DE2515276A1

DE2515276A1 - Maschine zum innenschleifen von laufringen

Info

Publication number: DE2515276A1
Application number: DE19752515276
Authority: DE
Inventors: Jean Beauchet; Gerard Druge
Original assignee: Societe Nouvelle de Roulements SNR SA
Current assignee: NTN SNR Roulements SA
Priority date: 1974-04-08
Filing date: 1975-04-08
Publication date: 1975-10-16
Also published as: JPS50136789A; GB1447215A; IT1036203B; US3972148A; SE7503027L; FR2266575A1; DE2515276C2; FR2266575B1

Description

Patentanwalt DIPL.-PHYS. DR. W. LANGHOFF Rechtsanwalt B, LANGHOFF*

MÜNCHEN-Öl · WISSMANNSTRASSE 14 · TELEFON 932774 · TELEGRAMMADRESSE; LANGHOFFPATENT MÜNCHEN

München, den 8.4.19 7 5 Unser Zeichen : 46 - 1521

Societe Nouvelle de Roulements, 1, Rue des Ateliers, 74 Annecy

Frankreich

Maschine zum Innenschleifen von Laufringen

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Innenschleifen verschiedener Werkstücke, wie Kugellagerlaufringe, zylindrischer Bohrungen etc.

übliche Innenschleifmaschinen bestehen im allgemeinen aus zwei prismatischen Tischen, die quer beweglich sind und die den Werkstückaufnahmekopf bzw. den Spindelaufnahmekopf tragen. Die Quer- · verschiebung der Halteplatte des Werkstückaufnahmekopfes ermöglicht entweder den Vorschub oder den Eingriff der Schleifscheibe in das Werkstück. Die den Spindelaufnahmekopf tragende Halteplatte bewirkt durch ihre Verschiebung entweder den Eingriff der Schleifscheibe oder den Vorschub. Eine derartige Anordnung führt zu einer starken Empfindlichkeit der Maschinen gegen Erschütterungen, die bei der Bearbeitung auftauchen, was der Genauigkeit der erzielten Schliffes abträglich ist. Ferner sind die Querbewegungen schwierig zu verwirklichen und ziehen einen hohen Herstelungspreis dieser Maschinenart nach sich.

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' Ständiger allgemeiner Vertreter nach $ 40 PetAnwO, zugelassen bei den Landgerichten München I und II.

Ferner werden die bekannten Innenschleifmaschinen für einen bestimmten Typ oder ein genaues Modell einer Schleifkopfspindel gebaut und erfordern bei ihrer Anpassung an eine andere Bearbeitung im allgemeinen umständliche Umbauten der Maschinen und ihres Steuerzyklus .

Schließlich sind bei den bekannten Schleifmaschinen keine Einrichtungen vorgesehen, um die Maschinenteile während der Bearbeitung festzuklemmen, was die Empfindlichkeit gegenüber Erschütterungen noch erhöht.

Es ist auch bereits eine Innenschleifmaschine bekannt mit einem einzigen Wagen» auf welchem die Schleifkopfspindel angeordnet ist, während sich der Werkstückaufnahmekopf auf einem starren Sockel befindet. Der die Schleifkopfspindel tragende Wagen kann sich entlang als Gleitbahn wirkender, im wesentlichen horizontal angeordneter Stangen bewegen. Ein schräger Vorschub wird durch Schwenken des Wagens um eine der Stangen erzielt, die als starre Anlenkachse wirkt.

Wenngleich dieser Maschinentyp bereits eine Verbesserung gegenüber den vorher beschriebenen darstellt, so sei doch erwähnt, daß die horizontale Anordnung der Gleitbahnen des die Schleifkopfspindel tragenden Wagens dazu zwingt, eine Maschine großer Abmessungen zu bauen, wenn man die Seitenableitung an den geschliffenen Werkstücken mit zunehmender Abnutzung der Schleifscheibe reduzieren will, d.h. die Amplitude der notwendigen Schwenkbewegungen des Wagens um seine starre Drehachse. Diese besondere Anordnung weist ferner den Nachteil auf, daß kein freier Raum für die Zu- und Abfuhr von Werkstücken gebildet wird, die sich durch den horizontalen Wagen behindert fühlen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Nachteile zu beseitigen und eine Maschine zum Innenschleifen zylindrischer Laufringe, Bohrungen etc. zu schaffen, die aufgrund ihrer besonderen Bauweise und einer wirksamen Blockierung während der

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- 3 Bearbeitung weitgehend unempfindlich gegenüber Erschütterungen ist.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zum Innenschleifen zu schaffen, die ohne Schwierigkeiten an ganz bestimmte Zwecke angepaßt werden kann, etwa das Schleifen der Innenlauffläche von Kuge Hager außenringen, zylindrischer Bohrungen von Kugellagerinnenringen jeglicher Art oder konischer Bohrungen von Kugellageraußenringen. Schließlich soll mit der Innenschleifmaschine nach der Erfindung ermöglicht sein, verschiedene Arten von Schleifspindeln je nach der gewünschten Verwendung zu benutzen; auch soll es möglich sein, in Zukunft andere Arten von Schleifspindeln einzusetzen, die im Laufe der technischen Fortentwicklung auf den Markt kommen können.

