WO2023001324A1 - Production system and method for grinding a first end face of a tapered roller - Google Patents

Production system and method for grinding a first end face of a tapered roller Download PDF

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WO2023001324A1
WO2023001324A1 PCT/DE2022/100399 DE2022100399W WO2023001324A1 WO 2023001324 A1 WO2023001324 A1 WO 2023001324A1 DE 2022100399 W DE2022100399 W DE 2022100399W WO 2023001324 A1 WO2023001324 A1 WO 2023001324A1
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WO
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Prior art keywords
tapered roller
carrier
clamping jaws
roller carrier
face
Prior art date
Application number
PCT/DE2022/100399
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stephan Woiwode
Ulrich HANNOWSKI
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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Classifications

    • 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
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/10—Single-purpose machines or devices
    • B24B7/16—Single-purpose machines or devices for grinding end-faces, e.g. of gauges, rollers, nuts, piston rings

Definitions

  • the present invention relates to a manufacturing system for grinding a first end face of a tapered roller for a roller bearing, comprising at least one tapered roller carrier and a grinding tool, the at least one tapered roller carrier having a central axis and a plurality of clamping jaws designed to be movable relative to one another and in the direction of the central axis, which in a first operating position, the tapered roller can be fixed in the clamping jaws and, in a second operating position, the tapered roller can be removed from or the tapered roller can be inserted into the clamping jaws.
  • the invention also relates to a method for grinding a first face of a tapered roller using such a manufacturing system.
  • Tapered rollers are used in a wide variety of technical applications. There is a continuing need to improve the slack position of tapered rollers with convex faces.
  • a manufacturing system for grinding a first end face of a tapered roller for a rolling bearing comprising at least one tapered roller carrier and a grinding tool, the at least one tapered roller carrier having a central axis and a plurality of clamping jaws designed to be movable relative to one another and in the direction of the central axis, which in a first operating position, the tapered roller can be fixed in the clamping jaws and, in a second operating position, the tapered roller can be removed from or inserted into the clamping jaws.
  • the clamping jaws have a conical inner contour which is designed to correspond to a contour of a lateral surface of the tapered roller, so that in the first operating position of the Clamping jaws a second end face of the tapered roller, which has a second diameter D2, is held in the clamping jaws in a form-fitting manner and the first end face of the tapered roller, which has a first diameter D1, where D1 ⁇ D2, can be arranged protruding from the clamping jaws in the longitudinal extent and through the grinding tool can be processed.
  • the at least one tapered roller carrier can be rotated about its central axis.
  • the small end face of the tapered roller can be machined by grinding in a manner that is favorable in terms of production technology.
  • grinding the small end face it can in particular also be provided with a curvature or profiling.
  • Each tapered roller carrier is preferably designed as an exchangeable module and is arranged on the production system so that it can be exchanged in order to be able to process differently dimensioned conical rolling elements.
  • the rolling bodies can differ in their length, their diameters at the ends and thus also the taper, so that a different design of the clamping jaws is required.
  • the at least one tapered roller carrier preferably has a bolt that can be moved axially by means of the second end face, with displacement of the bolt closing the clamping jaws around the lateral surface of the tapered roller until the first operating position is reached and the bolt locking in the first operating position.
  • the bolt can preferably be disengaged in such a way that the tapered roller can be pushed out of its first operating position into the second operating position by opening the clamping jaws.
  • a plurality of tapered roller carriers are preferably provided on a main workpiece carrier arranged rotatably with respect to the grinding tool, with the tapered roller carriers being arranged on a circular path, and with each tapered roller carrier being rotatable from a loading position via at least one processing position into a removal position.
  • the bolt runs against a ramp that rises in the axial direction during the rotation of the main workpiece carrier, so that the bolt can be displaced in the disengagement direction and causes the tapered roller to be ejected from the tapered roller carrier.
  • the tapered roller can be safely ejected from the tapered roller carrier without an additional externally powered actuator.
  • the advantage that can be realized in this way is that a very precise control of the tapered roller ejection from the tapered roller carrier can be achieved.
  • the bolt can also be displaceable in the release direction by means of an actively connected actuator, in particular by means of a hydraulic cylinder, and the tapered roller can thus be ejected from the tapered roller carrier.
  • the grinding tool is configured in such a way that it exerts an infeed movement that is axial in relation to the axis of rotation of the tapered roller for grinding material removal on the first end face of the tapered roller, whereby a kinematically and actuatorically favorable infeed movement is realized .
  • the object of the invention is also achieved by a method for grinding a first end face of a tapered roller using such a manufacturing system, comprising the following steps: a) providing a first tapered roller carrier in the loading position and transferring the clamping jaws of the first tapered roller carrier to their second operating position, b ) inserting a tapered roller into the clamping jaws of the first tapered roller carrier, c) transferring the clamping jaws of the first tapered roller carrier into their first operating position while fixing the tapered roller in the clamping jaws, d) transferring the first tapered roller carrier into the machining position and grinding the first end face of the tapered roller by the grinding tool, the grinding tool and the first tapered roller carrier rotating around its central axis; e) transferring the first tapered roller carrier into a removal position, transferring the clamping jaws of the first tapered roller carrier into their second operating position, and removing the tapered roller from the clamping jaws.
  • the first tapered roller carrier is preferably rotated by rotating the main workpiece carrier from the loading position into the processing position and from there further into the removal position and is then rotated back into the loading position with the direction of rotation of the main workpiece carrier remaining the same.
  • a second tapered roller carrier and a third tapered roller carrier are preferably arranged during rotation of the main workpiece carrier such that when the first tapered roller carrier is arranged in the loading position, the second tapered roller carrier is in the removal position and the third
  • Tapered roller carriers are arranged in the processing position, and that when the first tapered roller carrier is arranged in the processing position, the second tapered roller carrier is in the loading position and the third
  • Tapered roller carriers are arranged in the removal position, and that when the first tapered roller carrier is arranged in the removal position, the second tapered roller carrier is in the processing position and the third
  • Tapered roller carrier are arranged in the loading position.
  • the method can also be implemented in an advantageous manner such that the first end face of the tapered roller has a contour that deviates from a radial plane, in particular a convex or crowned contour.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a manufacturing system for manufacturing a tapered roller
  • FIG. 2 shows the main workpiece carrier of the manufacturing system in a top view
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of a tapered roller carrier in the open, second operating position (above) and in the closed, first operating position (below),
  • FIG. 4 shows a grinding tool and a tapered roller clamped in a tapered roller carrier in a perspective view (top) and in a cross-sectional view (bottom) in the X-Y plane,
  • FIG. 5 shows the rotatable main workpiece carrier on an actuating disc in a perspective view (top) and in a cross-sectional view with a tapered roller carrier (bottom),
  • Figure 6 shows a tapered roller bearing in a schematic axial section view
  • FIG. 7 shows the machine room of the production system with three schematic representations.
  • Figure 1 shows a perspective view of a production system 11 for producing a tapered roller 1 (compare Figure 3) for a roller bearing 2 (compare Figure 6), comprising three tapered roller carriers 3, a grinding tool 12, an actuating disc 22 and a main workpiece carrier 13.
  • the reference numbers are used in all figures for the same components in the same way.
  • FIG. 1 shows the essential components involved in grinding of the production system 11: the grinding tool 12, the disc-shaped main workpiece carrier 13, the actuating disc 22, a feed system 17, preferably a hose feed system for the tapered rollers 1 to be machined with a cycle system, a parts chute 18 and the three tapered roller carriers 3 arranged on a circular path on the main workpiece carrier 13 each with its three movable clamping jaws 4.
  • the number of tapered roller carriers 3 is designed in the embodiment shown for the number of processing steps, but in principle variable or expandable upwards.
  • the tapered roller carrier 3 are designed as interchangeable modules in order to be able to quickly exchange them for other tapered roller carriers when the dimension of the tapered rollers to be machined changes.
  • the essential processing steps or positions of the tapered roller carrier 3 provided in the production system 11 are loading in a mounting position, processing or grinding in a processing position and unloading in the removal position.
  • a tapered roller 1 is rotated by the rotational movement of the main workpiece carrier 13 relative to the actuating disc 22 and the grinding tool 12 in succession from the loading position to the processing position and then to the removal position, which is indicated in Figure 1 by a corresponding arrow in the area of the main workpiece carrier 13.
  • the grinding tool 12 is positioned correspondingly to the central axis 19 of the tapered roller carrier 3 or to the axis of rotation of the tapered roller 1 and removes the material via an axial infeed movement, see arrow.
  • the parts chute 18 is arranged below the tapered roller carrier 3 in the direction of gravity, so that a tapered roller 1 falls onto the parts chute 18 when a tapered roller carrier 3 is unloaded.
  • the parts chute 18 can have a chain of two pairs of axially parallel cylindrical bodies, which each have an adjustment of their axis of rotation.
  • the tapered rollers 1 accordingly fall into the space between the two cylindrical bodies and align themselves with the large end face above for possible subsequent machining.
  • the configuration of the main workpiece carrier 13 can also be seen clearly from the illustration in FIG.
  • the three tapered roller carriers 3 arranged on a circular path can be rotated about their central axis 19 and are mounted in the main workpiece carrier 13 arranged to be rotatable with respect to the grinding tool 12 .
  • the three tapered roller carriers 3 are arranged equidistantly on the circular path and are driven to rotate about the central axis 19, at least when they are in the machining position.
  • the principle of the grinding process is used here for processing the first end face 7
  • tapered roller carrier 3 and its installation situation are sketched conceptually in section in FIG.
  • the tapered roller carrier 3 is designed as a jaw chuck, preferably as a three-jaw chuck as shown in FIG.
  • the tapered roller 1 has a first face 7 with a first diameter and a second face 6 with a second diameter.
  • the first diameter of the first face 7 of the tapered roller 1 is smaller than the second diameter of the second face 6.
  • the first face 7 and the second face 6 are connected via a lateral surface 8 of the tapered roller 1.
  • the tapered roller carrier 3 has a plurality of clamping jaws 4 which are designed to be movable relative to one another and which, in a first operating position 9, allow the tapered roller 1 to be fixed in the clamping jaws 4 ( Figure 3, lower figure) and in a second operating position 10 allow the tapered roller 1 to be removed from or inserted into allow the jaws 4 ( Figure 3, upper figure).
  • the tapered roller 1 can be inserted with its second end face 6 in the second operating position 10 of the clamping jaws 4 into the clamping jaws 4, which is indicated by the corresponding arrow in the upper illustration of FIG.
  • the clamping jaws 4 have an inner contour 5, which corresponds to the contour of the lateral surface 8 of the tapered roller 1, so that in the first operating position 9 of the clamping jaws 4, the tapered roller 1 is positively received in the clamping jaws 4 and the first end face 7 of the tapered roller 1 the jaws 4 protrudes in the longitudinal direction and can be processed by the grinding tool 12 .
