Vorrichtung zum Läppen und Schleifen von Kugeln Die Erfindung richtet :sich auf eine Vorrichtung zum Läppen und Schleifen von .Kugeln, mit einem in etwa horizontaler Ebene umlaufenden Magazin, das die Kugeln in einem kontinuierlichen Strom ständig neu einem Kugeleinlauf der Läpp- bzw. Schleif scheiben zuführt.
In der Kugelfertigung richtet sich das Bestreben nach einer rationellen Arbeitsweise nicht nur auf die Erzielung grösserer Mass-,und Formgenauigkeiten, sondern ausserdem auch .auf die Einsparung von manueller Arbeit, d. h. auf einen weitgehend @auto- matischen Arbeitsablauf des Läppvorgangs.
Ein bedeutender Schritt hierzu ist in der Ver wendung eines Ringmagazins mit planmässigem, kon tinuierlichem Kugeldurchlauf zu .sehen.
Allerdings können .auch dann noch Störungen auftreten, wenn. beispielsweise die Reibungsverhältnisse zwischen den Läppscheiben durch Schwankungen des Öl- und Schleifmittelzusatzes oder durch Unregelmässigkeiten bei der Abführung des Schleifstaubes eine Verände- rung erfahren. So können. sich dann Stauungen am Kugeleinlauf ergeben,
wenn nämlich .die Kugeln nicht zuverlässig von den Läppsaheiben erfasst und mitgenommen werden. Dies führt im allgemeinen zu empfindlichen Betriebsstörungen und gegebenenfalls auch zu einem erheblichen Ausschussanteil.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Voraus setzungen für einen weitgehend selbsttätigen, ein- wandfreien Arbeitsablauf beim Läppen und Schleifen von Kugeln zu schaffen, um Störungen mit all ihren nachteiligen Folgen sofort erkennen und ab- stellen zu können.
Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aufs, @d@ass im Bereich des -Kugeleinlaufs der Läpp- bzw. Schleif- scheiben ein die Kugelschicht abtastender Arman geordnet ist, der miteinem in Abhängigkeit von der Armstellung betätigten Regel- und/oder Signalglied wirkungsverbunden ist.
Die, Überwachung erfolgt damit unmittelbar am Gefahrenpunkt selbs , so dass jegliche Unregelmässig keiten des Arbeitsablaufs bereits im Zeitpunkt ihrer Entstehungermittelt wenden.
Zweckmässig greift der Tastarm etwa radial in den Kugeleinlauf der Läpp- bzw. Schleifscheiben ein, und er ist um eine zu diesem etwa tangentiale Achse,schwenkbar gelagert.
Diese Ausgestaltung trägt zudem dem Umstand Rechnung, dass !sich eine Störung des Kugelumlaufs zunächst unmittelbar im Kugeleinlauf zeigt. Durch .die radiale Anordnung kann aber ein ausreichender Schwenkbereich :des Tastarms erzielt wenden.
Es hat sich als besonders zweckmässig erwiesen, den Schwenkbereich des Tastarms begrenzende An schläge vorzusehen, die den jeweiligen Betriebsbedin gungen entsprechend :einstellbar -sind. Je nach der Grösse der jeweils zu bearbeitenden Kugeln kann ,dann der Schwenkbereich des Tastarms in einfach- !ster Weise angepasst werden.
Es ist ferner vorteilhaft, die Anordnung so zu treffen, dass der Tastarm in zwei verschiedenen Stel- lungen mit je .einem von zwei parallel geschalteten Schaltelementen eines Regel- bzw. Signalkreises zu sammenwirkt,
wobei das der oberen Schwenkstellung .entsprechende Schaltelement normalerweise geschlos sen und das der unteren Schwenkstellung entspre chende normalerweise geöffnet ist.
Dies hat zur Folge, idass der Tastarm, der bei an- isteigendem Kugelbett durch Öffnen eines Schalters z. B. ein Signal auslöst, bei seiner Abwärtsbewegung nach Beseitigung der Störung und Abtragung des Kugelstaus zunächst Aden aus Anlass der Störung ge- öffneten Schalter wieder ;
schliesst, der normale Be- trieb jedoch erst dann wieder aufgenommen wird, wenn nach weiterem Absinken des Tasroarms auch ,der zweite Schalter betätigt wird.
Zweckmässig weist die Odem Kugelbett -aufliegende Tastfläche des Tastarms einen verschleissfesten Belag auf. Hierfür kommen Leder, aber auch die verschie densten Kunststoffe in Frage, da idiese nicht nur eine ;
hohe Lebensdauer aufweisen, sondern auch Be schädigungen der Kugeln vermeiden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann dem Tastarm ein Geschwindigkeitsregler für den Magazinantrieb zugeordnet isein. So kann beispiels- weise durch eine Verlangsamung des Magazinum laufs einem weiteren Anstieg des Kugelstaus im Bereich des Kugeleinlaufs der Läpp- bzw. Schleifscheiben entgegengewirkt werden.
