DE3707335A1

DE3707335A1 - Method and apparatus for the superfinishing of barrel-shaped rollers

Info

Publication number: DE3707335A1
Application number: DE19873707335
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl Ing Schmidt
Original assignee: Nagel Maschinen und Werkzeugfabrik GmbH
Current assignee: Nagel Maschinen und Werkzeugfabrik GmbH
Priority date: 1987-03-07
Filing date: 1987-03-07
Publication date: 1988-09-15

Abstract

Barrel-shaped rollers are worked in the plunge-cutting process to obtain a defined camber. This requires complicated apparatuses in which the barrel-shaped rollers (13) have to be inserted individually and removed individually. To make possible a less elaborate apparatus, the invention proposes to work the barrel-shaped rollers (13) in a continuous process, fixing them obliquely to the transporting direction. The method and apparatus are suitable for the finishing of barrel-shaped rollers (13) and the production of cambered cylindrical rollers. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kurzhubhonen bzw. Superfinishen von Tonnenrollen und zylindrischen Rollen mit Hilfe eines Honsteines mit einer konkav gewölbten Bearbei tungsfläche.The invention relates to a method for short stroke honing or Superfinishing of barrel rolls and cylindrical rolls with Help of a honing stone with a concave working area.

Es ist bekannt, Tonnenrollen im Einstechverfahren mit kreis förmig schwingenden Honsteinen zu bearbeiten. Das Verfahren erfordert Sondermaschinen. Das Be- und Entladen dieser Ma schinen ist sehr aufwendig und zeitraubend. Manche Rollen müssen mit zwei verschiedenen Honsteinen vor- und fertigbe arbeitet werden, was die Vorrichtungen noch aufwendiger wer den läßt. Für eine Massenbearbeitung eignet sich das Ein stechverfahren nicht.It is known to use barrel piercing with a circular piercing process to work in the shape of vibrating honing stones. The procedure requires special machines. Loading and unloading this Ma Schinen is very complex and time consuming. Some roles must be prepared and finished with two different honing stones are working, which makes the devices even more complex leaves that. A is suitable for mass processing lancing procedure not.

Ebenfalls bekannt ist es, zylindrische Rollen, deren Enden leicht ballig ausgebildet sind, mit Hilfe zweier Vorschub walzen unter mehreren Honsteinen hindurchzutransportieren. Die beiden Vorschubwalzen sind im wesentlichen glatt ausge bildet, und eine Vorschubwalze verläuft unter einem Winkel von etwa 3° gegenüber der anderen. Bei diesen glatten Vor schubwalzen ist jedoch keine stabile Halterung der Walzen möglich, so daß die Ergebnisse bei höheren Genauigkeiten unbefriedigend sind.It is also known to have cylindrical rollers whose ends are slightly spherical, with the help of two feeders rollers to be transported under several honing stones. The two feed rollers are essentially smooth forms, and a feed roller extends at an angle of about 3 ° to the other. With this smooth front push rollers is not a stable support for the rollers possible so that the results at higher accuracies are unsatisfactory.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Kurzhubhonen bzw. Superfinishen von Tonnenrollen und zylind rischen Rollen zu schaffen, das sich einfach und ohnen gro ßen Aufwand durchführen läßt und zur Massenproduktion geeig net ist.The invention has for its object a method for Short stroke honing or superfinishing of barrel rolls and cylind creating roles that are easy and great eats effort and suitable for mass production is not.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Rollen im Durchlaufverfahren schräg angeordnet an den linear schwingenden Honsteinen vorbeitransportiert wer den. Durch die schräge Anordnung wird es möglich, daß die Honsteine die Rollen an allen Stellen ihrer Länge berühren und bearbeiten können, was bei dem an sich bekannten gerad linigen Durchlaufverfahren unmöglich ist.To achieve this object, the invention provides that the rollers are arranged obliquely in the continuous process who are transported by the linearly vibrating honing stones the. The oblique arrangement makes it possible for the Honing stones touch the rollers at all points along their length and can edit what is known in the straight linear continuous process is impossible.

