EP0359304A2 - Verfahren zum Kopierschleifen von zylindrischen und sphärischen Oberflächen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Kopierschleifen von zylindrischen und sphärischen Oberflächen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP0359304A2
EP0359304A2 EP89202156A EP89202156A EP0359304A2 EP 0359304 A2 EP0359304 A2 EP 0359304A2 EP 89202156 A EP89202156 A EP 89202156A EP 89202156 A EP89202156 A EP 89202156A EP 0359304 A2 EP0359304 A2 EP 0359304A2
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EP
European Patent Office
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grinding
cylinder
belt
contact roller
adjustable
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EP89202156A
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EP0359304A3 (de
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Urs Maier
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Farros Blatter AG
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/36—Single-purpose machines or devices
    • B24B5/363—Single-purpose machines or devices for grinding surfaces of revolution in situ
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B17/00—Special adaptations of machines or devices for grinding controlled by patterns, drawings, magnetic tapes or the like; Accessories therefor
    • B24B17/02—Special adaptations of machines or devices for grinding controlled by patterns, drawings, magnetic tapes or the like; Accessories therefor involving mechanical transmission means only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B21/00—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor
    • B24B21/02—Machines or devices using grinding or polishing belts; Accessories therefor for grinding rotationally symmetrical surfaces

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for copy grinding and smoothing cylindrical and spherical surfaces according to the preamble of claims 1 and 2 respectively.
  • wheel grinding devices are used in which the course of the curved surface is carried out via a grinding wheel controlled by a cam wheel.
  • a grinding wheel In the case of such a grinding wheel, the grinding wheel resting with its edge on the cylinder surface cannot avoid grooves on the machined cylinder surface. If there is more wear, the surface will also have to be over-rotated, while leveling and fine grinding will then have to be carried out.
  • a device of this type is known from DE-OS 36 39 264.
  • a support is provided between two brackets arranged on columns, and an adjustable copying template designed as a guideway and corresponding to the desired value of the spherical surface accuracy is provided.
  • An abrasive belt device with an abrasive belt drive, an infeed slide with adjusting devices with axially movable guide bushings and a tensioning device are arranged on the copying template and the carrier.
  • cylinders are heated, different radiation conditions arise between machined and non-machined cylinder surfaces, which lead to heat differences in the cylinder wall, where different expansions arise between machined and non-machined partial surfaces.
  • the invention has for its object to avoid such large differences in expansion between the protruding and the smoother worn cylinder part surfaces in order to achieve higher machining precision and to enable shorter grinding times with less material removal and thereby longer overall service life of the cylinders.
  • An advantage of the method according to the invention is, in particular, that the grinding with the subsequent fine grinding is preceded by a grinding phase in which the grinding belt is pressed against the outer surface of the cylinder under a predetermined pressure within a play that can be set between the copying template and the contact roller, so that the Cylinder surface is removed evenly regardless of its geometry.
  • This also ensures a uniform heat distribution and thus also a uniform expansion of the cylinder surface, which is particularly important in the radial direction, as a result of which a more precise cylinder geometry is achieved.
  • the carrier is shielded from the cylinder surface to be machined with a special heating plate, which prevents deformation of the carrier, which leads to higher precision of the machining cylinder and the time-consuming preheating of the grinding device, which would otherwise be necessary, is unnecessary.
  • 9 denotes a machine frame, on which brackets 2 are provided for holding a carrier 4 arranged on a base plate 3.
  • a guide track 7, which interacts with a support roller 8, and a copying template 10 are arranged on the carrier 4.
  • Supports 11 with receptacles 12 are displaceably arranged on the carrier 4 at uniform intervals from one another, the copying template 10 being mounted in the supports 11 (only shown in cross section in FIG. 1).
  • Each receptacle 12 has adjusting screws 13 acting on both sides thereof (only indicated with screw axes), through which the copying template 10 can be adjusted over its axial extent according to the predetermined target dimensions, in particular the spherical end parts of the cylinder, so that the copying template 10 has a target contour of a surface to be ground 45 'over the entire cylinder length 45.
  • the carrier 4 is shielded from the cylinder surface 45 to be ground by a heat insulation plate 5 arranged on holders 6.
  • a carrier plate 19 with a displaceable feed carriage 18 slides over the support roller 8 on the guide track 7, the carrier plate 19 receiving movably mounted guide bushes 20.
