DE3136396C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine aus der Praxis bekannte Portalschleifmaschine mit einem oder mehreren Ständern, einer oben am Ständer befestigten Traverse, an der ein Zustellschlitten bewegbar gelagert ist, welcher einen Werkzeug-Antriebskopf zum Antrieb eines Bear­ beitungswerkzeugs trägt, sowie mit einer Werkstück-Einricht­ bank mit zwei beabstandeten Werkstück-Halterungen zwischen denen das zu bearbeitende Werkstück frei gehalten und um sei­ ne Längsachse rotatorisch angetrieben ist, wobei der Zustell­ schlitten quer zur Werkstück-Längsachse bewegbar ist.

Beim Rundschleifen etwa eines walzenförmigen Werkstückes über einen sich in Werkstück-Längsachse erstreckenden Umfang führen die Werkstück-Einrichtbank oder die Werkstück-Halterungen das Werkstück in seiner Längsrichtung vor der Schleifscheibe vor­ bei. Dazu sind an der Werkstück-Einrichtbank besondere Lager vorgesehen, die den Vorschub des Werkstücks entsprechend der Bearbeitungsgeschwindigkeit gesteuert erlauben. Zur Abführung der anfallenden Späne sowie des abgeschliffenen Schleifkorunds dient als Kühlmittel, welches nach unten im Bereich der Werk­ stück-Einrichtbank abgeleitet wird.

Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß die Lager in der Werkstück-Einrichtbank im Bereich des Kühlmittel- und Abrieb­ flusses liegen und damit erhöhter Korrosion ausgesetzt sind. Die für Präzisionsschleifen erforderliche exakte Einrichtung des Werkstücks erfordert daher einen häufigen Ersatz der Werkstück-Vorschublager in der Werkstück-Einrichtbank. Diese Lager sind relativ aufwendig, weil sie den seitlichen Andruck der Schleifscheibe oder dergleichen Bearbeitungswerk­ zeug während der Bearbeitung des Werkstückes aufnehmen müssen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Portal­ schleifmaschine zu schaffen, bei der die korrodierende Wir­ kung des Kühlmittel- und Abriebflusses auf die Vorschub-Lager möglichst weitgehend eliminiert ist. Dazu ist bei der eingangs genannten Portalschleifmaschine erfindungsgemäß vorgesehen, daß das vom Antriebskopf angetriebene Bearbeitungswerkzeug betriebsmäßig über der Werkstück-Längsachse angeordnet ist. Der Anpreßdruck des Bearbeitungswerkzeugs wirkt dadurch verti­ kal auf das Werkstück, so daß die Vorschub-Lager von dem bis­ herigen seitlich wirkenden Drehmoment entlastet sind und robuster ausgeführt werden können.

In besonders bevorzugter Weiterbildung der Erfindung können die Vorschub-Lager aus dem Korrosionsbereich des Kühlmittel- und Abriebflusses vollständig entfernt werden, wenn der Zu­ stellschlitten parallel zur Längsachse des Werkstückes beweg­ bar in der Traverse gelagert ist. Damit wird der bisher üb­ liche Werkstück-Vortrieb durch einen entsprechenden Antrieb des Zustellschlittens und damit des Werkzeugs ersetzt. Da sich der Vortrieb oberhalb der Bearbeitungszone am Werkstück be­ findet, liegt er außerhalb des Kühlmittel- und Abriebflusses und ist daher dessen korrodierender Wirkung nicht mehr ausge­ setzt. Ferner ergibt sich als besonderer Vorteil, daß die Werkstücke mittels einer Beschickungseinrichtung in derselben Ebene be- und entladen werden können und somit ein optimaler Teile-Fluß gewährleistet ist.

Die Erfindung geht ergänzend zu den Ansprüchen aus der nach­ folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung hervor. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Portal-Schleifmaschine;

Fig. 2 eine Stirnansicht der Maschine nach Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Portalschleif­ maschine mit zwei Ständern zur Bearbeitung längerer Werkstücke;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Maschine aus Fig. 3;

Fig. 5 eine Ansicht der Maschine ähnlich der Fig. 3 mit einem abgewandelten Werkzeug-Antriebskopf;

Fig. 6, 7 die Bearbeitungszonen in schematischer Dar­ stellung für besondere Anwendungsfälle;

Fig. 8 die Ansicht einer Portalschleifmaschine ähnlich der Fig. 3 mit weiteren Ausgestaltungen der Erfindung; und

Fig. 9 eine schematische, vergrößerte Ansicht der Be­ arbeitungszonen für die Maschine nach Fig. 8.

Gemäß Fig. 1 und 2 besteht die Portalschleifmaschine aus einem auf einem Fundament stehenden Ständer 1, auf dessen oberes Ende ein seitlich auskragendes Portal 2 aufgesetzt ist. Neben dem Ständer 1 ist eine Antriebs- und Steuerungseinheit 20 an­ geordnet, in der die Haupt-Antriebsaggregate sowie gegebenen­ falls eine programmierbare Steuerung für die von der Maschine auszuführenden Arbeitsschritte untergebracht sind.

