JP2827169B2 - 円筒状及び球状表面の倣い研削方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、特許請求の範囲第１項から第５項までに記
載されたベルト研削装置による円筒状及び球状表面の倣
い研削方法及びこの方法を実施する研削装置に関するも
のである。

（従来の技術） この種の公知の研削装置では、砥石による研削装置が
使用され、その際曲面の形状はカムによって制御される
砥石を介して形成される。そのような砥石ではシリンダ
表面に当接する砥石の縁により加工されたシリンダ表面
に条溝の生成が避けられない。著しく磨耗したものでは
表面の旋削も必要であり、一方続いて均一化及び精密研
削が行われなければならない。

それによって一般に複数の加工工程が必要とされる。
更に旋削及び追加の研削によって多くの材料が除去さ
れ、それによって処理されるべきシリンダの寿命が減少
される。

僅かに凸面縁を有するシリンダ端でそのような加工は
特別に困難にかつコスト高に形成され、その際この部分
の研削のための特別な装置が必要である。

更に加熱されたシリンダの放射熱から護られない旋削
機械または研削機械を長い時間に亘って予熱することが
必要である。

この種の装置はドイツ国特許公開公報第3639264号か
ら公知である。その装置では柱の間に配設された２つの
ブラケットの間に支持体及びその上に球状表面精度の目
標値に相応した案内レールとして形成された調整可能な
倣い型が設けられている。倣い型及び支持体に研削ベル
ト駆動装置を備えたベルト研削装置、軸線方向に移動可
能な案内ブッシュを備えた調整装置を備えた横送りスラ
イダ及びクランプ装置が配設されている。

しかし一般に磨耗したシリンダ表面の精密研削の際に
存在する欠点は、先ずシリンダ表面に突出する部分面が
除去されることに見られる。加熱されたシリンダでは加
工されたシリンダ表面と加工されてないシリンダ表面と
の間の相異なる放熱状態が生じ、この状態は加工された
部分面と加工されてない部分面との間に生じるシリンダ
壁における相異なる膨張差に繋がる。

（発明の課題） 本発明の課題は、高い加工精度を達成しかつ僅かな材
料除去で短い研削時間かつそれによってシリンダの長い
寿命を可能にするために、成形研削工程において粗いシ
リンダ部分表面と滑らかに摩耗したシリンダ部分表面と
の間のそのように大きな膨張差を回避することを課題の
基礎とする。

（課題の解決のための手段） この課題は特許請求の範囲第１項から第５項までに記
載された構成によって解決される。

（発明の効果） 本発明による方法の利点は、仕上げ工程としての精密
研削工程に１つの予備研削工程が前置され、この予備研
削工程において研削ベルトが所定の押圧力の下にシリン
ダ表面に、倣い型と接触ローラとの間の調整可能な遊隙
をもって押圧され、その結果シリンダ表面はその幾何学
的大きさとは無関係に均一に研削されることにある。そ
れによって均一な熱分配従って、特にラジアル方向にお
いて重要なシリンダ表面の均一な膨張も確保され、それ
によって仕上げ工程により精密なシリンダが得られる。

その他僅かな材料除去を伴う短い研削時間、従って加
工されるべきシリンダの長い寿命及び研削ベルトの節約
も得られる。

ベルトによる研削装置では調整装置によってシリンダ
表面の研削ベルトの通常の横送りの他に追加的に倣い型
と接触ローラとの間の調整可能な遊隙移動が行われ、そ
の際シリンダ表面45′における凹凸に好適に応動させる
ために、遊隙移動量をストッパ32、37に対して駆動体3
3、34の両側に振り分けて、即ちx/2＝ｘ′/2に調整する
こともできる。

支持体は特別な加熱板によって加工されるべきシリン
ダ表面に対して遮断され、それによって支持体の変形は
回避され、このことは加工されるシリンダの高精度に繋
がりかつさもなければ必要な研削装置の時間のかかる予
熱が不要とされることができる。

