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Patent Searching and Data


Title:
CENTRELESS CIRCULAR GRINDING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1990/002024
Kind Code:
A1
Abstract:
In a centreless circular grinding machine with a driven grinding wheel (3), a control wheel carriage (4) which carries a drivable control wheel (6) travels along a machine bed (1). The adjustment movement of the control wheel carriage (4) is effected by an adjustment spindle (10) which is mounted on the machine bed (1) and engages with a spindle nut (11) on the control wheel carriage (4). The adjustment spindle (10) has a longitudinal hole for the passage of a liquid maintained at constant temperature by a thermostat. Variations in the length of the adjustment spindle (10) due to fluctuation in temperature are thereby prevented.

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Inventors:
ORT FERDINAND (DE)
Application Number:
PCT/EP1989/000804
Publication Date:
March 08, 1990
Filing Date:
July 11, 1989
Export Citation:
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Assignee:
WERTHEIM PRAEZISIONS TECH (DE)
International Classes:
B23Q5/40; B23Q11/12; B23Q11/14; B24B5/35; B24B41/00; (IPC1-7): B24B5/35; B23Q5/40; B23Q11/12; B23Q11/14; B24B41/00
Foreign References:
DE1112922B1961-08-17
DE1019201B1957-11-07
US4593572A1986-06-10
DE1036604B1958-08-14
GB544575A1942-04-17
US4587763A1986-05-13
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 10, Nr. 77 (M-464)(2134), 26. Marz 1986; & JP-A-60220257 (Nippon Seiko) 2. November 1985
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, seite 2994 M 77; P JP-A-5243181 (Setagaya Seisakusho K.K.) 4. April 1977
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 7, Nr. 279 (M-262)(1424), 13. Dezember 1983; & JP-A-58156760 (Nakamuratome Seimitsu Kogyo K.K.) 17. September 1983
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Spitzenlose Rundschleifmaschine mit einem Maschinenbett, einer Schleifscheibe und einer Regelscheibe,* wobei ein am Maschinenbett verfahrbarer Zustellschlitten die Lagerung für entweder die Schleifscheibe oder die Regelscheibe aufnimmt und eine als Gewindespindel ausgeführte Zustellspindel am Maschinenbett antreibbar gelagert ist und mit einer Spindelmutter am Zustellschlitten in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperiereinrichtung für die Zustellspindel (10) vorgesehen ist.
2. Rundschleifmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellspindel (10) eine Längsbohrung (25) aufweist, die von einer temperierten Flüssigkeit durchflössen wird.
3. Rundschleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die temperierte Flüssigkeit ein Öl ist.
4. Rundschleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit vor dem Eintritt in die Längsbohrung (25) der Zustellspindel (10) durch einen mit einer Temperaturregeleinrichtung (28) versehenen Wärmetauscher (29) geleitet wird.
5. Rundschleifmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zentrisch in der Längsbohrung (25) ein zentrales Rohr (27) angeordnet ist und daß die temperierte Flüssigkeit durch eine zwischen dem zentralen Rohr (27) und der Bohrungswand der Längsbohrung (25) gebildeten Mantelraum und durch das zentrale Rohr (27) strömt.
6. Rundschleifmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsende (36) der Längsbohrung (25) an der der Spindelmutter (11) abgekehrten Seite der Spindellagerung (9) liegt.
7. Rundschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperiereinrichtung ein elektrisches Heizelement oder ein Kühlelement aufweist.
8. Rundschleifmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß eine SchmierölVersorgungseinrichtung (37) der Zustellspindel (10) einen mit einer Temperaturregeleinrichtung (38) versehenen Wärmetauscher (39) aufweist, der das Schmieröl vor der Zufuhr zur Zustellspindel (10) auf eine vorgegebene konstante Temperatur bringt.
9. Rundschleifmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (39) an einer Zufuhrleitung (40) für Schmieröl zu einem die Spindelmutter (11) enthaltenden geschlossenen Raum (22) angeordnet ist, in den das freie Ende der Zustellspindel (10) ragt.
Description:
Spitzenlose Rundschleifmaschine

Die Erfindung betrifft eine spitzenlose Rundschleifmaschine mit einem Maschinenbett, einer Schleifscheibe und einer Regelscheibe, wobei einam Maschinenbett vorbeifahrender Zustellschlitten die Lagerung für entweder die Schleifscheibe oder die Regelscheibe aufnimmt und eine als Gewindespindel ausgeführte Zustellspindel am Maschinenbett antreibbar gelagert ist und mit einer Spindelmutter am Zustellschlitten in Eingriff steht.