Das Portal 2 ist mit einer horizontal angeordneten Querschlitten­ führung 25 ausgerüstet, in welcher ein im einzelnen nicht dar­ gestellter Querschlitten nach Maßgabe der von der Steuerung der Maschine abgegebenen Signale horizontal in Richtung des Doppel­ pfeiles 26 verschiebbar ist. Der Querschlitten trägt einen in Richtung des Doppelpfeiles 27 vertikal zustellbaren Zustell­ schlitten 4, an dessen unterem Ende ein Schleifkopf 5 befestigt ist. Der Schleifkopf 5 trägt an einem vorkragenden Ende einen Werkzeug-Antriebskopf 10, der einen Antriebsmotor für das Werk­ zeug, im dargestellten Beispiel eine Schleifscheibe 13, beher­ bergt.

Unterhalb des Schleifkopfes 5 und neben dem Ständer 1 ist auf dem Fundament ein Grundbett 9 verankert, auf dessen Arbeits­ bühne zwei Werkstück-Halterungen in Form eines betriebsmäßig feststehenden Werkstück-Spindelstocks 6 und eines auf der Arbeitsbühne festlegbaren Reitstocks 7 angeordnet sind. Zwischen der von einem Motor 61 im Spindelstock 6 angetriebe­ nen Spindel 62 und einer Reitstock-Spitze 72 ist ein lang­ gestrecktes, walzenförmiges Werkstück 8 fest, jedoch um seine Längsachse 81 drehbar eingespannt.

Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, liegt die in Fig. 1 mit 28 bezeichnete Drehachse der Schleifscheibe 13 mit der Werkstück- Längsachse 81 in einer vertikalen Ebene 29 oberhalb des Werk­ stücks 8. Ferner ist die oberhalb des Werkstücks 8 angeordnete Quer­ schlittenführung 25 an der Traverse 2 parallel zur Werkstück- Längsachse 81 ausgerichtet, wobei die Werkstück-Längsachse 81 in den fluchtenden Achsen der Spindel 62 und des Reitstock- Dornes 72 liegt.

Zur Einrichtung wird das Werkstück 8, das in einer in Fig. 4 gestrichelt dargestellten Beschickungseinrichtung 12 in Arbeits­ höhe bereitgestellt ist, von der Beschickungseinrichtung 12 zwischen die Spindel 62 und den Reitstock-Dorn 72 eingefahren und durch Gegenfahren des Reitstocks 7 auf der Werkstückbank so eingespannt, daß die Werkstück-Längsachse 81 wie erwähnt mit den Achsen der Spindel 62 und des Dornes 72 fluchtet. So­ dann wird die Schleifscheibe 13 durch Bewegung des Zustell­ schlittens 4 entsprechend den Doppelpfeilen 26 und 27 auf die Bearbeitungslinie am Werkstück 8 zugestellt. Nach Einschalten der zugehörigen Motore dreht sich das Werkstück 8 um seine Längsachse 81 und die Schleifscheibe 13 um die Achse 28. Die zum Rundschleifen längs der Kontaktlinie zwischen Schleif­ scheibe 13 und Werkstück 8 erforderliche Andruckkraft wirkt in der Vertikalebene 29 und beaufschlagt daher die Lager des Spindelstockes 6 sowie des Reitstocks 7 nur in Richtung deren Schwerkraft, wobei die von den Lagern bisher aufzunehmenden seitlichen Kippmomente ausgeschaltet sind.

Zur Bearbeitung einer in Längsrichtung des Werkzeugs 8 sich erstreckenden Umfangsfläche wird der Zustellschlitten 4 ent­ weder von Hand oder bevorzugt elektronisch mit der erforder­ lichen Geschwindigkeit längs der Querschlitten-Führung 25 vor­ geschoben. Da das Kühlmittel, das den Abrieb am Werkstück 8 und der Schleifscheibe 13 nach unten abführt, durch eine am Schleif­ kopf 5 gehalterte Düse 22 der unterhalb der Querschlittenfüh­ rung 25 befindlichen Bearbeitungszone zugeführt wird, bleibt der Querschlitten und seine Führung 25 von der korrodierenden Wirkung des Kühlmittels unberührt.

Fig. 3 zeigt die Erfindung an einer Portalschleifmaschine mit zwei Ständern 30, 50, welche zur Bearbeitung längerer Werk­ stücke besonders geeignet ist. Hierfür ist zur Unterstützung des zwischen Spindel 62 und Reitstockdorn 72 frei gelagerten Werkstücks 82 eine Lünette 11 auf dem Grundbett 91 in Längs­ richtung des Werkstücks 82 verschiebbar. Im Betrieb unterfängt die Lünette 11 das Werkstück 82 unterhalb der Kontaktlinie der Schleifscheibe 13 am Werkstück und wird entsprechend dem Vor­ schub des Zustellschlittens 4 synchron mit vorgeschoben, etwa bis zu der in Fig. 3 gestrichelt dargestellten Endstellung der Lünette 11′.

