Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweischeiben-Feinschleifmaschine nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus DE 195 47 085 ist eine Läpp- oder Poliermaschine mit einer oberen und einer
unteren Arbeitsscheibe bekannt geworden, von denen mindestens eine von einem
Antrieb drehend angetrieben ist. Zwischen den Arbeitsflächen der unteren und oberen
Arbeitsscheibe sind mehrere Läuferscheiben angeordnet, die Öffnungen zur Auf
nahme von Werkstücken aufweisen sowie eine Zahnung am Umfang, wobei die Zah
nung mit einem inneren und einem äußeren Stiftkranz in Eingriff ist zwecks Verdre
hung und Vortrieb der Läuferscheiben, wenn mindestens ein Stiftkranz in Drehung
versetzt wird. Ferner ist eine Quelle für die Zufuhr von fließfähigem Arbeitsmittel
oder Schmiermittel vorgesehen, das zwischen die Arbeitsflächen eingetragen wird.
Äußere und innere Abfangmittel fangen das innen und außen aus dem Arbeitsspalt
austretende Mittel ab und führen es einer Filtrieranlage zu. Eine Weiche kann die
Kanäle wahlweise mit einem Recyclingtank oder einem anderweitigen Ablauf
verbinden.
Es ist ferner bekannt, derartige Arbeitsmaschinen auch zu kühlen, indem insbesondere
in der Trägerscheibe Kühlkanäle vorgesehen sind, denen ein Kühlmedium zugeführt
wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zweischeiben-Schleifmaschine zu
schaffen, bei der der Aufwand für die Zufuhr des Arbeitsmittels und des Kühlmittels
verringert und eine optimale Kühlung gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Zweischeiben-Feinschleifmaschine, die normalerweise
eine Läppkinematik hat, ist in der der jeweiligen Arbeitsscheibe zugekehrten Fläche
der Trägerscheiben mindestens eine radial abgedichtete Kammer geformt, die über
achsparallele Bohrungen der Trägerscheibe mit deren Arbeitsflächen verbunden ist. In
jeder Welle ist mindestens ein achsparalleler Kanal vorgesehen, der mit einer Quelle
für Kühlschmierflüssigkeit über eine stationäre Zuführvorrichtung verbunden ist.
Anstelle eines intern geschlossenen Kühlkreislaufes, wie dieser bisher üblich war,
wird ein offener Kreislauf vorgesehen, und das Kühlmittel ist gleichzeitig Schmier-
bzw. Arbeitsmittel. Es versteht sich, daß ein geeignetes Kühlaggregat vorgesehen ist,
um das Kühlschmiermittel auf eine niedrige Temperatur zu bringen, bevor es den
Arbeitsflächen zugeführt wird. Das Auffangen des radial aus dem Spalt zwischen den
Arbeitsflächen austretenden Kühlschmiermittels erfolgt in bekannter Weise, etwa wie
in DE 195 47 085 beschrieben, worauf ausdrücklich Bezug genommen wird. Die auf
gefangene Kühlschmierflüssigkeit kann recycelt bzw. gefiltert werden, bevor sie über
das Kühlaggregat erneut den Arbeitsscheiben zugeführt wird. Mit Hilfe der erfin
dungsgemäßen Konstruktion ist sichergestellt, daß die aktiven Schleifzonen gleich
zeitig oben und unten und somit auch unterhalb der Werkstücke optimal gekühlt wer
den. Ferner werden die Späne optimal abgeführt. Durch die erfindungsgemäße Maß
nahme erhöhen sich die Zerspanleistung und die Standzeit der Schleifscheiben erheb
lich.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Antriebswellen zwei
oder mehr achsparallele Kanäle aufweisen, die mit der Zuführvorrichtung und mit in
Umlaufrichtung versetzt angeordneten Stellen der Kammern verbunden sind. Die
achsparallelen Kanäle können mit Hilfe einer Hülse gebildet werden, die drehfest in
der hohlen Antriebswelle sitzt und an der Außenseite einen oder mehrere achsparallele
Nuten aufweist, welche die Kühlkanäle bilden.