  • the tapered roller carrier 3 has a bolt 14 that can be displaced axially in the axial direction, by means of which the tapered roller 1 is pushed, among other things, out of the clamping jaws 4 that are in their second operating position 9 .
  • the tapered roller 1 is loaded axially into the jaw chuck formed by the jaws 4 .
  • the feed system 17, as shown in FIG. 1 can be used for this purpose.
  • the clamping jaws 4 are preferably closed by a mechanism, not shown, which can be actuated hydraulically and/or by spring force.
  • the bolt 14 that engages axially in the receiving space of the clamping jaws 4 is pushed back axially.
  • the bolt 14 is mounted by means of a spring element 20 .
  • the bolt 14 is used both as a gear reduction when ejecting the tapered roller 1 and for opening/closing the clamping jaws 4, which will be explained in more detail below.
  • the bolt 14 is reset axially when the tapered roller 1 is loaded, which, due to the geometry of the bolt 14, causes the clamping jaws 4 to close at the same time, in that the clamping jaws 4 lie prestressed in the radial direction on the lateral surface of the bolt 14.
  • the pin 14 has a frustoconical portion 21 which connects a first cylindrical portion of the pin 14 to a second cylindrical portion of the pin and on which the jaws 4 slide and are offset in the radial direction.
  • the second cylindrical section of the bolt 14 defines a second operating position 10 of the clamping jaws 4, in which the tapered roller 2 can be removed from or inserted into the clamping jaws 4 ( Figure 3, upper figure), while the first cylindrical section of the bolt defines a first operating position 9 ( Figure 3, lower figure) of the clamping jaws 4 is defined, in which a fixation of the tapered roller 1 in the clamping jaws 4 is effected.
  • the three clamping jaws 4 of the tapered roller carrier 3 (compare FIG. 1) are accordingly biased by a spring mechanism in the radial direction toward the bolt 14 and are opened and discharged by the bolt 14 .
  • the tapered roller 1 In the closed state, i.e. in the clamped, fixed state of the tapered roller 1, the tapered roller 1 is fixed on its outer surface 8 via three force application points defined by the three clamping jaws 4 in a radial manner. In the longitudinal direction of the tapered roller 1, it is pressed against the axial stop of the tapered roller carrier 3. Due to its conical shape, the tapered roller 1 is pulled into the tapered roller carrier 3 when the clamping jaws 4 are closed.
  • the tapered roller carrier 3 When loading the tapered roller carrier 3, it can be rotated. The rotation of the tapered roller carrier 3 also causes the tapered roller 1 to rotate. Due to the increasing radius towards the larger second face 6 of the tapered roller 1 , there is a relative speed gradient dv along the tapered roller 1 , as a result of which the tapered roller 1 strives toward the second face 6 into the clamping jaws 4 . The safe and fast loading of the tapered roller 1 in the tapered roller carrier 3 can be promoted.
  • the tapered roller 1 is clamped in the tapered roller carrier 3 and transported to the machining position or grinding position by rotating the main workpiece carrier 13, as is shown schematically in FIG. 4, for example, and is explained in more detail below.
  • the grinding tool 12 is configured in such a way that it performs an axial infeed movement with respect to the central axis 19 of the tapered roller carrier 3 and thus the axis of rotation of the tapered roller 1 for grinding material removal on the first end face 7 of the tapered roller 1 .
  • the tapered roller carrier 3 rotates around the central axis 19 during the grinding of the first end face 7 of the tapered roller 1.
  • the grinding is carried out with a preferably ring-shaped grinding tool 12 rotating about the axis of rotation Rs.
  • the rotating grinding tool 12 is moved axially towards the tapered roller 1 in order to implement the infeed and the material removal on the first end face 7 of the tapered roller 1.
  • the employment of the grinding tool 12 relative to the clamped tapered roller 1 is adjustable, whereby the angle of attack between the tapered roller 1 and Grinding tool 12 changes.
  • the infeed can be realized on the machine side by the implementation of NC axes or a pressure and time-controlled infeed of the grinding tool 12 or a combination of both.
  • the realization of the material removal by a pressure-controlled process over a defined grinding time makes it possible, among other things, to reduce infeed deviations from systematic axis positioning errors.
  • the grinding tool 12 is preferably positioned in such a way that its annular grinding surface does not cover the central axis 19 of the tapered roller carrier 3 and thus also the axis of rotation of the tapered roller 1, see the lower representation of Figure 4 with a cross section in the X-Y plane.
  • the central axis 19 of the tapered roller carrier 3 and the axis of rotation Rs of the grinding tool 12 are arranged at a distance a from one another. In this way, profiled first end faces 7 can be produced on tapered rollers 1, which in particular have a convex or crowned profile.
  • the drive of the main workpiece carrier 13 and the three tapered roller carriers 3 for the loading, processing and removal positions can be implemented, for example, via individual electronically controlled drives.
  • a tapered roller carrier 3 should preferably not be driven in order to avoid the tapered roller 1 being ejected in an uncontrolled manner.
  • the main workpiece carrier 13 can be rotated in steps of 120 degrees in the circumferential direction in three positions for the three tapered roller carriers 3 .
  • more than three tapered roller carriers 3 are provided, in which case these are then arranged offset from one another in the circumferential direction by a number of degrees of 360° divided by the number of tapered roller carriers.
  • the mode of operation of the tapered roller carrier 3 with self-closing and the bolt 14 outlined in FIG. 3, preferably for opening or to assist in opening the clamping jaws 4, can be actuated in a variety of ways.
  • a possible mechanical solution is outlined in FIG.
  • the bolt 14 runs against a ramp 15 which rises in the axial direction and is formed on the actuating disk 22, so that the bolt 14 is displaced in the disengagement direction and the tapered roller 1 is ejected the tapered roller carrier 3 is effected.
  • the actuating disc 22 is mounted on the back of the main workpiece carrier 13 .
  • the main workpiece carrier 13 rotates with the main workpiece carrier 13 when the position of the tapered roller carrier 3 changes.
  • the central axes 19 of the three tapered roller carriers 3 lie on a circular path (compare FIG. 2).
  • the bolt 14 is guided over the ramp 15 which is formed on the actuating disk 22 and rises in the axial direction.
  • the bolt 14 is actuated accordingly by the axial height Ah of the ramp 15.
  • the stroke of the bolt 14 is reduced by a further, falling ramp on the actuating disk 22 and the clamping jaws 4 close again.
  • the bolt 14 it is also conceivable for the bolt 14 to be displaceable in the disengagement direction by means of an actively connected actuator 16, in particular by means of a hydraulic cylinder, and for the tapered roller 1 to be ejected from the tapered roller carrier 3.
  • active means the individual activation of the bolts 14 at the loading and unloading positions.
  • a method for grinding a first end face 7 of a tapered roller 1 using such a manufacturing system 11 shown in Figures 1 to 5 preferably comprises the following steps:
  • a first tapered roller carrier 3 is provided in the loading position and the clamping jaws 4 of the first tapered roller carrier 3 are transferred into their second operating position 10.
  • a tapered roller 1 is inserted into the clamping jaws 4 of the first tapered roller carrier 3.
  • the clamping jaws 4 of the first tapered roller carrier 3 are transferred into their first operating position 9, with the tapered roller 1 being fixed in the clamping jaws 4.
  • the first tapered roller carrier 3 is transferred from the loading position into the processing position by turning of the workpiece main carrier 13 and a grinding of the first end face 7 of the tapered roller 1 by the grinding tool 12, the grinding tool 12 rotating about its axis of rotation Rs and the first tapered roller carrier 3 rotating about its central axis 19.
  • the first tapered roller carrier 3 is transferred from the processing position to a removal position Transferring the clamping jaws 4 of the first tapered roller carrier 3 to their second operating position 10, and removing the tapered roller 1 from the clamping jaws 4.
  • step d the main workpiece carrier 13 is therefore rotated, as a result of which the first tapered roller carrier 3 is rotated from the loading position into the machining position.
  • the first face 7 of the tapered roller 1 is then machined by the grinding tool 12 .
  • step e the main workpiece carrier 13 is rotated again, as a result of which the first tapered roller carrier 3 is rotated to the removal position in which the machined tapered roller 1 is subsequently removed from the first tapered roller carrier 3 .
  • the main workpiece carrier 13 is rotated again in the same direction, whereby the first tapered roller carrier 3 is rotated back to the loading position in which a new tapered roller 1 to be machined can be inserted into the first tapered roller carrier 3.
  • the second tapered roller carrier 3 follows the first tapered roller carrier 3 to the left position.
  • the third tapered roller carrier 3 follows the second tapered roller carrier 3 to the left position. In this way, tapered rollers 1 can be turned to the machining position and machined in quick succession.
  • FIG. 7 shows a possible machine room of the production system 11 in the upper illustration A.
  • the grinding tool 12 can be moved in the direction 28 with its entire drive unit 23 .
  • the drive unit 23 can be pivoted, see arrows 24.
  • the adjustable path 25 is positioned, for example, in such a way that a dressing tool 27, which can also be pivoted, for profiling and sharpening the grinding tool 12 can be approached.
  • On the track 26 there is a possible sliding contact 29 with a tapered roller 1 in the tapered roller carrier 3 .
  • the processed tapered roller 1 is unloaded onto the parts chute 18 after the main workpiece carrier 13 has been rotated into the removal position.
  • the Parts chute 18 connects here to two preferably axially parallel cylindrical bodies, which have an adjustment of the axis of rotation.
  • the tapered rollers 1 accordingly fall into a space between the two cylindrical bodies and align themselves with the large end face above for possible next processing.
  • a double spindle system is preferably provided here.
  • non-productive times can be reduced by dressing or changing the grinding tool, or they can even be carried out parallel to main time.
  • Figure 6 shows only an example of a rolling bearing 2 in the form of a tapered roller bearing 50, in which the tapered rollers 1,
  • the first face 7 of the tapered rollers 1, 1 ' is ground in particular using a method described above.
  • the first face 7 of the tapered rollers 1, 1 ' has a contour that deviates from a radial plane, in particular a convex or crowned contour.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

The invention relates to a production system (11) for grinding a first end face (7) of a tapered roller (1) for a rolling element bearing (2), comprising at least one tapered-roller carrier (3) and a grinding tool (12), wherein the at least one tapered-roller carrier (3) has a center axis (19) and a plurality of clamping jaws (4), which can be moved relative to each and toward the center axis (19) and which, in a first operating position (9), allow the tapered roller (1) to be fixed in the clamping jaws (4) and, in a second operating position (10), allow the tapered roller (1) to be removed from or inserted into the clamping jaws (4). The clamping jaws (4) have a conical inner contour (5), which corresponds to the contour of a lateral surface (8) of the tapered roller (1). The invention also relates to a method for grinding a first end face (7) of a tapered roller (1) by means of a production system (11) of this type.

