DE4227315A1 - Vorrichtung zur oberflaechenbearbeitung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken, insbesondere von größeren gewölbten oder geraden Flächen, mit Bearbeitungs­ werkzeugen.

Es ist bekannt, gewölbte oder gerade Flächen einer abtragenden Oberflächenbehandlung durch Schleifen oder Superfinishen zu unterziehen, um z. B. die Rundheit und/oder die Oberflächengüte zu verbessern. Dabei wird z. B. ein Superfinishstein auf die zu bearbeitende Stelle aufgesetzt, wobei sich dieser an die Krümmung der Werkstückstelle anpaßt. Gleichzeitig führt er eine Schwingbewegung in axialer Richtung durch während das Werkstück rotiert. Es ist aber auch bekannt, an Stelle eines steinförmigen Werkzeuges oder zusätzlich zu einem profilierten Stein ein Schleifband zu verwenden. Bei der Bearbeitung von größeren Flächen, insbesondere von Walzen, ist es für die optimale Bearbeitung der Walzenoberfläche notwendig, drei aufeinander folgende Bearbeitungsschritte durchzuführen. Ein erster Bearbeitungsschritt ist dabei die Polierung der Walzenoberfläche mittels einer Bandschleifvorrichtung, wodurch eine grobe Vorpolierung der Walzenoberfläche stattfindet. Ein zweiter Bearbeit­ ungsschritt beinhaltet die Oberflächenbearbeitung mittels eines steinförmigen Werkzeuges, wodurch eine feinere Oberflächenpolierung erzielt wird. Um schließlich die für verschiedene Anwendungsbereiche erforderliche hohe Oberflächengüte zu gewährleisten, folgt als dritter Schritt die Oberflächenbearbeitung mittels Poliermitteln, wobei die Poliermittel üblicherweise aus mit feinkörnigen Schleifpulver getränkten Filzen, welche auf Holzklötzchen geklebt sind, bestehen.

Nachteilig an diesem Polierverfahren gemäß dem Stand der Technik ist, das für jeden Bearbeitungsschritt die unterschiedlichen Bearbeitungswerkzeuge jeweils ausgetauscht werden müssen. Dies ist zeitaufwendig und verursacht hohe Kosten.

Desweiteren werden die Einsatzmöglichkeiten derartiger Vorrichtungen dadurch beschränkt, daß entweder nur gewölbte oder nur ebene Oberflächen bearbeitet werden können. Eine gleichzeitige Bearbeitung dieser unter­ schiedlichen Flächen ist gemäß dem Stand der Technik nicht möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor­ richtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken, insbesondere von größeren gewölbten und/oder ebenen Flächen bereitzustellen, die eine gleichzeitige Bearbeitung der Werkstückoberflächen ohne die Notwendigkeit eines Austauschs von Bearbeitungswerkzeugen ermöglicht.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Vorrichtung Bearbeitungswerkzeuge aufweist, die als eine Anordnung einer oder mehrerer Bandschleifvorrichtungen und/oder einer mehrerer Steinschleifvorrichtungen und/oder einer oder mehrerer Poliervorrichtungen ausgebildet sind und gemeinsam lösbar an einem Gehäuse angeordnet sind.

In vorteilhafter Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung Bearbeitungswerkzeuge auf, die über eine oder mehrere Aufnahmeplatten jeweils auf einem Schlitten befestigt sind, der parallel zu der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche im Gehäuse verschiebbar ist. Das Gehäuse ist zu einem Sockel mittels einer Aufnahmevor­ richtung schwenkbar.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind auf den Aufnahmeplatten eine oder mehrere erste Andruckvor­ richtungen zur Zustellung der Steinschleifvorrichtungen und der Poliervorrichtungen an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche, befestigt. Die Bandschleifvorrichtung weist hierfür vorteilhafterweise eine zweite Andruck­ vorrichtung auf.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Schlitten durch einen mittels dem regelbaren ersten Antriebsmotor angetriebenen Doppelexcenter gegensinning oszillierend angetrieben.

Eine weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich aus der vorteilhaften Ausbildung der Bandschleifvorrichtung, die ein Bandgehäuse aufweist, in welchem eine erste Bandrolle und eine zweite Bandrolle angeordnet sind, wobei auf der ersten Bandrolle ein Schleifband aufgerollt ist und die zweite Bandrolle zur Aufnahme desselben, aber verbrauchten Schleifbandes dient. Vorzugsweise wird das Schleifband über Führungsrollen und eine Andrückrolle, welche zum Andrücken des Schleifbandes an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche dient, von der ersten Bandrolle zu der zweiten Bandrolle geführt, wobei die zweite Bandrolle mittels einer zweiten Antriebsvor­ richtung angetrieben wird. Die zweite Antriebsvorrichtung besteht vorteilhafterweise aus einem regelbaren Getriebe­ motor und einem Bandantrieb.