Die Kammern in den Trägerscheiben können über mindestens einen Verbindungs
kanal in der Trägerscheibe über eine radiale Bohrung in der Antriebswelle mit den
achsparallelen Kanälen in der Antriebswelle verbunden sein. Nach einer anderen Aus
gestaltung der Erfindung hat die untere Trägerscheibe Speichen, welche eine Nabe mit
einem Tragabschnitt verbinden. Der Verbindungskanal kann dann in einer oder meh
reren Speichen geformt sein.
Die Zuführvorrichtung an den Antriebswellen wird nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung mit einem die Antriebswelle umgebenden stationären Verteilerring ver
sehen, an dem mindestens eine Zuführleitung angebracht ist. Diese ist über eine
radiale Bohrung im Verteilerring mit einer achsparallelen Ringkammer verbunden, die
zwischen Verteilerring und Antriebswelle ausgebildet ist. Über eine radiale Bohrung
in der Antriebswelle ist dann die Ringkammer mit mindestens einem achsparallelen
Kanal in der Antriebswelle verbunden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in Zeichnungen dargestellten Ausfüh
rungsbeispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Feinschleifmaschine nach der Erfindung.
Fig. 2 zeigt vergrößert den oberen Teil der Maschine nach Fig. 1.
Fig. 3 zeigt vergrößert den unteren Teil der Maschine nach Fig. 1.
Zunächst wird Fig. 1 näher beschrieben, wobei jedoch auf die Erläuterung solcher
Teile im Detail verzichtet wird, die üblicherweise Bestandteile von Schleif-, Läpp-,
Polier- oder sonstigen Zweischeibenmaschinen darstellen.
Ein Maschinengehäuse 10 der Feinschleifmaschine mit Läppkinematik nach Fig. 1
weist einen unteren Teil 12 und einen oberen Teil 14 auf. Der obere Teil 14 ist
gegenüber dem unteren Teil 12 um eine vertikale Achse verschwenkbar. Der obere
Teil weist eine obere Schleifscheibe 16 auf, die sich aus einer Trägerscheibe 18 und
einer daran durch Verschraubung befestigten Arbeitsscheibe 20 zusammensetzt. Die
Schleifscheibe 16 ist pendelnd, jedoch drehfest an einer oberen vertikalen
Antriebswelle 22 aufgehängt, auf der ein Zahnrad 24 sitzt, das auf nicht näher
dargestellte Art und Weise von einem geeigneten Antrieb angetrieben ist zwecks
Rotation der Schleifscheibe 16. Am oberen Ende ist die Antriebswelle 22 von einer
stationären Zuführvorrichtung 26 umgeben, auf die weiter unten noch näher
eingegangen wird. Die Zuführvorrichtung 26 ist mit zwei Leitungen 28, 30 verbunden,
über die eine Kühlschmierflüssigkeit zugeführt wird. Die Quelle für
Kühlschmierflüssigkeit ist nicht dargestellt. Sie weist ein Filter- und Kühlaggregat zur
Kühlung der Flüssigkeit auf sowie eine Pumpe zur Erzeugung eines ausreichenden
Druckes. Die Leitung der Kühlflüssigkeit zur Schleifscheibe 16 erfolgt durch die
hohle Antriebswelle 22 auf weiter unten noch zu beschreibende Art und Weise. In Fig.
1 ist zu erkennen, daß die Trägerscheibe 18 einen schrägen Kanal 32 aufweist, der in
Verbindung ist mit einem Labyrinth 34, das mehrere Kammern enthält zur Aufnahme
der zugeführten Kühlschmierflüssigkeit. Die Arbeitsscheibe 20 ist mit einem Muster
von achsparallelen Durchbohrungen 36 versehen, über die Flüssigkeit zur
Arbeitsfläche austreten kann.
