DE2335575A1

DE2335575A1 - Schleifvorrichtung zum schleifen einer oberflaeche

Info

Publication number: DE2335575A1
Application number: DE19732335575
Authority: DE
Inventors: Nils Ove Hoglund
Original assignee: Tri Ordinate Corp
Current assignee: Tri Ordinate Corp
Priority date: 1972-07-13
Filing date: 1973-07-12
Publication date: 1974-01-31
Also published as: FR2193341A5; CA982347A; AU473713B2; GB1406120A; IT986577B; NL7308480A; CH573797A5; LU67987A1; NL159903C; DE2335575C3; AT338128B; AU5672473A; JPS4964082A; BE802193A; ATA555973A; NL159903B; DE2335575B2

Description

Schleifvorrichtung zum Schleifen einer Oberfläche

Die Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung zum Schleifen einer Oberfläche, insbesondere einer Innenfläche an einem Werkstück,mit Kurvensteuerung.

Die in älteren Anmeldungen der Anmelderin und in einem dieser erteilten Patent offenbarte Schleifmaschine mit Kurvensteuerung ist mit besonderem Vorteil zum Schleifen der Innenflächen an Werkstücken, beispielsweise der Innenfläche des Gehäuseteils einer Verbrennungskraftmaschine des Wankel-Typs geeignet. Die Hohlraum- oder Kammerfläche'des Wankel-Motors hat· eine epitrochoidische Gestalt und bietet als solche SchwierigMten bei der Bearbeitung durch Schleifen, die mit der bekannten Schleifmaschine der Anmelderin überwunden werden. Insbesondere erlaubt die Schleifmaschine nach dem älteren Patent der Anmelderin das exakte Schleifen und Fertigbearbeiten der Kammerfläche mit Toleranzen, die bis dahin in der industriellen Fertigung nicht erreichbar waren. In der bekannten Schleifmaschine der Anmelderin lassen sich Wankel-Motoren für Kraftfahrzeuge wirtschaftlich herstellen. Diese Motoren lassen sich außerdem an der Innenfläche ihrer Kammer mit einer derartigen Maßgenauigkeit bearbeiten, daß unannehmbarer Verschleiß durch den an dieser Fläche angreifenden

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innenangetriebenen ßotor vermieden ist. Außerdem wird durch das Genauigkeitsschleifen der Kammerflächen des Wankel-Motors der Wirkungsgrad des Motors dadurch verbessert, daß der Rotor exakt in die Kammer eingepaßt ist.

Die bekannte Schleifmaschine der Anmelderin hat in der gröber werdenden industriellen Fertigung von Wankel-Motoren eine gewisse Bedeutung erlangt. Dies war seinerseits wichtig im Hinblick auf die Tatsache, daß, Wie dem mit dem Wankel-Motor vertrauten Fachmann bekannt, der Wankel-Motor eine große Möglichkeit schafft, die Umweltverschmutzung herabzusetzen.

Die bekannte Schleifmaschine der Anmelderin ist insbesondere für die Schleifbearbeitung von Wankel-Motoren mit einer einzigen Kammer konstruiert. Bei derartigen Motoren ist die Masse des Gehäuses im wesentlichen gleichmäßig verteilt, so daß die Schleifbearbeitung in der Weise vorgenommen werden kann, daß das Gehäuse an der Schleifscheibe vorbeigeführt wird. Eine bei der bekannten Schleifmaschine der Anmelderin vorgesehene ortsfeste Kurven-Abtastvorrichtung (Nocken-Abtastvorrichtung) hat die Aufgabe, das Gehäuse während des Schleifvorganges relativ zur Schleifscheibe exakt ausgerichtet zu halten.

Für einige Anwendungsfälle ist es nötig, den Wankel-Motor mit zwei voneinander getrennten, ähnlich gestalteten Hohlräumen oder Kammern auszurüsten. Beispielsweise ist bei einem Dieselmotor das Gehäuseteil des Motors in Querschnittsansicht von überwiegender Längsausdehnung und an einem Ende verbreitert ausgebildet. In diesem Gehäuse befinden sich zwei voneinander getrennte Kammern, von denen die eine, am breiteren Gehäuseende befindliche, größer, die am anderen Gehäuseende befindliche Kammer kleiner ausgebildet ist. Bei einer derartigen Formgebung und infolge der bei großen Motoren vorhandenen großen Masse wird das "Auswuchten des Gehäuses beim Schleifen der beiden Kammern schwierig. Bei der bekannten Schleifmaschine der Anmelderin besteht die

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Tendenz, daß selbst bei niedrigen Umlaufgeschwindigkeiten des Gehäuses äußerst große, Unwucht hervorrufende Kräfte erzeugt \ierden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine zu schaffen, die sich insbesondere für die Schleifbearbeitung von 'wanke 1-Motoren eignet und bei der Komplikationen, wie sie beim Schleifen großer Wanke1-Motoren mit mehreren Kammern auftreten können, ausgeschlossen sind.

Diese Aufgabe ist mit einer Schleifmaschine zum Schleifen der voneinander getrennten Kammern im Gehäuseteil des Wankel-Hotors gelöst, bei der erfindungsgemäß das Werkstück ortsfest gehalten und die Schleifscheibe entlang der zu schleifenden Oberfläche (Fläche) bewegt ist. Außerdem v/eist die Steuerkurve (Nocken), die in der Schleifmaschine nach der Erfindung Verwendung findet, Nockenflächen auf, die glatter sind als am Nocken der bekannten Schleifmaschine der Anmelderin. Diese Flächen sind weniger verschleißempfindlich, so daß der Nocken eine größere Lebensdauer hat. Die Schleifmaschine nach der Erfindung ist außerdem so konstruiert, daß die Kräfte, die aufgebracht werden müssen, um die Schleifscheibe an der bearbeiteten Kammerfläche des Werkstückes zu halten, nicht dazu neigen, eine Unwucht in der Maschine zu erzeugen. Bei der Schleifmaschine nach der Erfindung bestehen hinsichtlich Größe oder Gestalt des bearbeiteten Werkstückes keine Beschränkungen. Sie ist in der Lage, sehr viel größere Werkstücke aufzunehmen und sehr viel schwerere Schleifschnitte zu nehmen, als bei der bekannten' Schleifmaschine der Anmelderin möglich war.

