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Bei einer bekannten Schleifmaschine wird das Werkstück während seiner
Bearbeitung der Innenumfangsfläche durch einen aus Hartmetall bestehenden Gleitschuh
und durch zwei Stahlrollen radial abgestützt. Die Stahlrollen bewirken eine Anpreßkraft
in Richtung des Schuhes und treiben gleichzeitig das Werkstück an. Durch einge geringfügige
Neigung der Rollen gegenüber der Werkstückachse tritt zusätzlich eine axiale Kraftkomponente
auf, wodurch sich der Ring an einen axialen Anschlag anlegt. Zum Ausgleich von Ungenauigkeiten
der Außenumfangsfläche des zu bearbeitenden Werkstückes und zum leichten Auswerfen
des fertig bearbeiteten Werkstückes preßt sich eine Rolle federnd an das Werkstück
an. Nach Anheben dieser federnd gelagerten Rolle kann das fertig bearbeitete Werkstück
entgegengesetzt zum Gleitschuh ausgestoßen und gleichzeitig ein im Lademagazin bereitstehendes
Werkstück der Bearbeitungsstelle zugeführt werden. Der wesentliche Vorteil dieses
Gleitschuh-Schleifverfahrens im Vergleich zum Schleifen im Spannfutter besteht in
der stets konstanten Werkstückdicke sowie in der kürzeren Werkstück-Wechselzeit
Andere bekannte Schleifmaschinen zur Bearbeitung der Innenumfangsfläche von Ringen
weisen ein sogenanntes Centerless-System zur radialen Abstützung des Werkstückes
während seiner Bearbeitung auf. Bei diesem System sind zwei Gleitschuhe aus Hartmetall
vor-
gesehen, die am Außenumfang des Werkstückes angeordnet sind.
Das ringförmige Werkstück wird dabei von einer magnetisierten Mitnehmerspindel in
Rotation versetzt, wobei die Mitnehmerspindel gleichzeitig das Werkstück ständig
gegen die beiden Gleitschuhe drückt. Diese Andruckwirkung beruht auf einer Radialkraft-Komponente,
hervorgerufen durch die Exzentrizität zwischen der Achse des ringförmigen Werkstückes
und der Achse der Mitnehmerspindel, die dieses in Rotation versetzt.
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Weiterhin sind Schleifmaschinen für die Innenbearbeitung von ringförmigen
Werkstücken bekannt, bei denen die Werkstücke von einem Aufnahmering getragen werden.
Die radiale Lagerung des ringförmigen Werkstückes erfolgt über eine Druckflüssigkeit,
die in dem Ringspalt zwischen der entsprechenden Oberfläche des Ringes und der gegenüberliegenden
Fläche des Aufnahmeringes einen Schmierfilm bildet. Um gegenüber den vorstehend
genannten Schleifmaschinen die Nebenzeiten für den Werkstückwechsel erheblich zu
verringern und ein wahlweises Bearbeiten der Werkstücke in mehreren Stationen nacheinander
oder in mehreren Stationen gleichzeitig zu ermöglichen, ist diese Schleifmaschine
mit in der Mitte verschwenkbar gelagerten Ladearmen versehen, die an beiden Enden
eine Werkstückaufnahme besitzen. Diese sind über den Ladearm abwechselnd in eine
Bearbeitungsstellung und Ladestellung bzw. Entladestellung schaltbar. Eine solche
in der DE-PS 26 31131 beschriebene Einrichtung zum Transport von ringförmigen Werkstücken
zur Bearbeitung auf einer Innenschleifmaschine ist jedoch wegen der Vielzahl von
drehbar gelagerten Aufnahmeteilen aufwendig in der Herstellung, sehr wartungsbedürftig
und darüber hinaus wegen der Art der Lagerung der Werkstücke beim Schleifvorgang
oft nicht genau genug.
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Aus der DE-PS in 91 250 ist eine Spitzenlos-Schleifmaschine zum Profilieren
des Endes rotationssymmetrischer Werkstücke bekannt, bei der die Aufnahme- und Transportvorrichtung
aus einer Scheibe besteht, die auf ihrer Umfangsfläche mit Käfigen zur Aufnahme
der zu schleifenden Werkstücke versehen ist. Die in diese Käfige eingelegten rotationssymmetrischen
Werkstücke werden von einem Antriebsriemen, der die Scheibe umschlingt, in Rotation
versetzt. Der Transport der Werkstücke von Station zu Station wird durch Verdrehen
der die Werkstücke tragenden Scheibe vorgenommen. Somit sind zwei voneinander unabhängige
Rotationsantriebe erforderlich, der eine zur Rotation der Werkstükke in den Bearbeitungsstationen
und der andere um den Transport der Werkstücke von Station zu Station durchzuführen.
