EP3867008B1 - Vorrichtung und verfahren zur fertigung mindestens eines wälzkörpers und verfahren zur bearbeitung mindestens einer regelscheibe der vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur fertigung mindestens eines wälzkörpers und verfahren zur bearbeitung mindestens einer regelscheibe der vorrichtung Download PDF

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EP3867008B1
EP3867008B1 EP19801193.4A EP19801193A EP3867008B1 EP 3867008 B1 EP3867008 B1 EP 3867008B1 EP 19801193 A EP19801193 A EP 19801193A EP 3867008 B1 EP3867008 B1 EP 3867008B1
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EP
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grinding
peripheral
control
wheel
dressing
Prior art date
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Holger PÄTZOLD
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • B24B53/081—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces of profiled abrasive wheels controlled by information means, e.g. patterns, templets, punched tapes or the like by means of a template

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a spherically curved lateral surface on a rolling body for a rolling bearing and a method for producing the spherically curved lateral surface on the rolling body.
  • the invention also relates to a method for processing at least one control disk of the device.
  • the outer surfaces of rolling elements are usually machined by grinding. It is known to use a grinding device with a curved grinding surface for grinding, as described, for example, in the publication CN 103 821 828 A is revealed.
  • the publication describes the production of needle rollers with curved lateral surfaces CN 105 033 786 A proposed to arrange the needle rollers on a curved plate and grind them.
  • the US 2,409,320 A describes a grinding process and a grinding device for machining rolling elements with a convex lateral surface that is convex in the middle and concavely curved at the ends.
  • a first grinding wheel with a concavely shaped surface and a first regulating wheel with a convexly shaped surface are provided in order to make the lateral surface of a rolling body concave at the two ends of the rolling body.
  • a second grinding wheel with a convex surface and a second regulating wheel with a concave surface are provided in order to make the lateral surface of a rolling body concave in the middle, i.e. between the two ends.
  • a beveled cutting edge supports the rolling element to be machined between the respective grinding wheel and the respective regulating wheel.
  • the DE 517 148 C discloses a method for centerless grinding of rolls with concave or convex surface lines and for chamfering cylindrical rolls.
  • a workpiece is conveyed axially in an arcuate path between a grinding element and a control element, which have curved workpiece detection surfaces that represent a counter-image of one another.
  • a workpiece carrier following the grinding jaw in the form of a curved workpiece support ruler is flat at the top and has entry guides and exit guides for the workpiece.
  • the US 2 795 900 A describes a machine for grinding and honing barrel-shaped rollers.
  • a grinding wheel with a concave grinding surface and a regulating wheel with a spherical surface are provided.
  • a round cage with pockets for holding rolling elements is also provided, which rotates with a shaft.
  • a rolling element is loaded into a pocket of the cage by means of a channel or a raceway and is guided between the grinding wheel and the regulating wheel by means of the rotating cage.
  • the US 2 930 373 A discloses a method for centerless grinding of rollers.
  • the grinding machine used for this purpose has a grinding wheel with a concave grinding surface and a regulating wheel with a convex surface. Furthermore, a Dressing device for the grinding wheel and another dressing device for the regulating wheel.
  • the invention is based on the object of providing an alternative device and an alternative method for producing a curved outer surface on a rolling element in the form of a tapered roller. This object is achieved by a device with the features of claim 1, by a method for producing the curved outer surface with the features of claim 5 and by a method for machining at least one regulating disk of the device with the features of claim 6. Preferred or advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims, the following description and/or the attached figures.
  • a device is proposed which is designed for the simultaneous production of a spherically curved lateral surface on several rolling elements for a rolling bearing.
  • the rolling body is designed as a tapered roller that can be integrated into a tapered roller bearing.
  • the device comprises a grinding device which is designed for grinding the spherically curved lateral surface on the rolling body.
  • the grinding device is designed as a grinding wheel with a concavely profiled peripheral grinding surface.
  • the device comprises at least one holding device which is designed to hold the rolling body during and/or during grinding by the grinding device.
  • the holding device is also designed to feed the rolling elements to the grinding device.
  • the at least one holding device is designed as at least one regulating disk with a convex profiled peripheral feed surface.