Zum Aufbau der Schleifmaschine nach der Erfindung gehört im wesentlichen ein ringförmiger Nocken, dessen Außenfläche der zu schleifenden Innenfläche der Kammer des Werkstückes entspricht. Das Werkstück ist relativ zum Nocken ortsfest angeordnet. Eine Schleifscheibe ist entlang der zu schleifenden

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Fläche des Werkstückes verschieblich aufgenommen. Für die Verstellung (Vorschub) der Schleifscheibe entlang der Fläche am Werkstück ist eine Nocken-Abtastvorrichtung vorgesehen.

Wie die bekannte Schleifmaschine der A-nmelderin so ist auch die Schleifmaschine nach der Erfindung so ausgebildet, daß die Drehachse der Nocken-Abtastvorrichtung in einer Ebene gehalten ist, die in einem vorbestimmten Punkt, den die Nockenfläche durchläuft, zur Nockenfläche senkrecht gerichtet ist. Die Schleifscheibe ist ebenfalls so angeordnet, daß ihre Drehachse in der gleichen Ebene liegt und in dieser Ebene gegen die zu schleifende Fläche am Werkstück gedrängt ist. Bei Drehung der Noeken-Abtastvorrichtung mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt sich die Noeken-Abtastvorrichtung mit einer konstanten Geschwindigkeit entlang der mit ihr zusammenwirkenden Nockenfläche. Dies bewirkt seinerseits, daß sich die Schleifscheibe relativ zur Fläche am Werkstück mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt und auf diese Weise eine konstante Spanabnahme am Werkstück erzeugt. Auch ist infolge der Anordnung der Drehachse der Schleifscheibe in der zur zu schleifenden Fläche normalen Ebene erreicht, daß sich Verschleiß und die daraus folgende Durchmesserverringerung der Schleifscheibe nicht nachteilig auf den SchleifVorgang auswirkt. Es können selbst Schleifscheiben verschiedenen Durchmessers verwendet werden, ohne daß der Schleifvorgang nachteilig beeinflußt und irgendeine Abweichung vom vorgeschriebenen und angestrebten Profil hervorgerufen würde.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung der Schleifvorrichtung nach der Erfindung,

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lig. 2 eine Ansicht des Wertstüo&es, des KocKens und der Hocken-Abtastvorrichtung, bei der diese Bauteile in betriebsmäßiger Zuordnung dargestellt sind,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in S¹Ig. 2 durch die Schleifvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig· 4» Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 4,

Fig. 7 eine Seitenansicht der Schleifvorrichtung nach der Erfindung, aus der der allgemeine Aufbau der Vorrichtung und die Werkstück-Aufnahmevorrichtung hervorgehen,

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7 und Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 8.

Entsprechend Fig. Λ weist die Schleifvorrichtung nach der Erfindung im wesentlichen eine Bodenplatte 1 und einen höhenverstellbaren Werkstückträger 2 zur Aufnahme des zu schleifenden Werkstückes 3 auf. Oberhalb des Werkstückes ist ein Lagergehäuse 4 angebracht, in dem eine Lagerplatte 5 drehbar und seitlich -verstellbar angeordnet ist. Für die Schleifbearbeitung des Werkstückes ist an der Unterseite der Lagerplatte ein in seiner Gesamtheit mit 6 bezeichnetes Schleifaggregat befestigt. An der Oberseite des Lagergehäuses ist ein Nocken 7 fest angeordnet. An der Oberseite der Lagerplatte ist eine in ihrer Gesamtheit mit 8 bezeichnete Nocken-Abtastvorrichtung angebracht. Diese weist ein motorisch angetriebenes Nocken-Abtastrad (Hubrad) 9 auf, das an der Nockenfläche 10 des Nockens 7 angreift und die Nocken-Abtastvorrichtung um den Nocken herum bewegt. Dadurch, daß die

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Nocken-Abtastvorrichtung an der Lagerplatte 5 angeordnet ist, erzeugt ihre Bewegung um den Nocken 7 herum eine entsprechende Bewegung des Schleifaggregates 6 relativ zum Werkstück 3·

Erfindungsgemäß ist der Nocken 7 mit einer Außenfläche 10 ausgebildet, die einer Kammerwandfläche 11 eines Werkstückes in Gestalt des Gehäuseteils eines Wankel-Motors entspricht. Für jede Kammer ist ein gesonderter Nocken erforderlich. Me Gestalt des Nockens geht am deutlichsten aus Fig. 2 hervor. In dieser Figur ist auch die Beziehung zwischen der Nockenfläche 10 und der Kammerwandfläche 11 des Werkstückes 3 dargestellt. Diese beiden Flächen entsprechen einander exakt, ähnlich wie ein Stempel einer Matrize. Bei der Schleifvorrichtung nach der Erfindung liegt der Nocken 7 unmittelbar über dem Werkstück, so daß die Nockenfläche 10, von oben gesehen,, mit der Fläche 11 der Kammer zusammenfällt.

Das Hubrad 9 der Nocken-Abtastvorrichtung liegt an der Nockenfläche 10 in einem Punkt 12 an. Seine Drehachse liegt in einer Ebene P-1, die im Berührungspunkt 12 senkrecht zur Nockenfläche 10 verläuft. Wie in Fig. 3 bis 6 zu erkennen ist, ist das Nocken-Antriebs- und -Hubrad 9 am Ende einer Spindel 13 angeordnet, die ihrerseits in einem Schieber 14 drehbar aufgenommen ist. Das andere Ende der Spindel durchdringt den Schieber und trägt eine Riemenscheibe 15, die von einem Antriebsriemen 16 umschlungen ist. Der Antriebsriemen ist weiterhin um eine an der Abtriebswelle eines Antriebsmotors 18 befestigte Riemenscheibe 17 herumgeschlungen. Der Antriebsmotor ist mit einer Halterung 19 am Schieber 14 befestigt, welcher selbst in einem Schiebergehäuse 20 in einer zur Ebene P-1 parallelen Richtung verschieblich aufgenommen ist.