  • the guide bushes 20 slide on the copying template 10, whereby with the help of a drive motor 14 with gear 15 and a gear 16 and a rack 16 'of the feed carriage 18 with the attached drive motor 24, a drive roller 22 and a contact roller 23 for the grinding belt 21 on the to be ground surface 45 'is guided along.
  • the self-centering of the guide bushes 20 ensures that the contact roller 23 arranged on an adjustable holder 26 is tangential to the cylinder surface 45 in every position, so that a smooth surface can be ground without scoring.
  • the adjustable holder 26 for the contact roller 23 is in connection with the guide bushes 20, whereby an automatic adjustment according to the predetermined sol profile of the copying template 10 with respect to the surface to be ground 45 'takes place.
  • the running position of the grinding belt 21 provided with a protective cover 25 is adjusted via an adjusting screw 28 of the tensioning device 27, which consists of a tensioning cylinder 27 ', a motor rocker and a bearing arranged on the feed carriage 18.
  • the radial feed of the belt grinding contact roller 23 takes place by means of the feed carriage 18, which can be adjusted by an adjusting device 30.
  • a suction device 29 which is formed from a suction nozzle, an intermediate piece and a suction hose, is provided for suctioning off the resulting output.
  • FIG. 3 shows the adjusting device 30, which is attached to the feed carriage 18 via an intermediate piece 38, in greater detail. It is provided with an adjustable stop ring 32 precision spindle 31 which is mounted in a spindle guide 40 and on the spindle side 31 facing away from the contact roller 23 'in bearings 33 which can be clamped by means of a threaded clamping ring 34.
  • a scale (not shown) provided on the intermediate piece 38 of the adjusting device 30 ring 35 which is provided by means of a rubber ring 36 through a sleeve 39 with a handle 39 is taken along and thus an exact delivery of the contact roller 23 to the cylinder surface to be machined 45 'is possible.
  • the ring 35 can generally be adjusted to the O-scale position.
  • An angularly designed threaded ring 37 for setting a game X or X 'between the template 10 and the contact roller 23 is located on the precision spindle 31 below the threaded clamping ring 34, the threaded ring 37' angled to the spindle end 31 'abutting the outer surface of the threaded clamping ring 34.
  • the threaded ring 37 on the spindle 31 is adjusted accordingly relative to the spindle guide 40, so that between the threaded ring 37 and the bearings 33 a game X 'and at the same time correspondingly between the stop ring 32 the bearings 33 a game X is adjustable.
  • a by means of a holder 42 attached to the feed carriage 18 pressure device 43, for example a pneumatic cylinder, wherein a hydraulic cylinder or compression springs could also be used, performs the play movement X or X 'of the precision spindle 31, preferably one shown in dashed lines in Fig.3 Game setting X / 2 X ′ / 2 is set.
  • the cylinder 45 to be machined which has irregular surface wear during operation, for example on a paper machine, and on the outer surface 45 'of which, at elevated temperatures, consists of various particles such as resin, oil, paint residues and the like Surface layer, a so-called coating, has been heated to a certain temperature and brought to a predetermined speed of rotation.
  • a coarse sanding belt 21 is brought to a predetermined running speed by means of an sanding belt drive 22, 23, 24 and in an upstream sanding phase under predetermined pressure the outer surface 45 'of the cylinder 45 to be machined is pressed so that the still irregular cylinder surface 45' is removed evenly regardless of its geometry by a play X or X 'between the copying template 10 and the contact roller 23' is adjusted by an adjusting device 30, as described in detail in the description of FIG. 3, and by the action of the pressure device 43, for example a pneumatic cylinder, during play in the radial direction to the cylinder surface 45 ', a play movement of the contact roller 23 takes place.
  • the pressure device 43 for example a pneumatic cylinder
  • the belt grinder 1 is axially displaced by means of a geared motor 14, 15 on the adjustable copying template 10 in such a way that the entire cylinder surface 45 'to be processed is removed in overlapping grinding belt tracks.
  • a geared motor 14, 15 on the adjustable copying template 10 is axially displaced by means of a geared motor 14, 15 on the adjustable copying template 10 in such a way that the entire cylinder surface 45 'to be processed is removed in overlapping grinding belt tracks.
  • the pressure conditions on the belt grinder 1 are changed such that in a subsequent grinding phase, the actual precision grinding, between the copying template 10 and the contact roller 23, an adjustable feed carriage 18 with the adjusting device 30 is used to adjust the pressure controllable fixed connection arises, as was also said in the description of FIG. 3.
