DE4104819A1 - Schleifmaschine, insbesondere feinschleifmaschine, fuer ringfoermige werkstuecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine, insbes. eine Feinschleifmaschine, für ringförmige, außenumfangsseitig oder innenumfangsseitig zu bearbeitende Werkstücke, insbes. Kugellagerringe, in zumindest zwei Bearbeitungs­ stationen, - mit den Bearbeitungsstationen zugeordneten Werkzeughaltern und Werkzeugen sowie mit Werkstückauf­ nahmen, die jeweils eine in der Schleifmaschine ortsfest gelagerte drehangetriebene Mitnehmerspindel sowie eine Widerlagereinrichtung für das Werkstück aufweisen, und mit einer Beschick- und Entleereinrichtung, die einen Zuführ­ schacht und einen Abführschacht besitzt und die Werkstücke den Bearbeitungsstationen zuführt sowie aus diesen ab­ führt, wobei die Beschick- und Entleereinrichtung ein Transportelement mit einer Mehrzahl von Transportaufnahmen für die Werkstücke aufweist, die mit dem Zuführschacht und dem Abführschacht korrespondieren, und wobei die Werk­ stücke von dem Transportelement in die Werkstückaufnahme einführbar sind. - Bei den Bearbeitungsstationen kann es sich z. B. um eine für eine Vorschleifbearbeitung und eine für eine Fertigschleifbearbeitung handeln. Im Rahmen der Erfindung können die Werkstückaufnahmen grundsätzlich be­ liebig gestaltet sein. Dabei kann den Baulehren gefolgt werden, die für die Gestaltung der Werkstückaufnahmen in Schleifmaschinen des eingangs beschriebenen Aufbaus und der eingangs beschriebenen Zweckbestimmung üblich sind.

Insbesondere liegt es im Rahmen der Erfindung, mit Werk­ stückaufnahmen zu arbeiten, die für eine hydrodynamische Zentrierung eingerichtet sind. Darunter versteht man Werk­ stückaufnahmen, in denen die rotierenden ringförmigen Werkstücke umfangsseitig von einem geeigneten hydrau­ lischen Medium umgeben sind.

Für die Bearbeitung der Lauf­ flächen von Kugellagerinnenringen können solche Werkstück­ aufnahmen im Rahmen der Erfindung so aufgebaut und ausge­ legt sowie eingerichtet sein, wie es sich aus der DE 17 52 520 oder der DE 19 37 802 ergibt. Für die Bearbei­ tung der Laufflächen von Kugellageraußenringen kann die Werkstückaufnahme im Rahmen der Erfindung so ausgelegt und eingerichtet sein, wie es der DE 17 52 064 entspricht.

Es versteht sich, daß die Werkstückaufnahme auch mit einem Schuhsystem ausgerüstet sein kann.