Zur Nocken-Abtastvorrichtung gehört weiterhin eine Nocken-Führungsvorrichtung 21 mit zwei Rädern 22 und 23, die an Führungsbahnen 24 und 25 anliegen, die an der Innenfläche des Nockens 7 ausgebildet sind. Die Drehachsen dieser Räder

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liegen in einer zur Ebene P-1 normalen Ebene P-2. Die Nocken-Führungsrader (Führungsräder) sind gegen das Hubglied gedrängt, um eine in der Ebene P-1 v/irksame und durch den Berührungspunkt 12 hindurch gerichtete resultierende Kraft zu erzeugen.

Am Schlitten 14 ist linear in der gleichen Richtung wie der Schieber 14, jedoch relativ zu diesem ein zweiter Schieber 26 verschieblich geführt. An der Unterseite des zweiten Schiebers ist eine Halterung 27 angebracht, in welcher die Führungsräder 22 und 25 drehbar gelagert sind. Die Führungsräder- 22 und 25 sind in der Höhe gegeneinander versetzt angeordnet und greifen einzeln an der oberen bzw. unteren Führungsbahn 24 bzw. 25 an der Innenfläche des Kockens 7 an. Wie in Fig. 2 zu erkennen, sind diese Führungsräder auch in seitlicher Sichtung gegeneinander versetzt und mit gleich großem Abstand von der Ebene P-1 angeordnet.

Der zweite Schieber 26 ist entsprechend Fig. 5 elastisch nach rechts belastet, um die Führungsräder gegen die Führungsbahnen an der Innenfläche des Nockens zu drängen. Zu diesem Zweck weist der Schieber 14 eine Platte 28 mit einer Gewindebohrung 29 auf (Fig. 6). In die Gewindebohrung 29 ist eine Verstellmutter50 eingeschraubt. Durch die Verstellmutter 50 hindurch ist in der Ebene P-1 und in Richtung der resultierenden Kraft, die aufgebracht werden muß, um die Drehachse des Hubrades 9 in der Ebene P-1 zu halten, eine Stange 51 verschieblich geführt·. Das ausragende Ende der Stange 51 ist in den zweiten Schieber 26 eingeschraubt. Zwischen dem zweiten Schieber 26 und der Verstellmutter 50 ist an der Stange 51 ein Anschlag 52 in Gestalt eines'Drucklagers aufgenommen. Auf dem zwischen dem Anschlag und dem zweiten Schieber 26 liegenden Abschnitt ist die Stange 51 von einer Druckfedervorrichtung in Gestalt von Tellerfedern 55 umschlungen, die den zweiten Schieber entsprechend Fig. 6 nach rechts drängen.

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Infolge der Federverbindung zwischen den beiden Schiebern 14 und 26 ist das Hubrad 9 am Schlitten 14 gegen die äußere Nockenfläche 10, die Führungsräder 22 und 23 in entgegengesetzter Richtung gegen die Führungsbahnen 24 und 25 an der Innenfläche des Nockens gedrängt. Die Kraft, mit der das Hubrad und die Führungsräder gegen den Nocken gedrängt sind, ist durch Drehen der Verstellmutter 30 veränderbar. Dreht man die Verstellmutter so, daß sie sich entsprechend Fig. 3 nach rechts bewegt, werden die Tellerfedern zusammengedrückt und dadurch die Kraft erhöht, mit der die Führungsräder gegen die zugehörigen Führungsbahnen des Nockens gedrängt sind. Durch Drehen der Verstellmutter in der entgegengesetzten Richtung wird die umgekehrte Wirkung erzielt.

Durch den vorbeschriebenen Aufbau der Nocken-Abtastvorrichtung wird die zur Beibehaltung der Drehachse der Führungsräder in der Ebene P-1 erforderliche resultierende Kraft erzeugt, sobald die Abtastvorrichtung um den Nocken herum bewegt wird. Da die Führungsräder 22 und 23 mit gleich großen Abständen von der Ebene P-1 angeordnet sind, überwinden sie wirkungsvoll Trägheitskräfte, die dazu neigen, die Nocken-Abtastvorrichtung zu schwenken und den Berührungspunkt 12 aus der Ebene P-1 heraus zu versetzen. Durch den motorischen Antrieb des Hubrades mit konstanter Geschwindigkeit mit dem Motor 18 erfolgt der Vorschub der Nocken-Abtastvorrichtung um die Nockenfläche 10 herum mit konstanter'Geschwindigkeit. Auf diese Weise ist erreicht, daß die Fläche 10 des Nockens sich relativ zum Berührungspunkt 12 und durch diesen hindurch mit konstanter Geschwindigkeit bewegt.

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Wie aus Fig. 2 zu erkennen, zeigen/obere und untere Führungsbahn des Nockens unterschiedlichen Verlauf. Der exakte Verlauf Jeder Führungsbahn ist durch die Nockenfläche 10 bestimmt. Es ist deutlich zu erkennen, daß die Führungsbahnen längs der Seitenabschnitte, die den konkaven Abschnitten der Nockenfläche 10 gegenüberliegen, sich gegenseitig unterschneiden.

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Die Unterschiede in der Gestalt zwischen den Führungsbahnen, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind, rühren daher, daß zwei gegeneinander versetzte Führungsräder verwendet werden. Zwei Räder, die am Nocken entlang geführt werden, berühren zu jedem beliebigen Zeitpunkt die Führungsbahnen in verschiedenen Punkten. Handelt es sich bei der zu schleifenden Fläche um die Kammerwandfläche des Gehäuseteils eines Wankel-Kotors, so weist diese Fläche einenstets sich verändernden Krümmungsradius auf. Da die Führungsräder 22 und 23 gegeneinander versetzt sind, sind die Führungsbahnen 24 und 25 auf ganzer Umfangslänge in ihrer Gestalt verschieden. Die Unterschiede in der Gestalt sind gering und wurden, mit Ausnahme der unterschnittenen Seitenabschnitte, in Fig. 2 nicht gezeichnet.