Es ist durchaus möglich, die Anordnung so zu treffen, dass dem Geschwindigkeitsregler ein dem Antrieb des Magazins stillsetzendes Schaltelement nachgeordnet ist, das erst dann anspricht, wenn der Kugelstau trotz Verlangsamung des Magazinumlaufs noch weiter zunimmt.
Es ist auch vorteilhaft, dem Tastarm einen Regler für den öl-,und/,oder Schleifmittelzusatz zuzuordnen, ,der bei der jeweiligen Störung regulierend wirkt und die optimalen Reibungsverhältnisse zwischen den Läpp- bzw. Schleifscheiben wieder herstellt.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgen- den Beschreibung einer bevorzugten Ausführungs- form der Erfindung anhand der Zeichnung. Hierbei) zeigen:
Fig. l einen Vertikalschnitt durch den Kugel- einlauf und .das Magazin einer Läppvorrichtung nach Linie I-1 in Fig. 2, Fig. 2 eine abgebrochene Draufsicht auf die Vor richtungnach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie HI-III in Mg.
2 .und Fig.4 ein vereinfachtes Schaltschema der Vor richtung.
Die Läppvorrichtung arbeitet mit zwei Läpp- scheiben, die planparallel zueinander um leine verti kale Achse umlaufen und deren untere, mit 1 be zeichnete eine Reihe von konzentrischen Rillen 2 ,aufweist, irdenen die Kugeln 3 geführt sind. Gegen.- über der in ,
Pfeilrichtung 4 umlaufenden unteren Läppscheibe 1 steht die obere Läppscheibe 5 still.
Die Läppscheiben 1, 5 sind exzentrisch innerhalb eines sie umfassenden Ringmagazins 6 ,angeordnet, welches eine in Pfeilrichtung 7 umlaufende Rille bildet, die aus der Bodenfläche 8 und Iden beiden Seitenwänden 9 und 10 !gebildet wind.
Der Kugeleinlauf 11 besteht :aus einer ;sektorför- migen Ausnehmung der .oberen Läpp:scheibe 5, .und' in diesen Ausschnitt 11 ragt ein mit 12 bezeichneter Schuh-, -der an seinem Fussteil 13 bogenförmig in @die äussere Begrenzungswand 9 ides Magazins 6 übergeht,
während das äussere Ende 14 tan der Läppscheiben- fhalterung gelagert ist.
Dieser Schuh 12 erstreckt sich .etwa radial quer über das Magazin. 6 und durch den Kugeleinlauf 11 hindurch, so dass die :durch ,das Magazin 6 in Pfeilrichtung 15 herangeführten Kugeln aus ihrer Kreisbahn .abgelenkt und, wie durch Pfeile angedeutet, zwischen die Läppscheiben 1 und 5 einge führt werden.
Die Rückseite des Schuhs 12 ist ent sprechend ausgebildet, ;so dass sie die aus (den Läpp- soheiben austretende Kugelm.as,se kontinuierlich in die Rinne des Magazins 6 zu ü berführen vermag, wie dies,ebenfalls durch Iden Pfeil 7 angedeutet ist.
Auf dem Fussteil 13 des Schuhs 12 ist ein mit 16 bezeichnetes Lager für eine .etwa tange.ntial gerich tete Welle 17 vorgesehen, auf deren freies Ende ein etwa radial .in Aden Kugeleinlauf 11 hineinragender Tastarm 18 mittels einer Rändelschraube 19 oder adergleichen befestigt ist.
Der Tastarm 18 läuft in eine .Platte aus, die, wie Fig. 1 zeigt, den Kugeln ,innerhalb des Kugeleinlaufs 11 aufliegt. Zweckmässig trägt diese Platte 20 .an ihrer Auflagefläche einen verschleissfesten Belag aus Kunststoff oder Leder, ider jedoch isn einzelnen nicht wiedergegeben ist.
In dem Lager sind zwei ,einstellbare Anschläge 21 vorgesehen, idie den Schwenkbereich des Tastarms 18 entsprechend dem Pfeil 22 beiderseitig begrenzen.
Die Gabel 23 des Tastarms 18 wirkt mit ihren beiden einstellbaren Kontakten 24 auf seinen Schalt hebel 25 ein, der bei 26 im insgesamt mit 27 be- aeichneteen Schaltergehäuse -gelagert isst. Mittels der Kontaktstücke 28 wirkt dieser Schalthebel 25 auf die Kontaktstücke 29 und 30 !der .beiden parallel geschalteten Schalter 31 und 32 ein.
