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Vorrichtung zum Schleifputzen von Werkstück-
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rohlingen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schleifputzen
von Werkstückrohlingen, z. B. von Gußblöcken, Elektroden, Schmiedestücken, Walzgut
usw., und wird in Hüttenwerken eingesetzt.
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Es sind sehr verschiedenartige Einrichtungen zum abrasiven Putzen
von Werkstückrohlingen bekannt. Eine Einrichtung zum Putzen von Brammen nach der
US-PS 2 142 736 enthält ein Werkzeug, dessen Antriebsspindel zu der zu bearbeitenden
Brammenoberfläche senkrecht steht, eine in einer Ausdrehung des Gestells angeordnete
Pinole mit Spindel sowie einen am Gestell befestigten Quervorschubantrieb und einen
Drehantrieb für das Werkzeug, die
mit der Spindel mittels eines
Keilriementriebs verbunden sind. Für einen Bearbeitungsvorgang wird das Werkzeug
auf die vorgegebene Putztiefe eingestellt, der Drehantrieb eingeschaltet und die
Oberfläche der Bramme bei ihrem Vorschub senkrecht zur Spindelachse geputzt. Jedoch
erlaubt diese Einrichtung keine Nachführung des Werkzeuges entsprechend der Krümmung
der zu bearbeitenden Oberfläche zur gleichmäßigen Metallabnahme über die gesamte
Länge der Bramme, weil die Pinole bei der Bearbeitung der Bramme in der Gestellausdrehung
starr festgelegt ist und keine Möglichkeit zur axialen Verschiebung hat.
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Eine andere Einrichtung zum abrasiven Putzen von Walzgut nach der
GB-PS 995 125 enthält einen Schleifkopf mit auf einer Spindel befestigtem Schleifwerkzeug,
welcher mit einer am Gestell angebrachten Schwinge gelenkig verbunden ist, einen
am Schleifkopf befestigten Drehantrieb für das Werkzeug, einen Quervorschubantrieb
und einen Kraftzylinder zum Andrücken des Werkzeuges gegen die zu bearbeitende Oberfläche,
der mit dem Gestell und dem Schleifkopf gelenkig verbunden ist. Während des Putzens
wird das Werkzeug an das Walzgut durch den Kraftzylinder angedrückt.
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Für den Vorschub des Werkzeuges quer zu dem sich kontinuierlich bewegenden
Walzgut sorgt ein Antrieb zum Verschwenken der Schwinge. Die Erhöhung der Leistung
des Schleifwerkzeugantriebs hängt mit der Vergrößerung der Masse des Schleifkopfes
zusammen, was mit der Abnahme der Frequenz seiner hin- und hergehenden Bewegung
quer zum Werkstückrohling wegen der großen dynamischen Beanspruchungen verbunden
ist und dementsprechend die Qualität und die Leistung des Putzvorgangs beeinträchtigt.
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Bei einer Einrichtung zum abrasiven Putzen von Werkstückrohlingen
der angegebenen Gattung (DL-PS 26 927) ist
die Kolbenstange eines
Kraftzylinders mit einem Glied eines Gelenkvierecks gelenkig verbunden, wobei dieses
Glied einen zweiarmigen Hebel darstellt, der ein das Schleifwerkzeug ausgleichendes
Gegengewicht trägt. Die Kolbenstange steht mit dem zweiarmigen Hebel über einen
Schäkel in Verbindung, in welchem ein Kulissenstein gleitend angeordnet ist. Mit
dieser Einrichtung ist die Nachführung des Werkzeuges an der zu bearbeitenden Oberfläche
nur in einer Richtung von dem ursprünglich eingestellten Maß aus möglich. Wenn der
Werkstückrohling konkave Abschnitte aufweist, bleiben diese Abschnitte unbearbeitet.
Außerdem vergrößert die große Masse des Drehantriebs und des Gegengewichts die Trägheitskräfte,
was die Nachführung des Werkzeuges der zu bearbeitenden Oberfläche erschwert.
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Diese Einrichtungen können ebenso wie viele andere nicht die Aufgabe
des hochproduktiven Putzens großer Mengen von Werkstückrohlingen lösen, weil die
Entwicklung des Schrupppschleifens in den letzten Jahren bei einer kontinuierlichen
Zunahme der Schnittgeschwindigkeit und bei spezifischen Kräften des Andrucks des
Werkzeuges an den Werkstückrohling vor sich geht, wobei ihre Realisierung auf traditionellen
Schruppmaschinen mit großen Schwierigkeiten verknüpft ist. Es entstehen Probleme
bei der Schaffung von mit einer Geschwindigkeit von 100 - 120 m/s arbeitenden Schleifscheiben,
Spindellagerungen sowie Probleme der Leistungsübertragung vom Motor zur Spindel
der Schleifscheibe.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Schleifputzen
von Werkstückrohlingen zu schaffen, bei der durch Verminderung der bewegten Massen
zur Nachführung des Werkzeuges an den zu bearbeitenden Oberflächen
und
durch Verwendung eines Stirnschleifwerkzeuges die Putzleistung erhöht und mit der
gleichmäßig dicke Metallschichten sowohl von den konvexen als auch konkaven Abschnitten
des Werkstückrohlings abgearbeitet werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spindel
des Schleifkopfes in der Ebene des Gelenkvierecks angeordnet und mit dem Drehantrieb
des Schleifwerkzeuges durch eine teleskopische Kardanwelle verbunden ist, und daß
der Drehantrieb auf dem als Schlitten ausgebildeten Tragkörper montiert ist, an
dem der Zylinder gelenkig angreift.
