauptwelle des unteren
Lappscheibenträgers wesentlich vereinfacht. Es ergibt sich ein reibungsarmer Lauf und es ist keine Wartung notwendig.
Um eine vollkommene Trennung von Lagerung, Schmierung und Kühlung des unteren Lappscheibenträgers zu erreichen, ist
die Hauptwelle als Zuleitung für das Kühlmittel ausgebildet und sind die Anschlüsse zum Zuführen und Abführen
des Kühlmittels auf einer Verlängerung der Hauptwelle an-*
geordnet. Die dadurch erreichte Trennung von Lagerung, Schmierung und Kühlung ist wartungsfreundlich und bietet
Schutz gegen Folgeschäden. Die Kühlung hat keine Beruhrung mehr mit Lagerungselementen und deren Schutzschmierung.
Die Montage ist einfacher und auch nachträglich noch möglicho Die Funktion der Kühlung ist leicht kontrollierbar.
Die untere Hauptlagerung ist einschließlich Kühlung und Mittenanfcr-ieb komplett demontierbar.
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Nach einem weiteren Merkmal, dem wesentliche Bedeutung
zukommt, sind die Anschlüsse für das Druckmittel zum Heben oder Senken des oberen Läppseheibenträgers und für
die Einstellung des Arbeitsdruckes in verschiedenen Belastungsstufen am Schlitten angeordnet und über jeweils
eine Drehdurchführuna mit den Zylinderräumen beiderseits
des Kolbens verbunden.
Sind zwei von Spindelmuttern angetriebene Hubspindeln zum Heben oder Senken des äußeren Stiftkranzes einer
Abwälzvorrichtung für die Werkstückaufnahmescheiben vorgesehen, ist vorteilhaft eine Spindelmutter über eine
Kette und die zweite Spindelmutter von der ersten über einen Zahnriemen angetrieben, der mittels zwei Auslenkscheiben
geöffnet und gespannt gehalten ist.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 die Zweischeiben-Läppmaschine in Seitenansicht,
Fig. 2 die Maschine in Vorderansicht, Fig. 3 die Maschine in Draufsicht,
Fig. 4 Portal und Schlitten in Vorderansicht,
teilweise geschnitten, in größerem Maßstab,
Fig. 5 das Maschinenbett in einem senkrechten Schnitt nach Linie V-V der Pig.l in größerem Maßstab
und
Fig. 6 den Antrieb für den äußeren Stiftkranz schematisch in Draufsicht.
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Die Zweischeiben-Läppmaschine gemäß der Erfindung besteht aus einem Maschinenbett 10, in dem ein unterer Läppscheibenträger
11 mit einer ringförmigen Läppseheibe 12 drehbar gelagert ist. Der Läppscheibenträger 11 ist mittels einer
Zahnriemenscheibe 13 und eines Zahnriemens 14 von einem
Motor 15 angetrieben. In der Mitte der Läppscheibe 12 ist als Werkstuekantrieb ein innerer Stiftkranz 16 drehbar
gelagert, der mittels einer Zahnriemenscheibe 17 und
eines Zahnriemens 18 von einem Motor 19 angetrieben ist.
Um die Läppscheibe 12 herum ist ein äußerer Stiftkranz einer Abwälzvorrichtung für den Werkstückantrieb heb- und
senkbar gelagert.
Mit dem Maschinenbett 10 fest verbunden Ist ein Portal 21,
das aus vier fest angeordneten Säulen 22 und einem Querhaupt
23 besteht. Das Portal 21 bildet mit dem Maschinenbett
10 einen starren in sich geschlossenen Rahmen* mit dem sehr große Kräfte aufgenommen werden können und der
eine niedrige Eigenfrequenz hat. Das Querhaupt 2j5 hat
eine öffnung 24, in der zwei Führuhgsstangen 25 angeordnet
sind, auf denen ein Schlitten 26 verschiebbar gelagert ist.
Der Schlitten 26 kann mittels eines Hubkolbens 27 auf den
Führungsstangen 25 verschoben werden. In dem Schlitten
ist ein oberer Läppseheibenträger 28 mit einer ebenfalls
ringförmigen Läppscheibe 29 drehbar gelagert« Der Läppscheibenträger
28 ist mittels einer Zahnriemenscheibe 30
und eines Zahnriemens 31 von einem Sehneckenrad-Getriebemotor
32 angetrieben.
Wie im einzelnen aus Fig. 4 ersichtlleh ist,· befindet sieh
der obere Läppscheibenträger 28 am unteren"Ende· einer
Hauptspindel 33, die in ihrem mittleren Teil als Kolben
und an ihrem oberen Ende'als Vielkeilwelle·35: ausgebildet Ist«
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Die Hauptspindel 33 ist mit ihrem Kolben 34 in einem Zylinder
36 axial verschiebbar gelagert, der seinerseits mittels
eines Kegelrollenlagersatzes J] in dem Schlitten 26 drehbar •gelagert ist. Der Kolben 34 gleitet in einem Zylinder 36,
an dessen beiden Enden je eine Druckmittelleitung 38 und
39 mündet, die über je eine Drehdurchführung 40 und 41 im Schlitten 26 mit zwei Anschlüssen 42 und 43 für das Druckmittel
verbunden sind.