Die Schleifscheibe 16 kann mit Hilfe nicht näher dargestellter und beschriebener
Mittel vertikal bewegt werden in Richtung einer unteren Schleifscheibe 40, die aus
einer unteren Trägerscheibe 42 und einer unteren Arbeitsscheibe 44 besteht. Die
untere Schleifscheibe 40 ist in der Höhe fest, wird jedoch über eine vertikale
Antriebswelle 46 in Drehung versetzt. Auf der Antriebswelle 46 sitzt wiederum ein
Zahnrad 48, das von einem nicht gezeigten Antriebsmotor antreibbar ist. Am unteren
Ende der Antriebswelle 46 ist eine weitere Zuführvorrichtung 50 für Kühlschmier
mittel vorgesehen, die mit zwei Leitungen 52, 54 in Verbindung steht. Die Leitungen
52, 54 sind wie die Leitungen 28, 30 mit einer Quelle für gekühltes und gefiltertes
Kühlschmiermittel verbunden. Diese kann identisch mit der für die Leitungen 28, 30
sein. Die Zufuhr des Kühlschmiermittels zur unteren Schleifscheibe 40 erfolgt über
die hohle Antriebswelle 46 auf eine noch zu beschreibende Art und Weise.
Die untere Trägerscheibe 42 weist einen Tragabschnitt 56 auf, der über eine Ver
schraubung mit der Arbeitsscheibe 44 verbunden ist, eine Nabe 58 sowie Speichen 60
zwischen Nabe 58 und Tragabschnitt 56. Der Tragabschnitt 56 weist wiederum ein
Kühllabyrinth 62 auf, das ähnliche wie das Kühllabyrinth 34 ausgebildet ist und das
über ein Muster achsparalleler Durchbohrungen 64 in der Arbeitsscheibe 44 mit der
zugekehrten Arbeitsfläche in Verbindung steht. Das Kühllabyrinth 42 ist über Kanäle
66 in den Speichen 60 mit der Zuführung in der Antriebswelle 46 verbunden auf eine
Art und Weise, die weiter unten noch beschrieben wird.
Aus Fig. 2 geht die Zuführvorrichtung 26 für die Kühlschmierflüssigkeit zur oberen
Schleifscheibe 16 deutlicher hervor. Man erkennt einen Ring 70, der stationär ange
ordnet ist und die Antriebswelle 22 umgibt und mit einer die Antriebswelle umgeben
den und mit dieser mitdrehenden Buchse 72 eine Ringkammer 74 bildet, die über eine
radiale Bohrung 76 bzw. 78 mit der Leitung 28 bzw. 30 verbunden ist. In der Buchse
72 und dazu ausgerichtet in der Welle 22 sind radiale Bohrungen 80 bzw. 82 vorge
sehen. Die radialen Bohrungen sind verbunden mit achsparallelen Kanälen 84 bzw.
86, welche von einer Hülse 88 gebildet sind, die drehfest innerhalb der hohlen Welle
22 sitzt. Auf die Anbringung der Buchse 88 wird im einzelnen nicht eingegangen. Wie
erkennbar, ist mithin jeweils ein achsparalleler Kanal in der Welle 22 mit einer Lei
tung 28 bzw. 30 verbunden. Es ist jedoch auch denkbar, mehr als zwei achsparallele
Kanäle vorzusehen und mit der Ringkammer 74 zu verbinden.
Am unteren Ende der Welle 22 sitzt ein Ringkörper drehfest auf der Welle, der seiner
seits mit der Trägerscheibe 18 verschraubt ist. Der Ringkörper 90 weist eine erste
Kanalanordnung 92 und eine zweite Kanalanordnung 94 auf, welche einen achs
parallelen Kanal 84 bzw. 86 mit einem Kanal 32 in der Trägerscheibe 18 verbinden,
um an mehreren in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen Kühlschmiermittel in das
Labyrinth 34 einzuleiten.
Die Schleifscheibe 16 ist von einer Haube 96 umgeben, die höhenverstellbar am
Gehäuseteil 14 angebracht ist. Zur Verstellung dient ein Verstellzylinder 98. Wie aus
Fig. 1 hervorgeht, erstreckt sich die Seitenwand der Haube 96 über die Arbeitsfläche
der Schleifscheibe 16 nach unten hinaus, wenn die Schleifscheibe 16 in Richtung
unterer Schleifscheibe 40 abgesenkt wird. Dies ist in Fig. 1 links durch die gestrichelte
Doppellinie angedeutet.