Weitere Einzelheiten Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispieles.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung,

Fig. 2 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Band­ schleifvorrichtung, und

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Schwenkbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung 10 weist ein Gehäuse 12 und Bearbeitungswerkzeuge 11, 13, 15 auf, die über eine oder mehrere Aufnahmeplatten 20, 20a jeweils auf einem Schlitten 18, 18a befestigt sind, der parallel zu der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche in Führungen 21 des Gehäuses 12 verschiebbar ist. Die Bearbeitungswerk­ zeuge bestehen beispielhaft aus einer Kombination von zwei Bandschleifvorrichtungen 11, zwei Steinschleifvorricht­ ungen 13 und einer Poliervorrichtung 15. Natürlich ist auch jede andere Kombination der unterschiedlichen Bearbeitungswerkzeuge möglich. An der der Aufnahmeplatte 20, 20a gegenüberliegenden Gehäuseseite ist das Gehäuse 12 über eine Aufspannvorrichtung 14 schwenkbar mit einem Sockel 16 verbunden.

Über einen Stelltrieb 24 sind die Schlitten 18, 18a mit einem ersten Antriebsmotor 22 verbunden. Der erste Antriebsmotor 22 bedingt eine axiale, parallel zu der zu bearbeitenden Werkzeugoberfläche einsetzenden Schwingung der Schlitten 18, 18a. Beide Schlitten 18, 18a werden dabei durch einen mittels des ersten Antriebsmotor 22 angetriebenen Doppelexcenter gegensinning oszillierend angetrieben. Die Schwingfrequenz der Schlitten 18, 18a ist über die Drehzahl des ersten Motors 22 stufenlos regelbar. Die Schwingweite wird durch den Stelltrieb 24 bestimmt. Zum Ausgleich der möglicherweise unterschiedlichen Massen der Bearbeitungswerkzeuge können die Excenter verstellbar ausgebildet sein. Dadurch wird ein ruhiger Lauf der gesamten Vorrichtung 10 ermöglicht.

Zur Feststellung der einzelnen Führungen 20, 20a an den Schlitten 18, 18a dient eine in Fig. 2 näher dargestellte Befestigungsschraube 23. Die Steinschleifvorrichtungen 13 und die Poliervorrichtung 15 besitzen jeweils an ihrem von der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes abgewandeten Seite eine Andrückvorrichtung 48, welche durch ihre individuelle regelbare Einstellbarkeit einen optimalen Andruck der Bearbeitungswerkzeuge 13 und 15 auf die Werkstückoberfläche gewährleistet. Die Andrück­ vorrichtung 48 ist über eine Führungsstange 49 mit einer Halterung 50 verbunden, die zur Aufnahme eines Honsteines 52 oder einem Poliermittel 54 dient. Das Poliermittel 54 besteht beispielhaft aus einem formatierten Holzklotz mit einem einseitigen Filzbesatz, wobei der Filzbesatz mit einem sehr feinkörnigen Poliermittel getränkt ist.

Die Bandschleifvorrichtung 11 weist eine zweite Andrückvorrichtung 42, 46, 70 zur Zustellung eines unverbrauchten Schleifbandes 34a an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche auf (siehe Fig. 2).

Des weiteren weist die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 einen Spülmittelzulauf 60 auf, durch den über einen Schlauch 56 und eine Düse 58 Spülmittel an die Bearbeitungsoberfläche gelangt. Dadurch wird gewähr­ leistet, daß der Werkstück- und Bearbeitungswerkzeugabrieb kontinuierlich von der Bearbeitungsfläche entfernt wird. Der Spülmittelzulauf kann auch für die Schleifbandvor­ richtung 11 ausgebildet sein (nicht dargestellt).

Die erfindungsgemäße Bandschleifvorrichtung 11 wird in dem schematischen Schnittbild der Fig. 2 näher erläutert. Man erkennt, daß ein Bandgehäuse 28 eine erste Bandrolle 62 und eine zweite Bandrolle 64 aufweist, wobei die erste Bandrolle 62 zur Aufnahme des unverbrauchten Schleif­ bandes 34a und die zweite Bandrolle 64 zur Aufnahme eines verbrauchten Schleifbandes 34b dient. Desweiteren wird die zweite Bandrolle 64 durch eine zweiten Antriebsvor­ richtung 26, 66, 68 zur Förderung des Schleifbandes 34, 34a von der ersten Bandrolle 62 zu der zweiten Bandrolle 64, angetrieben. Durch ist gewährleistet, daß nach jedem Bearbeitungsvorgang neues, unverbrauchtes Schleifband 34a an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche transportiert wird. Der zweite Antriebsmotor besteht vorzugsweise aus einem regelbaren Getriebemotor 68 und einem Bandantrieb 26, 66.