Schließlich soll mit der vorliegenden Erfindung eine Innenschleifmaschine einfacher Bauweise geschaffen werden, die insbesondere die herkömmlichen prismatischen Gleitbahnen vermeidet, welche kostspielig in der Herstellung und schwierig zu warten sind.

Letztlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Innenschleifmaschine zu schaffen, bei welcher die Abnutzung der Schleifscheibe nur eine ganz geringe Veränderung an den Seiten des bearbeiteten Werkstückes bewirkt.

Die Erfindung geht aus von einer Maschine zum Innenschleifen von Laufringen, mit einem Rahmen, auf welchem eine in Längsrichtung bewegliche Halteplatte angeordnet ist, die einen Werkstückaufnahmekopf trägt, der den zu schleifenden'Laufring hält und ihn in Drehbewegung versetzt, sowie einem Spindelaufnahmekopf, wobei sich die Halteplatte um eine horizontale, durch eine Gleitbahn bestimmte Achse drehen kann. ,

Die Lösung ist darin zu sehen, daß die Maschine eine einzige Gleitbahn aufweist, die sich im wesentlichen pber die gesamte Länge der Maschine erstreckt und in einer vertikalen Ebene angeordnet ist, die die Achse des Werkstückaufnahmekopfes enthält, daß sich die Gleitbahn derart in dem unteren Teil des starren Rahmens befindet, daß ein maximaler Abstand zwischen der Achse der Gleitbahn und der Achse des Werkstückaufnahmekopfes besteht.

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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Winkelbewegung der Halteplatte um die zylindrische Gleitbahn durch die Verschiebung eines Teils in Form eines Keils gesteuert, welches mit einer Seitenfläche der Halteplatte zusammenwirkt. Diese Schwenkbewegung gleicht die Abnutzung der Schleifscheibe aus.

Um die Erschütterungen während der Bearbeitungsvorgänge weitestmöglich auszuschalten, umfaßt die Maschine nach der Erfindung vorzugsweise Einrichtungen, um die Halteplatte kontinuierlich gegen den Keil zu drücken, wodurch ein Festklemmen der beweglichen Teile während des SchleifVorganges erzielt wird.

Die Schleifkopfspindel ist auf einer Halterung angeordnet, die auf einer mit dem Maschinenrahmen fest verbundenen Plattform starr befestigt ist. Die Halterung der Schleifkopfspindel ist vorzugsweise mit einer Stelleinrichtung versehen, die eine Verschiebung in zwei zueinander senkrechten Richtungen ermöglicht, so daß vor der eigentlichen Bearbeitung die Position der Schleifscheibe entsprechend den Besonderheiten des zu bearbeitenden Werkstückes eingestellt werden kann.

Die Plattform ist so ausgebildet, daß verschiedene Arten von Schleifkopfspindeln aufgenommen werden können und ist mit einer Vorrichtung zur drehbeweglichen Mitnahme versehen und entsprechend den erwünschten Schleifvorgängen mit Mitnahmeeinrichtungen zur Erzielung einer Längsbewegung der Schleifscheibe auf ihrer Achse.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Schleifmaschine gemäß der Erfindung eine Vorschubeinrichtung mit zwei Schuhen, die radial auf das Werkstück einwirken und winkelversetzt angeordnet sind. Der eine Schuh ist mit einem Druckkolben fest verbunden, auf den ein Steuerkolben unter Zwischenlage eines komprimierten Luftkissens von einstellbarem Druck einwirkt. Eine derartige Vorrichtung ist in der französischen Patentanmeldung 71 46 832 vom 2 7.12, 19 71 im einzelnen beschrieben.

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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Maschine nach der Erfindung eine Vorrichtung zur Aufnahme und Zufuhr der zu bearbeitenden Werkstücke. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer schrägen Zufuhrrutsche für die Werkstücke und einem Arm, der die Werkstücke von der Rutsche bis zu einer Abstützfläche der Werkstückhalterung der Maschine bringt, gegen die das Werkstück durch axiale magnetische Anziehung und zwei radial versetzt angeordnete Schuhe gedrückt wird, von denen der eine der radialen Druckkraft der Schleifscheibe ausgesetzt ist. Der Abzug der Werkstücke nach ihrer Bearbeitung geschieht durch einen Steuerhebel, der durch das folgende Werkstück im Laufe von dessen Zuführung betätigt wird. Eine bevorzugte Ausführungsform der Zufuhr von Werkstücken ist in der französischen Patentanmeldung 71 2 5 837 vom 15. Juli 1971 der Anmelderin beschrieben.

Die Innenschleifmaschine nach der Erfindung weist ferner Einrichtungen auf zur Diamantbearbeitung der Schleifscheibe nach einer gewissen Anzahl von Bearbeitungsvorgängen. In einer abgewandelten Ausführungsform der Maschine nach der Erfindung, die zum Schleifen der Rollbahn der Kugellageraußenringe gemäß einem torischen Profil ausgebildet ist, umfaßt die Maschine nach der Erfindung eine Diamantbearbeitungsvorrichtung, die auf den Durchmesser und das torische Profil der Schleifscheibe einwirkt.