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Durch die Anordnung der Spindel in der Ebene des Gelenkvierecks kann
ein Stirnschleifwerkzeug verwendet werden, das eine konstante Schnittgeschwindigkeit
und eine vom Werkzeugverschleiß unabhängige Leistung gestattet.
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Die Verbindung der Spindel mit dem Antrieb mit Hilfe der teleskopischen
Kardanwelle mindert die Masse der bewegten Teile des Schleifkopfes beträchtlich,
verbessert die Nachführung des Werkzeuges an den zu bearbeitenden Oberflächen und
verringert die Metallverluste. Durch die gelenkige Verbindung des Kraftzylinders
mit dem Schlitten können krummlinige Werkstückrohlinge sowohl mit konkaver als auch
mit konvexer Oberfläche bearbeitet werden.
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Gegenstand der Erfindung ist somit eine Vorrichtung zum abrasiven
Putzen von Werkstückrohlingen, die einen Tragkörper in Form eines Schlittens, einen
Schleifkopf, auf dessen Spindel ein Schleifwerkzeug befestigt ist, ein Gelenkviereck,
einen Drehantrieb für das Schleifwerkzeug und einen Kraftzylinder zum Andrücken
des Schleifwerkzeuges an den Werkstückrohling aufweist. Der Kraftzylinder ist am
Tragkörper angelenkt, und das bewegliche Glied des Kraftzylinders
ist
mit einer Strebe des Gelenkvierecks gelenkig verbunden. Die Spindel des Schleifkopfes
ist in der Ebene des Gelenkvierecks angebracht und mit dem Drehantrieb des Schleifwerkzeuges
durch eine teleskopische Kardanwelle verbunden.
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Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der
Zeichnung erläutert, in welcher eine Gesamtansicht der Putzvorrichtung schematisch
dargestellt ist.
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Ein Schleifkopf 1 trägt eine Spindel 2, an der ein Stirnschleifwerkzeug
3 befestigt ist. Einen Motor 4 treibt das Stirnschleifwerkzeug über die Spindel
2 an. Ein Kraftzylinder 5 drückt das Stirnschleifwerkzeug 3 an den Werkstückrohling
6. Ein Gelenkviereck 7 ist auf einem Tragkörper 8 montiert, der in Form eines Schlittens
auf Führungsbahnen eines ortsfesten Gestells 9 von einem geeigneten Antrieb 10,
z. B. einem Spindeltrieb, längsbewegt wird.
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Der Schlitten 8 hat die in der Zeichnung gezeigte L-Form, und trägt
den Drehantrieb 4 des Schleifwerkzeuges, den Kraftzylinder 5 und das Gelenkviereck
7. Das Gehäuse des Kraftzylinders 5 und die Streben 11 und 12 des Gelenkvierecks
7 sind am Schlitten 8 angelenkt.
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An den Streben 11 und 12 des Gelenkvierecks 7 ist das Gehäuse 13
des Schleifkopfes 1 gelenkig montiert, dessen Spindel 2 in der Ebene des Gelenkvierecks
7 angeordnet ist, wodurch die Spindel 2 ein Glied dieses Gelenkvierecks 7 darstellt.
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Die Spindel 2 ist mit der Abtriebswelle des Motors durch eine teleskopische
Kardanwelle 14 verbunden, deren
zwei Teile miteinander gegenseitig
verschiebbar verbunden sind.
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Die Kolbenstange 15 des Kraftzylinders 5 ist mit der Strebe 11 gelenkig
verbunden, so daß das Schleifwerkzeug an die Oberfläche des Werkstückrohlings 6
elastisch andrückt und ihrem Profil folgen kann, wobei hierzu auch die Kardanwelle
14 und die gelenkige Verbindung des Gehäuses des Kraftzylinders 5 mit dem Schlitten
8 beitragen. Der Vorschub des Werkstückrohlings 6 senkrecht zur Spindel 2 erfolgt
mittels eines beliebigen Mechanismus, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist.
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Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Beim Herannahen
eines Werkstückrohlings 6 drückt der Kraftzylinder 5 das Stirnschleifwerkzeug 3
an die Oberfläche des Werkstückrohlings 6 mit einer vorgegebenen Anpreßkraft an.
Das Putzen der Oberfläche des Werkstückrohlings erfolgt durch die Stirnseite des
Schleifwerkzeuges 3 während der Bewegung des Werkstückrohlings 6 senkrecht zur Spindel
2. Wenn der Werkstückrohling 6 eine krummlinige Oberfläche hat, so wird der auf
den Gliedern des Gelenkvierecks 7 angebrachte Schleifkopf 1 mit Hilfe des Kraftzylinders
5 in axialer Richtung verschoben und gewährleistet eine gleichmäßige Metallabnahme
bei einer vorgegebenen Anpreßkraft des Werkzeuges an den Werkstückrohling.
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Der Rückzug des Werkzeuges 3 vom Werkstückrohling 6 erfolgt nach
beendetem Putzen ebenfalls mittels des Kraftzylinders 5.
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Die Rückführung des Schlittens 8 zum Auswechseln des Werkzeuges geschieht
mittels des Antriebs 10 auf den Führungen des Gestells 9.
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