Description

Fertigungssystem und Verfahren zur schleifenden Bearbeitung einer ersten Manufacturing system and method for grinding a first
Stirnseite einer Kegelrolle Face of a tapered roller
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fertigungssystem zur schleifenden Bearbeitung einer ersten Stirnseite einer Kegelrolle für ein Wälzlager, umfassend mindestens einen Kegelrollenträger und ein Schleifwerkzeug , wobei der mindestens eine Kegelrollenträger eine Mittelachse und eine Mehrzahl von zueinander und in Richtung der Mittelachse beweglich ausgeführte Klemmbacken aufweist, welche in einer ersten Betriebsstellung eine Fixierung der Kegelrolle in den Klemmbacken und in einer zweiten Betriebsstellung eine Entnahme der Kegelrolle aus oder ein Einsetzen der Kegelrolle in die Klemmbacken ermöglichen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur schleifenden Bearbeitung einer ersten Stirnseite einer Kegelrolle mittels eines solchen Fertigungssystems. The present invention relates to a manufacturing system for grinding a first end face of a tapered roller for a roller bearing, comprising at least one tapered roller carrier and a grinding tool, the at least one tapered roller carrier having a central axis and a plurality of clamping jaws designed to be movable relative to one another and in the direction of the central axis, which in a first operating position, the tapered roller can be fixed in the clamping jaws and, in a second operating position, the tapered roller can be removed from or the tapered roller can be inserted into the clamping jaws. The invention also relates to a method for grinding a first face of a tapered roller using such a manufacturing system.
Kegelrollen werden in verschiedensten technischen Anwendungen eingesetzt. Es besteht ein anhaltendes Bedürfnis daran, die Fierstellung von Kegelrollen mit balligen Stirnseiten zu verbessern. Tapered rollers are used in a wide variety of technical applications. There is a continuing need to improve the slack position of tapered rollers with convex faces.
Es ist daher die Aufgabe dieser Erfindung, ein Fertigungssystem und ein Verfahren zur schleifenden Bearbeitung einer Stirnseite einer Kegelrolle für ein Wälzlager bereitzustellen, mittels denen sich Kegelrollen auf kostengünstige Art bearbeiten lassen. It is therefore the object of this invention to provide a manufacturing system and a method for grinding an end face of a tapered roller for a rolling bearing, by means of which tapered rollers can be machined in a cost-effective manner.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fertigungssystem zur schleifenden Bearbeitung einer ersten Stirnseite einer Kegelrolle für ein Wälzlager, umfassend mindestens einen Kegelrollenträger und ein Schleifwerkzeug, wobei der mindestens eine Kegelrollenträger eine Mittelachse und eine Mehrzahl von zueinander und in Richtung der Mittelachse beweglich ausgeführte Klemmbacken aufweist, welche in einer ersten Betriebsstellung eine Fixierung der Kegelrolle in den Klemmbacken und in einer zweiten Betriebsstellung eine Entnahme der Kegelrolle aus oder ein Einsetzen der Kegelrolle in die Klemmbacken ermöglichen. Erfindungsgemäß weisen die Klemmbacken eine konische Innenkontur auf, die mit einer Kontur einer Mantelfläche der Kegelrolle korrespondierend ausgebildet ist, so dass in der ersten Betriebsstellung der Klemmbacken eine zweite Stirnseite der Kegelrolle, welche einen zweiten Durchmesser D2 aufweist, formschlüssig in den Klemmbacken gehalten ist und die erste Stirnseite der Kegelrolle, die einen ersten Durchmesser D1 aufweist, wobei gilt D1 < D2, aus den Klemmbacken in Längserstreckung heraus ragend anordenbar und durch das Schleifwerkzeug bearbeitbar ist. Dabei ist der mindestens eine Kegelrollenträger um seine Mittelachse rotierbar. This object is achieved by a manufacturing system for grinding a first end face of a tapered roller for a rolling bearing, comprising at least one tapered roller carrier and a grinding tool, the at least one tapered roller carrier having a central axis and a plurality of clamping jaws designed to be movable relative to one another and in the direction of the central axis, which in a first operating position, the tapered roller can be fixed in the clamping jaws and, in a second operating position, the tapered roller can be removed from or inserted into the clamping jaws. According to the invention, the clamping jaws have a conical inner contour which is designed to correspond to a contour of a lateral surface of the tapered roller, so that in the first operating position of the Clamping jaws a second end face of the tapered roller, which has a second diameter D2, is held in the clamping jaws in a form-fitting manner and the first end face of the tapered roller, which has a first diameter D1, where D1 < D2, can be arranged protruding from the clamping jaws in the longitudinal extent and through the grinding tool can be processed. In this case, the at least one tapered roller carrier can be rotated about its central axis.
Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass auf eine fertigungstechnisch günstige Art die kleine Stirnseite der Kegelrolle schleifend bearbeitbar ist. Durch das Schleifen der kleinen Stirnseite kann diese insbesondere auch mit einer Krümmung oder Profilierung versehen werden. This achieves the advantage that the small end face of the tapered roller can be machined by grinding in a manner that is favorable in terms of production technology. By grinding the small end face, it can in particular also be provided with a curvature or profiling.
Jeder Kegelrollenträger ist vorzugsweise als Wechselmodul ausgebildet und am Fertigungssystem auswechselbar angeordnet, um unterschiedlich dimensionierte kegelförmige Wälzkörper bearbeiten zu können. Die Wälzkörper können sich dabei in ihrer Länge, ihren Durchmessern an den Enden und damit auch der Konizität unterscheiden, so dass eine unterschiedliche Ausbildung der Klemmbacken erforderlich ist. Each tapered roller carrier is preferably designed as an exchangeable module and is arranged on the production system so that it can be exchanged in order to be able to process differently dimensioned conical rolling elements. The rolling bodies can differ in their length, their diameters at the ends and thus also the taper, so that a different design of the clamping jaws is required.
Der mindestens eine Kegelrollenträger weist bevorzugt einen, mittels der zweiten Stirnseite axial verschiebbaren Bolzen auf, wobei durch ein Verschieben des Bolzens ein Schließen der Klemmbacken um die Mantelfläche der Kegelrolle bis zum Erreichen der ersten Betriebsstellung und ein Verrasten des Bolzens in der ersten Betriebsstellung erfolgt. The at least one tapered roller carrier preferably has a bolt that can be moved axially by means of the second end face, with displacement of the bolt closing the clamping jaws around the lateral surface of the tapered roller until the first operating position is reached and the bolt locking in the first operating position.
Der Bolzen ist vorzugsweise ausrastbar derart, dass die Kegelrolle unter Öffnung der Klemmbacken aus ihrer ersten Betriebsstellung in die zweite Betriebsstellung schiebbar ist. The bolt can preferably be disengaged in such a way that the tapered roller can be pushed out of its first operating position into the second operating position by opening the clamping jaws.
Bevorzugt ist eine Mehrzahl von Kegelrollenträgern an einem drehbar zum Schleifwerkzeug angeordneten Werkstückhauptträger vorgesehen, wobei die Kegelrollenträger auf einer Kreisbahn angeordnet sind, und wobei jeder Kegelrollenträger von einer Bestückungsposition über mindestens eine Bearbeitungsposition in eine Entnahmeposition drehbar ist. Besonders bevorzugt sind dabei drei Kegelrollenträger vorhanden. Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestaltung ist darin begründet, dass so eine getaktete Bearbeitung der Kegelrollen ermöglicht ist, indem die Kegelrollen in den Kegelrollenträger sequenziell beladen, dort bearbeitet und wieder ausgeworfen werden. A plurality of tapered roller carriers are preferably provided on a main workpiece carrier arranged rotatably with respect to the grinding tool, with the tapered roller carriers being arranged on a circular path, and with each tapered roller carrier being rotatable from a loading position via at least one processing position into a removal position. Especially preferred there are three tapered roller carriers. The advantageous effect of this configuration is based on the fact that clocked processing of the tapered rollers is made possible in that the tapered rollers are sequentially loaded into the tapered roller carrier, processed there and ejected again.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Bolzen bei der Rotation des Werkstückhauptträgers gegen eine in axialer Richtung ansteigende Rampe anläuft, so dass der Bolzen in Ausrückrichtung versetzbar ist und einen Auswurf der Kegelrolle aus dem Kegelrollenträger bewirkt. Hierdurch kann erreicht werden, dass ein sicherer Auswurf der Kegelrolle aus dem Kegelrollenträger ohne zusätzlichen fremdkraftbetriebenen Aktuator erfolgen kann. Der Vorteil, der sich hierdurch realisieren lässt, ist, dass eine sehr genaue Steuerung des Kegelrollenauswurfs aus dem Kegelrollenträger erreichbar ist. It has proven to be advantageous if the bolt runs against a ramp that rises in the axial direction during the rotation of the main workpiece carrier, so that the bolt can be displaced in the disengagement direction and causes the tapered roller to be ejected from the tapered roller carrier. In this way it can be achieved that the tapered roller can be safely ejected from the tapered roller carrier without an additional externally powered actuator. The advantage that can be realized in this way is that a very precise control of the tapered roller ejection from the tapered roller carrier can be achieved.
Der Bolzen kann alternativ auch mittels eines aktiv beschalteten Aktors, insbesondere mittels eines Hydraulikzylinders, in Ausrückrichtung versetzbar sein und damit einen Auswurf der Kegelrolle aus dem Kegelrollenträger bewirkt werden. Alternatively, the bolt can also be displaceable in the release direction by means of an actively connected actuator, in particular by means of a hydraulic cylinder, and the tapered roller can thus be ejected from the tapered roller carrier.
Gemäß einerweiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Schleifwerkzeug derart konfiguriert ist, dass es eine in Bezug auf die Rotationsachse der Kegelrolle axiale Zustellbewegung zum schleifenden Materialabtrag an der ersten Stirnseite der Kegelrolle ausübt, wodurch eine kinematisch und aktuatorisch günstige Zustellbewegung realisiert ist. According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that the grinding tool is configured in such a way that it exerts an infeed movement that is axial in relation to the axis of rotation of the tapered roller for grinding material removal on the first end face of the tapered roller, whereby a kinematically and actuatorically favorable infeed movement is realized .