Eine derartige bevorzugte Diamantbearbeitungsvorrichtung für die Schleifscheibe umfaßt eine Spindel, die sich ohne Spiel um eine zur Schleifscheibe tangentiale Achse dreht und mittels einer ersten elastischen festen Zange mit einer Halterung fest verbunden ist, Der Diamant ist gleichfalls durch eine zweite elastische feste Zange befestigt. Es ist also durch Veränderung der Spannung der beiden Zangen möglich, die Seitenabweichung der Laufbahn zu korrigieren und eine genaue Einstellung des torischen Krümmungsradius der Schleifscheibe zu erzielen. Eine derartige bevorzugte Ausführungsform einer Diamantbearbeitungsvorrichtung für die Schleifscheibe ist im einzelnen in der französischen Patentanmeldung 7 3 2 5 2 70 der Anmelderin vom 10. Juli 1973 beschrieben.

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Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausfünrungsbeispielen näher beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht gemäß der Linie I-I in Fig. einer bevorzugten Ausführungsform einer Innenschleifmaschine nach der Erfindung, insbesondere zum Schleifen einer torischen Laufbahn eines Kugellageraußenringes ;

Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß der .binie II-II der Maschine in Fig. 1;

Fig. 3 eine.schematische Darstellung in Draufsicht der wesentlichen Bauteile der in Fig. 1 und 2 dargestellten Maschine;

Fig. 4- eine schematische Darstellung ähnlich der in Fig. 3 dargestellten zur Veranschaulichung einer anderen Ausführungsform einer Schleifmaschine zum Schleifen einer zylindrischen Bohrung, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung ähnlich den Fig. 3 und U zur Veranschaulichung einer Maschine zum Schleifen konischer Bohrungen.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Maschine zum Innenschleifen der Laufbahn von Kugellageraußenringen besteht aus einem starren Rahmen 1 aus Gußeisen, der auf seiner rechten Seite (in Fig. 1) eine geschliffene Plattform 2 aufweist, die so groß bemessen ist, daß sie über eine Stelleinrichtung für Querbewegung 4a verschiedene Arten von Schleif spindein 3 aufnehmen kann, die in einem Spindelkopf gelagert sind.

Im unteren Teil des Rahmens 1 sind zwei Lager 5 befestigt, die eine zylindrische Gleitbahn 6 aufnehmen können, auf der eine schwenkbare Halteplatte 7 befestigt ist. Zu diesem Zweck weist die Halteplatte in ihrem unteren Teil zwei Buchsen 8 mit vorgespannten Kugeln zur Unterdrückung jeglichen Spiels auf, deren Abstand im wesentlichen der Gesamtlänge der Maschine entspricht, wodurch eine große Stabilität der Halteplatte 7 gewährleistet ist. Zwischen

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den Buchsen 8 und zwei Stirnflanschen 10, die mit den Enden der zylindrischen Gleitbahn fest verbunden sind, sind dehnbare Schutzbalge 9 vorgesehen. Die Längsverschiebung der Halteplatte 7 bezüglich der zylindrischen Gleitbahn 6 geschieht mittels eines hydraulischen Kraftgliedes 11, dessen Zylinder 12 mittels Bolzen 12a fest an der Halteplatte 7 befestigt ist und dessen Kolben 13 durch ein Teil größeren Durchmessers der zylindrischen Gleitbahn zwischen zwei Vorsprüngen der Gleitbahn in der Nähe ihrer Mitte gebildet ist. Auf diese Weise verschiebt sich der Kolben 13 im wesentlichen vertikal zu dem zu bearbeitenden Werkstück 31 und vermeidet dadurch ungenaue Bearbeitung, die auf Wärmeausdehnung zurückzuführen wäre . Die eine Steueröffnung IU des Kraftgliedes 11 ist in der Schnittansicht der Fig. 1 sichtbar, während die andere Öffnung sich außerhalb des Schnittes befindet.

Die Querschwenkbewegung der Halteplatte 7 um die zylindrische Gleitbahn 6 geschieht mittels eines Teils in Form eines Keils 15, das eine Schrägfläche 15a aufweist und mit einem Zwischenstück 16 zusammenwirkt, welches in Längsrichtung auf einer zylindrischen Gleitbahn 17 mit vorgespannten Kugeln, also ohne Spiel, die starr auf der Halteplatte 7 befestigt ist, gleiten kann. Das keilförmige Teil 15 kann sich in vertikaler Richtung unter der Wirkung einer Kugelumlaufschnecke 18 bewegen; diese wird über ein Zahnrad 19 und eine Schnecke 20 durch einen in Fig. 3 ersichtlichen Schrittmotor 21 gesteuert.