  • the belt grinder 1 runs in back and forth movements, ie in so-called passages, in the axial direction over the entire length of the cylinder 45, with a corresponding fixed infeed of the contact roller 23 to the cylinder surface 45 'being carried out by the adjusting device 30 after each pass.
  • the abrasive belt 21 After the abrasive belt 21 has worn out, the same is replaced with a corresponding infeed of the infeed carriage 18 by the adjusting device 30.
  • the passages with the corresponding infeeds of the belt sander 1 by the adjusting device 30 and the replacement of the abrasive belts 21 are repeated until the cylinder 45 the shape predetermined by the copying template 10 in the axial direction and has an exact roundness.
  • the grinding process is completed by a last grinding phase, in which an exact and correspondingly fine cylinder surface 45 'required in accordance with the manufacturing process is achieved.
  • the device according to the invention is preferably used oil-free, ie as a dry grinding device. However, it is readily possible to use it to carry out a wet grinding known per se.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

Einem aus Präzisionsschleifen mit nachfolgendem Feinschleifen bestehenden Verfahrens wird eine Schleifphase vorgeschaltet, bei welchem das Schleifband (21) unter vorbetimmten Druck an die Aussenoberfläche (45') des zu bearbeitenden vorgeheizten Zylinders (45) innerhalb eines mittels einer Justiereinrichtung (30) einstellbaren Spiels X bzw. X' zwischen einer Kopierschablone (10) und einer Kontaktrolle (23) beweglich derart angedrückt wird, dass in dieser vorgeschalteten Schleifphase die Zylinderoberfläche (45') unabhängig von ihrer Geometrie gleichmässig abgetragen wird. Nach Abschleifen einer aus verschiedenen Partikeln gebildeten Oberflächenschicht des Zylinders (45) werden die Druckverhältnisse auf das Bandschleifgerät (1) derart verändert, dass in der nun folgenden ersten Schleifphase, dem eigentlichen Präzisionsschleifen eine feste Verbindung zwischen der Kopierschablone (10) und der Kontaktrolle (30) eingestellt wird. Dadurch wird auf eine gleichmässige Wärmeverteilung und damit auch eine gleichmässige Ausdehnung der Zylinderoberfläche (45'), was insbesondere in radialer Richtung von Wichtigkeit ist, sichergestellt wodurch eine genauere Zylindergeometrie erzielt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kopierschleifen und Glätten von zylindrischen und sphärischen Oberflächen gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 2.
  • Bei bekannten derartigen Schleifvorrichtungen, werden Scheiben-Schleifvorrichtungen verwendet, bei welchen der Verlauf der Kurvenfläche über eine durch eine Kurvenscheibe gesteuerte Schleifscheibe abgewickelt wird. Bei einer solchen Schleifscheibe sind durch die mit ihrer Kante auf der Zylinderoberfläche aufliegenden Schleifscheibe Riefen auf der bearbeiteten Zylinderoberfläche nicht zu vermeiden. Bei stärkerer Abnützung werden auch Ueberdrehungen der Oberfläche erforderlich, während anschliessend ein Egali­sieren und Feinschleifen erfolgen muss.
  • Dadurch sind in der Regel mehrere zeitaufwendige Arbeits­vorgänge erforderlich. Weiterin erfolgt durch Ueberdreh- und zusätzliche Schleifarbeiten eine grössere Material­abtragung des Zylinders, wodurch die Gesamtlebensdauer des zu behandelnden Zylinders verringert wird.
  • Besonders schwierig und aufwendig gestalten sich derartige Arbeiten an den Zylinderenden, welche leicht konvexe Kanten aufweisen, wobei besondere Vorrichtungen zum Schleifen dieser Partien erforderlich werden.
  • Ausserdem ist es erforderlich die von Strahlungswärme der aufgeheizten Zylinder ungeschützten Dreh- oder Schleifma­schinen über eine längere Zeit vorzuwärmen.
  • Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE-OS 36 39 264 bekannt. Bei ihr werden zwischen zwei an Säulen angeord­nete Konsolen ein Träger und eine darauf dem Sollwert der sphärischen Oberflächengenauigkeit entsprechende, als Führungsbahn ausgebildete einstellbare Kopierschablone vorgesehen. An der Kopierschablone und dem Träger ist ein Schleifbandgerät mit Schleifband-Antrieb, ein Zustell­schlitten mit Einstellvorrichtungen mit axial bewegbaren Führungsbuchsen und eine Spanneinrichtung angeordnet.