Bei der in Fig. 5 dargestellten und in den Fig. 6 und 7 im Arbeitsgang erläuterten weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Werkzeug-Antriebskopf 10 als Universalkopf mit zwei seitlich versetzten Schleifscheiben 13, 13′ ausgerüstet, die um die gemeinsame Achse 28′ drehen. Die dargestellte Ausfüh­ rungsform der Erfindung ermöglicht Gerade-Einstiche mit einem Schleifscheibensatz. Damit kann ein Werkstück 93 an beiden Enden (Fig. 7) oder in zwei unterschiedlichen Be­ arbeitungsabschnitten (Fig. 5, 6) gleichzeitig auf entspre­ chende gewünschte Zapfendurchmesser geschliffen werden.

Die in den Fig. 8 und 9 dargestellte Ausführungsform der Er­ findung unterscheidet sich von der vorhergehend erläuterten im wesentlichen dadurch, daß auf der Querschlittenführung 55, die an der Traverse 56 einer Zwei-Ständer-Portalschleifmaschine parallel zur Achse der Spindel 62 und des Dorns 72 angeordnet ist, zwei Zustellschlitten 41, 42 über jeweils einen Quer­ schlitten quer-beweglich aufgehängt sind. Ferner trägt jeder Zustellschlitten 41, 42 am unteren Ende je einen Universal- Schleifkopf 14, 15, wobei die beiden Universal-Schleifköpfe 14, 15 wie dargestellt um eine zur Fig. 8 senkrechte Achse verschwenkbar sind. Die Drehachsen 57, 58 der profilierten (Fig. 9) Schleifscheiben 70, 71 müssen bei diesem Ausführungs­ beispiel nicht mehr parallel zur Werkstück-Längsachse 81 ver­ laufen, sondern liegen in der Vertikalebene 29. Durch eine gesteuerte, in Richtung der Doppelpfeile überlagerte bzw. kombinierte Bewegung eines oder beider Zustellschlitten 41, 42 parallel zur Werkstück-Längsachse 81 und in vertikaler Richtung lassen sich nicht nur glatte konische Flächen, son­ dern insbesondere auch abgestufte Flanken gemäß Fig. 9 an das Werkstück 83 anschleifen. Die Steuerung der dazu erfor­ derlichen kombinierten Vorschub- und Zustellbewegung der Zustellschlitten 41, 42 übernimmt zweckmäßig eine CNC-Steuerung nach entsprechender Programmierung.

Ferner ist an einem der Universal-Schleifköpfe 15 ein Diamant- Einrollgerät 75 montiert, dessen diamantbesetzte Profilierrolle achsparallel zur Schleifscheibe 71 angetrieben ist und das kontinuierliche Abrichten der Schleifscheibe besorgt.

Claims (9)

1. Portalschleifmaschine mit einem oder mehreren Ständern, einer oben am Ständer befestigten Traverse, an der ein Zustellschlitten bewegbar gelagert ist, welcher einen Werkzeug-Antriebskopf zum Antrieb eines Bearbeitungs- Werkzeuges trägt, sowie mit einer Werkstück-Einrichtbank mit zwei beabstandeten Werkstück-Halterungen, zwischen denen das zu bearbeitende Werkstück frei gehalten und um seine Längsachse rotatorisch angetrieben ist, wobei der Zustellschlitten quer zur Werkstück-Längsachse bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungswerkzeug (13) bei der Bearbeitung des Werkstückes (8) über der Werkstück-Längsachse (81) angeordnet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustellschlitten (4) zusätzlich parallel zur Längsachse (81) des Werkstückes (8) bewegbar ist.

3. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (8) zwischen einer fest­ stehenden Spindel (6) und einem Reitstock (7) der Werk­ stück-Einrichtbank (9) gehalten ist.

4. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Werkstück-Halterungen (6, 7) auf der Werkstück-Einrichtbank (9) wenigstens eine das Werkstück (8) unterfangende Lünette (11) angeordnet ist.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lünette (11) gemeinsam mit dem Bearbeitungswerkzeug (13) auf der Werkstück-Einrichtbank (9) bewegbar gelagert ist.

6. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Werkzeug-Antriebskopf mehrere Werkzeuge, insbesondere Schleifscheiben (13, 13′) drehbar gehalten sind.

7. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Traverse (3) mehrere Zustell­ schlitten (41, 42) quer und gegebenenfalls parallel zur Werkstück-Längsachse (81) bewegbar gelagert und mit je ei­ nem Werkzeug-Antriebskopf (14, 15) ausgerüstet sind.

8. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeug-Antriebskopf (10, 14, 15) an dem Zustellschlitten (4, 41, 42) schwenkbar befestigt ist.

9. Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeug-Antriebskopf mit einem Einrollgerät (75) oder dergleichen Abrichtvorrichtung für die am Werkzeug-Antriebskopf befestigte Schleifscheibe ausgerüstet ist.