Spitzenlose Rundschleifmaschinen werden entweder mit feststeheder Schleifscheibe umd zustellbarer Regelscheibe oder umgekehrt mit zustellbarer Schleifscheibe und feststehender Regelscheibe ausgeführt. Die Schleifscheibe oder die Regelscheibe sind jeweils in einem am Maschinenbett verfahrbaren Zustellschlitten gelagert, wobei eine als Gewindespindel ausgeführte Zustellspindel am Maschinenbett antreibbar gelagert ist und mit einer Spindelmutter am jeweiligen Zustellschlitten in Eingriff steht.

Den hohen Genauigkeitsanforderungen, die an spitzenlose Rundschleifmaschinen gestellt werden, stehen die thermischen Einwirkungen entgegen, denen die Zustellspindel für den Zustellschlitten ausgesetzt ist. Längenänderungen der Zustellspindel infolge von

Temperaturänderungen führen unmittelbar zu Maßabweichungen an den Werkstücken. Diese Maßabweichungen können nur durch eine aufwendige MeßSteuerung vermieden werden, die das Istmaß der Werkstücke erfaßt und den Zustellschlitten verstellt.

Die thermischen Einwirkungen auf die Zustellspindel werden hauptsächlich vom Kühlmittel verursacht, das je nach den Anforderungen des jeweiligen Schleifprozesses - bedingt durch die Entwicklungen der Wärmeentwicklung zwischen Schleifscheibe und Werkstück sowie des Schmierölumlaufs der Schleifspindel - in verhältnismäßig großer Menge und mit unterschiedlichen Temperaturen durch den Arbeitsraum der Rundschleifmaschine und durch deren Maschinenbett fließt. Um die Zustellspindel diesen unerwünschten thermischen Einwirkungen durch das Kühlmittel nach Möglichkeit zu entziehen, wird die Zustellspindel üblicherweise an der dem Arbeitsraum abgekehrten Seite des Zustellschlittens, beispielsweise des

Regelscheibenschlittens angeordnet und an ihrem der dem Zustellschlitten abgekehrten Ende am Maschinenbett gelagert. Diese Anordnung der Zustellspindel führt aber dazu, daß Längenänderungen des Maschinenbettes, die durch Temperaturveränderungen des durch das Maschinenbett strömenden Kühlmittels verursacht werden, die erzielbare Arbeitsgenauigkeit der Schleifmaschine erheblich beeinträchtigen. Obwohl die TemperaturSchwankungen des Maschinenbettes nicht allzu groß sind, wirken sie sich doch verstärkt auf die Positioniergenauigkeit der Regelscheibe bzw. der Schleifscheibe aus, weil die Länge des Maschinenbettes beispielsweise zwischen den Schleifspindelstock und der weit entfernt davon liegenden Lagerung der Zustellspindel für den Regelscheibenschlitten für die temperaturbedingten Längenänderungen entscheidend ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine spitzenlose Rundschleifmaschine der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß im Betrieb auftretende Temperaturänderungen, insbesondere unter der Einwirkung der Kühlmittelzufuhr, weitgehend ohne Einfluß auf die Zustellgenauigkeit des Zustellschlittens bleiben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Temperiereinrichtung für die Zustellspindel vorgesehen ist. Hierdurch kann die Zustellspindel unabhängig von äußeren Temperaturschwankungen auf einer weitgehend konstanten Temperatur gehalten werden, so daß keine Wärmedehnung der Zustellspindel zwischen deren Lagerung und der Spindelmutter auftreten.