Ausgangsobjekt können sowohl schon ballige Tonnenrollen, die in ihrer Oberflächengenauigkeit verbessert werden sollen, als auch zylindrische Rollen sein, bei denen im Endbereich eine geringe Balligkeit erzeugt werden soll. Der im folgen den benutzte Ausdruck Rollen soll beide Fälle umfassen.The starting object can be already spherical barrel rolls that surface accuracy should be improved, as well as cylindrical rollers, in the end area a slight crown should be created. The one in the follow the term roles used should include both cases.

In Weiterbildung kann vorgesehen sein, daß die Rollen derart transportiert werden, daß ihre Rotationsachse schräg zur Richtung der Transportrichtung verläuft. Die Honsteine schwingen linear in Richtung der Transportrichtung. Daher können relativ lange Honsteine verwendet werden, die sich über mehrere zu bearbeitende Rollen erstrecken können. In a further development it can be provided that the roles in this way be transported that their axis of rotation obliquely to Direction of transport runs. The honing stones swing linearly in the direction of transport. Therefore relatively long honing stones can be used, which are can extend over several roles to be processed.

Erfindungsgemäß kann in weiterer Ausgestaltung vorgesehen sein, daß die Rollen derart transportiert werden, daß ihre Transportrichtung parallel zur Schwingrichtung des Honstei nes verläuft.According to the invention can be provided in a further embodiment be that the rollers are transported so that their Direction of transport parallel to the direction of vibration of the honing stone nes runs.

Die Schrägstellung der Rollen gegenüber der Transportrich tung bzw. der Schwingrichtung der Honsteine liegt beispiels weise in einem Bereich zwischen 3° und 30°.The inclination of the rollers in relation to the transport screed tion or the direction of vibration of the honing stones lies, for example wise in a range between 3 ° and 30 °.

Erfindungsgemäß kann ein Honstein verwendet werden, dessen Breite, quer zu seiner Schwingrichtung gemessen, etwa dem Durchmesser der Rolle an ihrer dicksten Stelle entspricht.According to the invention, a honing stone can be used, the Width, measured transversely to its direction of vibration, about that Corresponds to the diameter of the roll at its thickest point.

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zum Kurz hubhonen bzw. Superfinishen von ggf. balligen Zylinderrollen bzw. Rollen, mit zwei gleichsinnig drehangetriebenen Vor schubwalzen und mindestens einem im Bereich zwischen den Vorschubwalzen angeordneten, durch einen Schwingantrieb an treibbaren Honstein, der Kurzhubschwingungen in Längsrich tung der Vorschubwalzen ausführt.The invention also relates to a device for short stroke honing or superfinishing of possibly spherical cylindrical rollers or rolls, with two in the same direction driven Vor push rollers and at least one in the area between the Feed rollers arranged by an oscillating drive drivable honing stone, the short-stroke vibrations in the longitudinal direction tion of the feed rollers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kurzhubhonen bzw. Superfinishen von Rollen zu schaffen, die es bei einfachem Aufbau ermöglicht, ggf. ballige Zylin derrollen bzw. Tonnenrollen beliebiger Balligkeit reprodu zierbar zu bearbeiten.The invention has for its object a device to create short stroke honing or superfinishing of rolls, which makes it possible with a simple construction, possibly spherical cylinder derrollen or barrel rolls of any crowning reprodu editable.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mindestens eine Vorschubwalze eine schraubenlinienförmig angeordnete Transportschulter aufweist, beide Vorschubwalzen parallel zueinander verlaufen und je eine schraubenlinien förmig angeordnete Auflagefläche für die zu bearbeitenden Rollen aufweisen, wobei die Auflageflächen derart ausgebil det sind, daß die Rotationsachse der Rollen schräg gegenüber der durch die Vorschubwalzen bewirkten Translationsbewegung verläuft. To achieve this object, the invention provides that at least one feed roller is a helical has arranged transport shoulder, both feed rollers run parallel to each other and one helix each shaped support surface for those to be machined Have roles, the bearing surfaces in such a way det are that the axis of rotation of the rollers obliquely opposite the translational movement caused by the feed rollers runs.

