DE9017792U1

DE9017792U1 - Vorrichtung zum Feinschleifen von Ringen, insbesondere von Wälzlagerlaufringen

Info

Publication number: DE9017792U1
Application number: DE9017792U
Authority: DE
Original assignee: Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Current assignee: Ernst Thielenhaus GmbH and Co KG
Priority date: 1990-10-24
Filing date: 1990-10-24
Publication date: 1992-01-16
Anticipated expiration: 2000-10-25
Also published as: CZ279086B6; EP0482343A3; EP0482343A2; RU2076034C1; CS322291A3; DE4033727C1; EP0482343B1; US5679061A; JPH05131352A; JP2530958B2

Description

Andrejewski, Honke & Portner, Patentdnv^eH^-'W¹ Essen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feinschleifen von Ringen auf der Ringaußenfläche oder auf der Ringinnenfläche, insbesondere zum Feinschleifen von Wälzlagerlaufringen, - mit einer Werkstückaufnähme, einem Treiber und einer Meßeinrichtung, wobei der Schleifvorgang mit Hilfe der Meßeinrichtung steuerbar und/oder regelbar ist. Es versteht sich, daß die Meßwerte der Vermessung über geeignete Hilfsmittel elektrisch aufgenommen und ausgewertet werden, wozu die modernen, insbesondere elektronischen Hilfsmittel der Meß- und Regeltechnik eine Mehrzahl von Möglichkeiten bieten, und zwar auch rechnergestützt. Die Meßwerte definieren gleichsam den Istwert. Die Steuerung oder Regelung erfolgt z. B. nach Maßgabe eines vorgegebenen Werkstoffabtrages als Sollwert. - Insbesondere bei Wälzlagerringen für hochtourige Wälzlager werden an die Genauigkeit des Werkstoffabtrages hohe Anforderungen gestellt. Außerdem muß sichergestellt werden, daß die Rundheit der Ringe bei der Bearbeitung nicht leidet.

Die Zentrierung über ein hydraulisches Zentriermittel wird auch als Hydrozentrierung bezeichnet (vgl. DE 18 05 307). Die Hydrozentrierung kann mit umfangsmäßig geschlossenen Werkstückaufnahmen, aber auch mit schuhartigen Hydrozentrikelementen erfolgen. Sie erlaubt es, die zu bearbeitenden Ringe so aufzunehmen, daß Einspannverformungen oder Aufspannverformungen, wie sie z. b. bei mechanischer Einspannung oder Aufspannung mit einem Dreibackenfutter in Kauf genommen werden müssen, nicht auftreten.

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Insoweit erlaubt die Hydrozentrierung eine feinschleifende Bearbeitung mit hoher Genauigkeit. Es versteht sich, daß die zu bearbeitenden Ringe mit geeigneten Hilfsmitteln, z. B. über Andrückrollen, gegen den Treiber gedrückt werden.
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Im Rahmen von bekannten Maßnahmen, deren Analyse die Erfindung berücksichtigt, erfolgt die Vermessung mit Hilfe von mechanischen Fühlern, die mit geringem Andruck auf die zu bearbeitende Ringfläche aufgesetzt werden und die z. B. mit einer feinen Diamantspitze ausgerüstet sind. Dabei kann nicht ausgeschlossen werden, daß die Spitzen der Fühler Spuren auf der bearbeiteten Ringfläche hinterlassen. Auch kann die unvermeidbare geringe Unrundheit, die die zu bearbeitenden Ringe aus der Vorfertigung mitbringen, zu störenden Schwingungen im Meßsystem führen. Im Rahmen von anderen bekannten Maßnahmen zum Feinschleifen von Ringen, an die die Erfindung anschließt, ist die Vermessung eine berührungslose Vermessung. Dazu wird ein Meßluftstrom, der im freien Strahl aus einer Düse austritt, auf die zu bearbeitende Fläche gerichtet, so daß zwischen der Düse und der zu bearbeitenden Fläche gleichsam ein Drosselspalt entsteht. Veränderungen der Spaltweite dieses Drosselspaltes, die auf unterschiedlichem Abstand der zu bearbeitenden Fläche von der Düse beruhen, bewirken in dem Luftstrom, der über eine Leitung der Düse zugeführt wird, Druckschwankungen, die meßtechnisch erfaßt und in der beschriebenen Weise ausgewertet werden. Hier ist bei hohen Anforderungen die Meßgenauigkeit nicht ausreichend und auch hier können störende Schwingungen nicht ausgeschlossen werden. Endlich ist im Zusammenhang mit der Bearbeitung von ebenen Flächen durch Feinschleifen vorgeschlagen worden, einen