Damit wird es möglich, die Zustellspindel an der aus konstruktiven Gründen, insbesondere der Steifigkeit der Rundschleifmaschine besonders geeigneten Stelle unterzubringen, nämlich unmittelbar zwischen dem Schleifspindelstock und dem Regelscheibenschlitten bzw. zwischen dem Regelscheibenstock und dem Schleifscheibenschlitten. Die zwischen der Schleifscheibe und der Regelscheibe beim Bearbeitungsvorgang auftretenden Reaktionskräfte werden hierbei unmittelbar und ohne Umweg über das Maschinenbett von der Zustellspindel übertragen. Längenänderungen des Maschinenbettes infolge von Temperaturänderungen des durch das Maschinenbett strömenden Kühlmittels bleiben ohne Einfluß auf die Positioniergenauigkeit des Zustellschlittens. Obwohl die Zustellspindel dabei unmittelbar unter den Arbeitsraum der Rundschleifmaschine und somit im Bereich des herabströmenden Kühlmittels angeordnet ist, haben Temperaturschwankungen des Kühlmittels keinen Einfluß auf die Zustellspindel, weil diese auf einer konstanten Temperatur gehalten wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zustellspindel eine Längsbohrung aufweist, die von einer temperierten Flüssigkeit, vorzugsweise Öl, durchflössen wird. Damit wird in sehr wirkungsvoller, aber konstruktiv einfacher Weise die Temperierung der Zustellspindel erreicht. Zweckmäßigerweise wird die Flüssigkeit vor dem Eintritt in die Längsbohrung der Zustellspindel durch einen mit einer Temperaturregeleinrichtung versehenen Wärmetauscher geleitet, in dem die Flüssigkeit auf die vorgegebene konstante Temperatur gebracht wird.

Es kann auch vorgesehen sein, daß eine

Schmierölversorgungseinrichtung der Zustellspindel einen mit einer Temperaturregeleinrichtung versehenen Wärmetauscher aufweist, der das Schmieröl vor der Zufuhr zur Zustellspindel auf eine vorgegebene konstante Temperatur bringt.

Darüber hinaus sind auch andere Temperiereinrichtungen für die Zustellspindel möglich, beispielsweise elektrische Heizelemente.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 eine spitzenlose Rundschleifmaschine mit feststehender Schleifscheibe und zustellbarer Regelscheibe und

Fig. 2 einen vergrößerten Längsschnitt im Bereich der Zustellspindel für den Regelscheibenschlitten der Rundschleifmaschine nach Fig. 1.

Die in Fig. 1 gezeigte spitzenlose Rundschleifmaschine weist ein Maschinenbett 1 auf, das einen Schleifspindelstock 2 trägt, in dem eine antreibbare Schleifspindel 3 gelagert ist.

Auf dem Maschinenbett 1 ist ein als Regelscheibenschlitten 4 ausgeführter Zustellschlitten verfahrbar, der eine Lagerung 5 für eine Regelscheibe 6 trägt. Am Regelscheibenschlitten 4 ist auch ein das Werkstück 7 stützendes Führungslineal 3 angebracht.

Die antreibbare Regelscheibe 6 führt Zustellbewegungen aus, indem sie gegen die Schleifscheibe 3 und von dieser weg verfahren wird. Hierzu ist im Maschinenbett 1 unterhalb der Schleifscheibe 3 in einer Spindellagerung 9 eine als Gewindespindel ausgeführte Zustellspindel 10 gelagert, die mit einer Spindelmutter 11 im Regelscheibenschlitten 4 in Eingriff steht.

Einzelheiten der Zustellspindel 10 und deren Lagerung sind in Fig. 2 dargestellt. Die Spindellagerung 9 besteht aus mehreren, nebeneinander angeordneten Wälzlagern, die in einer am Maschinenbett 1 angeschraubten Lagerhülse 12 aufgenommen sind. Auf dem der Spindelmutter 11 abgekehrten Ende der Zustellspindel 10 ist eine Zahnriemenscheibe 13 befestigt, die über einen Zahnriementrieb 14 von einem Spindelantriebsmotor 15 über ein Getriebe 16 und eine Zahnriemenscheibe 17 antreibbar ist.

Ein Drehwinkelgeber 18 ist mit der Zustellspindel 10 verbunden und gibt einer Maschinensteuerung 19 die für die Steuerung der Zustellbewegung erforderlichen Weginformationen.