Bei der bekannten Schleifmaschine, von der die Erfindung ausgeht (DE 17 52 520, DE 19 37 802, DE 17 52 064), ist das Transportelement als eine Magazinscheibe ausgeführt, die um ihre Achse schrittweise bewegbar ist und deren Transportaufnahmen entsprechend auf einem Kreis angeordnet sind und eine Kreisbahn beschreiben, die gleichsam an dem Zuführschacht und dem Abführschacht sowie an den Bearbei­ tungsstationen vorbeikommt. Das ist aufwendig und in bezug auf die erreichbaren Taktzeiten und Umrüstzeiten verbes­ serungsbedürftig. Das ist insbes. verbesserungsbedürftig, wenn die Schleifmaschine für ringförmige Werkstücke unter­ schiedlichen Durchmessers arbeiten soll und nach Maßgabe der Größe der Lose dieser Werkstücke unterschiedlichen Durchmessers umzurüsten ist. Hier sind bei der bekannten Ausführungsform verhältnismäßig lange Rüstzeiten erforder­ lich, die die Verfügbarkeit der Schleifmaschine beein­ trächtigen. Die bekannte Schleifmaschine ist insoweit für eine sogenannte flexible Fertigung, die kurze Umstellzei­ ten und Rüstzeiten verlangt, wenig geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleif­ maschine des eingangs beschriebenen Aufbaus zu verein­ fachen, bezüglich der Taktzeiten und der Verfügbarkeit zu verbessern sowie dadurch insbes. für eine flexible Ferti­ gung geeignet zu machen.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Bearbeitungsstationen längs einer Geraden äquidistant angeordnet sind, daß das Transportelement als gerade Transportleiste mit zur Transportleistenoberseite rand­ offenen Transportaufnahmen für die Werkstücke ausgeführt ist, die den Werkstückaufnahmen in den Bearbeitungs­ stationen zugeordnet sind, daß die Transportleiste an einen Transportleistenbeweger angeschlossen ist, mit dem die Transportleiste aus einer ersten Stellung über eine bogenförmige Bahn in der Transportleistenebene in eine zweite Stellung und während des Schleifvorganges der Werk­ stücke in den Bearbeitungsstationen aus der zweiten Stellung in die erste zurückbewegbar ist, wobei in der ersten Stellung die Transportaufnahmen der Transportleiste dem Zuführschacht und allen Bearbeitungsstationen bis auf die letzte vorstehen, wobei in der zweiten Stellung die Transportaufnahmen der Transportleiste allen Bearbeitungs­ stationen vorstehen, jedoch nicht dem Zuführschacht, und wobei aus der letzten Bearbeitungsstation das bearbeitete Werkstück an den Abführschacht abwerfbar ist. - Es ver­ steht sich, daß in der ersten Stellung und in der zweiten Stellung die Werkstückaufnahmen in den Bearbeitungs­ stationen die Werkstücke, die sich in den Transportauf­ nahmen befinden, aufnehmen können, während die Transport­ leiste mit den Transportaufnahmen gleichsam nach unten wegbewegbar ist, wenn die Werkstückaufnahmen die Werk­ stücke aufgenommen haben. Aus diesem Grunde ist die Transportleiste mit zur Transportleistenoberseite hin randoffenen Transportaufnahmen für die Werkstücke ausge­ führt. Die Transportaufnahmen sind zweckmäßigerweise der Kreisform der Werkstücke halbkreisförmig angepaßt, jedoch so, daß auf einfache Weise die Einführung der Werkstücke in die Transportaufnahmen und das Herausnehmen der Werk­ stücke aus den Transportaufnahmen möglich ist. Das ist mit Werkstückaufnahmen in den Bearbeitungsstationen, die je­ weils eine in der Schleifmaschine ortsfest gelagerte dreh­ angetriebene Mitnehmerspindel sowie eine Widerlagerein­ richtung für das Werkstück aufweisen und mit entsprechen­ den Werkzeugen ausgerüstet sind, wie es zum Stand der Technik gehört, ohne weiteres möglich.

Bei der erfindungsgemäßen Schleifmaschine kann die be­ schriebene bogenförmige Bewegung der Transportleiste auf verschiedene Weise verwirklicht werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in diesem Zusammenhang dadurch gekennzeichnet, daß der Transportleistenbeweger ein Schlittenbauteil aufweist, welches auf Führungsstangen oder Führungsschienen nach Maßgabe des Abstandes der Be­ arbeitungsstationen aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und zurückbewegbar ist, und daß in dem Schlittenbauteil die Transportleiste mit Hilfe von zu­ mindest einer Hubstange, die an eine Kurbel angeschlossen ist, nach Maßgabe ihrer bogenförmigen Bahn zwischen den beiden Stellungen der Transportleiste bewegbar ist. Um die Werkstücke auf einfache Weise der Schleifmaschine zu- und abzuführen, empfiehlt es sich, die Anordnung so zu treffen, daß die Gerade, längs der die Bearbeitungs­ stationen angeordnet sind, schräg abwärts weist und daß der Zuführschacht und der Abführschacht kinematisch als schiefe Ebene eingerichtet sind.