本発明の実施例は図面に示されている。

（実施例） 第１図及び第２図によれば９で機械架台が表わされ、
機械架台９には基板３上に支持体４を保持するためのブ
ラケット２が設けられている。支持体４上に一方では支
持ローラ８と協働する案内レール７が、そして他方では
倣い型10が配設されている。支持部11が収容部12によっ
て支持体４上に固定されており、その際支持部11に倣い
型10が支持されている（第１図には横断面のみが示され
ている）。各収容部12はこれに作用する調整ねじ13（ね
じ軸線のみを示す）を有し、調整ねじ13によって倣い型
10がその軸線延在部に亘って所定の目標寸法に相応し
て、特にシリンダ表面に相応して位置適合されることが
でき、従って倣い型10はシリンダ45の全長に亘って研削
されるべき表面45′の目標輪郭を有する。支持体４は研
削されるべきシリンダ表面45′に対してホルダー６上に
配設された断熱板５によって遮断されている。

案内レール７上には支持ローラ８を介して縦送りスラ
イダ19が移動可能に収容されており、縦スライダ19上に
は縦スライダ19の移動方向と交差する方向に移動可能な
横送りスライダ18が配設されている。案内ブッシュ20は
倣い型10上を滑り、それによって伝動装置15を備えた駆
動モータ14及び歯車16並びに歯車16と噛み合うラック1
6′によって、駆動モータ24によって駆動される研削ベ
ルト21用の駆動ローラ22及び接触ローラ23を備えた横送
りスライダ18が縦スライダ19の縦送り運動により研削さ
れるべきシリンダ表面45′に沿ってシリンダ45の軸線方
向の往復研削行程を行う。

案内ブッシュ20の自動調心は、調整可能なホルダー26
に配設された接触ローラ23が各位置でシリンダ45に対し
て接線方向に位置し、研削された条溝のない滑らかなシ
リンダ表面45′が得られることを保証する。接触ローラ
23のための調整可能なホルダー26は案内ブッシュ20と関
連しており、それによって倣い型10の所定の目標輪郭に
よる研削されるべきシリンダ表面45′に対する自動的な
適合が行われる。

保護カバー25と共に研削ベルト21の作動位置はクラン
プシリンダユニット27′、モータヨーク及び横送りスラ
イダ18に配設された支承部から成るクランプ装置27の調
整ねじ28を介して調整される。ベルト研削−接触ローラ
23のシリンダラジアル方向の移動は調整装置30により調
整可能な横送りスライダ18で行われる。

除去される切屑の吸引のために吸引ノズル、中間部材
及び吸引ホースから形成された吸引装置29が設けられて
いる。

第３図には中間部材38を介して横送りスライダ18に固
定された調整装置30が示されている。調整可能なストッ
パリング32を備えた精密ねじスピンドル31が設けられて
おり、精密ねじスピンドル31は内ねじ40中にかつ接触ロ
ーラ23とは反対側に向けられたスピンドル端31′の領域
で横送りスライダ18の端に装着される軸受33に支承され
ている。倣い型10と接触ローラ23との間における剛固な
結合の調整のために、調整装置30にその中間部材38に当
接する目盛（図示しない）を備えたリング35が設けられ
ており、リング35はハンドル39′を備えたスリーブ39に
よってゴムリング36を介して回転連行されかつ横送りス
ライダ18のハンドル39′の操作により加工されるべきシ
リンダ表面45′に対する接触ローラ23の正確な横送りを
可能にする。ゴムリングによる嵌合締め付け力にうちか
ってリング35は中間部材38に対して一般に０−目盛位置
に調整されることができる。ホルダー42によって横送り
スライダ18に固定されていて横送りライダ18と縦送りス
ライダ19との間で送り軸線に作用する予圧装置43が配設
されており、予圧装置43は、例えば空気圧シリンダ、液
体シリンダ又は圧縮ばねによって構成されかつ調整装置
30のハンドル39′の操作により横送りスライダ18をシリ
ンダ表面45′の方向に又はこれとは反対の方向に付勢可
能である。