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur schleifenden Bearbeitung einer ersten Stirnseite einer Kegelrolle mittels eines solchen Fertigungssystems, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines ersten Kegelrollenträgers in der Bestückungsposition und Überführen der Klemmbacken des ersten Kegelrollenträgers in ihre zweite Betriebsstellung, b) Einsetzen einer Kegelrolle in die Klemmbacken des ersten Kegelrollenträgers, c) Überführen der Klemmbacken des ersten Kegelrollenträgers in ihre erste Betriebsstellung unter Fixierung der Kegelrolle in den Klemmbacken, d) Überführen des ersten Kegelrollenträgers in die Bearbeitungsposition und Schleifen der ersten Stirnseite der Kegelrolle durch das Schleifwerkzeug, wobei das Schleifwerkzeug sowie der erste Kegelrollenträger, letzterer um seine Mittelachse, rotieren; e) Überführen des ersten Kegelrollenträgers in eine Entnahmeposition, Überführen der Klemmbacken des ersten Kegelrollenträgers in ihre zweite Betriebsstellung, und entnehmen der Kegelrolle aus den Klemmbacken. The object of the invention is also achieved by a method for grinding a first end face of a tapered roller using such a manufacturing system, comprising the following steps: a) providing a first tapered roller carrier in the loading position and transferring the clamping jaws of the first tapered roller carrier to their second operating position, b ) inserting a tapered roller into the clamping jaws of the first tapered roller carrier, c) transferring the clamping jaws of the first tapered roller carrier into their first operating position while fixing the tapered roller in the clamping jaws, d) transferring the first tapered roller carrier into the machining position and grinding the first end face of the tapered roller by the grinding tool, the grinding tool and the first tapered roller carrier rotating around its central axis; e) transferring the first tapered roller carrier into a removal position, transferring the clamping jaws of the first tapered roller carrier into their second operating position, and removing the tapered roller from the clamping jaws.
Der erste Kegelrollenträger wird vorzugsweise durch eine Rotation des Werkstückhauptträgers von der Bestückungsposition in die Bearbeitungsposition und von dieser weiter in die Entnahmeposition gedreht wird und anschließend mit gleichbleibender Rotationsrichtung des Werkstückhauptträgers wieder in die Bestückungsposition gedreht wird. The first tapered roller carrier is preferably rotated by rotating the main workpiece carrier from the loading position into the processing position and from there further into the removal position and is then rotated back into the loading position with the direction of rotation of the main workpiece carrier remaining the same.
Ein zweiter Kegelrollenträger und ein dritter Kegelrollenträger werden bei Rotation des Werkstückhauptträgers vorzugsweise derart angeordnet, dass bei Anordnung des ersten Kegelrollenträger in der Bestückungsposition der zweite Kegelrollenträger in der Entnahmeposition und der dritteA second tapered roller carrier and a third tapered roller carrier are preferably arranged during rotation of the main workpiece carrier such that when the first tapered roller carrier is arranged in the loading position, the second tapered roller carrier is in the removal position and the third
Kegelrollenträger in der Bearbeitungsposition angeordnet sind, und dass bei Anordnung des ersten Kegelrollenträger in der Bearbeitungsposition der zweite Kegelrollenträger in der Bestückungsposition und der dritteTapered roller carriers are arranged in the processing position, and that when the first tapered roller carrier is arranged in the processing position, the second tapered roller carrier is in the loading position and the third
Kegelrollenträger in der Entnahmeposition angeordnet sind, und dass bei Anordnung des ersten Kegelrollenträger in der Entnahmeposition der zweite Kegelrollenträger in der Bearbeitungsposition und der dritteTapered roller carriers are arranged in the removal position, and that when the first tapered roller carrier is arranged in the removal position, the second tapered roller carrier is in the processing position and the third
Kegelrollenträger in der Bestückungsposition angeordnet sind. Tapered roller carrier are arranged in the loading position.
Schließlich kann das Verfahren auch in vorteilhafter Weise dahingehend ausgeführt sein, dass die erste Stirnseite der Kegelrolle eine von einer Radialebene abweichende Kontur, insbesondere eine konvexe oder ballige Kontur aufweist. Finally, the method can also be implemented in an advantageous manner such that the first end face of the tapered roller has a contour that deviates from a radial plane, in particular a convex or crowned contour.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail below with reference to figures without restricting the general inventive idea.
Es zeigen: Figur 1 ein Fertigungssystem zur Herstellung einer Kegelrolle in einer perspektivischen Ansicht, Show it: FIG. 1 shows a perspective view of a manufacturing system for manufacturing a tapered roller,
Figur 2 den Werkstückhauptträger des Fertigungssystems in einer Aufsicht, FIG. 2 shows the main workpiece carrier of the manufacturing system in a top view,
Figur 3 eine Querschnittsansicht eines Kegelrollenträgers in geöffneter zweiter Betriebsstellung (oben) und geschlossener erster Betriebsstellung (unten), FIG. 3 shows a cross-sectional view of a tapered roller carrier in the open, second operating position (above) and in the closed, first operating position (below),
Figur 4 ein Schleifwerkzeug und eine in einen Kegelrollenträger eingespannte Kegelrolle in einer perspektivischen Darstellung (oben), und in einer Querschnittsdarstellung (unten) in X-Y-Ebene, FIG. 4 shows a grinding tool and a tapered roller clamped in a tapered roller carrier in a perspective view (top) and in a cross-sectional view (bottom) in the X-Y plane,
Figur 5 den drehbaren Werkstückhauptträger auf einer Betätigungsscheibe in einer perspektivischen Ansicht (oben) und in einer Querschnittsdarstellung mit einem Kegelrollenträger (unten), FIG. 5 shows the rotatable main workpiece carrier on an actuating disc in a perspective view (top) and in a cross-sectional view with a tapered roller carrier (bottom),
Figur 6 ein Kegelrollenlager in einer schematischen Axialschnittansicht und Figure 6 shows a tapered roller bearing in a schematic axial section view and
Figur 7 den Maschinenraum des Fertigungssystems mit drei schematischen Darstellungen. FIG. 7 shows the machine room of the production system with three schematic representations.
Die Figur 1 zeigt ein Fertigungssystem 11 zur Herstellung einer Kegelrolle 1 (vergleiche Figur 3) in einer perspektivischen Ansicht für ein Wälzlager 2 (vergleiche Figur 6), umfassend drei Kegelrollenträger 3, ein Schleifwerkzeug 12, eine Betätigungsscheibe 22 und einen Werkstückhauptträger 13. Die Bezugszeichen werden in allen Figuren für gleiche Bauteile in gleicher Weise verwendet. Figure 1 shows a perspective view of a production system 11 for producing a tapered roller 1 (compare Figure 3) for a roller bearing 2 (compare Figure 6), comprising three tapered roller carriers 3, a grinding tool 12, an actuating disc 22 and a main workpiece carrier 13. The reference numbers are used in all figures for the same components in the same way.
Das Fertigungssystem 11 sieht die getaktete Schleifbearbeitung von Kegelrollen 1 an der kleineren der beiden gegenüberliegenden Stirnseiten 6, 7 vor (siehe Figur 3). Figur 1 zeigt die Wesentlichen, an der Schleifbearbeitung beteiligten Komponenten des Fertigungssystems 11: das Schleifwerkzeug 12, den scheibenförmigen Werkstückhauptträger 13, die Betätigungsscheibe 22, ein Zuführsystem 17, vorzugsweise ein Schlauchzuführsystem für die zu bearbeitenden Kegelrollen 1 mit einem Taktsystem, eine Teilerutsche 18 sowie die an dem Werkstückhauptträger 13 auf einer Kreisbahn angeordneten drei Kegelrollenträger 3 mit ihren jeweils drei beweglichen Klemmbacken 4. Die Anzahl der Kegelrollenträger 3 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf die Anzahl der Bearbeitungsschritte ausgelegt, jedoch grundsätzlich veränderbar oder nach oben erweiterbar. Die Kegelrollen träger 3 sind als Wechselmodule ausgebildet, um diese schnell gegen andere Kegelrollenträger austauschen zu können, wenn sich die Dimension der zu bearbeitenden Kegelrollen ändert. The production system 11 provides for the clocked grinding of tapered rollers 1 on the smaller of the two opposite end faces 6, 7 (see FIG. 3). FIG. 1 shows the essential components involved in grinding of the production system 11: the grinding tool 12, the disc-shaped main workpiece carrier 13, the actuating disc 22, a feed system 17, preferably a hose feed system for the tapered rollers 1 to be machined with a cycle system, a parts chute 18 and the three tapered roller carriers 3 arranged on a circular path on the main workpiece carrier 13 each with its three movable clamping jaws 4. The number of tapered roller carriers 3 is designed in the embodiment shown for the number of processing steps, but in principle variable or expandable upwards. The tapered roller carrier 3 are designed as interchangeable modules in order to be able to quickly exchange them for other tapered roller carriers when the dimension of the tapered rollers to be machined changes.
Die wesentlichen in dem Fertigungssystem 11 vorgesehenen Bearbeitungsschritte bzw. Positionen der Kegelrollenträger 3 sind das Beladen in einer Bestückungsposition, das Bearbeiten oder Schleifen in einer Bearbeitungsposition und das Entladen in der Entnahmeposition. Eine Kegelrolle 1 wird durch die Rotationsbewegung des Werkstückhauptträgers 13 gegenüber der Betätigungsscheibe 22 und dem Schleifwerkzeug 12 nacheinander von der Bestückungsposition in die Bearbeitungsposition und anschließend in die Entnahmeposition gedreht, was in der Figur 1 durch einen entsprechenden Pfeil im Bereich des Werkstückhauptträgers 13 angedeutet ist. The essential processing steps or positions of the tapered roller carrier 3 provided in the production system 11 are loading in a mounting position, processing or grinding in a processing position and unloading in the removal position. A tapered roller 1 is rotated by the rotational movement of the main workpiece carrier 13 relative to the actuating disc 22 and the grinding tool 12 in succession from the loading position to the processing position and then to the removal position, which is indicated in Figure 1 by a corresponding arrow in the area of the main workpiece carrier 13.
Das Schleifwerkzeug 12 ist entsprechend zur Mittelache 19 des Kegelrollenträgers 3 beziehungsweise zur Rotationsachse der Kegelrolle 1 angestellt und realisiert den Materialabtrag über eine axiale Zustellbewegung, siehe Pfeil. The grinding tool 12 is positioned correspondingly to the central axis 19 of the tapered roller carrier 3 or to the axis of rotation of the tapered roller 1 and removes the material via an axial infeed movement, see arrow.
Die Teilerutsche 18 ist in Schwerkraftrichtung unterhalb der Kegelrollenträger 3 angeordnet, so dass eine Kegelrolle 1 beim Entladen eines Kegelrollenträgers 3 auf die Teilerutsche 18 fällt. Die Teilerutsche 18 kann eine Kette aus zwei paarweisen achsparallelen zylindrischen Körpern aufweisen, die über jeweils eine Anstellung ihrer Rotationsachse verfügen. Die Kegelrollen 1 fallen entsprechend in den Abstand zwischen den beiden zylindrischen Körpern und richten sich an der oben liegenden großen Stirnseite für eine mögliche nachfolgende Bearbeitung aus. Die Konfiguration des Werkstückhauptträgers 13 ist auch gut durch die Darstellung der Figur 2 erkennbar. Die drei auf einer Kreisbahn angeordneten Kegelrollenträger 3 sind um ihre Mittelachse 19 rotierbar und in dem drehbar zum Schleifwerkzeug 12 angeordneten Werkstückhauptträger 13 gelagert. Die drei Kegelrollenträger 3 sind äquidistant auf der Kreisbahn angeordnet und werden, zumindest wenn sie sich in der Bearbeitungsposition befinden, um die Mittelachse 19 rotierend angetrieben. Das Schleifverfahrensprinzip wird hier zur Bearbeitung der ersten Stirnseite 7 genutzt. The parts chute 18 is arranged below the tapered roller carrier 3 in the direction of gravity, so that a tapered roller 1 falls onto the parts chute 18 when a tapered roller carrier 3 is unloaded. The parts chute 18 can have a chain of two pairs of axially parallel cylindrical bodies, which each have an adjustment of their axis of rotation. The tapered rollers 1 accordingly fall into the space between the two cylindrical bodies and align themselves with the large end face above for possible subsequent machining. The configuration of the main workpiece carrier 13 can also be seen clearly from the illustration in FIG. The three tapered roller carriers 3 arranged on a circular path can be rotated about their central axis 19 and are mounted in the main workpiece carrier 13 arranged to be rotatable with respect to the grinding tool 12 . The three tapered roller carriers 3 are arranged equidistantly on the circular path and are driven to rotate about the central axis 19, at least when they are in the machining position. The principle of the grinding process is used here for processing the first end face 7 .