Im folgenden werden die Erfindung, die Details der kine­ matischen Zusammenhänge und die erreichten Vorteile aus­ führlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Dar­ stellung

Fig. 1 mit den Teilfiguren a, b und c die Transportleiste einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine in ver­ schiedenen Funktionsstellungen,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine mit Zuführschacht, Abführschacht und Transportleiste in verschiedenen Funktions­ stellungen,

Fig. 3 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schleif­ maschine,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine entsprechend der Fig. 2 mit Trans­ portleistenbeweger und konstruktiven Details,

Fig. 5 in einem Schnitt in Richtung A-A durch den Gegen­ stand nach Fig. 2 eine Bearbeitungsstation mit Werkzeughalter und Werkzeugen sowie mit Werkstück­ aufnahmen und

Fig. 6 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 5.

Betrachtet man zunächst die Fig. 2, 3 sowie 5 und 6, so erkennt man eine erfindungsgemäße Schleifmaschine 1, die als Feinschleifmaschine ausgeführt und die für die Schleifbearbeitung von ringförmigen, außenumfangsseitig oder innenumfangsseitig zu bearbeitenden Werkstücken 2 eingerichtet ist. Bei diesen Werkstücken 2 mag es sich um Kugellagerringe handeln, wie auch das Ausführungsbeispiel andeutet. Die Schleifmaschine 1 hat im Ausführungsbeispiel zwei Bearbeitungsstationen I und II. Die Bearbeitungs­ stationen I, II sind mit Werkzeughaltern 3 und Werkzeugen 4 sowie mit Werkstückaufnahmen 5 ausgerüstet. Zu den Werk­ stückaufnahmen 5 wird auf die Fig. 5 und 6 verwiesen.

Fig. 5 zeigt eine Werkstückaufnahme 5 für den Innenring eines Kugellagers, Fig. 6 für den Außenring. Es gehört dazu jeweils eine in der Schleifmaschine 1 ortsfest ge­ lagerte drehangetriebene Mitnehmerspindel 6 und eine Widerlagereinrichtung 7 für das Werkstück 2.

Die Beschick- und Entleereinrichtung besitzt ein Trans­ portelement in Form einer Transportleiste 8 mit einer Mehrzahl von Transportaufnahmen 9 für die Werkstücke 2.

Die Werkstücke 2 werden in die Bearbeitungsstationen I, II eingeführt. Sie werden dabei am Zuführschacht 10 aufge­ nommen und zum Abführschacht 11 hin abgegeben. Im Aus­ führungsbeispiel besitzt die Schleifmaschine eine Be­ arbeitungsstation I für das Vorschleifen, eine zweite II für das Fertigschleifen. Die Transportleiste 8 ist mit zwei äquidistant längs einer Geraden angeordneten Trans­ portaufnahmen 9 ausgeführt. Entsprechend äquidistant und längs einer Geraden sind die beiden Bearbeitungsstationen I, II und darin die Werkstückaufnahmen 5 angeordnet.

Zur Erläuterung der Kinematik der Zusammenhänge wird auf die Fig. 1 mit ihren Teilfiguren a), b) und c) verwiesen.