縦送りスライダ19と横送りスライダ18とを連結する調
整装置30は、横送りスライダ18の送り方向に延びる滑動
体としての精密ねじスピンドル31に沿って、２つのスト
ッパリング32、37の間における遊隙ｘ又はｘ′だけ移動
可能である駆動体としての軸受33及びクランプリング34
を横送りスライダ18の端に有し、倣い型10と接触ローラ
23との間における遊隙の調整のためのフランジ付きリン
グの形に形成された一方のストッパリング32はクランプ
リング34の下方で精密スピンドル31上に位置し、その際
予備研削工程においては、調整装置30のハンドル39′の
操作により倣い型10と接触ローラ23との間における遊隙
を０〜ｘに、即ち一方のストッパリング32と軸受33との
間に遊隙を０かつ他方のストッパリング37とクランプリ
ング34との間に遊隙が一定値ｘ′になるようにセットさ
れかつ予圧装置43がシリンダ表面45′の方向に付勢さ
れ、それによって予備研削工程中前記一方の遊隙は０〜
ｘの間、他方の遊隙はｘ′〜０の間で変動可能であり、
そして第１成形研削工程においては調整装置30のハンド
ル39′の操作により倣い型10と接触ローラ23との間にお
ける遊隙が残り、即ち一方のストッパリング32と軸受33
との間に遊隙が存在しかつ他方のストッパリング37とク
ランプリング34との間の遊隙が０になるようにセットさ
れかつ予圧装置43がシリンダ表面45′と反対方向に付勢
され、それによって第１成形研削工程中前記一方の遊隙
は一定値ｘ、他方の遊隙は０で不変である。精密スピン
ドル31の遊隙は、好ましくは第３図に一点鎖線で示した
ストッパ32と駆動体33との間及びストッパ37と駆動体34
との間において駆動体33、34に対して両側に振り分けて
遊隙の一定値x/2＝ｘ′/2に調整され得る。

第３図に実線で示す位置では倣い型10と接触ローラ23
との間における剛固な結合を形成する、そのわけは一方
のストッパリング32と横送りスライダ18の端のクランプ
リング34との間の遊隙が０であり、予圧装置43の付勢方
向がシリンダ表面45′とは反対方向であるからでありか
つこれは仕上げ研削工程、従って第１成形工程及び第２
成形工程において実施される。一方予備研削工程におい
ては図３とは異なり、倣い型10と接触ローラ23との間に
おける弾性的な結合を形成し、その際、一方のストッパ
リング32と横送りスライダ18の端部のクランプリング34
との間の遊隙ｘ′が残り、他方のストッパリング37と横
送りスライダ18の端部の軸受33との間の遊隙が０にセッ
トされかつ予圧装置43がシリンダ表面45′の方向に付勢
され、それによって予備研削工程中前記一方の遊隙が０
〜ｘの間、他方の遊隙はｘ′〜０の間で変動可能であ
る。本発明によれば、予備研削工程と成形工程である第
１及び第２研削工程の間の切換えが上記のように行われ
る。

次に本発明の運転方法を第１図〜第３図に基づいて説
明する。

例えば製紙機械での運転中、不規則な表面摩耗を有し
かつシリンダ45の表面45′に高い温度では合成樹脂、
油、塗料残滓等の種々の分子から成る表面層、いわゆる
コーティングが施された加工されるべきシリンダ45は特
定の温度に加熱されかつ所定の回転速度にされる。ベル
ト研削装置１がシリンダ45に対して、従ってシリンダ表
面45′に対して僅かな距離をもった出発位置にもたらさ
れた後に、粗い研削ベルト21は、研削ベルト駆動装置2
2、23、24によって研削条件としての所定の走行速度に
駆動されかつ予め設定された研削工程において所定の押
圧力の下に加工されるべきシリンダ45の表面45′に、不
規則なシリンダ表面45′がその大きさに無関係に除去さ
れ、この間倣い型10と接触ローラ23との間に遊隙が第３
図に対する記載に相応して調整されかつ予圧装置43の作
用、例えば空気圧シリンダの作用によってシリンダ表面
45′に対するラジアル方向の研削の際に接触ローラ23の
遊隙内移動が行われるという方法で移動可能に押圧され
ることができる。