  • the device has several adjacently arranged, in particular rotationally fixed, connected control disks for the simultaneous production of several rolling elements with the crowned curved surface.
  • any possible curvature or crowning of the outer surface is limited by manufacturing technology, particularly due to the tapered roller's own weight. As a result, the tapered roller can only be manufactured with geometric restrictions.
  • the advantage of the convexly profiled circumferential feed surface of the at least one regulating wheel is that these limitations can be overcome and/or reduced when the rolling element is arranged on the convexly profiled circumferential feed surface in order to grind the outer surface in a curved manner.
  • the control disks and/or the convexly profiled peripheral feed surfaces are formed from a ceramic, synthetic resin-bonded or metallic material.
  • the device in a preferred embodiment of the invention comprises a control device which is designed to control the at least one dressing device.
  • the control device can be an NC control.
  • the at least one dressing device is designed and provided in particular to dress the grinding device, in particular to concavely profile, calibrate and/or sharpen the peripheral grinding surface of the grinding wheel.
  • the dressing device is designed as a rotatable dressing roller or as a stationary dressing tool.
  • the at least one dressing device has a coating made of diamond or boron nitride (CBN), so that Material can be removed on the holding device and on the grinding device and the convex or concave profile can thereby be introduced.
  • CBN boron nitride
  • the at least one dressing device is provided not only for dressing the grinding device, but also for profiling the holding device, an additional processing machine for processing the peripheral feed surface, for example a grinding or hard turning machine, can advantageously be dispensed with. Complex handling of the control disk from the additional processing machine to the device can thereby be avoided. This can consequently lead to cost savings.
  • the holding device in particular the at least one regulating disk, is formed from the metallic material
  • the convex profile is introduced on the feed peripheral surface of the at least one regulating disk by wire erosion.
  • a further subject of the invention is a method for producing a spherically curved lateral surface on a rolling body in the form of a tapered roller for a rolling bearing with the device according to the previous description and / or according to claims 1 to 4.
  • the rolling element is arranged on the convexly profiled circumferential feed surface of the at least one regulating wheel.
  • the rolling element is fed to the grinding device in this way.
  • the spherically curved outer surface is then ground using the concavely profiled circumferential grinding surface of the grinding wheel.
  • it is preferred that the at least one regulating wheel and the grinding wheel are and/or rotate in opposite directions during the grinding of the curved outer surface.
  • a method for processing the at least one regulating disk forms a further subject of the invention.
  • the peripheral feed surface of the at least one regulating wheel is machined and/or convexly profiled by means of the dressing device of the device, in particular if the at least one regulating wheel and/or the peripheral feeding surface is/are formed from the ceramic or synthetic resin-bonded material.
  • the control device controls the dressing device to give the circumferential feed surface of the at least one regulating wheel a convex profile.
  • the circumferential feed surface of the at least one regulating wheel prefferably be machined by wire erosion and/or convexly profiled. This is particularly the case if the at least one regulating wheel and/or the circumferential feed surface is/are formed from the metal-bonded material.
  • a device 50 from the prior art is shown, which is designed to produce a curved, in particular spherical, lateral surface 52 on a tapered roller 51.
  • the device 50 comprises a grinding device 53 and a plurality of rotatable hump rollers 55, which are arranged adjacent to one another in a row and rotate together.
  • Each hump roller 55 has two in a longitudinal section Hump 56 on which the tapered roller 51 rests.
  • the grinding device 53 is designed as a rotatable grinding wheel with a grinding surface 54. The grinding wheel and the hump rollers 55 rotate in opposite directions.
  • Each bump roller 55 forms a holding device for exactly one tapered roller 51, which is arranged on the bump roller 55 and is thereby brought into contact with the grinding surface 54.
  • the tapered roller 51 rotates with the hump roller 55 and is ground by the grinding surface 54 of the grinding wheel, so that the curved lateral surface 52 is produced.
  • a producible curvature or crowning of the lateral surface 52 on the tapered roller 51 is limited in terms of manufacturing technology with the device 50 from the prior art, in particular due to the arrangement on the hump roller 55 and due to the tapered roller's own weight. Therefore, geometric restrictions in the curvature or crowning of the lateral surface must be accepted.