Auf diese Weise wird eine definierte Vorschubbewegung der Rollen ermöglicht, wobei die Schräganordnung der Rollen die bereits erwähnten Vorteile aufweist. Die Transportschulter kann mit Vorteil an einem Transportbund gebildet sein.In this way, a defined feed movement of the Rolling allows, the inclined arrangement of the roles already mentioned advantages. The transport shoulder can advantageously be formed on a conveyor belt.

Die Auflageflächen für die Rollen können profiliert ausge bildet sein und eine linienförmige Berührung bilden. Diese linienförmige Berührung braucht nicht an allen Stellen des Mantels der Rolle gegeben zu sein, es kann ausreichen, die Auflagefläche durch einzelne Rippen zu bilden.The contact surfaces for the rollers can be profiled forms and form a linear contact. These linear contact does not need at all points of the Given the role of the role, it may be enough that Form support surface by individual ribs.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die seitliche Pro jektion der Rotationsachsen der Rollen parallel zur Trans portrichtung verläuft, während eine senkrechte Projektion der Rotationsachsen der Rollen schräg zur Transportrichtung verlaufen kann.According to the invention it can be provided that the lateral Pro injection of the axes of rotation of the rollers parallel to the trans port direction runs while a vertical projection the axes of rotation of the rollers at an angle to the transport direction can run.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß bei der Vorrich tung der Honstein eine konkav gewölbte Bearbeitungsfläche aufweist. Auch bei Verwendung von Honsteinen mit nicht ge wölbter Fläche wird diese durch den unterschiedlichen Abrieb nach einiger Zeit von selbst entstehen.According to the invention it can be provided that in the Vorrich the honing stone has a concave working surface having. Even when using honing stones with not ge domed surface this is due to the different abrasion arise by itself after some time.

Die Auflageflächen können derart ausgebildet sein, daß die Rollen einen Schräglaufwinkel zwischen etwa 3° und etwa 30° aufweisen. Der Honstein kann erfindungsgemäß eine Breite aufweisen, die etwa dem Durchmesser der zu bearbeitenden Rollen an ihrer dicksten Stelle entspricht.The bearing surfaces can be designed such that the Roll a slip angle between about 3 ° and about 30 ° exhibit. According to the invention, the honing stone can have a width have approximately the diameter of the to be machined Rolls at their thickest point.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Aus führungsformen sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen: Further features, details and advantages of the invention derive from the following description of preferred Aus leadership forms as well as with the drawing. Here show:

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer Vor richtung zur Durchführung des von der Er findung vorgeschlagenen Verfahrens; Fig. 1 schematically shows a side view of an on device for carrying out the method proposed by the invention;

Fig. 2 eine Ansicht längs Linie II-II in Fig. 1; Fig. 2 is a view along line II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Aufsicht auf mehrere zu bearbeitende Tonnenrollen und einen Honstein; Figure 3 is a plan view of several barrel rolls to be processed and a honing stone.

Fig. 4 vergrößert eine schematische Ansicht der Anordnung in Fig. 3 von der Seite; Fig. 4 is a schematic side view of the arrangement in Fig. 3;

Fig. 5 stark vergrößert einen Querschnitt durch eine Auflagefläche an einer Vorschubwalze. Fig. 5 greatly enlarged a cross section through a support surface on a feed roller.