Für den Transport der Werkstücke bedarf es einer genauen Regelung, damit die zu
bearbeitenden Werkstücke die vorgesehene Bearbeitungsstation exakt einnehmen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufnahme- und Transportvorrichtung
für auf einer spitzenlosen Rundschleifmaschine zu bearbeitende, als Rotationskörper
ausgebildete Werkstücke zu schaffen, bei der der Antrieb zur Rotation der Werkstücke
gleichzeitig zum Transport der Werkstücke von Station zu Station genutzt wird und
die Bearbeitungsstationen von ortsfesten Lagerstellen gebildet werden. Weiterhin
soll ein wahlweises Bearbeiten der Werkstücke in mehreren Stationen nacheinander
oder gleichzeitig ermöglicht werden.
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Darüber hinaus soll die Schleifmaschine einen einfachen konstruktiven
Aufbau aufweisen.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Werkstücke
angetrieben von dem Riemen auf der drehfest ausgebildeten Scheibe abrollend transportiert
werden und daß die beim Drehantrieb ein Abrollen der Werkstücke auf der Umfangsfläche
der Scheibe verhindernden Stützelemente zum Weitertransport der Werkstücke absenkbar
sind oder die Antriebsrichtung des Riemens für den Weitertransport umkehrbar ist.
Dabei können die Bearbeitungsstationen aus Schleif- und Meßstationen bestehen. Besonders
vorteilhaft ist es, wenn jeder Schleifstation eine Meßstation vor- und/oder nachgeschaltet
ist. Bei einer vorgeschalteten Schleifstation wird der zu bearbeitende Ring vorher
vermessen, und die Schleifscheibe kann im Schnell lauf so nah wie möglich an das
zu bearbeitende Werkstück herangefahren werden. Dadurch wird das sehr zeitaufwendige
»Luftschleifen« vermieden. Eine der Schleifstation nachgeschaltete Meßstation hat
den Vorteil, daß das bearbeitete Werkstück für eine Qualitätsaussage ausgemessen
wird. Beide Meßvorgänge erfolgen während des Schleifens eines anderen Werkstückes
und bilden somit keine Nebenzeit.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in jeder
Bearbeitungsstation als Stützelement ein Gleitschuhpaar angeordnet, wobei der -
in Drehantriebsrichtung des Riemens gesehene - zweite Gleitschuh auf einem größeren
Radius der Scheibe liegt als der erste Gleitschuh. Damit ist die Sicherheit erhöht,
daß die Werkstücke nicht während der Bearbeitungsphase von der Antriebskraft der
Treibriemen aus ihrer Bearbeitungsstation herausgerollt werden.
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Bei in den Bearbeitungsstationen starr angebrachten Gleitschuhen
ist die Umfangsfläche der Scheibe zwischen den einzelnen Stationen in Rollrichtung
beim Weitertransport der Werkstücke spiralförmig ansteigend ausgeführt. Diese Ausführungsform
hat den Vorteil, daß die Position der Werkstücke in den Bearbeitungsstationen noch
genauer definiert ist.
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Zum Ausgleich der sich beim Abrollen der Werkstükke auf der spiralförmig
ansteigenden Scheibenumfangsfläche ergebenden Verlängerung der Riemenschlinge ist
ein Riemenspeicher eingebaut. Dieser ist vorteilhafterweise so groß ausgeführt,
daß er auch die sich bei unterschiedlichen Werkstückdurchmessern ergebende Veränderung
der Riemenumschlingung ausgleicht.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die Werkstücke
von mindestens zwei seitlich und zwischen dem Gleitschuh und der parallel zu der
durch den Stützpunkt des inneren Gleitschuhes gehenden Tangente verlaufenden Werkstück-Mittelebene
angeordneten Stiften seitlich fixiert, die auf einer drehbar unterhalb der die Gleitschuhe
tragenden Scheibe angeordnet sind. Diese beiden Stifte bilden zusammen mit der sie
tragenden Scheibe einen Käfig, der die Werkstücke beim Beladen aufnimmt und weiterhin
dafür sorgt, daß der Abstand der zu bearbeitenden Werkstükke untereinander stets
gleichbleibt und somit dem Abstand zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen
in der Gleitschuhscheibe entspricht. Der Käfig kann auch aus einem mitlaufenden
Blech-Stanzteil bestehen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die die Gleitschuhe tragende
Scheibe als Ring ausgebildet und lösbar mit einem zentralen, die Schraubbefestigung
aufnehmenden Flansch verstiftet. Auf einen rückseitigen Bund des zentralen Flansches
ist die die Werkstücke fixierenden Stifte tragende Scheibe mittels eines Gleitlagers
aufgesetzt. Dadurch ist bei Bearbeitung von Werkstücken mit anderem Durchmesser
lediglich das Auswechseln der die Gleitschuhe tragenden Scheibe und der die Stifte
tragenden Scheibe erforderlich. Die-
ser Wechsel ist einfach und
schnell durchzuführen.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
der Erfindung, und zwar zeigt F i g. 1 eine Ansicht von vorn auf die die Gleitschuhe
tragende Scheibe ohne die vordere Anschlagscheibe, jedoch einschließlich des Riemenantriebs
und F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A durch Fig. 1.