  • a device 1 is shown, which is designed to produce a spherically curved lateral surface 3 on a rolling body 2 for a rolling bearing.
  • the rolling body is designed as a tapered roller 2.
  • the device 1 comprises a grinding device 4, which is designed as a grinding wheel 7 which can be rotated in a first rotation direction R1.
  • the grinding device 4 has a concavely profiled peripheral grinding surface 5 with which the curved lateral surface 3 on the tapered roller 2 can be ground.
  • the device 1 comprises a holding device 6 for holding the tapered roller 2 during the grinding of the crowned curved surface 4.
  • the holding device 6 is designed as a plurality of rotatable control disks 8, which are arranged adjacent to one another in a row.
  • the control disks are rotatably mounted and rotate together in a second direction of rotation R2, which is directed opposite to the first direction of rotation R1.
  • Each control disk 8 has a convexly profiled peripheral feed surface 9 on which the tapered roller 2 can be arranged and stored.
  • Each control disk 8 and/or each peripheral feed surface 9 is formed from a ceramic, resin-bonded or metallic material.
  • the spherically curved lateral surface 3 on the tapered roller 2 can be manufactured largely without geometric restrictions.
  • the device 1 comprises a dressing device 10 for dressing the grinding device 4 and the holding device 6.
  • the dressing device 10 is designed as a standing dressing device. Alternatively, it can be designed as a rotating dressing device.
  • the device 1 also includes a control device 11 for controlling the dressing device 10.
  • the control device 11 can be designed, for example, as an NC control.
  • the dressing device 10 is intended to profile, sharpen and/or calibrate the peripheral grinding surface 5 of the grinding wheel 7. This can also be done during grinding of the outer surface 3 of the tapered roller 2 in order to avoid blunting.
  • the dressing device 10 is intended to give the circumferential feed surface 9 of the control disk 8 a convex profile, particularly if the control disk 8 and/or the circumferential feed surface 9 is/are formed from the ceramic or synthetic resin-bonded material.
  • the convex profiling of the peripheral feed surface 9 by the dressing device 10 takes place before the control wheel 8 is used in the device 1 as the holding device 6.
  • the regulating wheel acts as a damping element, which enables the use of ceramic-bonded grinding wheels.
  • control disk 8 and/or the peripheral feed surface 9 is/are formed from the metal-bonded material, the concave profile is introduced into the circumferential feed surface 9 of the control disk 8 by wire erosion.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fertigung einer ballig gekrümmten Mantelfläche an einem Wälzkörper für ein Wälzlager und ein Verfahren zur Fertigung der ballig gekrümmten Mantelfläche an dem Wälzkörper. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Bearbeitung mindestens einer Regelscheibe der Vorrichtung.
  • Mantelflächen von Wälzkörpern, z.B. Rollen, werden üblicherweise schleifend bearbeitet. Es ist bekannt, zum Schleifen eine Schleifeinrichtung mit einer gekrümmten Schleiffläche einzusetzen, wie es beispielsweise in der Druckschrift CN 103 821 828 A offenbart ist.
  • Zur Fertigung von Nadelrollen mit einer gekrümmten Mantelflächen wird in der Druckschrift CN 105 033 786 A vorgeschlagen, die Nadelrollen auf einer gekrümmten Platte anzuordnen und zu schleifen.
  • Es ist auch bekannt, eine Kegelrolle auf einer sogenannten Höckerscheibe anzuordnen und diese dadurch einer Schleifscheibe zum Schleifen einer gekrümmten Mantelfläche zuzuführen.
  • In der deutschen Auslegeschrift Nr. 11 79 826 ist eine Maschine zum spitzenlosen Schleifen runder Werkstücke beschrieben. Diese weist eine Schleif- und eine Regelscheibe sowie ein um einen ortsfesten Punkt schwenkbares Werkstückauflageprisma auf, in dem das Werkstück an zwei Stellen aufliegt. Die Figur 5 des Dokuments zeigt eine Herstellung von Kegelrollen unter Verwendung einer Schleifscheibe mit einer ebenen Schleiffläche und einer Regelschnecke mit Höckern. Die Figur 6 des Dokuments zeigt eine Herstellung von Tonnenrollen unter Verwendung einer konkaven Schleiffläche und einer Regelscheibe mit Höckern.