Fig. 1 zeigt stark schematisch die Stirnansicht zweier Vor schubwalzen 11, 12, die beide parallel zueinander horizontal angeordnet sind und von einem nicht dargestellten Drehan trieb mit gleicher Drehzahl im Gegenuhrzeigersinn angetrie ben werden. Die beiden Vorschubwalzen dienen zum Drehantrieb einer zu bearbeitenden Tonnenrolle 13, deren Durchmesser etwas größer ist als der Minimalabstand des Umfangs der bei den Vorschubwalzen. Die Tonnenrolle 13 wird in den Bereich zwischen die beiden Vorschubwalzen 11, 12 eingebracht und liegt aufgrund ihres etwas größeren Durchmessers etwas ober halb der Stelle geringsten Abstandes zwischen den Oberflä chen der beiden Vorschubwalzen 11, 12 an diesen an. Aufgrund der Drehung der beiden Vorschubwalzen 11, 12 im Gegenuhrzei gersinn wird die Tonnenrolle 13 im Uhrzeigersinn drehange trieben. Fig. 1 shows a very schematic front view of two front rollers 11 , 12 , both of which are arranged parallel to each other horizontally and driven by a rotary drive, not shown, at the same speed in the counterclockwise direction. The two feed rollers serve to rotate a barrel roller 13 to be machined, the diameter of which is slightly larger than the minimum distance of the circumference of the feed rollers. The barrel roller 13 is introduced into the area between the two feed rollers 11 , 12 and, due to its somewhat larger diameter, lies slightly above half the point of the smallest distance between the surfaces of the two feed rollers 11 , 12 . Due to the rotation of the two feed rollers 11 , 12 in the counterclockwise direction, the barrel roller 13 is driven in the clockwise direction.

In der Symmetrieebene zwischen den beiden Vorschubwalzen 11, 12 ist ein Honstein 14 angeordnet, der lineare Längsschwin gungen in einer Richtung senkrecht zur Papierebene ausführt, also parallel zu den beiden Drehachsen 15, 16 der beiden Vorschubwalzen 11, 12. Der Schwingantrieb des Honsteines 14 erfolgt durch eine an sich bekannte, nicht näher dargestell te und erläuterte Einrichtung. Diese preßt während des Schwingvorganges den Honstein 14 auf die zu bearbeitende Tonnenrolle 13.In the plane of symmetry between the two feed rollers 11 , 12 , a honing stone 14 is arranged which executes linear longitudinal vibrations in a direction perpendicular to the paper plane, that is to say parallel to the two axes of rotation 15 , 16 of the two feed rollers 11 , 12 . The vibratory drive of the honing stone 14 is carried out by a known, not shown te and explained device. This presses the honing stone 14 onto the barrel roller 13 to be machined during the oscillation process.

Die in Fig. 1 linke Vorschubwalze 11 enthält einen Trans portbund 17, der zum gleichzeitigen Vorschub der Tonnenrolle 13 senkrecht zur Papierebene, d.h. parallel zu den Drehach sen 15, 16 der beiden Vorschubwalzen 11, 12 führt.The left in Fig. 1 feed roller 11 contains a trans port bundle 17 , which leads to the simultaneous feed of the barrel roller 13 perpendicular to the plane of the paper, ie parallel to the axis of rotation 15 , 16 of the two feed rollers 11 , 12 .

Fig. 2 zeigt die Vorderansicht der in Fig. 1 linken Vor schubwalze 11 mit dem Transportbund 17. Dieser verläuft längs einer Schraubenlinie, wobei zwischen zwei Windungen des Transportbundes eine sich ebenfalls längs einer Schrau benlinie erstreckende Auflagefläche 18 für die zu bearbei tenden Tonnenrollen 13 gebildet ist. Bei Drehung der Vor schubwalzen 11, 12 wandern die einzelnen Windungen des Transportbundes 17 in Fig. 2 nach links, so daß die zu bear beitenden Tonnenrollen aufgrund des Anliegens ihrer einen Stirnfläche 19 an einer Schulter 20 des Transportbundes 17 nach links bewegt werden. Aufgrund der Drehung rollen die Transportrollen 13 auf den Auflageflächen 18 der Vorschub walze 11 und den entsprechend ausgebildeten Auflageflächen der Vorschubwalze 12 ab. Es erfolgt also eine gleichzeitige Drehung der Tonnenrolle um deren eigene Achse als auch eine Linearverschiebung der Tonnenrolle 13 parallel zu den Dreh achsen 15, 16 der beiden Vorschubwalzen 11, 12. Fig. 2 shows the front view of the left in Fig. 1 Before push roller 11 with the conveyor belt 17th This extends along a helical line, wherein the transport Federal also along a Schrau benlinie extending support surface 18 is formed for the Tenden to machining barrel rollers 13 between two windings of a. Upon rotation of the feed rollers 11 , 12, the individual turns of the conveyor belt 17 in FIG. 2 move to the left, so that the barrel rolls to be processed are moved due to the abutment of their one end face 19 on a shoulder 20 of the conveyor belt 17 to the left. Due to the rotation, the transport rollers 13 roll on the contact surfaces 18 of the feed roller 11 and the correspondingly formed contact surfaces of the feed roller 12 . So there is a simultaneous rotation of the barrel roller about its own axis and a linear displacement of the barrel roller 13 parallel to the axes of rotation 15 , 16 of the two feed rollers 11 , 12th