Das Schleifband 34a wird von der ersten Bandrolle 62 über eine erste Führungsrolle 36 an die Andrückrolle 42 geführt. Die Andrückrolle 42 ist an einer Schwinge 70 gelagert, auf die durch einen Druckzylinder 46 Druck ausgeübt wird. Dadurch drückt die Andrückrolle 42 das Schleifband 34a gegen die zu bearbeitende Werkstück­ oberfläche. Der von der Andrückrolle 42 auf das Werkstück auszuübende Druck kann mittels einer Justiervorrichtung bestehend aus einer Aussparung 72, in die eine Justierschraube 74 eingreift, genau bemessen werden. Von der Andrückrolle 42 aus wird das nunmehr verbrauchte Schleifband 34b nach jedem Bearbeitungsvorgang über eine zweite Führungsrolle 38 und eine dritte Führungsrolle 40 an die zweite Bandrolle 64 transportiert. Jedoch ist es auch möglich, mittels dem zweiten Antriebsmotor das Schleifband 34 in eine kontinuierliche Bewegung während des Bearbeitungsvorganges zu versetzen. Die Andrückrolle 42 und die Führungsrolle 38 sind in einer Lagerplatte 44 gelagert, welche mit dem Druckzylinder 46 lösbar verbunden ist. Dadurch ist eine einfache und schnelle Austauschbar­ keit der Andrückrolle 42 sowie der Führungsrolle 38 gewährleistet.

Die erste, zweite und dritte Führungsrolle 36, 38, 40 kann jeweils zur Sicherstellung der seitlichen Führbarkeit des Schleifbandes mit seitlichen Bunden versehen sein.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird aus Fig. 3 erkennbar. Es ist nämlich die Schwenkbarkeit der gesamten erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 um einen Winkel relativ zu der Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstückes gezeigt. Man erkennt, daß eine Aufspannvorrichtung 14 in dem Sockel 16 schwenkbar angebracht ist, wodurch eine Verkippung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung ermöglicht wird. Eine Anpassung an verschiedene Durchmesser von zu verarbeitenden Werkstücken, insbesondere von Walzen, ist somit durch einen einfachen Verstellmechanismus gegeben.

Durch die Verkippbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ergibt sich weiterhin der Vorteil, das größere ebene Flächen poliert werden können.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken insbesondere von gewölbten und/oder ebenen Flächen, mit Bearbeitungswerkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (10) Bearbeitungswerkzeuge aufweist, die als eine Anordnung einer oder mehrerer Bandschleifvor­ richtungen (11) und/oder einer mehrerer Steinschleif­ vorrichtungen (13) und/oder einer oder mehrerer Poliervorrichtungen (15) ausgebildet sind und gemeinsam lösbar an einem Gehäuse (12) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungswerkzeuge (11, 13, 15) über eine oder mehrere Aufnahmeplatten (20, 20a) jeweils auf einem Schlitten (18, 18a) befestigt sind, der parallel zu der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche im Gehäuse (12) verschiebbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) zu einem Sockel (16) mittels einer Aufnahmevorrichtung (14) schwenkbar ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere erste Andrückvorrichtungen (48) zur Zustellung der Steinschleifvorrichtung (13) und der Poliervor­ richtung (15) an die zu bearbeitende Werkstückober­ fläche auf den Aufnahmeplatten (20) befestigt sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandschleif­ vorrichtung (11) eine zweite Andrückvorrichtung (42, 46, 70) zur Zustellung eines unverbrauchten Schleif­ bandes (34a) an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die ersten und zweiten Andrückvorrichtungen (48, 42, 46, 70) erzeugte Druck regelbar ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitten (18, 18a) durch einen mittels dem regelbaren ersten Antriebsmotor (22) angetriebenen Doppelexcenter gegensinning oszillierend angetrieben sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandschleifvorrichtung (11) ein Bandgehäuse (28) aufweist, in welchem eine erste Bandrolle (62) und eine zweite Bandrolle (64) angeordnet sind, wobei auf der ersten Bandrolle (62) das unverbrauchte Schleifband (34a) aufgerollt ist und die zweite Bandrolle (64) zur Aufnahme desselben, aber verbrauchten Schleifbandes (34b) dient, wobei das Schleifband (34a, 34b) über erste, zweite und dritte Führungsrollen (36, 38, 40) und die Andrückrolle (42), welche zum Andrücken des Schleifbandes (34) an die zu bearbeitende Werkstück­ oberfläche dient, von der ersten Bandrolle (62) zu der zweiten Bandrolle (64) geführt wird, wobei die zweite Bandrolle (64) mittels einer zweiten Antriebsvor­ richtung (26, 66, 68) angetrieben ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Antriebsvorrichtung aus einem regelbaren Getriebemotor (68) und einem Bandantrieb (26, 66) besteht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das schleifband (34a, 34b) eine glatte Schnitt­ fläche aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, zweite und dritte Führungsrolle (36, 38, 40) mit seitlichen Bunden versehen ist.