Während der Bearbeitung'wirkt ein Kraftglied 2 2 ständig durch eine auf der Halteplatte 7 starr befestigte zylindrische Gleitbahn 2 3 und hält somit das Zwischenstück 16 gegen das keilförmige Teil Auf diese Weise verhindert das hydraulische Kraftglied 22 jegliche Erschütterung, da die Halteplatte während des SchleifVorganges gegen das keilförmige Stück 15 gedrückt ist.

Die Halteplatte 7 nimmt in ihrem oberen Bereich den Werkstückaufnahmekopf 24 auf, der aus einer an der Halteplatte 7 starr befestigten festen Halterung 25 besteht und über Kugellager 2 7 eine Hohlspindel 2 6 aufnimmt. Diese wird über die Riemenscheibe 28,

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den Riemen 29 und den auf geeignete Weise an der Grundfläche der Halteplatte 7 befestigten Motor 30 in Drehung versetzt. Der starr an der Halteplatte 7 befestigte Werkstückaufnahmekopf weist ferner eine Winkelverstellvorrichtung 24a auf, die vor dem Schleifvorgang ermöglicht, einerseits die Achsen des Werkstückaufnahmekopfes 24 und des Spindelkopfes 4 miteinander in Fluchtung zu bringen und andererseits die Biegung der Schleifspindel 3 auszugleichen.

Der Werkstückaufnahmekopf 2 4 nimmt gleichfalls die Vorrichtung zum Zuführen des zu bearbeitenden Werkstückes 31 auf, welches bei dem in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel· ein Kugellageraußenring ist. Diese Vorrichtung besteht aus einem Auflagezwischenstück 32, das dem Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstückes 31 angepaßt ist, und einer elektromagnetischen Induktionsspule 33, die an der festen Halterung 2 5 des Werkstückaufnahmekopfes befestigt ist und eine Halteeinrichtung "ohne Mitte" für das Werkstück während der Bearbeitung darstellt. Das Werkstück 31 wird im übrigen durch einen oberen Schuh 34 gehalten, der um eine an einer festen Halterung 36 formschlüssigen Achse 35 drehbar ist, sowie durch einen zweiten seitlichen Schuh 37, der bezüglich des ersten Schuhes 34 in einer Richtung entgegengesetzt dem Vorschub der Schleifscheibe

38 um 90 versetzt angeordnet ist. Der Schuh 37 ist um eine Achse

39 drehbar, die mit einer pneumatischen Druckvorrichtung 40 formschlüssig verbunden ist.

Obgleich man jede beliebige Druckeinrichtung verwenden kann, die den Vorschub mithilfe der Bewegung des Schuhes 3 7 ermöglicht, so ist doch eine bevorzugte Ausführungsform Gegenstand der französischen Patentanmeldung 71 46 8 32 der Anmelderin. Eine derartige Vorschubeinrichtung weist ein Zylinderteil 41 auf, in welchem ein Druckkolben 42, der den Schuh 37 trägt, und ein nicht dargestellter Steuerkolben gleitend befestigt sind. Zwischen dem Druckkoiben und dem Steuerkolben befindet sich eine Kammer mit einem komprimierten Luftkissen, so daß der Steuerkolben und der Druckkolben 4 2 in ihrer Bewegung gekuppelt sind. Der in der Kammer zwischen den beiden Kolben

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herrschende Druck ist auf an sich bekannte Weise einstellbar, so daß er zum Zeitpunkt der Berührung des zu bearbeitenden Werkstückes und der Schleifscheibe 38 gering ist, um eine Beschädigung des unbearbeiteten Werkstückes durch das Profil der Schleifscheibe zu vermeiden. Der Druck steigt sodann allmählich an, bis er die für den SchleifVorgang geeignete Höhe erreicht hat.

Im Inneren der pneumatischen Druckvorrichtung 40 ist ein nicht dargestellter Taster angeordnet, der die Position des Schuhs 37 ertastet, so daß ein Arbeitszyklus begonnen und der Rückzug des Druckkolbens 4 2 am Ende des SchleifVorganges erfolgen kann. Der Taster kann den exzentrischen Anschlag 43 berühren, dessen Position in einem in Fig. 3 ersichtlichen Schlitz veränderbar sein kann. Ferner sind Einrichtungen vorgesehen, um die Drehbewegung des exzentrischen Anschlags 43 zu bewirken, was ein sinusförmiges Vorschubgesetz ergibt. So lassen sich die einzelnen Vorgänge des Vorschubes, der Bearbeitung und des Pianierens steuern, während welcher der Vorschub der Sciileifscheibe angehalten wird für eine bestimmte Zeitdauer bis zum vollständigen Erlöschen der Funken, so daß die unter Vorspannung stehenden mechanischen Bauteile wieder in ihre Ruhestellung zurückkehren können.

Bei einer anderen Verwendung ergibt die Einstellung der Position des exzentrischen Anschlages die Möglichkeit, die Schleifscheibe zurückzuziehen, wodurch gleichfalls die mechanischen, unter Vorspannung stehenden Bauteile wieder in ihre Ruhestellung gelangen.