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Das plattenförmige Bauteil 1 wird von dem Gestell 2 der Schleifmaschine
getragen und ist mit diesem starr oder über eine Führung verschiebbar verbunden.
Das plattenförmige Bauteil 1 trägt die im wesentlichen runde Scheibe 3, die auf
ihrer Umfangsfläche 4 in Achsrichtung der Scheibe sich erstreckende rinnenförmige
Vertiefungen 5, 6, 7, 8 aufweist, die jeweils eine Lagerstation für die ringförmigen
Werkstücke 9 bilden. Die Seitenflanken 10, 11 der rinnenförmigen Aufnahmen 5, 6
und 8 sind mit Gleitschuhen 12 und 13 versehen. Diese aus Hartmetall hergestellten
Gleitschuhe bilden die Gleitflächen für die Werkstücke 9.
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Die Werkstücke 9 werden in ihren Bearbeitungsstationen 15, 16, 17
durch den die Scheibe 3 einschließlich der Werkstücke 9 umschlingenden Antriebsriemen
14 gegen die Gleitschuhe 12, 13 gepreßt. Beim Antrieb des Riemens 14 in Richtung
X werden die Werkstücke 9 in den Stationen 15,16,17 drehangetrieben.
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Die Bearbeitungsstation 16 bildet die Schleifstation.
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In dieser Station wird die Schleifscheibe 18 aus der Richtung Yin
das Werkstück 9 hineingefahren und dieses auf der Innenseite geschliffen. Während
des Schleifvorgangs wird in der Station 17 das vorher geschliffene Werkstück durch
die Meßtaster 19, 20 und in der Bearbeitungsstation 15 das als nächstes zu schleifende
Werkstück 9 durch die Meßtaster 21, 22 ausgemessen. Über die Auswerteeinheiten wird
ein Signal zu einer Anzeigeeinheit und/oder zu einer Nachstellvorrichtung der Schleifmaschine
gegeben.
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Zum Weitertransport der Werkstücke 9 in die nächstliegende Station,
z. B. von der Schleifstation 16 in die Meßstation 17, wird die Antriebsrichtung
des Antriebsriemens 14 umgekehrt. Dabei rollt das zylindrische Werkstück 9 auf der
Umfangsfläche 4 der Scheibe 3 bis zur nächsten Station ab. Haben die Werkstücke
9 die nächste Station erreicht, so wird die Antriebsrichtung des Riemens wieder
in die Richtung X umgekehrt, und der Schleif- bzw. Meßvorgang beginnt erneut Die
Station 24 ist die Be- bzw. Entladestation. Hier wird das zu bearbeitende Werkstück
9 über eine Entladerutsche entnommen oder über eine ähnliche Zufuhrvorrichtung in
die in Fig 1 dargestellte Position gebracht. Bei der Positionierung des Werkstückes
9 in der Beladestation sind die beiden seitlich des Werkstückes angeordneten Stifte
25, 26 behilflich. Diese Stifte 25, 26 sind auf der unter der Scheibe 3 angeordneten
Scheibe 28 starr angebracht. Die Scheibe 28 ist über einen Lagerring 27 verdrehbar
gelagert. Beim Abrollen der Werkstücke 9 auf der Außenumfangsfläche 4 der Scheibe
3 werden die Stifte 25, 26 und damit die Scheibe 28 verdreht Die Stifte 25,26 und
die Scheibe 28 bilden eine Lagerhalterung für die Werkstücke 9, die dafür sorgt,
daß die Werkstücke beim Weitertransport zwischen den einzelnen Stationen nicht zueinander
verrutschen und somit einen anderen Abstand untereinander einnehmen als die durch
die Gleitschuhe 11, 12 gebildeten Bearbeitungsstationen 15,16, 17.