Ein Kegelrollenträger 3 und dessen Einbausituation sind konzeptionell im Schnitt in Figur 3 skizziert. In der gezeigten Ausführung ist der Kegelrollenträger 3 als Backenfutter konzipiert, vorzugsweise wie in Figur 1 gezeigt als Dreibackenfutter. A tapered roller carrier 3 and its installation situation are sketched conceptually in section in FIG. In the embodiment shown, the tapered roller carrier 3 is designed as a jaw chuck, preferably as a three-jaw chuck as shown in FIG.
Die Kegelrolle 1 weist eine erste Stirnseite 7 mit einem ersten Durchmesser und eine zweite Stirnseite 6 mit einem zweiten Durchmesser auf. Der erste Durchmesser der ersten Stirnseite 7 der Kegelrolle 1 ist kleiner als der zweite Durchmesser der zweiten Stirnseite 6. Die erste Stirnseite 7 und die zweite Stirnseite 6 sind über eine Mantelfläche 8 der Kegelrolle 1 verbunden. The tapered roller 1 has a first face 7 with a first diameter and a second face 6 with a second diameter. The first diameter of the first face 7 of the tapered roller 1 is smaller than the second diameter of the second face 6. The first face 7 and the second face 6 are connected via a lateral surface 8 of the tapered roller 1.
Der Kegelrollenträger 3 besitzt eine Mehrzahl von zueinander beweglich ausgeführten Klemmbacken 4, welche in einer ersten Betriebsstellung 9 eine Fixierung der Kegelrolle 1 in den Klemmbacken 4 (Figur 3, untere Abbildung) und in einer zweiten Betriebsstellung 10 eine Entnahme aus oder Einsetzen der Kegelrolle 1 in die Klemmbacken 4 (Figur 3, obere Abbildung) ermöglichen. The tapered roller carrier 3 has a plurality of clamping jaws 4 which are designed to be movable relative to one another and which, in a first operating position 9, allow the tapered roller 1 to be fixed in the clamping jaws 4 (Figure 3, lower figure) and in a second operating position 10 allow the tapered roller 1 to be removed from or inserted into allow the jaws 4 (Figure 3, upper figure).
Die Kegelrolle 1 ist mit ihrer zweiten Stirnseite 6 in der zweiten Betriebsstellung 10 der Klemmbacken 4 in die Klemmbacken 4 einsetzbar, was durch den entsprechenden Pfeil in der oberen Abbildung der Figur 3 angedeutet ist. Die Klemmbacken 4 weisen eine Innenkontur 5 auf, die mit der Kontur der Mantelfläche 8 der Kegelrolle 1 korrespondiert, so dass in der ersten Betriebsstellung 9 der Klemmbacken 4 die Kegelrolle 1 formschlüssig in den Klemmbacken 4 aufgenommen ist und die erste Stirnseite 7 der Kegelrolle 1 aus den Klemmbacken 4 in Längserstreckung hervorsteht und durch das Schleifwerkzeug 12 bearbeitbar ist. The tapered roller 1 can be inserted with its second end face 6 in the second operating position 10 of the clamping jaws 4 into the clamping jaws 4, which is indicated by the corresponding arrow in the upper illustration of FIG. The clamping jaws 4 have an inner contour 5, which corresponds to the contour of the lateral surface 8 of the tapered roller 1, so that in the first operating position 9 of the clamping jaws 4, the tapered roller 1 is positively received in the clamping jaws 4 and the first end face 7 of the tapered roller 1 the jaws 4 protrudes in the longitudinal direction and can be processed by the grinding tool 12 .
Der Kegelrollenträger 3 besitzt einen in Axialrichtung axial verschiebbaren Bolzen 14 auf, mittels dessen die Kegelrolle 1 unter anderem aus den in ihrer zweiten Betriebsstellung 9 befindlichen Klemmbacken 4 geschoben wird. The tapered roller carrier 3 has a bolt 14 that can be displaced axially in the axial direction, by means of which the tapered roller 1 is pushed, among other things, out of the clamping jaws 4 that are in their second operating position 9 .
Die Kegelrolle 1 wird axial in das durch die Klemmbacken 4 ausgebildete Backenfutter geladen. Hierzu kann insbesondere das Zuführsystem 17, wie es in der Figur 1 gezeigt ist, verwendet werden. Die Klemmbacken 4 werden vorzugsweise über einen nicht dargestellten Mechanismus, der hydraulisch und/oder federkraftbewirkt aktuierbar ist, geschlossen. Beim Beladen der Klemmbacken 4 mit einer Kegelrolle 1 wird der in den Aufnahmeraum der Klemmbacken 4 axial eingreifende Bolzen 14 axial zurückgeschoben. Hier ist der Bolzen 14 mittels eines Federelements 20 gelagert. Der Bolzen 14 wird sowohl als Untersetzung beim Auswerfen der Kegelrolle 1 herangezogen als auch zum Öffnen/Schließen der Klemmbacken 4 benötigt, was nachfolgend näher erläutert wird. The tapered roller 1 is loaded axially into the jaw chuck formed by the jaws 4 . In particular, the feed system 17, as shown in FIG. 1, can be used for this purpose. The clamping jaws 4 are preferably closed by a mechanism, not shown, which can be actuated hydraulically and/or by spring force. When the clamping jaws 4 are loaded with a tapered roller 1, the bolt 14 that engages axially in the receiving space of the clamping jaws 4 is pushed back axially. Here the bolt 14 is mounted by means of a spring element 20 . The bolt 14 is used both as a gear reduction when ejecting the tapered roller 1 and for opening/closing the clamping jaws 4, which will be explained in more detail below.
Der Bolzen 14 wird beim Laden der Kegelrolle 1 axial zurückgesetzt, was durch die Geometrie des Bolzens 14 ein gleichzeitiges Schließen der Klemmbacken 4 bewirkt, indem die Klemmbacken 4 in radialer Richtung vorgespannt auf der Mantelfläche des Bolzens 14 anliegen. Der Bolzen 14 weist hierzu einen kegelstumpfartigen Abschnitt 21 auf, der einen ersten zylinderförmigen Abschnitt des Bolzens 14 mit einem zweiten zylinderförmigen Abschnitt des Bolzens verbindet und auf dem die Klemmbacken 4 gleiten und in radialer Richtung versetzt werden. Der zweite zylinderförmige Abschnitt des Bolzens 14 definiert eine zweite Betriebsstellung 10 der Klemmbacken 4, in der eine Entnahme aus oder Einsetzen der Kegelrolle 2 in die Klemmbacken 4 (Figur 3, obere Abbildung) ermöglicht ist, während der erste zylinderförmige Abschnitt des Bolzens eine erste Betriebsstellung 9 (Figur 3, untere Abbildung) der Klemmbacken 4 definiert, in der eine Fixierung der Kegelrolle 1 in den Klemmbacken 4 bewirkt ist. Die drei Klemmbacken 4 des Kegelrollenträgers 3 (vergleiche Figur 1) sind entsprechend durch einen Federmechanismus in radialer Richtung auf den Bolzen 14 gerichtet vorgespannt und werden durch den Bolzen 14 geöffnet und entladen.The bolt 14 is reset axially when the tapered roller 1 is loaded, which, due to the geometry of the bolt 14, causes the clamping jaws 4 to close at the same time, in that the clamping jaws 4 lie prestressed in the radial direction on the lateral surface of the bolt 14. For this purpose, the pin 14 has a frustoconical portion 21 which connects a first cylindrical portion of the pin 14 to a second cylindrical portion of the pin and on which the jaws 4 slide and are offset in the radial direction. The second cylindrical section of the bolt 14 defines a second operating position 10 of the clamping jaws 4, in which the tapered roller 2 can be removed from or inserted into the clamping jaws 4 (Figure 3, upper figure), while the first cylindrical section of the bolt defines a first operating position 9 (Figure 3, lower figure) of the clamping jaws 4 is defined, in which a fixation of the tapered roller 1 in the clamping jaws 4 is effected. The three clamping jaws 4 of the tapered roller carrier 3 (compare FIG. 1) are accordingly biased by a spring mechanism in the radial direction toward the bolt 14 and are opened and discharged by the bolt 14 .
Im geschlossenen Zustand, d.h. im gespannten, fixierten Zustand der Kegelrolle 1, wird die Kegelrolle 1 an ihrer Mantelfläche 8 über drei, durch die drei Klemmbacken 4 definierten Krafteinleitungspunkte radial bezogen fixiert. In Längsrichtung der Kegelrolle 1 wird diese gegen den axialen Anschlag des Kegelrollenträgers 3 gedrückt. Die Kegelrolle 1 wird bedingt durch ihre Kegelform beim Schließen der Klemmbacken 4 in den Kegelrollenträger 3 gezogen. In the closed state, i.e. in the clamped, fixed state of the tapered roller 1, the tapered roller 1 is fixed on its outer surface 8 via three force application points defined by the three clamping jaws 4 in a radial manner. In the longitudinal direction of the tapered roller 1, it is pressed against the axial stop of the tapered roller carrier 3. Due to its conical shape, the tapered roller 1 is pulled into the tapered roller carrier 3 when the clamping jaws 4 are closed.
Beim Beladen des Kegelrollenträgers 3 kann dieser in Rotation versetzt werden. Durch die Rotation des Kegelrollenträgers 3 wird auch die Kegelrolle 1 in Rotation versetzt. Durch den zunehmenden Radius hin zur größeren zweiten Stirnseite 6 der Kegelrolle 1 liegt ein Geschwindigkeitsgradient dv relativ entlang der Kegelrolle 1 vor, wodurch die Kegelrolle 1 hin zur zweiten Stirnseite 6 in die Klemmbacken 4 hinein strebt. Das sichere wie schnelle Laden der Kegelrolle 1 in den Kegelrollenträger 3 kann so begünstigt werden. When loading the tapered roller carrier 3, it can be rotated. The rotation of the tapered roller carrier 3 also causes the tapered roller 1 to rotate. Due to the increasing radius towards the larger second face 6 of the tapered roller 1 , there is a relative speed gradient dv along the tapered roller 1 , as a result of which the tapered roller 1 strives toward the second face 6 into the clamping jaws 4 . The safe and fast loading of the tapered roller 1 in the tapered roller carrier 3 can be promoted.