  • Die US 2 409 320 A beschreibt ein Schleifverfahren und eine Schleifvorrichtung zur Bearbeitung von Wälzkörpern mit einer mittig konvex und an den Enden konkav gekrümmten Mantelfläche. Dabei ist eine erste Schleifscheibe mit einer konkav geformten Oberfläche und eine erste Regelscheibe mit einer konvex geformten Oberfläche vorgesehen, um die Mantelfläche eines Wälzkörpers an den beiden Enden des Wälzkörpers konkav auszubilden. Weiterhin ist eine zweite Schleifscheibe mit einer konvex ausgebildeten Oberfläche und eine zweite Regelscheibe mit einer konkav ausgebildeten Oberfläche vorgesehen, um die Mantelfläche eines Wälzkörpers mittig, also zwischen den beiden Enden, konkav auszubilden. Eine angeschrägte Schneide stützt den zu bearbeitenden Wälzkörper zwischen der jeweiligen Schleifscheibe und jeweiligen Regelscheibe ab.
  • Die DE 517 148 C offenbart ein Verfahren zum spitzenlosen Schleifen von Rollen mit konkaver oder konvexer Mantellinie sowie zum Abfasen zylindrischer Rollen. Dabei wird ein Werkstück axial in Bogenbahn zwischen einem Schleiforgan und einem Steuerorgan durchgefördert, die ein Gegenbild voneinander darstellende gekrümmte Werkstückserfassungsflächen aufweisen. Ein dem Schleifmaul folgender Werkstückträger in Form eines gekrümmten Werkstückauflagelineals ist oben flach ausgebildet und weist Eintrittsführungen und Austrittsführungen für das Werkstück auf.
  • Die US 2 795 900 A beschreibt eine Maschine zum Schleifen und Honen tonnenförmiger Rollen. Eine Schleifscheibe mit einer konkaven Schleifoberfläche und eine Regelscheibe mit einer kugeligen Oberfläche sind vorhanden. Weiterhin ist ein runder Käfig mit Taschen zur Aufnahme von Wälzkörpern vorgesehen, der sich mit einer Welle mitdreht. Ein Wälzkörper wird mittels eines Kanals oder einer Laufbahn in eine Tasche des Käfigs geladen und mittels des rotierenden Käfigs zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe hindurchgeführt.
  • Die US 2 930 373 A offenbart ein Verfahren zum spitzenlosen Schleifen von Rollen. Die dazu eingesetzte Schleifmaschine weist eine Schleifscheibe mit konkaver Schleiffläche und eine Regelscheibe mit konvexer Oberfläche auf. Weiterhin ist eine Abrichtvorrichtung für die Schleifscheibe und eine weitere Abrichtvorrichtung für die Regelscheibe vorhanden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine alternative Vorrichtung und ein alternatives Verfahren zur Fertigung einer gekrümmten Mantelfläche an einem Wälzkörper in Form einer Kegelrolle bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Verfahren zur Fertigung der gekrümmten Mantelfläche mit den Merkmalen des Anspruchs 5 und durch ein Verfahren zur Bearbeitung mindestens einer Regelscheibe der Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
  • Es wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die zur gleichzeitigen Fertigung jeweils einer ballig gekrümmten Mantelfläche, an mehreren Wälzkörpern für ein Wälzlager ausgebildet ist. Der Wälzkörper ist dabei als eine Kegelrolle ausgebildet, die in einem Kegelrollenlager integrierbar ist.
  • Die Vorrichtung umfasst eine Schleifeinrichtung, die zum Schleifen der ballig gekrümmten Mantelfläche an dem Wälzkörper ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist die Schleifeinrichtung als eine Schleifscheibe mit einer konkav profilierten Umfangsschleiffläche ausgebildet.
  • Weiterhin umfasst die Vorrichtung mindestens eine Halteeinrichtung, die zum Halten des Wälzkörpers bei und/oder während einer Schleifbearbeitung durch die Schleifeinrichtung ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist die Halteeinrichtung auch zur Zuführung der Wälzkörper zu der Schleifeinrichtung ausgebildet.