Zum Heben oder Senken des oberen Läppscheibenträgers 28 und für die Einstellung des Arbeitsdruckes in den verschiedenen
Belastungsstufen wird der untere oder der obere Teil des Zylinders 36 · . mit dem Druckmittel beaufschlagt. Damit
verschiebt sich die Hauptspindel 33 mit ihrer Vielkeilwelle
in einer Vielkeilbohrung der Zahnriemenscheibe 30* die mit dem
Zylinder 36 aus einem Stück bestehen kann.
Durch die Ausbildung des mittleren Teils der Hauptspindel als. Hydraulikkolben kann dieser im Durchmesser wesentlich
kleiner gehalten werden, als wenn der Zylinder als Kolben ausgebildet wäre. Außer dem Vorteil der kleineren Bauweise an sich ergibt
sich hierdurch der Vorteil, daß die Belastungskraft
vom beabsichtigten Sollwert weniger abweicht, was durch Viskositätsänderung des Druckmittels in—Jrblge Temperaturschwankungen
vorkommen kann.
Wie Fig. 5 zeigt, ist der untere Läppscheibenträger 11 am
oberen Ende einer Hauptwelle 44 angeordnet und auf einem Axialrillenkugellager 45 drehbar gelagert, das zusammen
mit einem Kegelrollenlagersatz 46, mit dem die Hauptwelle 44 in einem Lagergehäuse 47 drehbar gelagert ist, die
Hauptlagerung des Läppscheibenträgers 11 bildet. Dadurch ergibt sich eine einfache und damit wenig aufwendige
Fertigung der Sitze für sämtliche Lager im Gehäuse bzw. auf der WeIIe0 Die umlaufenden Teile haben einen reibungs-
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armen Lauf und sind wartungsfrei. ; .
Die Hauptwelle 44 ist hohl ausgebildet und inwendig mit
einer Buchse 48 ausgekleidet, die an zwei -einander gegenüberliegenden
Seiten abgeflacht ist, so daß zwei Kanäle 49 und 50 gebildet sind. Der Kanal 49 ist über eine Leitung 51
mit einer äußeren Ringwanne 52 und der Kanal 5.0 über eine
Leitung 55 mit einer inneren Ringwanne 5^ im Läppscheibenträger
11 verbunden. An einer über die Zahnriemenscheibe 13
hinausreichenden Verlängerung 44a der Hauptwelle 44 geht
der Kanal 49 über eine Bohrung 55 und eine Drehdurchführung
56 in einem Anschluß 57 zum Zuführen von Kühlmittel und
der Kanal 50 über eine Leitung 58 und eine Drehdurchführung
59 in einen Anschluß 60 zum Abführen des Kühlmittels
für die Läppscheibe 12 über. Zum Kühlen der Läppscheibe 12 wird ein Kühlmittel am Anschluß 57 eingeführt und am Anschluß
60 wieder abgeführt. Durch die Anordnung der Kühl-mittelzu-
und -abführung auf der verlängerten Hauptweile 44 wird gegenüber den bekannten Maschinen, bei denen die Kühlung
zwischen der Hauptlagerung und der Schutzschmierung angeordnet ist, so daß bei defekter Dichtung Fett und öl
sich mit dem Kühlmittel vermischen können, eine Berührung des Kühlmittels sowohl mit den Lagerungen 45, 46 als auch
mit der Schutzschmierung, welche zentral der Welle 61 durch Bohrung 80 zugeführt wird, vermieden* Während bei den bekannten
Maschinen die Montage der Kühleinrichtung aufwendig ist und ihre Funktion nicht kontrolliert werden kann,
ist die Kühleinrichtung gemäß der Erfindung so angeordnet und ausgebildet, daß sie einfach auch nachträglich
montiert werden kann und ihre Funktion leicht kontrollierbar ist.
Durch die Buchse 48 geht eine Antriebswelle 6'1 für den
inneren Stiftkranz 16. Die Welle 61 ist mittels eines
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Kegelrollenlagersatzes 81 in der hohlen Hauptwelle 44 drehbar
gelagert und an ihrem dem Stiftkranz 16 gegenüberliegenden Ende aus der Hauptwelle 44 herausgeführt und mit der Zahnriemenscheibe
17 versehen. Die Fettschutzschmierung geht durch Bohrung 80, den Kegelrollenlagersatz 81 und tritt beim
Labyrinth 82 wieder aus. Sie verhindert somit das Eindringen von Läppmittel od« dgl.