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Flüssigkeitsstrahl, nämlich einen Ölstrahl, gleichsam als Fühler einzusetzen. Nicht zum Stande der Technik gehörende Versuche, mit einem solchen Flüssigkeitsstrahl bei einem Verfahren zum Feinschleifen von Ringen auf der Ringaußenfläche oder Ringinnenfläche, insbesondere beim Feinschleifen von Wälzlagerlaufringen, zu arbeiten, führten nicht zum Erfolg, sondern eher zu Störungen der Zentrierung. Die Meßgenauigkeit erwies sich als unzureichend.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Feinschleifen von Ringen auf der Ringaußenfläche oder auf der Ringinnenfläche, insbesondere zum Feinschleifen von Wälzlagerlaufringen, anzugeben, mit der die Vermessung mit großer Genauigkeit und ohne Störungen durch Schwingungen erfolgen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß zumindest zwei gleiche Meßköpfe für eine berührungslose Vermessung angeordnet sind, die jeweils eine Düsenöffnung aufweisen, aus der ein mit dem Zentriermittel übereinstimmendes hydraulisches Meßmittel austritt, daß die Meßköpfe meßkraftkompensierend äquidistant über den Umfang der zu bearbeitenden Ringfläche verteilt angeordnet sind und daß das hydraulische Meßmittel freistrahlfrei in die Meß- und Zentriereinrichtung einführbar ist, die die zu bearbeitende Ringfläche mitnimmt und die sich bei arbeitender Vorrichtung zwischen dem Meßkopf und der Ringfläche bildet. - Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es nicht tunlich ist, beim Feinschleifen von Ringen und insbesondere Wälzlagerlaufringen mit einem freien Strahl von Meßluft

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oder mit einem freien Strahl einer Meßflüssigkeit zu arbeiten. Die vorstehend beschriebenen Störungen lassen sich, wie die Erfindung betont, vermeiden, wenn mit Meßköpfen gearbeitet wird, aus denen das Meßmittel freistrahlfrei in die Meßmittel- und Zentriermittelschicht eintritt, die sich notwendigerweise bei der Bearbeitung von Ringen auf der Ringinnenfläche oder Ringaußenfläche einstellt, wenn die Zentrierung über ein hydraulisches Zentriermittel erfolgt. Ohne Störung der Zentrierung kann mit verhältnismäßig hohen Drücken des Meßmittels und damit auch des Zentriermittels gearbeitet werden, weil in der beschriebenen Weise dafür gesorgt ist, daß die Meß köpfe meßkraftkompensierend äquidistant über den Umfang der zu bearbeitenden Ringfläche verteilt angeordnet werden. Meßkraftkompensierend bedeutet, daß die Kräfte sich aufheben, die dadurch entstehen, daß das Meßmittel mit einem beachtlichen Druck an der zu bearbeitenden Ringfläche gleichsam abgestützt ist. Da das Meßmittel ein hydraulisches Meßmittel ist, läßt sich die Viskosität so einstellen, daß die eingangs beschriebenen Schwingungen nicht mehr auftreten können. Es versteht sich, daß die Strömungsquerschnitte für die Zuführung des Meßmittels zu den Meßköpfen nicht zu groß und die Leitungen selbst ausreichend gering elastisch verformbar eingerichtet sind. Nach bevorzugter Ausführungsform wird ein beim Feinschleifen übliches hydraulisches Spülmittel als Meß- und Zentriermittel eingesetzt.

Weitere Ausbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Schutzansprüche 2 bis 5.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeipiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 das Schema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung als Ansicht in Richtung der Achse eines zu bearbeitenden Ringes,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung AA durch den Gegenstand nach Fig. 1 mit einigen konstruktiven Details und

Fig. 3 entsprechend der Fig. 1 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung ist zum Feinschleifen von Ringen 1 auf der Ringinnenfläche (Fig. 1 und 2) oder auf der Ringaußenfläche (Fig. 3) bestimmt.