  • Die mindestens eine Halteeinrichtung ist als mindestens eine Regelscheibe mit einer konvex profilierten Umfangszuführfläche ausgebildet. Dabei weist die Vorrichtung mehrere benachbart zueinander angeordnete, insbesondere drehfest, miteinander verbundene Regelscheiben zur gleichzeitigen Fertigung mehrerer Wälzkörper mit der ballig gekrümmten Mantelfläche auf.
  • Bei der Anordnung der Kegelrolle auf einer sogenannten Höckerscheibe als Halteeinrichtung zum Schleifen der Mantelfläche ist eine mögliche Krümmung oder Balligkeit der Mantelfläche, insbesondere aufgrund eines Eigengewichts der Kegelrolle, fertigungstechnisch beschränkt. Dadurch kann die Kegelrolle nur mit geometrischen Einschränkungen gefertigt werden.
  • Vorteilhaft an der konvex profilierten Umfangszuführfläche der mindestens einen Regelscheibe ist, dass diese Einschränkungen bei Anordnung des Wälzkörpers auf der konvex profilierten Umfangszuführfläche, um die Mantelfläche gekrümmt zu schleifen, überwunden und/oder reduziert werden können.
  • Erfindungsgemäß sind die Regelscheiben und/oder die konvex profilierte Umfangszuführflächen aus einem keramischen, kunstharzgebundenen oder metallischen Werkstoff gebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Umfangszuführfläche, insbesondere wenn sie aus dem keramischen oder kunstharzgebundenen Werkstoff gebildet ist, durch mindestens eine Abrichteinrichtung der Vorrichtung, z.B. durch eine oder mehrere Abrichteinrichtungen, konvex profiliert werden kann. Zum Abrichten der Halteeinrichtung, insbesondere der mindestens einen Regelscheibe, umfasst die Vorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Steuerungseinrichtung, die zur Ansteuerung der mindestens einen Abrichteinrichtung ausgebildet ist. Insbesondere kann es sich bei der Steuerungseinrichtung um eine NC-Steuerung handeln.
  • Die mindestens eine Abrichteinrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet und vorgesehen, die Schleifeinrichtung abzurichten, insbesondere die Umfangsschleiffläche der Schleifscheibe konkav zu profilieren, zu kalibrieren und/oder zu schärfen. Beispielsweise ist die Abrichteinrichtung als eine rotierbare Abrichtrolle oder als ein stehendes Abrichtwerkzeug ausgebildet. Optional weist die mindestens eine Abrichteinrichtung einen Belag aus Diamant oder Bornitrid (CBN) auf, sodass Material an der Halteeinrichtung und an der Schleifeinrichtung abgetragen werden kann und dadurch das konvexe bzw. konkave Profil eingebracht werden kann.
  • Dadurch dass die mindestens eine Abrichteinrichtung nicht nur zum Abrichten der Schleifeinrichtung vorgesehen ist, sondern auch zur Profilierung der Halteeinrichtung, kann in vorteilhafter Weise auf eine zusätzliche Bearbeitungsmaschine zur Bearbeitung der Umfangzuführfläche, z.B. auf eine Schleif- oder Hartdrehmaschine, verzichtet werden. Ein aufwendiges Handling der Regelscheibe von der zusätzlichen Bearbeitungsmaschine zu der Vorrichtung kann dadurch vermieden werden. Dies kann folglich zu Kosteneinsparungen führen.
  • Für den Fall, dass die Halteeinrichtung, insbesondere die mindestens eine Regelscheibe, aus dem metallischen Werkstoff gebildet ist, ist es bevorzugt, dass das konvexe Profil an der Zuführumfangsfläche der mindestens einen Regelscheibe durch Drahterodieren eingebracht ist.
  • Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Fertigung einer ballig gekrümmten Mantelfläche an einem Wälzkörper in Form einer Kegelrolle für ein Wälzlager mit der Vorrichtung nach der bisherigen Beschreibung und/oder nach den Ansprüchen 1 bis 4.