  • Ein Nachteil, der jedoch allgemein bei Präzisionsschleifen von abgenützten Zylinderoberflächen besteht, ist darin zu sehen, dass zuerst die an der Zylinderoberfläche her­vorstehenden Teilflächen abgetragen werden. Bei aufge­heizten Zylindern entstehen unterschiedliche Abstrahlungs­verhältnisse zwischen bearbeiteten und nichtbearbeiteten Zylinderoberflächen, die zu Wärmedifferenzen in der Zylin­derwandung führen, wo durch unterschiedliche Ausdehnungen zwischen bearbeiteten und nichtbearbeiteten Teilflächen entstehen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derartige hohe Ausdehnungsdifferenzen zwischen den hervorstehenden und den glatteren abgenützten Zylinder-Teiloberflächen zu vermeiden, um eine höhere Bearbeitungspräzision zu erreichen sowie kürzere Schleifzeiten bei geringerer Materialabtragung und dadurch längere Gesamtlebensdauer der Zylinder zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 bzw. 2 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht insbesondere darin, dass dem Präzisions- mit dem nach­folgenden Feinschleifen eine Schleifphase vorgeschaltet wird, bei welcher das Schleifband unter vorbestimmten Druck an die Aussenoberfläche des Zylinders innerhalb eines zwischen der Kopierschablone und der Kontaktrolle einstellbaren Spiels andrückt wird, so dass die Zylinder­oberfläche unabhängig von ihrer Geormetrie gleichmässig abgetragen wird. Dadurch wird auch eine gleichmässige Wärmeverteilung und damit auch eine gleichmässige Aus­dehnung der Zylinderoberfläche, was insbesondere in radialer Richtung von Wichtigkeit ist, sichergestellt, wodurch eine genauere Zylindergeometrie erzielt wird.
  • Weiter ergeben sich auch kürzere Schleifzeiten mit gerin­gerer Materialabtragung und damit längere Gesamtlebens­dauer der zu bearbeitenden Zylinder und Einsparung von Schleifbändern.
  • Bei der Vorrichtung erfolgt mittels der Justiereinrichtung aussser den üblichen Zustellungen der Schleifbänder zur Zylinderoberfläche zusätzlich eine zwischen der Kopier­schablone und der Kontaktrolle einstellbare Spiel-Bewegung X bzw. X′, wobei vorzugsweise eine Einstellung X/2=X′/2 erfolgt.
  • Der Träger ist mit einer speziellen Wärmeplatte gegenüber der zu bearbeitenden Zylinderoberfläche abgeschirmt, wodurch Verformungen des Träger vermieden werden, was zu höherer Präzision des bearbeitenden Zylinders führt und sich das sonst erforderliche zeitaufwendige Vorwärmen der Schleif­vorrichtung erübrigt.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dergestellt.
  • Es zeigen
    • Fig.1 eine Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung,
    • Fig.2 eine Draufsicht der Vorrichtung gemäss Fig.1 und
    • Fig.3 einen Längsschnitt durch eine an einem Zustellschlitten angeordnete Justiereinrichtung der Vorrichtung gemäss der Fig.1 und 2.
  • Gemäss der Fig.1 und 2 ist mit 9 ein Maschinengestell bezeichnet, an welchem Konsolen 2 zur Halterung eines auf einer Grundplatte 3 angeordneten Trägers 4 vorgesehen sind. Auf dem Träger 4 ist einmal eine Führungsbahn 7,die mit einer Stützrolle 8 zusammenwirkt, und zum anderen eine Kopierschablone 10 angeordnet. Auf dem Träger 4 sind in gleichmässigen Abständen zueinander Abstützungen 11 mit Aufnahmen 12 verschiebbar angeordnet, wobei in den Ab­stützungen 11 die Kopierschablone 10 gelagert ist (in Fig.1 nur im Querschnitt gezeigt).Jede Aufnahme 12 weist beid­seitig auf diese einwirkende Einstellschrauben 13 (nur mit Schraubenachsen angedeutet) auf, durch welche die Kopier­schablone 10 über deren Axialerstreckung entsprechend den vorgegebenen Sollmassen, insbesondere der sphärischen Endteile des Zylidners angepasst werden kann, so dass die Kopierschablone 10 über die gesamte Zylinderlänge 45 eine Sollkontur einer zu schleifenden Oberfläche 45′ aufweist. Der Träger 4 ist gegenüber der zu schleifenden Zylinder­oberfläche 45′ durch eine auf Haltern 6 angeordnete Wärme­dämmplatte 5 abgeschirmt.