Wie bereits erwähnt, ist die Nocken-Abtastvorrichtung an der Oberseite einer Lagerplatte 5 montiert. Diese Anordnung ist mit einem Stützkörper 34 erzielt, der an der Oberseite der Lagerplatte 5 befestigt ist und das Schiebergehäuse 20 abstützt. Um die Bewegung der Nocken-Abtastvorrichtung um den Nocken herum zu ermöglichen, ist die Lagerplatte 5 um eine Achse drehbar, die parallel zur Ebene P-1 verläuft, und in einer zur Drehachse normalen Richtung seitlich verschieblich angeordnet. Genauer ausgedrückt, die Lagerplatte ist um eine senkrechte Achse drehbar und in einer waagerechten Ebene seitlich verschiebbar. Der Umfangsteil 35 der Lagerplatte liegt innerhalb des Lagergehäuses 4. Dem Lagergehäuse ist zur Beaufschlagung der Ober- und -Unterseiten der Lagerplatte Hydraulikdruck zuführbar, um die Lagerplatte im Lagergehäuse schwimmend zu halten. Die Ausbildung des Lagergehäuses kann der in der US-Patentschrift 3 663 188 offenbarten Ausbildungsform entsprechen.

Erfindungsgeuiäß weist das Schleifaggregat 6 eine Schleifscheibe 36 auf, deren Drehachse in der- gleichen Eben© P-1 wie die Drehachse des Hubrades 9 angeordnet ist« Diese Beziehung ist deutlich aus Fig. 2 zu erkennen, in der ebenfalls gezeigt ist, daß die Umfangsflache der Schleifscheibe an der

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Innenfläche 11 des Werkstückes an einem Punkt angreift, der mit dem Berührungspunkt 12 zusammenfällt. Die Schleifscheibe ist am Ende einer Spindel 37 befestigt, die ihrerseits in einer an der Unterseite der Lagerplatte 5 fest angeschlossenen Halterung 38 drehbar gelagert ist. Die Halterung 58 nimmt ebenfalls einen Antriebsmotor 39 auf, der mit der Spindel über einen in seiner Gesamtheit mit 40 bezeichneten Riementrieb verbunden ist.

Die Verstellung der Schleifscheibe in der Ebene P-1 und auf die zu schleifende Oberfläche des Werkstückes zu erfolgt mit einem Schrittmotor 41. Dieser Motor ist an dem Schiebergehäuse 20 angebracht und weist eine Abtriebsgewindespindel 42 auf. Die Abtriebsgewindespindel 42 ist in eine Gewindebohrung 43 in der Platte 28 eingeschraubt, welche ihrerseits am Schieber 14, der die Nocken-Abtastvorrichtung trägt,befestigt ist.

Bei Betätigung des Schrittmotors 41 mit einer Drehrichtung der Abtriebsgewindespindel, bei der der Schieber 14 entsprechend Fig. 1 nach links gezogen wird, erfolgt eine Bewegung der Schleifscheibe 36 entsprechend Fig. 1 nach rechts. Ursache hierfür ist, daß das mit dem Schieber 14 fest verbundene Hubrad 9 aufgrund seines Eingriffs mit dem ortsfesten Nocken 7 sich nicht nach links bewegen kann. Der Schrittmotor ist jedoch am Schiebergehäuse 20 befestigt, und dieses ist an der schwimmenden Lagerplatte 5 abgestützt. Aufgrund dieser Anordnung und weil die Lagerplatte im Innern des Lagergehäuses frei beweglich ist, geht diese Lagerplatte entsprechend Fig. nach rechts. Da die Schleifscheibe über die Halterung 38 fest an die Unterseite der Lagerplatte angeschlossen ist, bewirkt diese Bewegung ihrerseits, daß sich die Schleifscheibe 36 entsprechend Fig. 3 nach rechts in Schleifeingriff mit der zu schleifenden Fläche am Werkstück bewegt.

Ein wichtiges Merkmal der Schleifvorrichtung nach der Erfindung besteht in der Art und Weise, mit der die Schleifscheibe gegen

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die zu schleifende Fläche am Werkstück gedrängt ist. Der von der am Werkstück angreifenden Schleifscheibe erzeugte Druck ist mit der auf die Führungsräder 22 und 23 wirkenden Federbelastung nicht gleichgerichtet, sondern genau dem Druck entgegen, der vom an der Nockenfläche IO angreifenden Hubrad 9 erzeugt wird. Die Nocken-Abtastvorrichtung neigt daher auch unter den v/ährend der Schleifvorgänge auftretenden höchsten Belastungen nicht dazu, sich vom Nocken zu lösen.

Ein weiterer Vorteil der vorbeschriebenen Schleifvorrichtung besteht darin, daß die Schleifscheibe am Werkstück eine konstante Spanabnahme vornimmt. Ursache hierfür ist, daß dem Schleifrad infolge der der Nocken-Abtastvorrichtung aufgedrängten Bewegung um den Nocken herum ein Vorschub mit konstanter Geschwindigkeit erteilt wird. Diese Anordnung zur konstanten Spanabnahme am Werkstück und ihre Vorteile sind mit weiteren Einzelheiten in der US-Patentschrift 3 663 188 beschrieben.