  • Im Rahmen des Verfahrens wird der Wälzkörper auf der konvex profilierten Umfangszuführfläche der mindestens einen Regelscheibe angeordnet. Dabei wird der Wälzkörper auf diese Weise der Schleifeinrichtung zugeführt. Die ballig gekrümmte Mantelfläche wird sodann geschliffen, und zwar mittels der konkav profilierten Umfangsschleiffläche der Schleifscheibe. Bevorzugt ist im Rahmen des Verfahrens, dass die mindestens eine Regelscheibe und die Schleifscheibe während des Schleifens der gekrümmten Mantelfläche gegenläufig rotiert werden und/oder rotieren.
  • Ein Verfahren zur Bearbeitung der mindestens einen Regescheibe, wie sie in der bisherigen Beschreibung und/oder in einem der Ansprüche 1 bis 4 beschrieben ist, bildet einen weiteren Gegenstand der Erfindung.
  • Im Rahmen des Verfahrens wird die Umfangszuführfläche der mindestens einen Regelscheibe mittels der Abrichteinrichtung der Vorrichtung bearbeitet und/oder konvex profiliert, insbesondere wenn die mindestens eine Regelscheibe und/oder die Umfangszuführfläche aus dem keramischen oder kunstharzgebundenen Werkstoff gebildet ist/sind. Vorzugsweise steuert die Steuerungseinrichtung die Abrichteinrichtung dazu an, die Umfangszuführfläche der mindestens einen Regelscheibe konvex zu profilieren.
  • Alternativ ist es im Rahmen des Verfahrens möglich, dass die Umfangszuführfläche der mindestens einen Regelscheibe durch Drahterodieren bearbeitet und/oder konvex profiliert wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die mindestens eine Regescheibe und/oder die Umfangszuführfläche aus dem metallgebundenen Werkstoff gebildet ist/sind.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
    • Figur 1
    eine Vorrichtung aus dem Stand der Technik mit einer Höckerwalze als Zuführ- und Haltevorrichtung und einer Schleifeinrichtung zur Fertigung einer Kegelrolle mit einer gekrümmten Mantelfläche;
    Figur 2
    eine Vorrichtung mit einer Regelscheibe als Zuführ- und Haltevorrichtung und mit einer Schleifeinrichtung zur Fertigung eines Wälzkörpers mit einer gekrümmten Mantelfläche.
  • In Figur 1 ist eine Vorrichtung 50 aus dem Stand der Technik dargestellt, die zur Fertigung einer gekrümmten, insbesondere balligen Mantelfläche 52 an einer Kegelrolle 51 ausgebildet ist. Die Vorrichtung 50 umfasst eine Schleifeinrichtung 53 und mehrere rotierbare Höckerwalzen 55, die benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet sind und gemeinsam rotieren. Jede Höckerwalze 55 weist in einem Längsschnitt zwei Höcker 56 auf, auf denen die Kegelrolle 51 aufliegt. Die Schleifeinrichtung 53 ist als eine rotierbare Schleifscheibe mit einer Schleiffläche 54 ausgebildet. Die Schleifscheibe und die Höckerwalzen 55 rotieren in gegenläufige Richtungen.
  • Jede Höckerwalze 55 bildet eine Halteeinrichtungen für genau eine Kegelrolle 51, die auf der Höckerwalze 55 angeordnet ist und dadurch mit der Schleiffläche 54 in Kontakt gebracht ist. Die Kegelrolle 51 rotiert mit der Höckerwalze 55 und wird dabei durch die Schleiffläche 54 der Schleifscheibe geschliffen, sodass die gekrümmte Mantelfläche 52 gefertigt wird.
  • Eine herstellbare Krümmung oder Balligkeit der Mantelfläche 52 an der Kegelrolle 51 ist mit der Vorrichtung 50 aus dem Stand der Technik fertigungstechnisch, insbesondere aufgrund der Anordnung auf der Höckerwalze 55 und aufgrund eines Eigengewichts der Kegelrolle, beschränkt. Es müssen deshalb geometrische Einschränkungen bei der Krümmung oder Balligkeit der Mantelfläche hingenommen werden.