  • Auf der Führungsbahn 7 gleitet über die Stürtzrolle 8 eine Trägerplatte 19 mit einem verschiebbaren Zustell­schlitten 18, wobei die Trägerplatte 19 beweglich gelagerte Führungsbuchsen 20 aufnimmt. Die Führungsbuchsen 20 gleiten auf der Kopierschablone 10, wodurch mit Hilfe eines Antriebsmotors 14 mit Getriebe 15 und eines Zahn­rades 16 sowie einer Zahnstange 16′ der Zustellschlitten 18 mit dem daran befestigten Antriebsmotor 24, einer Antriebsrolle 22 und einer Kontaktrolle 23 für das Schleif­band 21 an der zu schleifenden Oberfläche 45′ entlang geführt wird.
  • Die Selbstzentrierung der Führungsbuchsen 20 gewährleistet, dass die an einem einstellbaren Halter 26 angeordnete Kontaktrolle 23 in jeder Position tangential zur Zylinder­oberfläche 45 steht, so dass eine glatte Oberfläche ohne Riefen geschliffen werden kann. Der einstellbare Halter 26 für die Kontaktrolle 23 steht in Verbindung mit den Führungs­buchsen 20, wodurch eine automatische Anpassung gemäss dem vorgegebenen Solprofil der Kopierschablone 10 gegenüber der zu schleifenden Oberfläche 45′ erfolgt.
  • Die Laufposition des mit einer Schutzabdeckung 25 versehenen Schleifbandes 21 wird über eine Einstellschraube 28 der Spanneinrichtung 27 eingestellt, die aus einem Spannzylinder 27′, einer Motorwippe und einer an dem Zustellschlitten 18 angeordneten Lagerung besteht. Die radiale Zustellung der Bandschleif-Kontaktrolle 23 erfolgt mittels des durch eine Justiereinrichtung 30 einstellbaren Zustellschlittens 18.
  • Zum Absaugen des anfallenden Abtriebes ist eine aus einer Absaugdüse, einem Zwischenstück und einem Absaugschlauch gebildete Absaugeinrichtung 29 vorgesehen.
  • In Fig.3 ist die Justiereinrichtung 30, die über ein Zwischenstück 38 an dem Zustellschlitten 18 befestigt ist, detailierter dargestellt. Es ist eine mit einem verstellbaren Anschlagring 32 versehene Präzisionsspindel 31 vorgesehen, die in einer Spindelführung 40 und an der gegenüber der Kontaktrolle 23 abgewandten Spindelseite 31′ in Lagern 33, die mittels eines Gewindespannringes 34 gespannt werden können, gelagert ist. Zum Einstellen einer festen Verbindung zwischen der Kopierschablone 10 und der Kontaktrolle 23 ist ein mit einer Skala (nicht dargestellt) versehener, an dem Zwischenstück 38 der Justiereinrichtung 30 anliegender Ring 35 vorgesehen, der mittels eines Gummiringes 36 durch eine mit einem Hand­griff 39′ versehene Hülse 39 mitgenommen wird und damit eine genaue Zustellung der Kontaktrolle 23 zur der zu bearbeitenden Zylinderoberfläche 45′ möglich ist. Bei Ueberwindung des Gummiring-Widerstandes kann der Ring 35 in der Regel auf die O-Skalaposition verstellt werden. Ein winkelförmig ausgebildeter Gewindering 37 zum Ein­stellen eines Spiels X bzw. X′ zwischen der Kopierschablone 10 und der Kontaktrolle 23 liegt an der Präzisionsspindel 31 unterhalb des Gewindespannringes 34, wobei der zum Spindelende 31′ abgewinkelte Gewindering 37 an der Aussen­fläche des Gewindespannringes 34 anliegt.