Die Kegelrolle 1 wird im Kegelrollenträger 3 eingespannt und durch Rotation des Werkstückhauptträgers 13 zur Bearbeitungsposition beziehungsweise Schleifposition transportiert, wie sie beispielsweise in der Figur 4 schematisch gezeigt ist und nachstehend näher erläutert wird. Das Schleifwerkzeug 12 ist derart konfiguriert ist, dass es eine in Bezug auf die Mittelachse 19 des Kegelrollenträgers 3 und damit die Rotationsachse der Kegelrolle 1 axiale Zustellbewegung zum schleifenden Materialabtrag an der ersten Stirnseite 7 der Kegelrolle 1 ausübt. Dabei rotiert der Kegelrollenträger 3 während der Schleifbearbeitung der ersten Stirnseite 7 der Kegelrolle 1 um die Mittelachse 19. The tapered roller 1 is clamped in the tapered roller carrier 3 and transported to the machining position or grinding position by rotating the main workpiece carrier 13, as is shown schematically in FIG. 4, for example, and is explained in more detail below. The grinding tool 12 is configured in such a way that it performs an axial infeed movement with respect to the central axis 19 of the tapered roller carrier 3 and thus the axis of rotation of the tapered roller 1 for grinding material removal on the first end face 7 of the tapered roller 1 . The tapered roller carrier 3 rotates around the central axis 19 during the grinding of the first end face 7 of the tapered roller 1.
Die Schleifbearbeitung erfolgt mit einem vorzugsweise ringförmigen, um die Rotationsachse Rs rotierenden Schleifwerkzeug 12. Das rotierende Schleifwerkzeug 12 wird axial zur Kegelrolle 1 hin bewegt, um die Zustellung und den Materialabtrag an der ersten Stirnseite 7 der Kegelrolle 1 zu realisieren. Die Anstellung des Schleifwerkzeugs 12 gegenüber der eingespannten Kegelrolle 1 ist verstellbar, wodurch sich der Anstellwinkel zwischen Kegelrolle 1 und Schleifwerkzeug 12 ändert. Die Zustellung kann maschinenseitig durch die Implementierung von NC-Achsen oder einer Druck- und Zeit-geregelten Zustellung des Schleifwerkzeugs 12 oder einer Kombination beider realisiert werden. Die Realisierung des Materialabtrags durch ein druckgesteuertes Verfahren über eine definierte Schleifdauer ermöglicht es u.a. Zustellungsabweichungen aus systematischen Achspositionierfehlern zu reduzieren. Dabei wird das Schleifwerkzeug 12 vorzugsweise derart positioniert, dass seine ringförmige Schleiffläche die Mittelachse 19 des Kegelrollenträgers 3 und damit auch die Rotationsache der Kegelrolle 1 nicht überdeckt, siehe die untere Darstellung der Figur 4 mit einem Querschnitt in derX-Y-Ebene. Die Mittelachse 19 des Kegelrollenträgers 3 und die Rotationsachse Rs des Schleifwerkzeugs 12 sind in einem Abstand a voneinander beabstandet angeordnet. Damit lassen sich profilierte erste Stirnflächen 7 an Kegelrollen 1 erzeugen, die insbesondere einen konvexen oder balligen Verlauf aufweisen. The grinding is carried out with a preferably ring-shaped grinding tool 12 rotating about the axis of rotation Rs. The rotating grinding tool 12 is moved axially towards the tapered roller 1 in order to implement the infeed and the material removal on the first end face 7 of the tapered roller 1. The employment of the grinding tool 12 relative to the clamped tapered roller 1 is adjustable, whereby the angle of attack between the tapered roller 1 and Grinding tool 12 changes. The infeed can be realized on the machine side by the implementation of NC axes or a pressure and time-controlled infeed of the grinding tool 12 or a combination of both. The realization of the material removal by a pressure-controlled process over a defined grinding time makes it possible, among other things, to reduce infeed deviations from systematic axis positioning errors. The grinding tool 12 is preferably positioned in such a way that its annular grinding surface does not cover the central axis 19 of the tapered roller carrier 3 and thus also the axis of rotation of the tapered roller 1, see the lower representation of Figure 4 with a cross section in the X-Y plane. The central axis 19 of the tapered roller carrier 3 and the axis of rotation Rs of the grinding tool 12 are arranged at a distance a from one another. In this way, profiled first end faces 7 can be produced on tapered rollers 1, which in particular have a convex or crowned profile.
Der Antrieb des Werkstückhauptträgers 13 und der drei Kegelrollenträger 3 für die Positionen Bestücken, Bearbeiten, Entnehmen können beispielsweise über einzelne elektronisch gesteuerte Antriebe realisiert sein. In der Entnahmeposition sollte ein Kegelrollenträger 3 vorzugsweise nicht angetrieben werden, um ein unkontrolliertes Herausschleudern der Kegelrolle 1 zu vermeiden. Der Werkstückhauptträger 13 ist bei drei Positionen für die drei Kegelrollenträger 3 um 120 Grad in Umfangsrichtung schrittweise verdrehbar. Natürlich ist es auch denkbar, dass mehr als drei Kegelrollenträger 3 vorgesehen sind, wobei diese dann in Umfangsrichtung jeweils um eine Gradzahl von 360° geteilt durch die Anzahl der Kegelrollenträger zueinander versetzt angeordnet sind. The drive of the main workpiece carrier 13 and the three tapered roller carriers 3 for the loading, processing and removal positions can be implemented, for example, via individual electronically controlled drives. In the removal position, a tapered roller carrier 3 should preferably not be driven in order to avoid the tapered roller 1 being ejected in an uncontrolled manner. The main workpiece carrier 13 can be rotated in steps of 120 degrees in the circumferential direction in three positions for the three tapered roller carriers 3 . Of course, it is also conceivable that more than three tapered roller carriers 3 are provided, in which case these are then arranged offset from one another in the circumferential direction by a number of degrees of 360° divided by the number of tapered roller carriers.
Die in der Figur 3 skizzierte Funktionsweise des Kegelrollenträgers 3 mit Selbstschließung und dem Bolzen 14, vorzugsweise zum Öffnen bzw. zur Unterstützung beim Öffnen der Klemmbacken 4, kann vielfältig betätigt werden. Eine mögliche mechanische Lösung ist in Figur 5 skizziert. Der Bolzen 14 läuft hier bei der Rotation des Werkstückhauptträgers 13 gegen eine in axialer Richtung ansteigende, an der Betätigungsscheibe 22 ausgeformten Rampe 15 an, so dass der Bolzen 14 in Ausrückrichtung versetzt und einen Auswurf der Kegelrolle 1 aus dem Kegelrollenträger 3 bewirkt wird. Die Betätigungsscheibe 22 ist rückseitig zum Werkstückhauptträger 13 montiert. Der Werkstückhauptträger 13 rotiert bei einem Positionswechsel der Kegelrollenträger 3 mit dem Werkstückhauptträger 13. Die Mittelachsen 19 der drei Kegelrollenträger 3 liegen auf einer Kreisbahn (vergleiche Figur 2). Der Bolzen 14 wird beim Wechsel von der Bearbeitungsposition in die Entnahmeposition über die an der Betätigungsscheibe 22 ausgebildete und in Axialrichtung ansteigende Rampe 15 geführt. Der Bolzen 14 wird entsprechend um die axiale Höhe Ah der Rampe 15 betätigt. Nach Überschreiten der Bestückungsposition wird durch eine weitere, abfallende Rampe an der Betätigungsscheibe 22 der Hub des Bolzens 14 verringert und die Klemmbacken 4 schließen sich wieder. The mode of operation of the tapered roller carrier 3 with self-closing and the bolt 14 outlined in FIG. 3, preferably for opening or to assist in opening the clamping jaws 4, can be actuated in a variety of ways. A possible mechanical solution is outlined in FIG. During the rotation of the main workpiece carrier 13, the bolt 14 runs against a ramp 15 which rises in the axial direction and is formed on the actuating disk 22, so that the bolt 14 is displaced in the disengagement direction and the tapered roller 1 is ejected the tapered roller carrier 3 is effected. The actuating disc 22 is mounted on the back of the main workpiece carrier 13 . The main workpiece carrier 13 rotates with the main workpiece carrier 13 when the position of the tapered roller carrier 3 changes. The central axes 19 of the three tapered roller carriers 3 lie on a circular path (compare FIG. 2). When changing from the processing position to the removal position, the bolt 14 is guided over the ramp 15 which is formed on the actuating disk 22 and rises in the axial direction. The bolt 14 is actuated accordingly by the axial height Ah of the ramp 15. After the loading position has been exceeded, the stroke of the bolt 14 is reduced by a further, falling ramp on the actuating disk 22 and the clamping jaws 4 close again.
Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass der Bolzen 14 mittels eines aktiv beschalteten Aktors 16, insbesondere mittels eines Hydraulikzylinders, in Ausrückrichtung versetzbar ist und einen Auswurf der Kegelrolle 1 aus dem Kegelrollenträger 3 bewirkbar ist. Aktiv bedeutet in diesem Fall das einzelne Ansteuern der Bolzen 14 an den Positionen Bestücken und Entnahme. Of course, it is also conceivable for the bolt 14 to be displaceable in the disengagement direction by means of an actively connected actuator 16, in particular by means of a hydraulic cylinder, and for the tapered roller 1 to be ejected from the tapered roller carrier 3. In this case, active means the individual activation of the bolts 14 at the loading and unloading positions.