Die Spindel 26 kann ebenfalls eine Vorrichtung zum Messen der Bohrung (nicht dargestellt) aufweisen, die in dem Werkstück eingefügt sein kann.

In der dargestellten Ausführungsform weist die Maschine vorzugsweise eine Vorrichtung zum Zu- und Abführen der zu bearbeitenden Werkstücke auf, wie sie in der französischen Patentanmeldung 71 2 5 837 der Anmelderin beschrieben ist. Diese in Fig. 2 ersichtliche Vorrichtung ist auf einer mit der Halteplatte 7 fest verbundenen vertikalen Platte 44 befestigt. Sie besteht aus einer

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schrägen Zuführr-utsche 4 5 und einem Arm 46 zum Zuführen, der um eine starre Achse 47 schwenkbar ist und ein V-förmiges Ende 48 aufweist, welches ein zu bearbeitendes Werkstücks etwa den Laufring 49, ergreifen und ihn bis vor das Auflagestück 3 2 bewegen kann in eine Stellung, wo der Laufring der Wirkung der elektromagnetischen Spule 33 unterliegt.

Nach einem ßearbeitungsvorgang ist die Zufuhr zur Spule 33 unterbrochen, und der Arm 46 wird derart gesteuert, daß er sich von seiner unteren in seine obere Stellung bewegt und einen neuen zu bearbeitenden Laufring 49 mitnimmt. Bei dieser Bewegung trifft der Laufring auf eine Rolle 50 und bewirkt die Schwenkbewegung eines Hebels 51 um seine starre Achse 52. Das Ende 53 des Hebels 51 trifft auf den bearbeiteten Laufring 31 und bewirkt, daß dieser in eine schräge Ablaufrutsche 54 fällt.

bei der¹ in den Figuren 1 und 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform, die für das Schleifen der Laufbahn eines Kugellageraußenringes 31 mithilfe einer kreisringförmigen Schleifscheibe 3 8 angepaßt ist, weist die Maschirv~ eine auf einer Halterung 55a befestigte Diamantbearbeitungsvorrichtung 55 für die Schleifscheibe auf; die Halterung ESa ist um eine mit· der- Hälteplatts 7 verbundene Achse 57 drehbar* Dar Dianj-sr-tträg-ar wird dadurch in Schleifstellung gebracht; daß die. Halterung 55a einfach in den freien Raum zwischen dem Werkstü^kaufnahmekopf in zurückgezogener Position (Fig. 1) und dar- Schleifscheibe 3 8 geschwenkt wirä_s wodurch die Länge der Spindeln 3 vermindert und eine tangential® Berührung des Diamanten 56 eraialt wird. Auf diese Weise erreicht nan eine sehr- genaue Diamantbearbeitung der Schleifscheibe₅ da die Zerstäubung am Anschlag sehr vermindert wurde»

Die in Fig* 1 und 2 dargestellte üiamantbearbeitungsvorrichtung entspricht der in der französischen Patentanmaldung 7 3 25 2 70 beschriebenen. Diese bevorzugte Ausführungsform umfaßt eine Spindel, die sich ohne Spiel um eine Achse X-Y tangential zur Schleifscheibe 38 dreht, wenn sie sich in der Schleifstellung befindet. Der äußere

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Teil dieser Spindel ist mittels einer elastischen festen Zange 59a an der Halterung 55a befestigt. Die Spindel trägt an ihrem der Schleifscheibe nahen Ende ein Winkelstück 58, das den Diamanten mittels einer zweiten elastischen festen Zange 59 hält. Zwei Vorrichtungen zur Präzisionseinstellung 59b und 59c sind derart ausgebildet, daß sie jeweils eine der Zangen unter Spannung setzen und sie derart verformen, daß die Korrektur der Seitenabweichung der Laufbahn bzw. die genaue Einstellung des torischen Krümmungsradius erzielt wird.Diese spielfreie Anordnung ermöglicht die automatische Anpassung einer Korrektureinrichtung beispielsweise des Durchmessers der Schleifscheibe entsprechend dem geschliffenen Durchmesser.

Bei der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform, die für die Bearbeitung der Laufbahn eines Kugellageraußenringes geeignet ist, kann sich ein Arbeitszyklus folgendermaßen abspielen: Das in Fig. 3 schematisch dargestellte Rotationskraftglied bewirkt eine Drehbewegung des Zufuhrarmes 46. Der zu bearbeitende Laufring 31 wird von dem Teil 3 2 ergriffen und durch die elektromagnetische Induktionsspule 33 gegen es gepreßt. Die Schleifscheibe 38 wird durch den Motor 61 in Drehung versetzt, wobei die gesamte Anordnung bezüglich des Rahmens 1 der Maschine fest ist. Der Eingriff des Werkstückes 31 in die Schleifscheibe 3 8 geschieht durch Verschiebung der gesamten Halteplatte 7 auf der zylindrischen Gleitbahn 6. Dies geschieht unter der Wirkung des in Fig. 3 schematisch dargestellten hydraulischen Kraftgliedes 11. Das durch die Spindel 26 in Drehung versetzte Werkstück 31 bewegt sich also in Längsrichtung. Wenn die gesamte Halteplatte 7 nach einer Dämpfung an den Boden des hydraulischen Kraftgliedes 11 anstößt, steuert ein nicht dargestellter Meßfühler die Längsbewegung des Steuergliedes 6 2 (Fig. 3), das über die Druckkammer 63 auf den mit dem Schuh 37 formschlüssigen Druckkolben 4 2 wirkt, wodurch der Schleifvorschub stattfindet. Nach einer durch ein Uhrwerk gesteuerten Bleichzeit des Werkstückes wird der Druck in der Kammer 6 3 während der für die Bearbeitung