  • Der in Fig.3 mit ausgezogenen Linie dargestellte Gewinde­ring 37 bildet eine feste Verbindung zwischen der Kopier­schablone 10 und der Kontaktrolle 23, da ein Spiel X′=0 vorliegt, und kommt in den nachfolgenden Schleifphasen zur Wirkung. Um erfindungsgemäss für die vorgeschaltete Schleifphase eine mit Spiel X bzw.X′ zwischen der Kopier­schablone 10 und der Kontaktrolle 23 bewegliche Verbindung zu bilden, wird der Gewindering 37 an der Spindel 31 gegen­über der Spindelführung 40 entsprechend verstellt, so dass zwischen dem Gewindering 37 und den Lagern 33 ein Spiel X′ und gleichzeitig entsprechend zwischen dem Anschlagring 32 den Lagern 33 ein Spiel X einstellbar ist. Eine mittels eines Halters 42 an dem Zustellschlitten 18 befestigte Druckeinrichtung 43, beispielsweise ein Pneumatikzylinder, wobei auch ein Hydraulikzylinder oder Druckfedern zur Anwendung kommen könnten, führt die Spielbewegung X bzw.X′ der Präzisionsspindel 31 aus, wobei vorzugsweise eine in Fig.3 strichliert dargestellte Spiel-Einstellung X/2=X′/2 eingestellt wird.
  • Die Betriebsweise der Erfindung se an Hand von Fig.1 bis 3 näher erläutert.
  • Der zu bearbeitende Zylinder 45, der während des Betriebes, beispielsweise an einer Papiermaschine, unregelmässige Oberflächen-Abnützungen aufweist und an dessen Aussen­oberfläche 45′ bei erhöhten Temperaturen sich eine aus verschiedenen Partikeln, wie Harz-, Oel-, Farb-Resten und dgl. bestehende Oberflächenschicht, ein sogenanntes Coating, gebildet hat, wird auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt und auf eine vorbestimmte Drehgeschwindigkeit gebracht. Nachdem das Schleifbandgerät 1 gegenüber dem Zylinder 45 mit geringem Abstand zur Zylinderoberfläche 45′ in eine Ausgangs­position gebracht wurde, wird ein grobes Schleifband 21 mittels eines Schleifband-Antriebes 22,23,24 auf eine vorbestimmte Laufgeschwindigkeit gebracht und in einer vorgeschalteten Schleifphase unter vorbestimmten Druck an die Aussenoberfläche 45′ des zu bearbeitenden Zylinders 45 derart bewegbar angedrückt, dass die noch unregelmässige Zylinderoberfläche 45′ unabhängig von ihrer Geometrie gleichmässig abgetragen wird, indem zwischen der Kopier­schablone 10 und der Kontaktrolle 23 ein Spiel X bzw. X′ durch eine Justiereinrichtung 30, wie in der Beschreibung zur Fig.3 eingehend beschrieben, eingestellt wird und durch Einwirkung der Druckeinrichtung 43, beispielsweise eines Pneumatikzylinders, beim Schleifen in radialer Richtung zur Zylinderoberfläche 45′ eine Spiel-Bewegung der Kontaktrolle 23 erfolgt.
  • Das Bandschleifgerät 1 wird mittels eines Getriebemotors 14,15 an der verstellbaren Kopierschablone 10 derart axial verschoben, dass die gesamte zu berarbeitende Zylinder­oberfläche 45′ in überlappenden Schleifband-Bahnen abge­tragen wird. Sobald die erwähnte Oberflächenschicht von der Zylinderoberfläche 45′ abgeschliffen ist, werden die Druckverhältnisse auf das Bandschleifgerät 1 derart ver­ändert, dass in einer nachfolgenden Schleifphase, dem eigentlichen Präzisionsschleifen, zwischen der Kopierschab­lone 10 und der Kontaktrolle 23 eine durch einen verstell­baren Zustellschlitten 18 mit der Justiereinrichtung 30 regelbare feste Verbindung entsteht, wie ebenfalls in der Beschreibung zur Fig.3 bereits gesagt wurde. Das Band­schleifgerät 1 läuft in Hin- und Herbewegungen, d.h. in sogenannten Durchgängen, in axialer Richtung über die gesamte Länge des Zylinders 45, wobei nach jedem Durchgang eine entsprechende feste Zustellung der Kontaktrolle 23 zur Zylinderoberfläche 45′ durch die Justiereinrichtung 30 vorgenommen wird. Nach einem Verschleiss des Schleifbandes 21 erfolgt ein Auswechseln desselbem mit wiederum entspre­chender Zustellung des Zustellschlittens 18 durch die Justiereinrichtung 30. Die Durchgänge mit den entsprechenden Zustellungen des Bandschleifgerätes 1 durch die Justier­einrichtung 30 sowie das Auswechseln der Schleifbänder 21 wiederholen sich so oft, bis der Zylinder 45 die durch die Kopierschablone 10 in axialer Richtung vorgegebene Form und eine exakte Rundheit erhalten hat. Durch Einsetzen immer feinerer Schleifbänder 21 wird der Schleifvorgang durch eine letzte Schleifphase abgeschlossen, bei welcher eine entsprechend dem Fertigungsprozess erforderliche exakte und entsprechend feine Zylinderoberfläche 45′ erzielt wird.