Eine mit 100 bezeichnete Anordnung dient Meßzwecken beim Schleifen, worauf nicht
weiter eingegangen wird. Sie weist eine durch die hohle Welle 22 geführte Stange auf,
die am oberen Ende aus der Welle 22 herausgeführt ist.
Wie aus Fig. 3 zu erkennen, weist die Zuführvorrichtung 50 einen Zuführring 110 auf,
der stationär das untere Ende der Antriebswelle 46 umgibt und der mit den beiden
Leitungen 52, 54 verbunden ist. Radiale Bohrungen 112, 114 sind mit einer Ring
kammer 116 in Verbindung, die zwischen dem Ring 50 und einer auf der Welle 46
sitzenden Buchse 118 gebildet ist. Die Buchse 118 und die Welle 46 weisen ausge
richtete radiale Bohrungen auf, die in Verbindung stehen mit achsparallelen Kanälen
120, 122 in der Welle 46. Diese werden gebildet durch achsparallele Nuten einer
Hülse 124, die drehfest in der hohlen Welle 46 angeordnet ist. Wie erkennbar, ist die
Ringkammer 116 durch eine obere und eine untere Lippendichtung abgedichtet,
ebenso wie die Kammer 74 der Verteilvorrichtung 26 an der oberen Welle 22. Mit
Hilfe eines jeweils auf der anderen Seite der Dichtungen aufgebauten Drucks durch
Luft oder eine Flüssigkeit unter Druck wird eine verbesserte Abdichtung erhalten und
verhindert, daß das unter Druck eingeleitete Kühlschmiermittel entweicht.
Die achsparallelen Kanäle 120, 122 sind über obere radiale Bohrungen in der Welle
46 mit den Kanälen 66 in den Speichen 60 in Verbindung, wobei die Nabenanordnung
58 Verbindungskanäle aufweist, die jedoch nicht mit Bezugszeichen versehen sind.
Das Kühlschmiermittel kann daher auch bei Drehung der Schleifscheibe 40 in die
Kühllabyrinthe 62 eingespeist werden und von dort über die Bohrungen 64 zur
Arbeitsfläche hin austreten.
Ein innerer Stiftkranz 126 wird über eine Innenwelle 128 innerhalb der Welle 46
angetrieben, und zwar über einen Zahnriemenantrieb 130, der von einem Motor 132
angetrieben ist. Ferner ist ein äußerer Stiftkranz 134 gezeigt, der die Schleifscheibe 40
umgibt und ebenfalls drehend angetrieben sein kann, was hier jedoch nicht dargestellt
ist. Es ist lediglich eine Hubvorrichtung 136 gezeigt, die jedoch im einzelnen nicht
beschrieben werden soll und mit der der Stiftkranz 134 in der Höhe verstellbar ist.
Dies gilt insbesondere zum Absenken des Stiftkranzes 134 beim Be- und Entladen der
Werkstücke. Wie bekannt, dienen die Stiftkränze zum Antrieb der nicht gezeigten, am
Umfang gezahnten Läuferscheiben.
Eine Stange 138 in der inneren Welle 128 mit einem oberen Teller 140 ist ein weiteres
Teil der in Fig. 2 dargestellten Meßvorrichtung. Auf diese wird im einzelnen nicht
eingegangen.
Das radial nach außen austretende Kühlschmiermittel wird durch eine Seitenwand
142, welche die untere Schleifscheibe 40 wannenartig umgibt, aufgefangen. Das
Kühlschmiermittel wird in einer Wanne gesammelt, dann gefiltert sowie gekühlt und
erneut zugeführt. Entsprechend wird auch das zwischen innerem Stiftkranz 126 und
dem Innenrand der Schleifscheibe 40 austretende Kühlschmiermittel nach unten
geleitet und auf nicht gezeigte Art und Weise aufgefangen, damit es dem Kreislauf
wieder zugeführt werden kann.