ベルト研削装置１は電動モータ14、15によって調整可
能な倣い型10に、加工されるべきシリンダ表面45′全体
がカバーされる研削ベルト走行軌道において除去される
ように軸線方向に送られる。前記表面層がシリンダ表面
45′から研削して除去されるや否や、ベルト研削装置１
上の押圧状態は、次の研削工程においてより精密な研削
に、倣い型10と接触ローラ23との間における、第３図に
対する記載で既に説明したような、調整装置30による横
送りスライダ18との調整可能な接触が得られるように変
えられる。ベルトによる研削装置１は往復縦送り行程が
行われ、即ち前記研削行程において、軸線方向において
シリンダ45の全長に亘って運動し、その際各研削行程の
後に調整装置30によってシリンダ表面45′に対する接触
ローラ23の相応した確定した横送りが実施される。研削
ベルト21の摩耗後にその研削ベルトの交換は調整装置30
による横送りスライダ18の相応した横送りの下に行われ
る。調整装置30を備えたベルト研削装置１の相応した行
われる伴う研削行程並びに研削ベルト21の交換は、シリ
ンダ45が倣い型10によって軸線方向において所定の成形
かつ真円が得られるまで繰り返される。より精密な研削
ベルト21の使用によって研削行程は最後の研削工程、従
って仕上げ研削工程によって完結され、仕上げ工程に必
要な正確かつ相応して精密な円筒表面45′が得られる。

シリンダ表面の所定の不規則性に従って行われ、接触
ローラ23によってシリンダ表面45′に対してラジアル方
向に所定の押圧力の下に接触ローラ23によって圧着され
る研削ベルト21の遊隙移動を備えた本発明による研削工
程によって、均一な加熱従ってシリンダ表面45′のラジ
アル方向における膨張も均一にされ、それによって公知
の方法に比して、短い研削時間で高い加工精度が及び僅
かしか必要でないシリンダ表面除去による材料節約及び
シリンダ45の長い寿命が得られかつ研削ベルト21が節約
されることができる。

本発明による装置は好ましくは油のない、即ち乾式研
削装置として使用される。しかし公知の湿式研削も実施
されることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の正面図、第２図は第１図に
よる装置の平面図、そして第３図は第１図及び第２図に
よる装置の横送りスライダに配設されている調整装置の
縦断面図を示す。 図中符号 １……ベルト研削装置 ４……支持体 ５……断熱板 ７……案内レール 10……倣い型 18……横送りスライダ 19……縦送りスライダ 20……案内レール 21……研削ベルト 22〜24……駆動装置 27′……シリンダユニット 27……クランプ装置 30……調整装置 31……精密ねじスピンドル 31′……スピンドル端 32……ストッパリング 33……軸受 37……ストッパリング 40……内ねじ 43……予圧装置 45……シリンダ 45′……シリンダ表面