Dabei wurde in der Fig. 1 die Transportleiste 8 nicht schräg nach unten weisend angeordnet, sondern zur Er­ leichterung des Verständnisses waagerecht. Man erkennt in der Teilfigur a) der Fig. 1 die erste Stellung, die auch als Ausgangsstellung bezeichnet werden kann, und in der Teilfigur b) die zweite Stellung. Diese könnte auch als Abwerfstellung für ein bearbeitetes Werkstück 1 be­ zeichnet werden. Die Transportleiste ist aus der ersten Stellung, bei der ein Werkstück 1 aus dem Zuführschacht 10 aufnehmbar ist, in die zweite Stellung bewegbar. Die Teilfiguren a) und b) der Fig. 1 zeigen diese Positionen untereinander. In der Teilfigur c) erkennt man die tat­ sächliche Zuordnung der Positionen zueinander, die inso­ weit auf einer Geraden liegen. Die Bewegungsbahn der Transportleiste 8 ist eine bogenförmige Bahn 12, die in der Fig. 1, Teilfigur c) aber auch in der Fig. 4 deutlich dargestellt ist. Auf diese Weise werden die Bearbeitungs­ stationen I, II untereinander und wird die erste Be­ arbeitungsstation I mit dem Zuführschacht 10 kinematisch verbunden. Der Abführschacht 11 schließt demgegenüber an die letzte Bearbeitungsstation II an, wozu insbes. auf die Fig. 2 und 3 verwiesen wird. Vergleicht man die Fig. 1, 2 und 3, so erkennt man, daß von der Transportleiste 8 in der ersten Stellung mit der zuführschachtseitigen Transportaufnahme 9 aus dem Zuführschacht ein Werkstück 2 aufnehmbar ist und daß außerdem in dieser Stellung mit der abführschachtseitigen Transportaufnahme 9 aus der ersten Bearbeitungsstation I ein Werkstück 2 aufnehmbar ist. Die Kinematik ist so verwirklicht, daß von der Trans­ portleiste 8 in der zweiten Stellung das in der ersten Stellung aus dem Zuführschacht 10 aufgenommene Werkstück 2 in die erste Bearbeitungsstation I abgebbar und das aus der ersten Bearbeitungsstation I aufgenommene Werkstück 2 in die zweite Bearbeitungsstation II abgebbar ist. Die Transportleiste 8 ist, wenn die Werkstücke 2 von den Werk­ stückaufnahmen 9 in den Bearbeitungsstationen I, II aufge­ nommen sind, ohne die Werkstücke 2 aus der zweiten Stellung in die erste Stellung mit leeren Transportauf­ nahmen 9 zurückbewegbar. Das Werkstück 2 aus der zweiten Bearbeitungsstation II ist, wie bereits erwähnt, an den Abführschacht 11 abwerfbar. Jedes Werkstück 1 gelangt also in der ersten Stellung der Transportleiste 8 in die zu­ führschachtseitige Transportaufnahme 9 und wird in der zweiten Stellung der Transportleiste 8 aus dieser zuführ­ schachtseitigen Transportaufnahme 9 in die erste Be­ arbeitungsstation I übergeben, wozu mit den Werkstück­ aufnahmen 5 der Fig. 5 oder 6 gearbeitet wird. In der zweiten Bearbeitungsstation II befindet sich bei dieser Betrachtung noch kein Werkstück. Die erfindungsgemäße Schleifmaschine 1 ist also in diesem Betriebszustand noch nicht vollständig beschickt. Die Transportleiste 8 wird nunmehr aus der zweiten Stellung in die erste Stellung zurückbewegt. Sie nimmt hier aus dem Zuführschacht 10 ein weiteres zu bearbeitendes Werkstück 2 auf, während die ab­ führschachtseitige Transportaufnahme 9 der Transportleiste 8 in dieser ersten Stellung aus der ersten Bearbeitungs­ station I das Werkstück 2 aufnehmen kann, welches in­ zwischen in dieser Bearbeitungsstation I bearbeitet wurde. Wird nunmehr die Transportleiste 8 in die zweite Stellung bewegt, so befindet sich in der zuführschachtseitigen Transportaufnahme 9 ein zu bearbeitendes Werkstück 2 und in der abführschachtseitigen Transportaufnahme 9 der Transportleiste 8 ein Werkstück 2, welches in der ersten Bearbeitungsstation I bereits bearbeitet worden ist. Es wird bei der beschriebenen Bewegung entsprechend der bogenförmigen Bahn 12 in den Bereich der zweiten Be­ arbeitungsstation II verbracht und kann dort von der Werk­ stückaufnahme 5 aufgenommen werden. Das bedeutet, daß sich in der ersten Bearbeitungsstation I wieder ein zu bearbei­ tendes Werkstück 2 befindet und in der zweiten Bearbei­ tungsstation II ein Werkstück 2, welches in der ersten Be­ arbeitungsstation I bereits bearbeitet worden ist und in der zweiten Bearbeitungsstation II fertig bearbeitet wird. Inzwischen kann die Transportleiste 8 wieder in die erste Stellung zurückbewegt werden und das Transport- und Be­ arbeitungsspiel wiederholt sich. Aus der letzten Be­ arbeitungsstation II wird das fertigbearbeitete Werkstück 2 in den Abführschacht 11 abgeworfen. Die Werkstückauf­ nahme 5 der Bearbeitungsstation II wird dazu gleichsam geöffnet, so daß das fertigbearbeitete Werkstück 2 aus der zweiten Bearbeitungsstation II herausfallen kann, weil sich die Transportleiste 8, die in den Fig. 5 und 6 unter den Werkstücken 2 erkennbar ist, wieder in der ersten Stellung befindet und das Werkstück 2 in der zweiten Be­ arbeitungsstation II folglich nicht mehr unterfaßt.