  • Durch die erfindungsgemässe vorgeschaltete Schleifphase mit einer je nach den gegebenen Unregelmässigkeiten der Zylinderoberfläche stattfindenden Spiel-Bewegung X bzw. X′ des unter vorbestimmten Druck zur Zylinderoberfläche 45′ mittels der Kontaktrolle 23 angedrückten Schleifbandes 21 radial zur Zylinderoberfläche 45′ wird eine gleichmässige Erwärmung und damit auch eine in radialer Richtung gleich­mässige Ausdehnung der Zylinderoberfläche erzielt, wodurch gegenüber bisher bekannten Verfahren eine höhere Bearbeitungs­präzision bei kürzeren Schleifzeiten sowie eine Material­ersparnis durch geringer erforderliche Zylinderoberfläche-­Abtragung und somit eine längere Gesamtlebensdauer der Zylinder 45 erzielt wird und Schleifbänder 21 eingespart werden.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird vorzugsweise ölfrei, d.h. als Trockenschleifvorrichtung eingesetzt.Es ist jedoch ohne weiteres möglich, ein an sich bekanntes Nassschleifen damit vorzunehmen.
    • Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
    • 1 Bandschleifgerät
    • 2 Konsolen
    • 3 Grundplatte
    • 4 Träger
    • 5 Wärmedämmplatte
    • 6 Halter
    • 7 Führungsbahn
    • 8 Stützrolle
    • 9 Maschinengestell
    • 10 Kopierschablone
    • 11 Abstützungen, verschiebbare
    • 12 Aufnahmen
    • 13 Einstellschrauben (mit Schraubenachsen angedeutet)
    • 14 Antriebsmotor mit Getriebe für die Axialbewegung des Bandschleifgerätes
    • 15 Getriebe
    • 16 Zahnrad
    • 16′ Zahnstange
    • 17 Grundplatte des Zustellschlittens
    • 18 Zustellschlitten
    • 19 Trägerplatte
    • 20 Führungsbuchsen
    • 21 Schleifband
    • 22 Antriebsrolle
    • 23 Kontaktrolle
    • 24 Antriebsmotor für das Schleifband
    • 22-24 Schleifbandantrieb
    • 25 Schutzabdeckung
    • 26 Halter, einstellbar
    • 27 Spanneinrichtung
    • 27′ Spannzylinder
    • 28 Einstellschraube
    • 29 Absaugeinrichtung
    • 30 Justiereinrichtung
    • 31 Präzisionsspindel
    • 31′ Spindelende
    • 32 Anschlagring
    • 33 Lager
    • 34 Gewinde-Spannring zum Spannen der Lager
    • 35 Ring mit Skala zum Einstellen der festen Verbindung
    • 36 Gummiring
    • 37 Gewindering, winkelförmig ausgebildet zum Einstellen des Spiels X bzw. X′
    • 38 Zwischenstück
    • 39 Hülse mit Handgriff
    • 39′ Handgriff
    • 40 Spindelführung
    • 41 Befestigungsschraube
    • 42 Halter
    • 43 Druckeinrichtung
    • 44
    • 45 Zylinder
    • 45′ Zylinder-Aussenoberfläche
    • X Spiel zwischen Anschlagring und Lager
    • X′ Spiel zwischen Lager und Gewindering
    • X/2, X/2′bevorzugte Einstellung der Spielbewegung zwischen der Kopierschablone und der Kontaktrolle
    • r Radius des Zylinders

Claims (7)

1. Verfahren zum Kopierschleifen und Glätten von zylindri­schen und sphärischen Oberflächen mittels eines Bandschleif­gerätes, insbesondere zum Regenerieren von Zylindern (45) für Papiermaschinen und Wellen, die während des Betriebes Oberflächen-Abnützungen und aus verschiedenen Partikeln gebildete Oberflächenschichten aufweisen, mit folgenden Verfahrensschritten:
- der zu bearbeitende auf eine vorbestimmte Temperatur aufgeheizte Zylinder (45) wird auf eine vorbestimmte Drehgeschwindigkeit gebracht,
- das Schleifband (21) des Bandschleifgerätes (1) wird mittels eines Antriebes (22-24) in eine vorbestimmte Laufgeschwindig­keit gebracht und gegenüber der zu bearbeitenden Zylinder­oberfläche (45′) in Schleifposition geführt, wobei mit Hilfe einer verstellbaren Justiereinrichtung (30) eine regelbare feste Verbindung eingestellt wird,
- das Bandschleifgerät (1) läuft in einer ersten Schleifphase in Hin- und Herbewegungen, d.h. in sogenannten Durchgängen in axialer Richtung über die gesamte Länge des Zylinders (45),