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notwendigen Zeitdauer erhöht, bis ein Signal auftritt, wenn der Kolben 4 2 an den Anschlag 43 stößt, was das Ende des SchleifVorganges anzeigt. Der in der Kammer 63 herrschende Druck kann sodann für eine bestimmte, der- Planierdauer entsprechenden Zeit aufrechterhalten werden.

Es ist in einer abgewandelten Ausführungsform ebenfalls möglich, auf das Kraftglied 64 einzuwirken, was die Verschiebung des exzentrischen Anschlags 43 derart bewirkt, daß vor dem Planieren ein weiterer Vorschub erfolgt. Es ist demnach leicht verständlich, daß eine große Anzahl verschiedener Arbeitszyklen möglich ist.

Man kann insbesondere den Vorschub steuern, indem mittels eines Schrittmotors 21 die Verschiebung des keilförmigen Teils 15 beeinflußt wird,wobei die Anzahl der· Schritte und die Geschwindigkeit entsprechend bestimmt werden. In diesem Fall bleibt der Schuh 37 während der Arbeitsperiode der Schleifscheibe unbeweglich und wirkt lediglich als Halterung für den Laufring ebenso wie der Schuh 34. Am Ende des BearbeitungsVorganges wird der Schuh 37 zurückgezogen, so daß der geschliffene Laufring nach dem Planieren schnell freigegeben werden kann.

Am Ende des Schleifvorganges wird die Rückkehr des Kraftgliedes 62, dann des Kraftgliedes 64 bewirkt, und in der Kammer 6 3 wird der ursprüngliche Druck wiederhergestellt. Sodann wird auf das Kraft glied 11 eingewirkt, um die Rückkehr der Halteplatte 7 zu bewirken, bevor ein neuer identischer Arbeitsvorgang für einen neuen zu schleifenden Laufring begonnen wird. Nach einer bestimmten Anzahl von Schleifvorgängen wird die Halteplatte 7 bis zum Anschlag zurückgeführt, sodann wird sie mittels des keilförmigen Teils 15 geschwenkt, um einen bestimmten Vorschub zum Ausgleich der Abnutzung der Schleifscheibe 3 8 zu bewirken. Man betätigt sodann das Rotationskraftglied 65 und beginnt mit der Diamantbearbeitung der Schleifscheibe 38.

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Es versteht sich von selbst, daß es zum Schleifen von zwei Rollbahnen bei einem einzigen Außenring genügt, eine Vorrichtung derart zu gestalten, daß zwei Arbeitsstellungen der Halteplatte 7 mit Längsanschlag gebildet werden, oder auch zwei Schleifscheiben auf der Schleifspindel 3 vorzusehen, was bedeutet, daß auch zwei aufeinanderfolgende Diamantbearbeitungen erforderlich sind. Man kann natürlich die Diamantbearbeitung an jedem beliebigen Moment des Schleifzyklus vornehmen, anstatt - wie vorstehend beschrieben nach einer bestimmten Anzahl geschliffener Werkstücke.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Halteplatte 7, auf welcher der Werkstückaufnahmekopf 2H angeordnet ist und die um eine zylindrische Gleitbahn 6 schwenkbar ist, im wesentlichen in vertikaler Richtung angeordnet. Diese Anordnung ist besonders vorteilhaft, weil sie der Gleichgewichtslage der Platte 7 entspricht, wodurch die Beladung des zum Ausgleich der Abnutzung der Schleifscheibe dienenden keilförmigen Steuerteils 15 leichter gesteuert werden kann.

Ferner ermöglicht eine derartige Anordnung eine Vergrößerung des Abstandes zwischen der Achse der zylindrischen Gleitbahn 6 und derjenigen des Werkstückaufnahmekopfes 24, was bei einer horizontalen Anordnung nicht möglich wäre und dort eine beträchtliche Vergrößerung der Abmessungen der Maschine nach sich zöge.

Es läßt sich also mathematisch zeigen, daß beim Arbeiten ohne Meßvorrichtung, also ohne mechanischen Anschlag, der Fehler an der geschliffenen Seite aufgrund der Schwenkbewegung der Halteplatte umso geringer ist, je größer der oben erwähnte Abstand ist. Die Halteplatte nimmt nämlich bei ihrer Schwenkbewegung das zu bearbeitende Werkstück in eine bezüglich der Schleifscheibe unterschiedliche. Stellung mit, je nachdem, ob die Schleifscheibe neu oder abgenutzt ist. So ergibt sich aus der vertikalen Anordnung der Halteplatte gemäß der vorliegenden Erfindung eine beträchtliche Verminderung der Seitenabweichungen an den geschliffenen Werkstücken, wie sie sonst mit zunehmender Abnutzung der Schleifscheibe auftreten.