Auf der anderen Seite schließt sich an die Spindellagerung 9 ein zylindrischer Spindelabschnitt 20 und danach ein Gewindeabschnitt 21 an. Der Gewindeabschnitt 21 , der das freie Ende der Zustellspindel 10 bildet, steht in Eingriff mit der Spindelmutter 11 und ragt in einen im Regelscheibenschlitten 4 gebildeten, nach außen abgeschlossenen Raum 22. Eine mit der Spindelmutter 11 verbundene Hülse 23 erstreckt sich über den zylindrischen Spindelabschnitt 20 und trägt an ihrem der Lagerung 9 zugekehrten Ende eine Dichtung 24, die gegenüber der zylindrischen Außenfläche des Abschnitts 20 bei einer Längsverschiebung dichtet.

Die Zustellspindel 10 weist eine Längsbohrung 25 auf, die als Sackbohrung bis kurz vor das freie Ende des Gewindeabschnitts 21 reicht. Am anderen Spindelende ist die Längsbohrung 25 durch einen Einsatz 26 verschlossen.

Zentrisch und mit allseitigem Abstand zur Innenwand der Längsbohrung 25 ist in dieser ein zentrales Rohr 27 angeordnet, das an seinem einen Ende im Einsatz 26 befestigt ist und mit seinem anderen Ende frei bis vor das Ende der Längsbohrung 25 reicht.

Aus einem von einer Temperaturregeleinrichtung 28 gesteuerten Wärmetauscher 29 strömt temperiertes Öl oder eine andere temperierte Flüssigkeit zu einer Zulaufbohrung 30 einer Verteilerbüchse 31 , die feststehend und abgedichtet auf dem linken Ende (in Fig. 2) der Zustellspindel 10 angeordnet ist. Durch radiale Bohrungen 32 gelangt das Öl in einen im Querschnitt ringförmigen Mantelraum 33, der zwischen dem zentralen Rohr 27 und der

Wandung der Längsbohrung 25 gebildet ist. Das Öl strömt im Mantelraum 33 über nahezu die gesamte Länge der Zustellspindel 10, wobei es zu einem Wärmetausch zwischen dem Öl und der Zustellspindel 10 kommt. Die Zustellspindel

10 nimmt dabei die Temperatur des zugeführten Öls an.

Am rechten Ende der Zustellspindel 10 tritt das Öl aus dem Mantelraum 33 in das Ende des zentralen Rohrs 27 ein und strömt durch dieses zentrale Rohr 27 bis zum Einsatz 26. Durch radiale Bohrungen 34 im Einsatz 26 gelangt das Öl in eine Ablaufbohrung 35 der Verteilerbüchse 31 und von dort wieder zum Wärmetauscher 29 zurück. Das Eintrittsende 36 der Zustellspindel 10 liegt somit an der der Spindelmutter

11 abgekehrten Seite der Spindellagerung 9. Der zwischen der Spindellagerung 9 und der Gewindemutter 11 liegende Spindelabschnitt wird daher vollständig von dem temperierten Öl durchströmt und auf der vorgegebenen konstanten Temperatur gehalten. Dieser Abschnitt der Zustellspindel 10 würde bei einer durch

Temperaturschwankungen bedingten Längenänderung zu einer Änderung der Zustellposition des Regelscheibenschlittens 4 führen.

Als Wärmetauscher 29 kann beispielsweise ein elektrisches Heizelement verwendet werden, an dem das Öl auf die vorgegebene konstante Temperatur erwärmt wird. Insbesondere für den Betrieb in Ländern mit heißem Klima kann als Wärmetauscher auch ein Kühlelement zur Temperierung des Öls vorgesehen-werden.

Zusätzlich zu der beschriebenen Temperiereinrichtung kann auch vorgesehen werden, daß eine in Fig. 2 nur schematisch angedeutete Schmieröl-Versorgungseinrichtung 37 für die Zustellspindel 10 mit einer Temperaturregeleinrichtung 38 für einen Wärmetauscher 39 versehen ist. Die Schmieröl-

Versorgungseinrichtung 37 liefert über den Wärmetauscher 39 Schmieröl von vorgegebener konstanter Temperatur über eine Zufuhrleitung 40 an den geschlossenen Raum 22, der die Spindelmutter 11 enthält und in den das freie Ende der Zustellspindel 10 ragt.

Anstelle der beschriebenen Temperiereinrichtungen für die Zustellspindel 10 können auch andere Temperiereinrichtungen vorgesehen werden.