Aus Fig. 1 ist schon zu sehen, daß die Tonnenrolle 13 etwas schräg angeordnet ist, was aus Fig. 3 noch deutlicher her vorgeht. Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf die Tonnenrollen 13 bei der Anordnung in Fig. 2 von oben, ohne daß die Trans portwalzen 11, 12 nochmals dargestellt sind. Es ist zu se hen, daß die Tonnenrollen 13 schräg gegenüber der durch den Pfeil 21 dargestellten, durch die Vorschubwalzen 11, 12 er zeugten Transportrichtung verlaufen. Der Honstein 14 ver läuft parallel zu der Transportrichtung 21 und schwingt in der Transportrichtung 21 hin und her. Der Winkel 22 zwischen der strichpunktiert dargestellten Rotationsachse 23 der Ton nenrollen 13 und der Transportrichtung 21 ist der sog. Schräglaufwinkel, der beispielsweise im Bereich zwischen 3 und 30° liegt.From Fig. 1 it can already be seen that the barrel roller 13 is arranged somewhat obliquely, which is even clearer from Fig. 3. Fig. 3 shows a top view of the barrel rollers 13 in the arrangement in Fig. 2 from above, without the trans port rollers 11 , 12 are shown again. It can be seen that the barrel rollers 13 run obliquely with respect to the transport direction shown by the arrow 21 , by the feed rollers 11 , 12 . The honing stone 14 runs parallel to the transport direction 21 and swings back and forth in the transport direction 21 . The angle 22 between the rotation axis 23 shown in dash-dotted lines of the clay rollers 13 and the transport direction 21 is the so-called. Slip angle, which is for example in the range between 3 and 30 °.

Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab die Ansicht einer bear beiteten Tonnenrolle von rechts in Fig. 2 und Fig. 3, d.h. aus einer der Fig. 1 entgegengesetzten Richtung. Die Tonnen rolle 13 verläuft derart schräg, daß ihre Rotationsachse 23 zwar horizontal verläuft, d.h. in Fig. 4 von rechts und links gesehen ihre Projektion waagerecht verläuft, von oben gesehen jedoch schräg versetzt ist gegenüber der Transport richtung der Vorschubwalzen und der Schwingrichtung 24 des Honsteins 14. Die Breite 25 des Honsteins 14 ist derart ge wählt, daß seine konkav gekrümmte Bearbeitungsfläche 26 die Tonnenrolle 13 sowohl im Bereich ihrer vorderen als auch im Bereich ihrer hinteren Stirnfläche 19 berührt. Dadurch kann gleichzeitig eine Bearbeitung der gesamten Manteloberfläche der Tonnenrolle 13 erfolgen. Fig. 4 shows on an enlarged scale the view of a processed barrel roll from the right in Fig. 2 and Fig. 3, ie from a direction opposite to Fig. 1. The barrel roll 13 is inclined so that its axis of rotation 23 runs horizontally, ie seen in Fig. 4 from the right and left, its projection runs horizontally, but seen obliquely offset from above with respect to the transport direction of the feed rollers and the direction of vibration 24 of the honing stone 14 . The width 25 of the honing stone 14 is selected such that its concave curved machining surface 26 touches the barrel roller 13 both in the area of its front and in the area of its rear end face 19 . As a result, the entire jacket surface of the barrel roller 13 can be processed simultaneously.