Ein Verfahren zur schleifenden Bearbeitung einer ersten Stirnseite 7 einer Kegelrolle 1 mittels eines solchen in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Fertigungssystems 11 umfasst vorzugsweise die folgenden Schritte: A method for grinding a first end face 7 of a tapered roller 1 using such a manufacturing system 11 shown in Figures 1 to 5 preferably comprises the following steps:
In einem Schritt a) erfolgt das Bereitstellen eines ersten Kegelrollenträgers 3 in der Bestückungsposition und Überführen der Klemmbacken 4 des ersten Kegelrollenträgers 3 in ihre zweite Betriebsstellung 10. In einem Schritt b) erfolgt ein Einsetzen einer Kegelrolle 1 in die Klemmbacken 4 des ersten Kegelrollenträgers 3. In einem Schritt c) erfolgt ein Überführen der Klemmbacken 4 des ersten Kegelrollenträgers 3 in ihre erste Betriebsstellung 9 unter Fixierung der Kegelrolle 1 in den Klemmbacken 4. In einem Schritt d) erfolgt ein Überführen des ersten Kegelrollenträgers 3 von der Bestückungsposition in die Bearbeitungsposition durch Drehen des Werkstückhauptträgers 13 und ein Schleifen der ersten Stirnseite 7 der Kegelrolle 1 durch das Schleifwerkzeug 12, wobei das Schleifwerkzeug 12 um seine Rotationsachse Rs sowie der erste Kegelrollenträger 3 um seine Mittelachse 19 rotieren. Schließlich erfolgt in einem Schritt e) ein Überführen des ersten Kegelrollenträgers 3 von der Bearbeitungsposition in eine Entnahmeposition, ein Überführen der Klemmbacken 4 des ersten Kegelrollenträgers 3 in ihre zweite Betriebsstellung 10, und ein Entnehmen der Kegelrolle 1 aus den Klemmbacken 4. In a step a), a first tapered roller carrier 3 is provided in the loading position and the clamping jaws 4 of the first tapered roller carrier 3 are transferred into their second operating position 10. In a step b), a tapered roller 1 is inserted into the clamping jaws 4 of the first tapered roller carrier 3. In a step c), the clamping jaws 4 of the first tapered roller carrier 3 are transferred into their first operating position 9, with the tapered roller 1 being fixed in the clamping jaws 4. In a step d), the first tapered roller carrier 3 is transferred from the loading position into the processing position by turning of the workpiece main carrier 13 and a grinding of the first end face 7 of the tapered roller 1 by the grinding tool 12, the grinding tool 12 rotating about its axis of rotation Rs and the first tapered roller carrier 3 rotating about its central axis 19. Finally, in step e), the first tapered roller carrier 3 is transferred from the processing position to a removal position Transferring the clamping jaws 4 of the first tapered roller carrier 3 to their second operating position 10, and removing the tapered roller 1 from the clamping jaws 4.
Im Verfahrensschritt d) erfolgt demnach eine Rotation des Werkstückhauptträgers 13, wodurch der erste Kegelrollenträger 3 von der Bestückungsposition in die Bearbeitungsposition gedreht wird. Nachfolgend wird die Bearbeitung der ersten Stirnseite 7 der Kegelrolle 1 durch das Schleifwerkzeug 12 durchgeführt. In method step d), the main workpiece carrier 13 is therefore rotated, as a result of which the first tapered roller carrier 3 is rotated from the loading position into the machining position. The first face 7 of the tapered roller 1 is then machined by the grinding tool 12 .
Im Verfahrensschritt e) erfolgt eine erneute Rotation des Werkstückhauptträgers 13, wodurch der erste Kegelrollenträger 3 auf die Entnahmeposition gedreht wird, in der nachfolgend die bearbeitete Kegelrolle 1 aus dem ersten Kegelrollenträger 3 entnommen wird. In method step e), the main workpiece carrier 13 is rotated again, as a result of which the first tapered roller carrier 3 is rotated to the removal position in which the machined tapered roller 1 is subsequently removed from the first tapered roller carrier 3 .
Nach dem Verfahrensschritt e) erfolgt schließlich eine nochmalige Rotation des Werkstückhauptträgers 13 in der gleichen Richtung, wodurch der erste Kegelrollenträger 3 wieder auf die Bestückungsposition gedreht wird, in der eine neue zu bearbeitende Kegelrolle 1 in den ersten Kegelrollenträger 3 eingesetzt werden kann. Der zweite Kegelrollenträger 3 folgt der dem ersten Kegelrollenträger 3 auf die jeweils verlassene Position nach. Der dritte Kegelrollenträger 3 folgt dem zweiten Kegelrollenträger 3 auf die jeweils verlassene Position nach. So können in schneller Abfolge Kegelrollen 1 auf die Bearbeitungsposition gedreht und bearbeitet werden. Finally, after process step e), the main workpiece carrier 13 is rotated again in the same direction, whereby the first tapered roller carrier 3 is rotated back to the loading position in which a new tapered roller 1 to be machined can be inserted into the first tapered roller carrier 3. The second tapered roller carrier 3 follows the first tapered roller carrier 3 to the left position. The third tapered roller carrier 3 follows the second tapered roller carrier 3 to the left position. In this way, tapered rollers 1 can be turned to the machining position and machined in quick succession.
Figur 7 zeigt in der oberen Darstellung A einen möglichen Maschinenraum des Fertigungssystems 11. Das Schleifwerkzeug 12 ist mit seiner gesamten Antriebseinheit 23 in der Richtung 28 verfahrbar. Darüber hinaus ist die Antriebseinheit 23 schwenkbar, siehe Pfeile 24. Abhängig von ihrer Position in der Richtung 28 ergeben sich verschiedene mögliche Bahnen 25, 26. Die einstellbare Bahn 25 liegt beispielsweise so, dass ein ebenfalls verschwenkbares Abrichtwerkzeug 27 zum Profilieren und Schärfen des Schleifwerkzeugs 12 angefahren werden kann. Auf der Bahn 26 liegt ein möglicher Schleifkontakt 29 mit einer Kegelrolle 1 im Kegelrollenträger 3 vor. Im Anschluss an die Schleifbearbeitung wird nach Rotation des Werkstückhauptträgers 13 in die Entnahmeposition die bearbeitete Kegelrolle 1 auf die Teilerutsche 18 entladen. Die Teilerutsche 18 schließt hier an zwei vorzugsweise achsparallele zylindrische Körper an, die über eine Anstellung der Rotationsachse verfügen. Die Kegelrollen 1 fallen entsprechend in einen Abstand zwischen den beiden zylindrischen Körpern und richten sich an der oben liegenden großen Stirnseite für eine mögliche nächste Bearbeitung aus. FIG. 7 shows a possible machine room of the production system 11 in the upper illustration A. The grinding tool 12 can be moved in the direction 28 with its entire drive unit 23 . In addition, the drive unit 23 can be pivoted, see arrows 24. Depending on its position in the direction 28, there are various possible paths 25, 26. The adjustable path 25 is positioned, for example, in such a way that a dressing tool 27, which can also be pivoted, for profiling and sharpening the grinding tool 12 can be approached. On the track 26 there is a possible sliding contact 29 with a tapered roller 1 in the tapered roller carrier 3 . Subsequent to the grinding processing, the processed tapered roller 1 is unloaded onto the parts chute 18 after the main workpiece carrier 13 has been rotated into the removal position. the Parts chute 18 connects here to two preferably axially parallel cylindrical bodies, which have an adjustment of the axis of rotation. The tapered rollers 1 accordingly fall into a space between the two cylindrical bodies and align themselves with the large end face above for possible next processing.
Weiterhin ist zur zuvor skizzierten und in der Darstellung A wiedergegebenen Variante auch eine weitere Variante denkbar, die in der Darstellung B skizziert ist. Hierbei ist vorzugsweise ein Doppelspindelsystem vorgesehen. Durch die Verwendung von vorzugsweise zwei gegenüberliegenden Schleifwerkzeugen 12 gemäß Darstellung C lassen sich Nebenzeiten durch Abrichten oder den Schleifwerkzeugwechsel reduzieren oder sogar Hauptzeit-parallel durchführen. In addition to the variant outlined above and shown in illustration A, a further variant, which is outlined in illustration B, is also conceivable. A double spindle system is preferably provided here. By using preferably two grinding tools 12 lying opposite one another, as shown in illustration C, non-productive times can be reduced by dressing or changing the grinding tool, or they can even be carried out parallel to main time.
Figur 6 zeigt lediglich beispielhaft ein Wälzlager 2 in Form eines Kegelrollenlagers 50, in dem beispielhaft die mit dem Fertigungssystem 11 gefertigten Kegelrollen 1,Figure 6 shows only an example of a rolling bearing 2 in the form of a tapered roller bearing 50, in which the tapered rollers 1,
1 ' eingesetzt sind, umfassend einen Innenring 51 und einen Außenring 52 zwischen denen eine Mehrzahl von Kegelrollen 1, 1 ' wälzend angeordnet sind, wobei die Kegelrollen 1, 1 ' eine erste Stirnseite 7 mit einem ersten Durchmesser und eine zweite Stirnseite 6 mit einem zweiten Durchmesser aufweisen und der erste Durchmesser der ersten Stirnseite 7 der Kegelrollen 1, 1' kleiner ist als der zweite Durchmesser der zweiten Stirnseite 6. Die erste Stirnseite 7 und die zweite Stirnseite 6 sind über eine Mantelfläche 8 der Kegelrollen 1, 1 ' verbunden. Die erste Stirnseite 7 der Kegelrollen 1 , 1 ' ist insbesondere nach einem oben beschriebenen Verfahren geschliffen. Die erste Stirnseite 7 der Kegelrollen 1, 1 ' weist eine von einer Radialebene abweichende Kontur, insbesondere eine konvexe oder ballige Kontur auf. 1 ' are used, comprising an inner ring 51 and an outer ring 52 between which a plurality of tapered rollers 1, 1 ' are arranged to roll, the tapered rollers 1, 1 ' having a first end face 7 with a first diameter and a second end face 6 with a second Have diameter and the first diameter of the first face 7 of the tapered rollers 1, 1 ' is smaller than the second diameter of the second face 6. The first face 7 and the second face 6 are connected via a lateral surface 8 of the tapered rollers 1, 1 ' . The first face 7 of the tapered rollers 1, 1 ' is ground in particular using a method described above. The first face 7 of the tapered rollers 1, 1 ' has a contour that deviates from a radial plane, in particular a convex or crowned contour.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung 'erste1 und 'zweite' Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen. The invention is not limited to the embodiments shown in the figures. The foregoing description is therefore not to be considered as limiting but as illustrative. The following patent claims are to be understood in such a way that a mentioned feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of other features. If the patent claims and the above description 'first 1 and define a 'second' feature, this designation is used to differentiate between two similar features without specifying a ranking.