- nach jedem Durchgang erfolgt durch einen Zustellschlitten (18) mit der Justiereinrichtung (30) eine entsprechende Zustellung einer Kontaktrolle (23,
- nach Verschleiss des Schleifbandes (21) erfolgt ein Auswechseln desselben mit wiederum entsprechender Justierung des Zustellschlittens (18),
- die Durchgänge mit den entsprechenden Zustellungen sowie das Auswechseln der Schleifbänder (21) wiederholen sich so oft, bis der Zylinder (45) die durch eine Kopierschablone (10) in axialer Richtung vorgegebene Form und eine exakte Rundheit erhalten hat,
- durch Einsetzen immer feinerer Schleifbänder (21) wird eine zweite Schleifphase durchgeführt, wodurch eine entsprechend dem Fertigungsprozess erforderliche exakte und entsprechend feine Zylinderoberfläche (45 ) erzielt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass in einer der ersten vorge­schalteten Schleifphase das Schleifband (21) unter vor­bestimmten Druck an die Aussenoberfläche (45′) des zu bearbeitenden Zylinders (45) innerhalb eines Spiels (X bzw. X′) zwischen einer Kopierschablone (10) und einer Kontaktrolle (23) beweglich derart angedrückt wird, dass in dieser vorgeschalteten Schleifphase die Zylinderober­fläche (45′) unabhängig von ihrer Geometrie gleichmässig abgetragen wird,
und dass nach dem Abschleifen der Oberflächenschicht des Zylinders (45) die Druckverhältnisse auf das Bandschleif­gerät (1) derart verändert werden, dass in der nun folgenden ersten Schleifphase, dem eigentlichen Präzisionsschleifen die feste Verbindung zwischen der Kopierschablone (10) und der Kontaktrolle (30) eingestellt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Träger (4) und einer darauf dem Sollwert der sphärischen Oberflächengenauigkeit entsprechenden als Führungsbahn (7) ausgebildeten einstellbaren Kopierschablone (10), wobei auf der Kopierschablone (10) und dem Träger (4) ein Schleifgerät (1) mit Schleifbandantrieb (22-24) ein Zustellschlitten (18) mit Einstellvorrichtungen mit axial bewegbaren Führungsbuchsen (20) und eine Spanneinrichtung (27) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe des Zustellschlittens (18) und der Justiereinrichtung zwischen der Kopierschablone (10) und der Kontaktrolle (23) ein radiales Spiel (X bzw.X') zu der Zylinderoberfläche (45′) einstellbar ist, und der Zustellschlitten (18) zusammen mit der Justiereinrichtung (30) mittels einer Druckeinrichtung (43) unter vorbestimmten Druck innerhalb des Spiels (X bzw.X′) in Richtung auf die Zylinderoberfläche drückbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Justiereinrichtung (30) eine in einem Lager (33) und in einer Führung (40) angeordnete Präzisionsspindel (31) aufweist, die mit einem Anschlagring (32) versehen ist, und dass die Spindel (31) mit Hilfe eines an ihrer der Kontakt­rolle (23) abgewandten Spindelseite (31′) angeordneten Gewinderinges (37) auf ein Spiel (X) zwischen dem Anschlag­ring (32) und dem Lager (33) bzw. ein Spiel (X′) zwischen dem Lager (33) und der Innenstirnfläche des Gewinderinges (37) einstellbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die bevorzugte Spiel-Einstellung X/2=X′/2 beträgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlagring (32) auf der Präzisionsspindel (31) ver­stellbar ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinrichtung (43) pneumatisch, hydraulisch oder federnd ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (4) gegenüber der zu bearbeitenden Zylinder­oberfläche (45′) durch eine Wärmedämmplatte (5) abschirmbar ist.
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