Der äußere Stiftkranz 20 ruht auf zwei einander gegenüberliegenden
Hauptspindeln 62 und 6j>, die in je einem Spindelgehäuse
64 und 65 in senkrechter Richtung gleitend verschiebbar
geführt und mittels einer Nute 66 und eines Nutensteines 67 in der Spindel 62 bzw. im Gehäuse 64 an einer Drehbewegung
gehindert sind. Nute und Nutenstein begrenzen zugleich den Hub der Spindel 62. Das untere Ende der Hubspindel
trägt ein Gewinde 68, auf das eine Spindelmutter 69 aufgeschraubt ist, die eine Zahnriemenscheibe 70 und ein Kettenrad
71 trägt. Die Spindelmutter 69 ist auf dem Spindelgehäuse
64 drehbar gelagert. Auch die Hubspindel 63 trägt ein
Gewinde 72, auf das eine Spindelmutter 75 aufgeschraubt ist,
die aber nur eine Zahnriemenscheibe 74 aufweist. Am Lagergehäuse
47 des unteren Läppscheibenträgers 11 sind in Höhe der Zahnriemenscheiben 70 und 74 einander gegenüberliegend
zwei Auslenkscheiben 75 und 76 drehbar gelagert, wie aus
Pig. 6 ersichtlich ist. Um die Zahnriemenscheiben JO und und die Auslenkscheiben 75 und 76 ist ein Zahnriemen 77 gelegt,
der die Spindelmuttern 69 und 73 synchron antreibt, so daß der äußere Stiftkranz 20 gleichmäßig angehoben wird. Um
das Kettenrad 7I und ein Kettenrad 78 eines nicht weiter dargestellten
Motors ist eine Kette 79 gelegt, die die Spindelmutter antreibt. Die Auslenkscheiben 75 und 76 halten den Zahnriemen
77 auseinander, damit er das Lagergehäuse 47 nicht streift. Sie dienen gleichzeitig zum Spannen des Zahnriemens 77·
Gegenüber den bekannten Verstellvorrichtungen für den äußeren Stiftkranz mit zwei Schneckengetrieben ergibt sich ein
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einfacherer technischer Aufbau. Die Hubspindeln lassen sich zur Montage und Demontage von oben in das Maschinenbett
leicht ein- oder ausbauen. Die aufwendige Wartung entfällt.
Die Maschine kann auch als Schleif- und Honmaschine verwendet werden; als Arbeitsscheiben werden dann feinkörnige
Schleifscheiben, Poliertücher oder -filze benutzt.
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Claims (4)
- A nsprüche:; 1 J Zweischeiben-Läppmaschine zum Plan-, Planparallel- und Außenrundläppen mit zwei Läpp- oder Arbeitsscheiben, die an je einem Läppscheibenträger angebracht sind, von denen der obere Läppscheibenträger am unteren Ende einer Hauptspindel und von denen der untere Läppscheibenträger am oberen Ende einer im Maschinenbett drehbar gelagerten Hauptwelle angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptspindel (3J5) als Kolben (^4) ausgebildet und mit dem Kolben in einem Zylinder (j56) axial verschiebbar, mit dem Zylinder in einem Schlitten (26) drehbar und mit dem Schlitten waagerecht verschiebbar in einem Portal (2ii) gelagert ist, das mittels mehrerer Portalstützen (22) im Abstand über dem Maschinenbett (10) fest angeordnet ist.
- 2. Zweischeiben-Läppmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (26) in dem Portal (21) auf einer geradlinigen Stangenführung (25) verschiebbar gelagert und mittels eines Hubkolbens (27) antreibbar ist.
- 5. Zweischeiben-Läppmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, daß die Hauptlagerunt, des unteren Läppscheibenträgers (11) als Axialrillenkugellager (45) in Verbindung mit einem Kegelrollenlagersatz (46) ausgebildet ist.
- 4. Zweischeiben-Läppmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptwelle (44) des unteren Läppscheibenträgers (11) als Zuleitung für das Kühlmittel ausgebildet ist und die Anschlüsse (57*60) zum Zuführen und Abführen des Kühlmittels auf einer Verlängerung (44εϊ) der Hauptwelle (44) angeordnet sind.609812/0108 -1>Zweischeiben-Läppmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (42,43) für das Druckmittel zum Heben oder Senken des oberen Läppscheibentragers (28) am Schlitten (26) angeordnet und über jeweils eine Drehdurchführung (40,41) mit den Zylinderräumen (37) beiderseits des Kolbens (34) verbunden sind.Zweischeiben-Läppmaschine mit zwei von Spindelmuttern angetriebenen Hubspindeln zum Heben oder Senken des äußeren Stiftkranzes einer Abwälzvorrichtung für die Werkstückaufnahmescheiben, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spindelmutter (69) über eine Kette (79) und die zweite Spindelmutter (73) von der ersten über einen Zahnriemen (77) angetrieben ist, der mittels zwei Auslenkscheiben (75>76) geöffnet und gespannt gehalten ist.Zweischeiben-Läppmaschine mit einer Antriebswelle für den inneren Stiftkranz nach einem oder mehreren der-Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Antriebswelle (61) aus der Hauptwelle (44) herausgeführt und mit einer zentralen Bohrung (80) für eine Fettschmierung versehen ist, die durch einen Kegelrollenlagersatz (81) geht und durch ein Labyrinth (82) austritt.
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Family Applications (1)
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