Man erkennt zunächst eine maschinenfeste, nicht rotierende Werk-Stückaufnahme 2 für die zu bearbeitenden Ringe 1, wobei die Zentrierung über ein hydraulisches Zentriermittel 3 erfolgt, welches über besondere Bohrungen und Kanäle zugeführt wird, was nicht gezeichnet wurde. Nimmt man die Fig. 2 hinzu, so erkennt man, daß ein von der Werkstückaufnahme 2 aufgenommener zu bearbeitender Ring 1 über einen Treiber 4, der aus einer Welle und einer damit verbundenen Scheibe besteht, rotierend mitgenommen wird. Dazu ist außerdem eine Andrückeinrichtung erforderlich, die den zu bearbeitenden Ring gegen den Treiber drückt. Die Andrückeinrichtung wurde nicht gezeichnet.

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Die zu bearbeitende Ringfläche erfährt bei einem Schleifvorgang eine berührungslose Vermessung. In den Fig. 1 und 3 erkennt man, daß dazu Meßköpfe 5 vorgesehen sind, die in radialer Richtung in bezug auf die zu bearbeitende Oberfläche einstellbar sind. Diese Einstellung kann in radialer Richtung hin und wieder zurück erfolgen, was durch Doppelpfeil angedeutet wurde. Dabei läßt sich ein sehr feiner Spalt zwischen der zu bearbeitenden Ringfläche und dem Meßkopf 5 einstellen. In den Fig. 1 und 3 wurde dieser Spalt mit erheblicher Übertreibung vergrößert dargestellt. Die Spaltweite liegt im allgemeinen im &mgr;-Bereich. Die Meßköpfe 5 sind meßkraftkompensierend äquidistant über den Umfang der zu bearbeitenden Ringfläche verteilt. Sie besitzen jeweils zumindest eine Düsenöffnung 6, aus der ein mit dem Zentriermittel übereinstimmendes hydraulisches Meßmittel austritt. Es tritt freistrahlfrei in die Meß- und Zentriermittelschicht 7 ein, die übertrieben dick gezeichnet worden ist. Sie bildet sich zwischen der zu bearbeitenden Ringfläche und jedem der Meßköpfe 5 aus.

In der Fig. 1 wurde angedeutet, daß die Meßköpfe 5 als Meßschuhe ausgeführt sind, deren Meßfläche krümmungsmäßig der zu bearbeitenden Ringfläche angepaßt ist. Die Düsenöffnungen 6 münden, wie die Fig. 2 zeigt, in der Meßfläche. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung haben die Düsenöffnungen 6 aller Meßköpfe 5 den gleichen Durchmesser. Sie sind auch zur Abgabe gleicher Meßmittelmengenstrome eingerichtet. In der Fig. 3 wurde angedeutet, daß die Meßköpfe auch ein in radialer Richtung verlaufendes Düsenrohr 8 aufweisen können. Handelt es sich um die Bearbeitung von Wälzlagerlauf-

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ringen, so können die Meßköpfe 5 durch eine radiale Verstellung in die Laufrillen der Ringe eingeführt und in Arbeitsposition gebracht werden.

Claims

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Feinschleifen von Ringen auf der Ringaußenfläche oder auf der Ringinnenfläche, insbesondere zum Feinschleifen von Wälzlagerlauf ringen, - mit einer Werkstückaufnahme, einem Treiber und einer Meßeinrichtung, wobei der Schleif Vorgang mit Hilfe der Meßeinrichtung steuerbar und/oder regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei gleiche Meßköpfe für eine berührungslose Vermessung angeordnet sind, die jeweils eine Düsenöffnung aufweisen, aus der ein mit dem Zentriermittel übereinstimmendes hydraulisches Meßmittel austritt, daß die Meßköpfe meßkraftkompensierend äquidistant über den Umfang der zu bearbeitenden Ringfläche verteilt angeordnet sind und daß das hydraulische Meßmittel freistrahlfrei in die Meß- und Zentriereinrichtung einführbar ist, die die zu bearbeitende Ringfläche mitnimmt und die sich bei arbeitender Vorrichtung zwischen dem Meßkopf und der Ringfläche ausbildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßköpfe in radialer Richtung einstellbar sind.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßköpfe ein in radialer Richtung angeordnetes Düsenrohr aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßköpfe einen Meßschuh aufweisen, dessen

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Meßfläche krümmungsmäßig der zu bearbeitenden Ringfläche angepaßt ist, und daß die Düsenöffnung in der Meßfläche mündet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnungen aller Meßköpfe den gleichen Durchmesser aufweisen und zur Abgabe gleicher Meßmittelmengenströme eingerichtet sind.