Vorstehend sind die Zusammenhänge für die dargestellte Werkzeugmaschine 1 mit zwei Bearbeitungsstationen I, II erläutert worden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Arbeitsweise mit zwei Bearbeitungsstationen I, II be­ schränkt. Es kann auch mit mehr als zwei Bearbeitungs­ stationen gearbeitet werden. Die schon beschriebenen Figuren machen deutlich, daß dazu die Bearbeitungs­ stationen, wie die beiden Bearbeitungsstationen I, II des Ausführungsbeispiels, längs einer Geraden äquidistant an­ geordnet werden müssen, daß das Transportelement auch in diesem Falle als gerade Transportleiste 8 mit zur Trans­ portleistenoberseite hin randoffenen Transportaufnahmen 9 für die Werkstücke auszuführen ist, die den Bearbei­ tungsstationen und den Werkstückaufnahmen 5, wie am Bei­ spiel der Maschine mit zwei Bearbeitungsstationen I, II beschrieben, zugeordnet sind.

In allen Fällen ist die Transportleiste 8 an einen Trans­ portleistenbeweger 13 anzuschließen, mit dem die Trans­ portleiste 8 aus einer ersten Stellung über eine bogen­ förmige Bahn in der Transportleistenebene in eine zweite Stellung und während des Schleifvorganges der Werkstücke 2 in den Bearbeitungsstationen, z. B. I, II, aus der zweiten Stellung in die erste Stellung zurückbewegbar ist. Stets stehen in der ersten Stellung die Transportauf­ nahmen 9 der Transportleiste 8 dem Zuführschacht 10 und allen Bearbeitungsstationen bis auf die letzte vor, während in der zweiten Stellung die Transportaufnahmen 9 allen Bearbeitungsstationen vorstehen, jedoch nicht dem Zuführschacht 10. Das Abwerfen der fertigbearbeiteten Werkstücke 2 aus der letzten Bearbeitungsstation erfolgt dann wie beschrieben.

In der Fig. 4 erkennt man, wie die beschriebene Kinematik der Transportleiste 8 auf einfache Weise zu verwirklichen ist. Man erkennt, daß der Transportleistenbeweger 13 ein Schlittenbauteil 14 aufweist, das auf Führungsstangen 15 oder Führungsschienen nach Maßgabe des Abstandes der Be­ arbeitungsstationen, z. B. I, II, aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und zurückbewegbar ist. In dem Schlittenbauteil 14 ist die Transportleiste 8 mit Hilfe von im Ausführungsbeispiel einer Hubstange 16, die an eine Kurbel 17 angeschlossen ist, nach Maßgabe ihrer bogenförmigen Bewegung entsprechend der Bahn 12 zwischen den beiden Stellungen der Transportleiste 8 bewegbar. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die Gerade, längs der die Bearbeitungsstationen I, II angeordnet sind, schräg ab­ wärts. Der Zuführschacht 10 und der Abführschacht 11 sind kinematisch als schiefe Ebene eingerichtet, so daß inso­ weit besondere Transporteinrichtungen oder -beweger nicht erforderlich sind.