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Wie ira übrigen aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird die Halteplatte 7 auf einer die gesamte Länge der Maschine bildenden Achse geführt, und die Form dieser Halreplatte läßt unter dem Werkstück einen freigelegten Raum frei₅ der die Zufuhr der Werkstücke sowie ihre Abfuhr und den Abzug von während der Schleifbearbeitung notwendigen Bearbeitungs- und Kühlflüssigkeiten erleichtert.

Schließlich gestattet die Anordnung des auf seiner Halteplatte 2 starr und ohne Zwischenstück befestigten Schleifkopfes die sehr rasche Anpassung einer anderen Spindelkopfart, auch können in der Zukunft vorhersehbare Entwicklungen bezüglich der Einstellung der Stellung der Achsen von Schleifscheibe und Werkstück oder der elektronischen Steuerung der Relativbewegungen der einzelnen Bauteile, des Ausgleichs für die Abnutzung der Schleifscheibe, des Vorschubes j der Fehlerberichtigungen etc. berücksichtigt werden.

Fig. 4- zeigt schematisch eine Abänderung der Maschine nach der Erfindung, mit der eine zylindrische Bohrung eines Laufringes geschliffen werden kann. Der Grundaufbau der Maschine entspricht demjenigen in Fig. 1 bis 3. Zum Schleifen der zylindrischen-Bohrung weist die Schleifscheibe 6 6 jedoch eine zylindrische Form auf und wird durch eine abwechselnde Stoßbewegung in Längsrichtung von einigen Millimetern Amplitude durch einen Motor mit veränderlicher Drehzahl 67 oder jede andere Einrichtung angetrieben, die den Laufring ergreift oder ihn freigibt und dennoch während der Arbeitszeit der Schleifscheibe ständig in Berührung mit dem Laufring bleibt. Wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform weist auch hier der Spindelkopf H eine Stelleinrichtung für die Querbewegung auf, so daß die Schleifscheibe entsprechend den Abmessungen des zu schleifenden Werkstückes eingestellt werden kann. Die Maschine ist mit einem Diamanthalter mit fester Spitze 6 8 versehen. Ferner weist sie eine Vorrichtung 69 auf zur elektronischen Steuerung der während der Bearbeitung zu schleifenden Seite, wobei die Taster 70 unter der Wirkung des Kraftgliedes 71 den Ring ergreifen oder ihn freigeben und dennoch während der gesamten Arbeitszeit der Schleifscheibe in Berührung mit dem Laufring bleiben.

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Fig. 5 zeigt eine weitere Anwendung der Maschine nach der Erfindung zur Herstellung konischer Bohrungen. Die Maschine ist mit einem geradlinigen Diamanthalter 7 2 versehen, der auf eine zylindrische Schleifscheibe 7 3 einwirkt, die über einen Motor mit veränderlicher Drehzahl 74 und einen Konverter 75 durch Schlagbewegung in Längsrichtung angetrieben wird.

Auf der starr auf der Plattform 2 befestigten Stelleinrichtung für Querbewegung 4a ist eine nicht dargestellte Fußplatte angeordnet, die in horizontaler Richtung schwenkbar ist und nach Einstellen des für die konische Bohrung des Laufringes 7 7 erforderlichen konischen Winkels befestigt werden kann. Auf dieser Fußplatte ist ein auf Kugeln laufender Schlitten 76 befestigt, der derart durch das hydraulische Kraftglied 7 8 gesteuert werden kann, daß er den Eingriff und die Freigabe der Schleifscheibe 7 3 sowie deren Schlagbewegung - falls erforderlich - ermöglicht.

Man erkennt also, daß die Maschine nach der vorliegenden Erfindung leicht an verschiedene Bearbeitungsvorgänge und unterschiedliche Steuerzyklen angepaßt werden kann. Die in den Fig. 4 und 5 beschriebenen und dargestellten Änderungen betreffen lediglich die Gestalt der Schleifkopfhalterung. Der Grundaufbau der Maschine bleibt unverändert, was den Vorschub, den Ausgleich für die Abnutzung der Schleifscheibe, die Zufuhr und Abfuhr der Werkstücke und die Halterung der Diamantbearbeitungsvorrichtung anbetrifft.

So erlaubt die vorliegende Erfindung zahlreiche Anwendungsformen einer Innenschleifbearbeitung zahlreicher Profile durch einfache Veränderung der Schleifkopfhalterung. Darüberhinaus ist dies bei einem Grundaufbau einer Maschine möglich, die praktisch jegliche Erschütterungen ausschaltet und die den Einfluß der Abnutzung der Schleifscheibe auf die Genauigkeit des Schliffes weitestgehend reduziert.