  • In Figur 2 ist eine Vorrichtung 1 gezeigt, die zur Fertigung einer ballig gekrümmten Mantelfläche 3 an einem Wälzkörper 2 für ein Wälzlager ausgebildet ist. Der Wälzkörper ist als eine Kegelrolle 2 ausgebildet. Mit der Vorrichtung 1 können die fertigungstechnischen Einschränkungen der Vorrichtung 50 aus Figur 1 reduziert oder sogar überwunden werden.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst eine Schleifeinrichtung 4, die als eine, in eine erste Rotationsrichtung R1 rotierbare Schleifscheibe 7 ausgebildet ist. Die Schleifeinrichtung 4 weist eine konkav profilierte Umfangsschleiffläche 5 auf, mit der die gekrümmte Mantelfläche 3 an der Kegelrolle 2 geschliffen werden kann.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst eine Halteeinrichtung 6 zum Halten der Kegelrolle 2 während des Schleifens der ballig gekrümmten Mantelfläche 4.
  • Die Halteeinrichtung 6 ist als eine Mehrzahl an rotierbaren Regelscheiben 8 ausgebildet, die benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet sind. Die Regelscheiben sind rotierbar gelagert und rotieren gemeinsam in eine zweite Rotationsrichtung R2, die entgegengesetzt zu der ersten Rotationsrichtung R1 gerichtet ist. Jede Regelscheibe 8 weist eine konvex profilierte Umfangszuführfläche 9 auf, auf der die Kegelrolle 2 anordbar ist und gelagert werden kann. Jede Regelscheibe 8 und/oder jede Umfangszuführfläche 9 ist aus einem keramischen, kunstharzgebundenen oder metallischen Werkstoff gebildet.
  • Aufgrund der Lagerung auf der konvex profilierten Umfangszuführfläche 9 kann die ballig gekrümmte Mantelfläche 3 an der Kegelrolle 2 weitestgehend geometrisch einschränkungsfrei gefertigt werden.
  • Wie in Figur 3 gezeigt, umfasst die Vorrichtung 1 eine Abrichteinrichtung 10 zum Abrichten der Schleifeinrichtung 4 und der Halteeinrichtung 6. Die Abrichteinrichtung 10 ist als eine stehende Abrichteinrichtung ausgebildet. Sie kann alternativ als eine rotierende Abrichteinrichtung ausgebildet sein. Die Vorrichtung 1 umfasst außerdem eine Steuereinrichtung 11 zur Ansteuerung der Abrichteinrichtung 10. Die Steuereinrichtung 11 kann z.B. als eine NC-Steuerung ausgebildet sein.
  • Die Abrichteinrichtung 10 ist dazu vorgesehen, die Umfangsschleiffläche 5 der Schleifscheibe 7 zu profilieren, zu schärfen und/oder zu kalibrieren. Dies kann zur Vermeidung einer Abstumpfung auch während des Schleifens der Mantelfläche 3 der Kegelrolle 2 erfolgen.
  • Außerdem ist die Abrichteinrichtung 10 dazu vorgesehen, die Umfangszuführfläche 9 der Regelscheibe 8 konvex zu profilieren, insbesondere wenn die Regelscheibe 8 und/oder die Umfangszuführfläche 9 aus dem keramischen oder kunstharzgebundenen Werkstoff gebildet ist/sind. Die konvexe Profilierung der Umfangszuführfläche 9 durch die Abrichteinrichtung 10 erfolgt vor dem Einsatz der Regelscheibe 8 in der Vorrichtung 1 als die Halteeinrichtung 6.
  • Vorteilhaft ist, dass zur Profilierung der Umfangszuführfläche 9 keine zusätzliche Bearbeitungsmaschine, z.B. Schleif- oder Hartdrehmaschine, benötigt wird, sondern die bereits vorhandene Abrichteinrichtung 10 eingesetzt werden kann. Dies spart Kosten für die Anschaffung der zusätzlichen Bearbeitungsmaschine und verringert in vorteilhafter Weise einen Handlings- und Verwaltungsaufwand für die Profilierung der Umfangszuführfläche 9 der Regelscheibe 8 und für den Transport der Halteeinrichtung 6 zu der Vorrichtung 1.
  • Durch den Einsatz von keramischen - bzw. kunstharzgebundenen Regelscheiben können fremderregte Schwingungen, die prozessbedingt im Kraftdreieck Schleifscheibe - Regelscheibe - Auflageschiene entstehen, eliminiert werden. Hierbei wirkt die Regelscheibe als dämpfendes Glied, was den Einsatz von keramisch gebunden Schleifscheiben ermöglicht.