Im Betrieb der Schleifvorrichtung sind die Antriebsmotoren 18 und 39 für das Hubrad 9 und die Schleifscheibe 36 hydraulisch betätigbar. Im Abstand von der Schleifvorrichtung ist eine in ihrer Gesamtheit mit 44 gezeichnete Quelle hydraulischen Druckes angeordnet, die mit den Antriebsmotoren über· Hydraulikleitungen 45, 46 und 47 verbunden ist. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, führt die Hydraulikleitung 45 zu einem Verteiler 48, der dem Antriebsmotor 39 Hydraulik-Druckmittel über eine Hydraulik-Nebenleitung 45' zuführt. Die zweite Hydraulik-Leitung 46 mündet in einen Verteiler 49, der dem Antriebsmotor 18 für das Hubrad 9 Hydraulik-Druckmittel über eine Hydraulik-Nebenleitung 50 zuführt.

Eine Eückleitung 51 für den Antriebsmotor 39 ist in Fig. 5 und 6 parallel zur Hydraulikleitung 45 verlaufend dargestellt. Diese Rückleitung ist an ihrem unteren Ende an den Verteiler 48 und an ihrem oberen Ende an den Verteiler 49 angeschlossen. Eine Neben-Rückleitung 51* verbindet den Verteiler 48 mit dem Motor 39. Die Rückleitung für den Hydraulik-Antriebsmotor 18

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ist eine Nebenleitung 52, die ebenfalls an den Verteiler 49 angeschlossen ist. Innerhalb des Verteilers 49 sind die Rückleitungen sowohl für den Antriebsmotor 39 als auch für den Antriebsmotor 18 an die Einfach-Hydraulikleitung 4? angeschlossen, die zur Quelle 44 zurückführt. Auf diese Weise ist für die Einrichtung zur Versorgung jedes Antriebsmotors mit Hydraulik-Druckmittel eine wirkungsvolle und raumsparende Bauweise erzielt.

Es leuchtet ein, daß der Hydraulik-Antriebsmotor 39 für die Betätigung der Schleifscheibe infolge seiner Anordnung an der Lagerplatte 5 sich relativ zum Gestell der Schleifvorrichtung bewegen muß. Diese Bewegung ist erforderlich, da die Nocken-Abtastvorrichtung und die Schleifscheibe um den ortsfesten Nocken und das ortsfeste Werkstück herum bewegt werden. Weiterhin ist während der Zustellung der Schleifscheibe in das Werkstück hinein eine Bewegung der Schleifscheibe und ihres Antriebsmotors relativ zur Nocken-Abtastvorrichtung erforderlich. Um diese Bewegung zu ermöglichen, ist die Verbindung zwischen den waagerechten Abschnitten der Hydraulikleitungen 45,46 und 47 mit- ihren senkrechten Abschnitten im Bereich oberhalb der Nocken-Abtastvorrichtung mit Drehanschlüssen 53 vorgenommen. Diese Drehanschlüsse ermöglichen eine Schwenkung der senkrechten Abschnitte der Hydraulikleitungen um ihre Achsen. Außer diesen Drehanschlüssen ist eine Auflagerstütze 54 vorgesehen, in der die waagerechten Abschnitte der Hydraulikleitungen pendelnd aufgenommen sind. Genauer ausgedrückt, diese Hydraulikleitungen sind durch einen Schwenkblock 55 hindurch geführt, der am oberen Ende der Auflagerstütze drehbar gehalten ist. Im Schwenkblock wiederum sind Kugelhülsen 56 aufgenommen, durch die die Hydraulikleitungen hindurch geführt und verschieblich gehalten sind.

Die nach unten zum Antriebsmotor 39 führenden senkrechten Abschnitte der Hydraulikleitungen 45 und 51 gehen unmittelbar durch die Nocken-Abtastvorrichtung und durch den Nocken

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hindurch. Wie in Mg. 3» 6 und 7 zu erkennen, sind diese Leitungen durch die Aussparung im Nocken hindurch verlegt, die sich aus der ringförmigen Ausbildung des Nockens ergibt. Die oberhalb des Nockens angeordneten Schieber 14 und 26 weisen ebenfalls Aussparungen 57 bzw. 58 auf, die mit der Aussparung im Nocken fluchten. Wie in der Zeichnung gezeigt, sind die.se Aussparungen größer als die Abmessungen der Hydraulikleitungen 45 und 51 in Querschnittsansicht, so daß diese Hydraulikleitungen seitlichen Spielraum haben. Dieser seitliche Spielraum ist erforderlich, da die Schieber relativ zueinander und relativ zur Schleifscheibe bewegbar sein müssen. In der Lagerplatte 5» im Stützkörper 34- und im Schiebergehäuse 20 sind ebenfalls Aussparungen ausgebildet, durch die die Hydraulikleitungen 45 und 51 hindurch geführt werden können. Es ist jedoch nicht erforderlich, daß die Hydraulikleitungen an diesen Aussparungen irgendwelchen seitlichen Spielraum haben, 'da diese Bauteile alle relativ zum an der Unterseite der Lagerplatte befestigten Antriebsmotor 39 ortsfest sind. Bei der vorbeschriebenen Ausbildung bewegt sich die Nocken-Abtastvorrichtung entlang dem ortsfesten ringförmigen Nocken, sobald das Antriebsrad (Hubrad) motorisch angetrieben wird. Diese Bewegung der Nocken-Abtastvorrichtung und der Lagerplatte 5» an der sie angebracht ist, bewirkt eine ähnliche Bewegung der Schleifscheibe 36. .

Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, läßt sich das Werkstück 3 unterhalb der Nocken-Abtastvorrichtung so anordnen, daß es mit der Schleifscheibe 36 zusammenwirken kann. Die Bauelemente zur Aufnahme des Werkstückes in dieser Lage sind in Fig. 7i 8 und 9 dargestellt. Es sind zwei Tragständer 59 vorhanden, die ein Querstück 60 tragen, an welchem alle bisher beschriebenen Bauteile der Schleifvorrichtung aufruhen und somit im Abstand von der Bodenplatte 1 angeordnet sind. Das Werkstück 3 ist in einem Werkstückhalter (Werkstück-Spannvorrichtung) 61 aufgenommen. Der Werkstückhalter 61 ist seinerseits am höhenverstellbaren Werkstückträger 2 angebracht, der einen Schlitten 62 aufweist. Dieser besitzt zwei hydrostatische

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Lager 65» welche an zwei senkrechten Säulen 64 geführt sind. Diese Säulen sind im Innern der Tragständer 59 an oberen und unteren Aufnahmeblöcken 65 und 66 abgestützt.