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Claims

PatentansDrüche :

Maschine zum Innenschleifen von Laufringen, bestehend aus einem Rahmen, auf welchem eine in Längsrichtung bewegliche Halteplatte angeordnet ist, die einen Werkstückaufnahmekopf trägt, der den zu schleifenden Laufring hält und ihn in Drehbewegung versetzt, sowie einem Spindelaufnahmekopf, wobei sich die Halteplatte um eine horizontale, durch eine Gleitbahn bestimmte Achse drehen kann, dadurch gekennzeichnet , daß die Maschine eine einzige Gleitbahn (6) aufweist, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Maschine erstreckt und in einer vertikalen Ebene angeordnet ist, die die Achse des Werkstückaufnahmekopfes enthält, daß sich die Gleitbahn (6) derart in dem unteren Teil des starren Rahmens (1) befindet, daß ein maximaler Abstand zwischen der Achse der Gleitbahn (6) und der Achse des Werkstückaufnahmekopfes (2Ό besteht.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelbewegung der Halteplatte (7) durch die Verschiebung eines Teils in Form eines Keils (15) gesteuert wird, welches mit einer Seitenfläche der Halteplatte (7) zusammenwirkt.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um während der Bearbeitung die Halteplatte (7) gegen das keilförmige Teil (15) zu drücken, um jegliche Erschütterungen zu vermeiden.
4. Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Längsverschiebung der Halteplatte (7) auf der zylindrischen Gleitbahn durch die Relativbewegung eines mit der Halteplatte fest verbundenen Zylinders und eines Kolbens hervorgerufen wird, der zwischen

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zwei Vorsprüngen der Gleitbahn im wesentlichen rechtwinklig zu dem zu schleifenden Laufring (31) gebildet ist.
5. Maschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch g e k e η η zeichnet , daß sie eine starre Plattform (2) aufweist, die den Spindelkopf (4) hält und eine Stelleinrichtung (4a) für die Querbewegung aufweist.
6. iMaschine nach Anspruch 1 bis 5, insbesondere zur Verwendung als Schleifmaschine für konische Bohrungen, dadurch ge k*"e nnzeichnet , daß der Spindelkopf (4) in an sich bekannter Weise auf einer in horizontaler Ebene schwenkbaren Platte befestigt ist.
7. Maschine nach Anspruch 1 bis 5, insbesondere zur Verwendung al.s Schleifmaschine für zylindrische oder konische Bohrungen, dadurch gekennzeichnet , daß der Spindelkopf (4-) in an sich bekannter Weise Einrichtungen zur Durchführung einer Längsbewegung der Schleifscheibe (38) aufweist.
8. Maschine nach Anspruch 1 bis 7, dadurch g e k e η η z-eichnet , daß sie eine Vorschubeinrichtung aufweist, die mit der Halteplatte (7) fest verbunden ist und einen Schuh (34) aufweist, der über einen durch einen Steuerkolben betätigten Druckkolben (42) auf das zu bearbeitende Werkstück einwirkt unter Einschaltung einer Druckkammer (63), die komprimierte Luft mit einem variablen, bestimmten Druck umschließt.
9. Maschine nach Anspruch 1 bis 8, mit einer mit der Halteplatte fest verbundenen Vorrichtung zum Zu- und Abführen der Werkstücke, welche in einem den Werkstückaufnahmekopf von der Schleifscheibe trennenden Raum angeordnet ist und einen die Werkstücke vorschiebenden schwenkbaren Arm aufweist, sowie eine schräge Zufuhr- und Abfuhrrutsche, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung einen Hebel (51) aufweist,

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der direkt durch das Werkstück bei seiner Zufuhr durch.den schwenkbaren Arm £46) bis in die Bearbeitungsstellung betätigt wird und auf das vorher bearbeitete Werkstück <31) einwirkt, um es aus der Vorrichtung abzuführen.
10. Maschine nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß eine Diamantbearbeitungsvorrichtung

(55) für die Schleifscheibe (38) vorgesehen istj die auf einer mit der Halteplatte (7) fest verbundenen Halterung (55a) angebracht ist und um eine mit der Halteplatte (7) fest verbundene Achse (57) schwenkbar ist und vertikal in einem den Werkstückaufnahmekopf (24) und die Schleifscheibe (38) trennenden Raum liegt derart, daß der Diamant

(56) die Schleifscheibe (38) tangential berührt.
11. Maschine nach Anspruch 10, insbesondere geeignet zur Bearbeitung der Laufbahnen von Kugellageraußenringen, dadurch gekennzeic hnet, daß die Diamantbearbeitungsvorrichtung (55) eine Spindel aufweist, die sich ohne Spiel um eine zur Schleifscheibe (38) tangentiale Achse dreht, wobei der äußere Teil der Spindel (3) mittels einer ersten elastischen festen Zange (53a) an der Halterung befestigt ist und die Spindel (3) an ihrem der Schleifscheibe nahen Ende ein Winkelstück (58) aufweist, das mittels einer zweiten elastischen festen Zange (59b) den Diamanten (56) hält.

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