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Damit die von den Gleitschuhen 16, 17 gebildeten Abstützorgane der
Werkstücke starr ausgebildet sein können, ist die Umfangsfläche 4 zwischen den einzelnen
Stationen in Rollrichtung der Werkstücke beim Weiter-
transport spiralförmig ansteigend
ausgebildet. Die sich dadurch ergebende Vergrößerung der Schlinge des Antriebsriemens
14 wird durch einen Riemenspeicher 29 ausgeglichen. Dieser Riemenspeicher ist gebildet
durch die zwei ortsfest angeordneten Umlenkrollen 30J 31 und durch die zwei nachgiebigen
Umlenkrollen 32, 33. Dieser Riemenspeicher gleicht auch gleichzeitig die Unterschiede
der Riemenumschlingung aus, die entstehen bei einer Änderung des Durchmessers der
Werkstücke 9.
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Aus der Zustellrichtung der Schleifscheibe gesehen, ist auf die die
Gleitschuhe 12J 13 tragende Scheibe 3 eine ringförmige Scheibe 34 aufgesetzt, die
als Anschlagscheibe für die drehangetriebenen Werkstücke 9 dient.
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Damit die Werkstücke 9 in den Bearbeitungsstationen sich stets gegen
diese Anschlagscheibe 34 legen, ist einer der Gleitschuhe 12, 13 schräg gestellt,
so daß eine zusätzliche, in Richtung der Scheibe 34 wirkende axiale Kraftkomponente
auftritt.
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Da die Werkstücke 9 durch den von den Scheiben 28 und 34 sowie durch
die beiden Stifte 25, 26 gebildeten Käfig nur noch aus radialer Richtung in der
Beladestation eingesetzt werden können, müssen die Stifte 25, 26 auf einem solchen
konzentrischen Kreis zu dem Zentrum der Scheibe 3 liegen, der kleiner ist als der
konzentrische Kreis, der durch die Punkte des größten Außendurchmessers der Werkstücke
geht.
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Die die Gleitschuhe tragende Scheibe 3 ist durch eine zentrale Schraubverbindung
35 mit der tragenden Platte 1 fest verbunden. Die zentrale Befestigung der Scheibe
3 ermöglicht es, daß bei der Messung der auf die Scheibe 3 einwirkenden Schleifkräfte
letztere in die Komponenten Normalkraft und Tangentialkraft zerlegt werden können.
Um diese Messung durchführen zu können, ist zwischen dem die Scheibe 3 tragenden,
zentralen Flansch 36 und dem tragenden plattenförmigen Bauteil 1 der Meßring 37
um die Schraubbefestigung 35 koaxial herumgelegt. Dieser Ring wird durch die Schraubbefestigung
35 zusammengepreßt, so daß der Flansch 36 und das plattenförmige Bauteil 1 über
Haftreibung miteinander verbunden sind. Bei Belastung der die Gleitschuhe tragenden
Scheibe 3 durch die Schleifscheibe 18 im Schleifbetrieb wird der Meßring 37 durch
die Schnittkraft der Scheibe im wesentlichen auf Schuh, und zwar in zwei senkrecht
zueinander stehenden Richtungen beansprucht Diese beiden Schubkomponenten werden
durch den Meßring 37 gemessen und über den Leiter 38 zu einer Anzeige- oder Auswerteeinheit
weitergegeben.
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Der rückwärtige Bund 39 des Flansches 36 trägt den Gleitring 27 mit
der drehbar gelagerten Scheibe 28. Die Dreiteilung zwischen Scheibe 3, Scheibe 28
und Flansch 36 ermöglicht es, daß bei der Bearbeitung von Werkstücken mit einem
anderen Durchmesser lediglich die Scheiben 3 und 28 gewechselt werden müssen und
nicht auch jeweils die zentrale Befestigungsvorrichtung dieser Scheiben.
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Auf der Stirnfläche des Flansches 36 ist eine Spannvorrichtung 40
aufgeschraubt, die die nicht dargestellte Abrichteinheit für die Schleifscheibe
18 trägt. Durch diese Anordnung der Abrichteinheit können auch die während des Abrichtens
auftretenden Kräfte über den Meßring 37 gemessen werden.
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Der Antrieb des Riemens 14 erfolgt durch eine in der Drehrichtung
schnell umkehrbare Antriebsvorrichtung 41.