Das gesamte aus dem Werkstückhalter 61, dem Schlitten 62 und den hydrostatischen Lagern 63 bestehende höhenverstellbare Aggregat läßt sich aus der in !'ig. 7 bis 9 mit durchgezogenen Linien dargestellten unteren Stellung in eine obere Stellung bringen, in welcher sich das Werkstück auf der Höhe der Schleifscheibe befindet. Zu diesem Zweck ist unterhalb des Schlittens 62 ein Hydraulikzylinder 67 angeordnet, dessen Kolbenstange 68 mit. dem Schlitten verbunden ist. Bei Betätigung des Hydraulikzylinders wird die Kolbenstange 68 ausgefahren und dadurch das höhenverstellbare Aggregat mit dem daran aufgenommenen Werkstück in eine obere Stellung gefahren, in der die Schleifoperation beginnen kann. Die obere'Stellung des Werkstückes ist in Fig. 3 und 4 mit durchgezogenen, in Fig. 9 mit gestrichelten Linien dargestellt. In dieser oberen Stellung wird die Schleifscheibe mit dem Schrittmotor 41 an das Werkstück angestellt. Zum ordnungsgemäßen Schleifen des Werkstückes wird die Schleifscheibe von der Nocken-Abtastvorrichtung entlang des Werkstückes geführt. Der Sohleifvorgang dauert so lange, bis eine automatische Meßeinrichtung feststellt, daß das Werkstück auf das richtige Maß geschliffen ist. Zu diesem Zeitpunkt schaltet eine automatische Steuerung den Schleifvorgang ab und fährt das Werkstück in die untere Stellung zurück, aus der es fortgenommen werden kann. Sodann wird die Schleifvorrichtung automatisch mit einem neuen Werkstück beladen. Nachdem alle Kammern der einen Größe im Gehäuseteil geschliffen sind, wird der Nocken 7 durch einen anderen Nocken mit einer den in der Größe verschiedenen Kammern des Gehäuseteils entsprechenden Gestalt ersetzt. Es beginnt sodann die Schleifbearbeitung dieser Kammern.

In der unteren Stellung des Werkstückes läßt sich die Schleifscheibe mit einer geeigneten Diamant-Abziehvorrichtung abziehen.

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Diese (nicht gezeichnete) Abziehvorrichtung kann an der Halterung 5-8 angeordnet sein. 3?ür das Abziehen der Schleifscheibe kann eine geeignete automatische Steuerung vorgesehen sein, «ach dem Abziehen der Schleifscheibe kann das neue Werkstück dann in Schleifstellung nach oben gefahren und. der Schleif Zyklus wiederholt werden.

Ansprüche:

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Claims

Patentansprüche

1.J Schleifvorrichtung zum Schleifen der Oberfläche eines Werkstückes, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Nocken (7) eine erste, in eine Richtung weisende Fläche (10) und eine zv/eite, in die entgegengesetzte Richtung weisende Fläche (24,25) ausgebildet sind, wobei die erste Fläche (10) der am Werkstück (33 zu schleifenden Fläche (11) entspricht, daß an der ersten Fläche (10) des Nockens (7) ein.Nocken-Abtastglied (Hubglied) (9) angreift, daß das Hubglied (9) an einer Abstützung (5) relativ zum Nocken (7) entlang dessen erster Fläche (10) bewegbar aufgenommen ist, daß/Nocken (7) und' das Hubglied (9) über eine Vorrichtung relativ zueinander bewegbar gemacht -sind, wobei das Hubglied (9) eine Relativbewegung entlang der ersten Fläche (10) des Nockens (7) ausführt, daß an der zweiten Fläche (24,25) des Nockens (7) eine Nockenführungsvorrichtung (Führungsglied) (22,23) angreift, daß das Führungsglied (22,2J) über eine Vorrichtung (26,33) nachgiebig mit dem Hubglied (9) verbunden ist, um das Hubglied (9) ständig gegen die erste Fläche (10) des Nockens (7) zu drängen, daß das Werkstück (3) an einer Vorrichtung (2) relativ zum Nocken (7) ortsfest gehalten ist, wobei die zu schleifende Fläche (11) in die genannte entgegengesetzte Richtung weist, daß entlang der zu schleifenden Fläche (11) am Werkstück (3) ein Schleifaggregat (6) angreift, wenn das Hubglied (9) relativ zum Nocken (7) und entlang dessen erster Fläche (10) bewegt wird, daß das Schleifaggregat (6) über eine Halterung (38) an der Abstützung (5) relativ zum Hubglied (9) in Richtung auf die zu schleifende Fläche (11) am Werkstück (3) bewegbar aufgenommen ist, und daß das Schleifaggregat (6) von einer Vorrichtung (41) in Sd: leifeingriff mit der zu schleifenden Fläche (11) am Werkstück (3) gedrängt ist.

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2. Schleifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstützung ein erster Schieber (14·) gehört, an dem das Hubglied (9) verschieblich in einer vorbestimmten Ebene (P-1) gehalten ist, die sich im Berührungspunkt (12) zwischen der ersten Fläche (10) des Nockens (7) und dem Hubglied (9) senkrecht zu dieser Fläche (10) erstreckt, und daß die Vorrichtung (26,33) zum nachgiebigen Verbinden des Führungsgliedes (22,23) mit dem Hubglied (9) zusammengesetzt ist aus einem zweiten Schieber (26), der am ersten Schieber (14) in der vorbestimmten Ebene (P-1) verschieblich aufgenommen ist, und aus einer zwischen dem ersten und dem zweiten Schieber (14,26) angeordneten Federvorrichtung (33)» welche die Schieber (14,26) relativ zueinander verschiebt, um das Hubglied (9) und das Führungsglied (22,23) gegen die erste bzw. die zweite Fläche (10 bzw. 24,25) des Nockens (7) zu drängen.

3. Schleifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorrichtung (41), mit der das Schleifaggregat (6) in Schleifeingriff mit dem Werkstück (3) bringbar ist, eine Halterung (38) zur ortsfesten Anordnung des Schleifaggregates (6) an der Abstützung (5) und eine Antriebsvorrichtung (41) gehören, die an der Abstützung (5) ortsfest angebracht ist und ein Antriebsglied (42) aufweist, das mit dem ersten Schieber (14) verbunden ist, um bei Betätigung der Antriebsvorrichtung (41) Relativbewegung zwischen dem ersten Schieber (14) und der Abstützung (f?) entlang der vorbestimmten Ebene (P-1) und dadurch eine ähnliche Relativbewegung zwischen dem Hubglied (9) und dem Schleifaggregat (6) zu erzeugen.

4. Schleifvorrichtung zum Schleifen einer Oberfläche an einem Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Nocken (7) eine Fläche (10) mit sich veränderndem Krümmungsradius entsprechend der zu schleifenden Fläche (11) am Werkstück (3) ausgebildet ist, daß an der Fläche (10) des Nockens (7) ein Nocken-Abtastglied (Hubglied) (9) in einem Punkt (12) angreift, der in einer vorbestimmten, in diesem

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Punkt (12) zur Fläche'(10) normalen Ebene (P-1) liegt, daß das Hubglied (9) an einer Abstützung (5) entlang der Fläche (10) des Nockens (7) beweglich aufgenommen ist, welche eine Lagerplatte (5) mit einer zur vorbestimmten Ebene (P-1) parallelen Drehachse und ein Lagergehäuse (4) aufweist, in dem die Lagerplatte (5) um diese Achse drehbar und in einer zu dieser normalen Richtung beweglich aufgenommen ist, daß das Hubglied (9) mit einer Vorrichtung entlang der Fläche (10) des Nockens bewegbar ist, daß ein Nockenführungsglied (Führungsglied) (22,25) die Nockenfläche (10) in diesem Punkt (12) ständig rechtwinklig zu dieser Ebene (P-1) hält, wenn das Hubglied (9) entlang der Fläche (10) des Nockens (7) bewegt wird, daß das Werkstück (3) an einer Vorrichtung (2) relativ zum Nocken (7) ortsfest gehalten ist, daß entlang der zu schleifenden Fläche (11) des Werkstückes (3) ein Schleifaggregat (6) angreift, wenn das Hubglied (9) entlang der Fläche. (10) des Nockens (7) bewegt wird, und daß das Schleifaggregat (6) mit einer Halterung (38) an der Lagerplatte (5) in der vorbestimmten Ebene (P-1) relativ zum Hubglied (9) und auf die zu schleifende Fläche (11) am Werkstück (3)zu und von dieser weg beweglich gehalten ist.

5·- Schleifvorrichtung zum Schleifen einer Innenfläche an einem Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß an einem ringförmigen Nocken (7) eine Außenfläche (10) mit sich veränderndem Krümmungsradius entsprechend der zu schleifenden Innenfläche (11) am Werkstück (3) ausgebildet ist, daß an der Außenfläche (10) des Nockens (7) ein liocken-Abtastglied (Hubglied) (9) in einem Punkt (12) angreift, der in einer vorbestimmten, in diesem Punkt (12) zur Außenfläche (10) normalen Ebene (P-1) liegt, daß das Hubglied (9) an einer Abstützung (5) entlang der Außenfläche (10) des Nockens (7) beweglich aufgenommen ist, welche eine Lagerplatte (5) mit einer zur vorbestimmten Ebene (P-1) parallelen Drehachse, ein Lagergehäuse (4), in dem die Lagerplatte (5) um diese Achse drehbar und in einer zu dieser normalen Richtung beweglich aufgenommen ist, sowie einen ersten Schieber (14) aufweist,

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mit dem das Hubglied (9) entlang der vorbestimmten Ebene (P-I) relativ zur Lagerplatte (5) verschieblich an dieser aufgenommen ist, daß das Eubglied (9) mit einer Vorrichtung entlang der Außenfläche (10) des Nockens (7) bewegbar ist, daß ein ITocken-Führuncsglied (Führungsglied) (22,2J) die Außenfläche (11) de~ Nockens (7) in diesem Punkt (12) ständig rechtwinklig zu dieser Eben"e (P-1) hält, wenn das Hubglied (9) entlang der Außenfläche (10) des Nockens (7) bewegt wird, daß das Merkstück (5) an einer Vorrichtung (2) relativ zum Hocken (7) ortsfest gehalten ist, daß entlang der zu schleifenden Innenfläche (11) des Werkstückes (5) ein Schleifaggregat (6) angreift, wenn das Eubglied (9) entlang der Außenfläche (10) des Nockens (7) bewegt wird und daß das Schleifaggregat (6) mit einer Verstellvorrichtung (38,41) an der Lagerplatte (5) relativ zum Hubglied (9) und in der vorbestimmten Ebene (P-I) auf die zu schleifende Flache (11) am Werkstück (3) zu und von dieser weg beweglich gehalten ist.

G. Schleifvorrichtung nach Anspruch 5> dadurch g e k e η nz eich"net, daß zur Verstellvorrichtung (38,41), an der das Schleifaggregat (6) relativ zum Hubglied (9) beweglich aufgenommen ist, eine Halterung (38) zum ortsfesten Anbringen des Schleifaggregates (6) an der Lagerplatte (5) und eine Antriebsvorrichtung (41) gehören, die an der Lagerplatte (5) ortsfest montiert ist und ein Antriebsglied (42) auf v/eist, das mit dem ersten Schieber (14) verbunden ist, um bei Betätigung der Antriebsvorrichtung (41) !Relativbewegung zwischen dem ersten Schieber (14) und dei* Lagerplatte (5) entlang der vorbastimmten Ebene (P-1) und dadurch eine ähnliche Selativbewegung zwischen dem Hubglied (9) und dem Schleifaggregat (6) zu erzeugen.

7- Schleifvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η ζ e i c h net, daß das Führungsglied (22,2J) an der Innenfläche des ITockens (7) angreift, um beim Durchgang der Außenfläche (10) dec Eockens (7) durch den Punkt (12) eine den liocken" (7) ge^en das Hub glied (9) drängende resultierende

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Kraft zu erzeugen, die in der vorbestimmten Ebene (P-1) v/irksam und durch den Berührungspunkt (12) zwischen der Außenfläche (10) dee Nockens (7) und dem Hubglied (9) gerichtet ist.

8. ßchleifvorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß am ersten Schieber (14) ein zweiter Schieber (26) angeordnet ist, an dem das Führungsglied (22,23) entlang der vorbestimmten Ebene (P-1) und relativ zum Hubglied

(9) verschieblich aufgenommen ist.

9. ßchleifvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Schieber (14,26) eine Federvorrichtung (33) angeordnet ist, die die Schieber (14,26) relativ zueinander bewegt, um das Hubglied (9) gegen die Außenfläche (10) und das Führungsglied (22,23) gegen die Innenfläche (24,25) des Nockens (7) zu drängen.

10. ßchleifvorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß zur Federvorrichtung (33) eine Gewindebohrung (29) im ersten Schieber (14), eine in diese eingeschraubte Verstellmutter (30),eine diese verschieblich und parallel zur vorbestimmten Ebene (P-1) in Richtung der resultierenden Kraft durchdringende Stange (31), die an den zweiten Schieber (26) angeschlossen ist, ein an der Stange (31) zwischen der Verstellmutter (30) und dem zweiten Schieber (26) verschieblich geführter Anschlag (32), und eine an der Stange (31) angeordnete Druckfeder (33) gehören, welche sich mit einem Ende am Anschlag (32) und mit dem anderen Ende am zweiten Schieber (26) abstützt.

11. Schleifvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubglied (9) ein Rad ist, dessen Drehachse in der vorbestimmten Ebene (P-1) liegt, und daß die Vorrichtung (18), die das Hubglied (9) entlang der Außenfläche

(10) des Nockens (7) bewegt, das Hubrad (9) mit einer konstanten Geschwindigkeit in Drehung antreibt.

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12. Schleifvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schleifaggregat (6) eine Schleifscheibe (36) gehört, die drehbar um eine in der vorbestimmten Ebene (P-1) liegende Achse angeordnet ist.

1J. Schleifvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet·, daß an der Innenfläche des Nockens (7) zwei voneinander getrennte Mihrungsbahnen (24-,25) ausgebildet sind, die in Achsenrichtung des Nockens (7) gegeneinander versetzt sind, und daß das Führungsglied (22,23) zwei Führungsräder (22,23) aufweist, die einzeln an den getrennten Mihrungsbahnen (24,25) angreifen.

14. Schleifvorrichtung nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsräder (22,23) drehbar so angeordnet sind, daß ihre Drehachsen in einer gemeinsamen zur vorbestimmten Ebene (P-1) normalen Ebene (P-2) liegen.

15· Schleifvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen der Mihrungsräder (22,23) beiderseits der vorbestimmten Ebene (P-1) mit gleich großem Abstand von dieser angeordnet sind.

16. Schleifvorrichtung nach Anspruch 9* dadurch g e k e η nz.eichnet, daß die Abstützung (5) : eine¹ in einer . waagerechten Ebene angeordnete Lagerplatte ist, und daß die Aufnahme (4·) ^ für die Abstützung (5) ein Lagergehäuse ist, das von oben und unten am Umfangsteil der Lagerplatte (5) angreift.

17. Schleifvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme (4) für die Abstützung (5) weiterhin eine Druckmittel-Vorrichtung gehört, die die Lagerplatte (5) im Lagergehäuse (4) drehbar und seitlich beweglich abstützt und gegen senkrechte Bewegung sichert.

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Ί8. Schleifvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (7) oberhalb der Lagerplatte (5) mit dem Lagergehäuse (4) fest verbunden ist, daß das Schleifaggregat (6) an der Lagerplatte (5) nach unten ausragend angeordnet ist, daß das Werkstück (3) unterhalb der Lagerplatte (5) so aufgenommen ist, daß das Schleifaggregat (6) mit ihm in Eingriff bringbar ist, und daß der erste und der zweite Schieber (14,26) oberhalb der Lagerplatte (5) und des Nockens (7) an einer Vorrichtung (20) aufgenommen sind, die den ersten Schieber (14) mit. der Lagerplatte (5) verbindet, wobei diese Vorrichtung (20) ein Schiebergehäuse ist, in dem der erste Schieber (14) verschieblich aufgenommen ist und das durch die infolge der ringförmigen Ausbildung des Nockens (7) erhaltene Aussparung hindurch an der Oberseite der Lagerplatte (5) befestigt ist.

19. -Schleifvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifaggregat (6) mit einer hydraulischen Vorrichtung betätigbar ist, zu der für den Drehantrieb der Schleifscheibe (36) ein an der Lagerplatte (5) nach unten ausragend angeordneter Hydraulikmotor (39)» eine im Abstand vom Hydraulikmotor (39) angeordnete Quelle (44) hydraulischen Druckes und Hydraulikleitungen (45»51') gehören, die die Quelle (44) mit dem Hydraulimotor (39) verbinden, daß in den Schiebern (14,26) und im Nocken (7) zueinander fluchtende Aussparungen (57*58) ausgebildet sind, durch welche die Hydraulikleitungen (45,51') mit seitlichem Spielraum hindurch geführt sind, und daß die Eydraulikleitungen (45,51') durch Aussparungen hindurch verlegt sind, die im Schiebergehäuse (20) und in der Lagerplatte (5) ausgebildet sind und mit der Aussparung im Nocken (7) fluchten.

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