Fig. 5 zeigt in stark vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch eine Vorschubwalze 12, so daß die eigentliche Form der Auflagefläche 18 deutlicher hervorgeht. Die Auflagefläche 18 wird durch zwei radial vorspringende Rippen 27 gebildet, deren Oberflächen 28 derart gegenüber der Längsachse der Vorschubwalze 12 geneigt sind, daß dadurch eine Schrägan stellung der Tonnenrollen 13 erreicht wird. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform weist auch die zweite Vorschubwalze 12 eine Transportschulter 20 auf, die an einem Transportbund 17 gebildet ist. Bei der Ausführungsform der Fig. 5 laufen also die Transportrollen auf den Oberflächen 28 der beiden Rippen 27. Fig. 5 shows a section on a greatly enlarged scale through a feed roller 12 , so that the actual shape of the bearing surface 18 is clearer. The bearing surface 18 is formed by two radially projecting ribs 27 , the surfaces 28 of which are inclined relative to the longitudinal axis of the feed roller 12 in such a way that an oblique position of the barrel rollers 13 is achieved. In the embodiment shown in FIG. 5, the second feed roller 12 also has a transport shoulder 20 which is formed on a transport collar 17 . In the embodiment of FIG. 5, the transport rollers run on the surfaces 28 of the two ribs 27 .

Claims

1. A method for short-stroke honing or superfinishing of clay rollers ( 13 ) and cylindrical rollers with the help of a honing stone ( 14 ) with a concave curved machining surface ( 26 ), characterized in that the rollers ( 13 ) are arranged at an angle to the linear in the continuous process vibrating honing stones ( 14 ) are transported past.

2. The method according to claim 1, characterized in that the rollers ( 13 ) are transported such that their axis of rotation ( 23 ) obliquely to the direction of the transport direction ( 21 ).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the rollers ( 13 ) are transported such that their transport direction ( 21 ) is parallel to the direction of vibration ( 24 ) of the honing stone ( 14 ).

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the rollers ( 13 ) are transported with a slip angle ( 22 ) between 3 ° and 30 °.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a honing stone ( 14 ) with an approximately the diameter of the barrel roller ( 13 ) corresponding width ( 25 ) is used.

6. Device for short-stroke honing or superfinishing of possibly spherical cylindrical rollers or barrel rollers ( 13 ), with two feed rollers ( 11 , 12 ) driven in the same direction and at least one roller arranged in the area between the feed rollers ( 11 , 12 ), can be driven by an oscillating drive Honstein ( 14 ), the short-stroke vibrations in the longitudinal direction of the feed rollers ( 11 , 12 ), characterized in that at least one feed roller ( 11 ) has a screw-shaped transport shoulder ( 20 ), both feed rollers ( 11 , 12 ) run parallel to each other and each have a helical line-shaped support surface ( 18 ) for the rollers ( 13 ) to be machined, the support surfaces ( 18 ) being designed such that the axis of rotation ( 23 ) of the rollers ( 13 ) obliquely with respect to that by the feed rollers ( 11 , 12 ) causes translation movement.

7. The device according to claim 6, characterized in that the transport shoulder ( 20 ) is formed on a transport collar ( 17 ).

8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that the lateral projection of the axis of rotation ( 23 ) of the cylindrical rollers or barrel rollers ( 13 ) runs parallel to the transport direction.

9. Device according to one of claims 6 to 7, characterized in that the vertical projection of the rotation axis ( 23 ) of the cylindrical rollers or barrel rollers ( 13 ) extends obliquely to the transport direction ( 21 ).

10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the bearing surfaces ( 18 ) for the Rol len ( 13 ) are profiled and allow a linienför shaped contact.

11. Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the honing stone ( 14 ) has a concavely curved working surface ( 26 ).