Bezuqszeichenliste Reference character list
1, r Kegelrolle 2 Wälzlager 3 Kegelrollenträger 1, r tapered roller 2 roller bearing 3 tapered roller carrier
4 Klemmbacken 4 jaws
5 Innenkontur 5 inner contour
6 zweite Stirnseite 7 erste Stirnseite 8 Mantelfläche 6 second face 7 first face 8 lateral surface
9 Betriebsstellung 9 operating position
10 Betriebsstellung 11 Fertigungssystem 12 Schleifwerkzeug 13 Werkstückhauptträgers 10 operating position 11 production system 12 grinding tool 13 main workpiece carrier
14 Bolzen 14 bolts
15 Rampe 15 ramp
16 Aktors 17 Zuführsystem 18 Teilerutsche 16 actuators 17 feed system 18 parts chute
19 Mittelachse 19 central axis
20 Federelement 21 Kegelstumpfabschnitt 22 Betätigungsscheibe 23 Antriebseinheit 20 spring element 21 truncated cone section 22 actuating disc 23 drive unit
24 Pfeile 24 arrows
25 Bahn 25 lane
26 Bahn 27 Abrichtwerkzeug 28 Richtung 26 web 27 dressing tool 28 direction
29 Schleifkontakt 29 sliding contact
50 Kegelrollenlager 50 tapered roller bearings
51 Innenring 51 inner ring
52 Außenring a Abstand 52 outer ring a distance
Rs Rotationsachse R's axis of rotation

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Fertigungssystem (11) zur schleifenden Bearbeitung einer ersten Stirnseite (7) einer Kegelrolle (1) für ein Wälzlager (2), umfassend mindestens einen Kegelrollenträger (3) und ein Schleifwerkzeug (12), wobei der mindestens eine Kegelrollenträger (3) eine Mittelachse (19) und eine Mehrzahl von zueinander und in Richtung der Mittelachse (19) beweglich ausgeführte Klemmbacken (4) aufweist, welche in einer ersten Betriebsstellung (9) eine Fixierung der Kegelrolle (1) in den Klemmbacken (4) und in einer zweiten Betriebsstellung (10) eine Entnahme der Kegelrolle (1) aus oderein Einsetzen der Kegelrolle (1) in die Klemmbacken (4) ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken (4) eine konische Innenkontur (5) aufweisen, die mit einer Kontur einer Mantelfläche (8) der Kegelrolle (1) korrespondierend ausgebildet ist, so dass in der ersten Betriebsstellung (9) der Klemmbacken (4) eine zweite Stirnseite (6) der Kegelrolle (1), welche einen zweiten Durchmesser D2 aufweist, formschlüssig in den Klemmbacken (4) gehalten ist und die erste Stirnseite (7) der Kegelrolle (1), die einen ersten Durchmesser D1 aufweist, wobei gilt D1 < D2, aus den Klemmbacken (4) in Längserstreckung heraus ragend anordenbar und durch das Schleifwerkzeug (12) bearbeitbar ist, wobei der mindestens eine Kegelrollenträger (3) um seine Mittelachse (19) rotierbar ist. 1. Manufacturing system (11) for grinding a first end face (7) of a tapered roller (1) for a rolling bearing (2), comprising at least one tapered roller carrier (3) and a grinding tool (12), the at least one tapered roller carrier (3) having a central axis (19) and a plurality of clamping jaws (4) which are movable relative to one another and in the direction of the central axis (19) and which in a first operating position (9) fix the tapered roller (1) in the clamping jaws (4) and in a second Operating position (10) allow the tapered roller (1) to be removed from or inserted into the clamping jaws (4), characterized in that the clamping jaws (4) have a conical inner contour (5) which is connected to a contour of a lateral surface (8) of the tapered roller (1) is formed correspondingly, so that in the first operating position (9) of the clamping jaws (4) a second end face (6) of the tapered roller (1), which has a second diameter D2, positively sig is held in the clamping jaws (4) and the first end face (7) of the tapered roller (1), which has a first diameter D1, where D1<D2 applies, can be arranged protruding from the clamping jaws (4) in the longitudinal direction and can be arranged by the grinding tool (12) can be machined, the at least one tapered roller carrier (3) being rotatable about its central axis (19).
2. Fertigungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kegelrollenträger (3) einen, mittels der zweiten Stirnseite (6) axial verschiebbaren Bolzen (14) aufweist, wobei durch ein Verschieben des Bolzens (14) ein Schließen der Klemmbacken (4) um die Mantelfläche (8) der Kegelrolle (1) bis zum Erreichen der ersten Betriebsstellung (9) und ein Verrasten des Bolzens (14) in der ersten Betriebsstellung (9) erfolgt. 2. Production system according to Claim 1, characterized in that the at least one tapered roller carrier (3) has a bolt (14) which can be displaced axially by means of the second end face (6), with displacement of the bolt (14) closing the clamping jaws (4th ) around the lateral surface (8) of the tapered roller (1) until the first operating position (9) is reached and the bolt (14) locks in the first operating position (9).
3. Fertigungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (14) ausrastbar ist, derart, dass die Kegelrolle (1) unter Öffnung der Klemmbacken (4) aus ihrer ersten Betriebsstellung (9) in die zweite Betriebsstellung (10) schiebbar ist. 3. Production system according to claim 2, characterized in that the bolt (14) can be disengaged in such a way that the tapered roller (1) can be pushed out of its first operating position (9) into the second operating position (10) by opening the clamping jaws (4). .
4. Fertigungssystem (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Kegelrollenträgern (3) an einem drehbar zum Schleifwerkzeug (12) angeordneten Werkstückhauptträger (13) vorgesehen sind, wobei die Kegelrollenträger (3) auf einer Kreisbahn angeordnet sind, und wobei jeder Kegelrollenträger (3) von einer Bestückungsposition über mindestens eine Bearbeitungsposition in eine Entnahmeposition drehbar ist. 4. Production system (11) according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a plurality of tapered roller carriers (3) are provided on a main workpiece carrier (13) arranged rotatably with respect to the grinding tool (12), the tapered roller carriers (3) traveling on a circular path are arranged, and wherein each tapered roller carrier (3) is rotatable from a loading position via at least one processing position into a removal position.
5. Fertigungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass drei Kegelrollenträger (3) vorhanden sind. 5. Manufacturing system according to claim 4, characterized in that three tapered roller carriers (3) are present.
6. Fertigungssystem (11) nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (14) bei der Rotation des Werkstückhauptträgers (13) gegen eine in axialer Richtung ansteigende Rampe (15) anläuft, so dass der Bolzen (14) in Ausrückrichtung versetzbar ist und einen Auswurf der Kegelrolle (1) aus dem Kegelrollenträger (3) bewirkt. 6. Manufacturing system (11) according to claims 3 and 4, characterized in that the bolt (14) runs against a ramp (15) rising in the axial direction during the rotation of the main workpiece carrier (13), so that the bolt (14) in Disengaging direction can be displaced and causes the tapered roller (1) to be ejected from the tapered roller carrier (3).
7. Fertigungssystem (11) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (14) mittels eines aktiv beschalteten Aktors (16), insbesondere mittels eines Hydraulikzylinders, in Ausrückrichtung versetzbar ist und einen Auswurf der Kegelrolle (1) aus dem Kegelrollenträger (3) bewirkt. 7. Production system (11) according to claim 3, characterized in that the bolt (14) can be displaced in the disengagement direction by means of an actively connected actuator (16), in particular by means of a hydraulic cylinder, and an ejection of the tapered roller (1) from the tapered roller carrier (3 ) causes.
8. Verfahren zur schleifenden Bearbeitung einer ersten Stirnseite (7) einer Kegelrolle (1) mittels eines Fertigungssystems (11) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines ersten Kegelrollenträgers (3) in der Bestückungsposition und Überführen der Klemmbacken (4) des ersten Kegelrollenträgers (3) in ihre zweite Betriebsstellung (10), b) Einsetzen einer Kegelrolle (1) in die Klemmbacken (4) des ersten Kegelrollenträgers (3), c) Überführen der Klemmbacken (4) des ersten Kegelrollenträgers (3) in ihre erste Betriebsstellung (9) unter Fixierung der Kegelrolle (1) in den Klemmbacken (4), d) Überführen des ersten Kegelrollenträgers (3) in die Bearbeitungsposition und Schleifen der ersten Stirnseite (7) der Kegelrolle (1) durch das Schleifwerkzeug (12), wobei das Schleifwerkzeug sowie der erste Kegelrollenträger (3), letzterer um seine Mittelachse (19), rotieren; e) Überführen des ersten Kegelrollenträgers (3) in eine Entnahmeposition, Überführen der Klemmbacken (4) des ersten Kegelrollenträgers (3) in ihre zweite Betriebsstellung (10), und entnehmen der Kegelrolle (1) aus den Klemmbacken (4). 8. A method for grinding a first end face (7) of a tapered roller (1) by means of a manufacturing system (11) according to one of claims 4 or 5, comprising the following steps: a) providing a first tapered roller carrier (3) in the loading position and transferring the clamping jaws (4) of the first tapered roller carrier (3) to their second operating position (10), b) inserting a tapered roller (1) into the clamping jaws (4) of the first tapered roller carrier (3), c) Transferring the clamping jaws (4) of the first tapered roller carrier (3) to their first operating position (9) while fixing the tapered roller (1) in the clamping jaws (4), d) Transferring the first tapered roller carrier (3) to the Machining position and grinding of the first end face (7) of the tapered roller (1) by the grinding tool (12), the grinding tool and the first tapered roller carrier (3), the latter rotating around its central axis (19); e) Transferring the first tapered roller carrier (3) to a removal position, transferring the clamping jaws (4) of the first tapered roller carrier (3) to their second operating position (10), and removing the tapered roller (1) from the clamping jaws (4).
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der erste Kegelrollenträger (3) durch eine Rotation des Werkstückhauptträgers (13) von der Bestückungsposition in die Bearbeitungsposition und von dieser weiter in die Entnahmeposition gedreht wird und anschließend mit gleichbleibender Rotationsrichtung des Werkstückhauptträgers (13) wieder in die Bestückungsposition gedreht wird. 9. The method according to claim 8, wherein the first tapered roller carrier (3) is rotated by rotating the main workpiece carrier (13) from the loading position to the processing position and from there further to the removal position and then back to the position with the same direction of rotation of the main workpiece carrier (13). assembly position is rotated.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei ein zweiter Kegelrollenträger (3) und ein dritter Kegelrollenträger (3) bei Rotation des Werkstückhauptträgers (13) derart angeordnet werden, dass bei Anordnung des ersten Kegelrollenträger (3) in der Bestückungsposition der zweite Kegelrollenträger (3) in der Entnahmeposition und der dritte Kegelrollenträger (3) in der Bearbeitungsposition angeordnet sind, und dass bei Anordnung des ersten Kegelrollenträger (3) in der Bearbeitungsposition der zweite Kegelrollenträger (3) in der Bestückungsposition und der dritte Kegelrollenträger (3) in der Entnahmeposition angeordnet sind, und dass bei Anordnung des ersten Kegelrollenträger (3) in der Entnahmeposition der zweite Kegelrollenträger (3) in der Bearbeitungsposition und der dritte Kegelrollenträger (3) in der Bestückungsposition angeordnet sind. 10. The method according to claim 9, wherein a second tapered roller carrier (3) and a third tapered roller carrier (3) are arranged during rotation of the main workpiece carrier (13) such that when the first tapered roller carrier (3) is arranged in the loading position, the second tapered roller carrier (3) are arranged in the removal position and the third tapered roller carrier (3) in the processing position, and that when the first tapered roller carrier (3) is arranged in the processing position, the second tapered roller carrier (3) is arranged in the loading position and the third tapered roller carrier (3) is arranged in the removal position, and that when the first tapered roller carrier (3) is arranged in the removal position, the second tapered roller carrier ( 3) are arranged in the processing position and the third tapered roller carrier (3) in the loading position.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1260723A2 (en) * 2001-05-16 2002-11-27 Koyo Seiko Co., Ltd. Roller bearing having streaked grinding trail on roller end face
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