  • Für den Fall, dass die Regelscheibe 8 und/oder die Umfangszuführfläche 9 aus dem metallgebundenen Material gebildet ist/sind, wird das konkave Profil durch Drahterodieren in die Umfangszuführfläche 9 der Regelscheibe 8 eingebracht.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Kegelrolle, Wälzkörper
    3
    Mantelfläche
    4
    Schleifeinrichtung
    5
    konkav profilierte Umfangsschleiffläche
    6
    Halteeinrichtung
    7
    Schleifscheibe
    8
    Regelscheibe
    9
    konvex profilierte Umfangszuführfläche
    10
    Abrichteinrichtung
    11
    Steuerungseinrichtung
    50
    Vorrichtung aus dem Stand der Technik
    51
    Kegelrolle
    52
    Mantelfläche
    53
    Schleifeinrichtung
    54
    Schleiffläche
    55
    Höckerwalze
    56
    Höcker
    R1
    erste Rotationsrichtung
    R2
    zweite Rotationsrichtung

Claims (8)

  1. Vorrichtung (1) zur gleichzeitigen Fertigung jeweils einer ballig gekrümmten Mantelfläche (3) an mehreren Wälzkörpern (2) in Form von Kegelrollen für ein Wälzlager,
    mit einer Schleifeinrichtung (4) zum Schleifen der ballig gekrümmten Mantelfläche (3) und mit mindestens einer Halteeinrichtung (6) zum Halten der Wälzkörper (2) bei und/oder während einer Schleifbearbeitung durch die Schleifeinrichtung (4),
    wobei die mindestens eine Halteeinrichtung (6) mehrere Regelscheiben (8) aufweist, die benachbart zueinander in einer Reihe angeordnet sind, wobei die Halteeinrichtung (6) zur Zuführung der Wälzkörper (2) zu der Schleifeinrichtung (4) ausgebildet ist und wobei jede Regelscheibe (8) mit einer konvex profilierten Umfangszuführfläche (9) ausgebildet ist, wobei die Regelscheiben (8) und/oder die Umfangszuführflächen (9) aus einem keramischen, kunstharzgebundenen oder metallischen Werkstoff gebildet sind und wobei die Schleifeinrichtung (4) eine Schleifscheibe (7) mit einer konkav profilierten Umfangsschleiffläche (5) ist.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung mindestens eine Abrichteinrichtung (10) zum Schärfen und/oder Kalibrieren der Umfangsschleiffläche (5) der Schleifscheibe (7) und/oder zum Profilieren der Umfangsschleiffläche (5) der Schleifscheibe (7) und/oder der Umfangszuführflächen (9) der Regelscheiben (8) umfasst.
  3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Umfangsschleiffläche (5) der Schleifscheibe (7) mittels der mindestens einen Abrichteinrichtung (10) konkav profiliert ist und/oder dass die Umfangszuführflächen (9) der Regelscheiben (8) mittels der mindestens einen Abrichteinrichtung (10) konvex profiliert sind.
  4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Vorrichtung (1) eine Steuerungseinrichtung (11) zur Ansteuerung der mindestens einen Abrichteinrichtung (10) umfasst.
  5. Verfahren zur Fertigung einer ballig gekrümmten Mantelfläche (3) an einem Wälzkörper (2) in Form einer Kegelrolle für ein Wälzlager mit der Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Wälzkörper (2) auf der konvex profilierten Umfangszuführfläche (9) einer Regelscheibe (8) angeordnet wird und an dem Wälzkörper (2) die ballig gekrümmte Mantelfläche (3) geschliffen wird.
  6. Verfahren zu Bearbeitung einer Regelscheibe (8) nach Anspruch 5, wobei die Umfangszuführflächen (9) der Regelscheiben (8) mittels der mindestens einen Abrichteinrichtung (10) bearbeitet und/oder konvex profiliert werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Steuerungseinrichtung (11) die mindestens eine Abrichteinrichtung (10) dazu ansteuert, die Umfangszuführflächen (9) der Regelscheiben (8) konvex zu profilieren.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Umfangszuführflächen (8) der Regelscheiben (8) durch Drahterodieren bearbeitet und/oder konvex profiliert wird.
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