Das Ausführungsbeispiel macht deutlich, daß bei der er­ findungsgemäßen Schleifmaschine 1 die Beschickung und die Entleerung der einzelnen Bearbeitungsstationen I, II mit ihren Werkstückaufnahmen 5 wesentlich einfacher erfolgt als bei den eingangs bekannten Schleifmaschinen, die mit Magazinscheiben arbeiten. Die Transportleiste 8 kann leicht ausgewechselt werden. Dazu wird auf die Fig. 4 ver­ wiesen. Es versteht sich, daß die Transportleiste 8 gleichsam zwischen Abdeck- oder Führungsblechen 18 arbeitet, von denen eines in der Fig. 3 erkennbar ist.

Claims (3)

1. Schleifmaschine, insbes. Feinschleifmaschine, für ringförmige, außenumfangsseitig oder innenumfangsseitig zu bearbeitende Werkstücke, insbes. Kugellagerringe, in zumindest zwei Bearbeitungsstationen,
mit den Bearbeitungsstationen zugeordneten Werkzeug­ haltern und Werkzeugen sowie mit Werkstückaufnahmen in den Bearbeitungsstationen, die jeweils eine in der Schleifmaschine ortsfest gelagerte drehangetriebene Mitnehmerspindel sowie eine Widerlagereinrichtung für das Werkstück aufweisen, und mit einer Beschick- und Entleereinrichtung, die einen Zuführschacht und einen Abführschacht besitzt,
wobei die Beschick- und Entleereinrichtung ein Transport­ element mit einer Mehrzahl von Transportaufnahmen für die Werkstücke aufweist und wobei die Werkstücke von dem Transportelement in die Bearbeitungsstationen einführbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bearbeitungsstationen (I, II) längs einer Geraden äquidistant angeordnet sind,
daß das Transportelement als gerade Transportleiste (8) mit zur Transportleistenoberseite randoffenen Trans­ portaufnahmen (9) für die Werkstücke (2) ausgeführt ist, die den Werkstückaufnahmen (5) der Bearbeitungs­ stationen (I, II) zugeordnet sind,
daß die Transportleiste (8) an einen Transportleisten­ beweger (13) angeschlossen ist, mit dem die Transport­ leiste (8) aus einer ersten Stellung über eine bogen­ förmige Bahn (12) in der Transportleistenebene in eine zweite Stellung und während des Schleifvorganges der Werkstücke (2) in den Bearbeitungsstationen (I, II) aus der zweiten Stellung in die erste zurückbewegbar ist,
wobei in der ersten Stellung die Transportaufnahmen (9) der Transportleiste (8) dem Zuführschacht (10) und allen Bearbeitungsstationen bis auf die letzte vorstehen, wobei in der zweiten Stellung die Transportaufnahmen (9) der Transportleiste (8) allen Bearbeitungsstationen (I, II) vorstehen, jedoch nicht dem Zuführschacht (10), und wobei aus der letzten Bearbeitungsstation (II) das bearbeitete Werkstück (2) an den Abführschacht (11) abwerfbar ist.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Transportleistenbeweger (13) ein Schlittenbauteil (14) aufweist, welches auf Führungs­ stangen (15) oder Führungsschienen nach Maßgabe des Ab­ standes der Bearbeitungsstationen (I, II) aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung und zurückbewegbar ist, und daß in dem Schlittenbauteil (14) die Transportleiste (8) mit Hilfe von zumindest einer Hubstange (16), die an eine Kurbel (17) angeschlossen ist, nach Maßgabe ihrer bogenförmigen Bahn (12) zwischen den beiden Stellungen der Transportleiste (8) bewegbar ist.

3. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gerade, längs der die Be­ arbeitungsstationen (I, II) angeordnet sind, abwärts weist und daß der Zuführschacht (10) und der Abführschacht (11) kinematisch als schiefe Ebene eingerichtet sind.