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】次の方法ステップが順次行われ、即ち −シリンダ（45）の研削されるべき表面（45′）が研削
   条件の周速度で運転され、 −接触ローラ（23）上を走行するベルト研削装置（１）
   の研削ベルト（21）は駆動装置（22〜24）によって予め
   設定された走行速度にされかつ前記表面（45′）に対し
   て研削位置に案内されその際に調整可能な調整装置（3
   0）によって前記表面（45′）に対して前記研削ベルト
   （21）を調整可能な所定接触関係に圧着させ、 −ベルト研削装置（１）が第１成形研削工程において軸
   線方向に往復縦送り行程をして表面（45′）の全長に亘
   って倣い型（10）に対して平行に走行させられ、 −各研削往復行程後に、調整装置（30）を備えた横送り
   スライダ（18）によって接触ローラ（23）の相応した送
   り運動が行われ、 −研削ベルト（21）の磨耗後に、研削ベルトの交換が行
   われることができ、 −表面（45′）が倣い型（10）により軸線方向に亘って
   予め設定された形状及び正確な円形になるまで、相応し
   た送り運動を伴う研削往復行程並びに研削ベルト（21）
   の交換が繰り返され、 −より精密な研削ベルト（21）の使用によって、第２成
   形研削工程が実施され、それによって仕上げ工程に要求
   される正確かつ相応した精密な表面（45′）が得られ
   る、 ベルト研削装置によって円筒状及び球面状表面を倣い研
   削する方法、特に製紙機械用シリンダ（45）及び軸の再
   研削方法において、 第１成形研削工程に先行する予備研削工程において研削
   ベルト（21）は予め設定された押圧力の下に前記表面
   （45′）に、倣い型（10）と接触ローラ（23）との間に
   おける遊隙（ｘ′又はｘ）の範囲内で移動可能に圧着さ
   れ、その圧着状態は、接触ローラ（23）が倣い型（10）
   とは無関係に前記表面（45′）の非平坦度に倣うことが
   できかつ加工されるべき表面（45′）の表面層の予備研
   削後ベルト研削装置（１）の圧着状態が後続の第１成形
   研削工程において倣い型（10）と接触ローラ（23）との
   間における遊隙のない接触が行われるように、変えられ
   ることを特徴とする前記研削方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の方法を実施するベルト研削
   装置であって、研削されるべき表面（45′）に沿って配
   設された支持体（４）と、その支持体の縦方向に沿って
   移動可能に縦送りスライダ（19）を案内するように支持
   体に設置された倣い型（10）とを備え、縦送りスライダ
   （19）には横送りスライダ（18）が縦送りスライダの移
   動方向と交差する方向に移動可能にかつ調整装置（30）
   によって加工されるべき表面（45′）に対して前進でき
   るように配設されており、その際に横送りスライダ（1
   8）は加工されるべき表面（45′）に面した接触ローラ
   （23）を備えたベルト研削装置（１）を支持している前
   記ベルト研削装置において、 縦送りスライダ（19）と横送りスライダ（18）とを連結
   する調整装置（30）は、横送りスライダ（18）の送り方
   向に延びる滑動体（31）に沿って、２つのストッパ（3
   2、37）の間における遊隙（ｘ′又はｘ）だけ移動可能
   である駆動体（33、34）を有し、その際横送りスライダ
   （18）と縦送りスライダ（19）との間で送り軸線に作用
   する予圧装置（43）が設けられており、この調整装置
   （30）により特にストッパ（37）と駆動体（34）との間
   における遊隙、即ち倣い型（10）と接触ローラ（23）と
   の間における遊隙をなくするようにベルト研削装置
   （１）を調整させて、予備研削工程から第１成形研削工
   程に切換えられ、そして予圧装置（43）は予備研削の際
   に加工されるべき表面（45′）の方向に、そして第１成
   形研削の際にはこれと反対方向に横送りスライダ（18）
   を予圧することを特徴とする前記研削装置。
3. 【請求項３】調整装置（30）が滑動体（31）を形成する
   ねじスピンドルを有し、ねじスピンドルは縦送りスライ
   ダ（19）と結合したねじ部材（40）と横送りスライダ
   （18）と結合した軸受（33）内に支承されておりその際
   に軸受（33）は駆動体として形成されかつねじスピンド
   ル（31）上に配設された２つのストッパ（32、37）の間
   における遊隙（ｘ又はｘ′）だけ移動可能である請求項
   ２記載の研削装置。
4. 【請求項４】予圧装置（43）が空気圧的、液圧的又は弾
   性的に形成されている、請求項２記載の研削装置。
5. 【請求項５】支持体（４）が加工されるべき表面（4
   5′）に対して断熱板（５）によって遮蔽されている、
   請求項２記載の研削装置。