In Odem Schaltschema mach Fig.4 ist der An- triebsmotor für das Magazin 6 mit 33 bezeichnet. Inder Stromzuführung 34 zu diesem Motor ist, ab gesehen vom Hauptschalter 35, ein von einem dien beiden Schaltern 31 und 32 nachgeschalteten Schütz 36 betätigtes Schalter 37 vorgesehen.
Dieses Schütz 36 liegt in Reihe mit den beiden Schaltern 31 und 32. Ei betätigt darüber hinaus zwei weitere Schalter, ideren mit 38 bezeichneter in Reihe mit,dem Schalter 32 liegt, während der Schalter 39 im Leiter 40 vor gesehen ist,
in welchem -die Signalleuchte 41 liegt.
Steigt aus einem beliebigen Grund im -Kugel einlauf 11 das Kugelbatt,über ein bestimmtes Mass (an, wie dies in Fig. 1 bei 42 angedeutet ist, so führt der Tastarm. .eine Schwenkbewegung in ;
Pfeilrichtung 43 um die Welle 17 aus. Durch eine der Kontakt schrauben 24 wird dabei, wie Fig. 3 erkennen lässt, der Schalthebel 25 beaufsehlagt, so dass eines der seit 28 bezeichneten .Kontaktstücke beispielsweise idurch Anlage an dem Schaltelement 30 einen normalerweise ;
geschlossen gehaltenen Schalter 32 öffnet. Da der parallel liegende Schalter 31 normalerweise geöffnet List, wind somit das Schaltschütz 36 stromlos und der Schalter 37 in der Stromzuführung 34 zum Antriebs- motor 33 des Magazins 3 öffnet.
Zugleich fällt ider Schalter 38 @ab, dagegen schliesst faber ,der Schalter 39 die Stromzufuhr zu :
dem Signalelement 41 im Leiter 40. Damit wird der übermässige Anstieg des Kugel betts 42 für die Bedienungsperson offensichtlich, so idassdiese die Störung beseitigen kann. Tritt dieser Fall ein, oder wird der Kugelstau 42 selbsttätig wieder abgebaut,
so fällt der Testarm 18 entgegen der Pfeilrichtung 43 wieder ab, womit der Schalter 32 automatisch geschlossen wird. Dabei gelangt aber .dies Schütz 36 noch nicht an Spannung, da (die Schalter 38 und 31 geöffnet sind.
Erst bei weiterem Abfall ides Tastarms 18 unter die normale Höhe des Kugelbettes im Kugeleinlauf 11 kommt eines ider Kontaktstücke 28 des Schwenkhebels 25 zur Anlage am Schaltkontakt 29 ;das Schalters 31 und schliesst damit diesen, solange diese Berührung zwischen den Korntakten 28 und 29 besteht.
Damit gelangt Idas Schütz 36 an Spannung, esschliesst gleichzeitig den Schalter 37 in der Stromzuführung 34 des Antriebs- motors 33 für das Magazin 6 sowie den Schalter 38, ,der in Reihe mit ;
dem Schalter 32 liegt. Dagegen wird der Schalter 39 .geöffnet, so dass die Signalvor richtung 41 stromlos wind. Erst wenn darauf das Kugelbett im KugeMnlauf 11 wieder iseine normale Höhe .erreicht,
wird @die Verbindung zwischen Aden Kontakten 28 und<B>29</B> getrennt und damit der Schalter 31 geöffnet. In diesem Stadium liegt das Schütz 36 über dem normalerweise geschlossenen Schalter 32 an Spannung.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die im vorstehenden beschriebene und in der Zeichnung wiedergegebene Ausführungsform beschränkt, son- ,dern es sind demgegenüber ,zahlreiche Abänderungen möglich, ohne dass diese vom Grundgedanken der Erfindung abweichen. So ,
gibt beispielsweise das @dar- gestellte Schaltschema lediglich einen besonders ein fachen Fall der Regelung des Motors 33 für das Magazin 6 wieder. Es ist aber durchausdenkbar, seine stufenweise oder stufenlose Regelung für,
diesen Mo tor 33 vorzusehen. Anderseits können in analoger Weise -die Dosierung ödes Ölzusatzes und des Schleif- mrittelzusatzes bewirkende Schaltelemente vorgese- hen werden.
Device for lapping and grinding of balls The invention is directed to a device for lapping and grinding of .Kugeln, with an approximately horizontal plane revolving magazine, the balls in a continuous stream constantly new a ball inlet of the lapping or grinding discs feeds.
In ball production, the endeavor for a rational way of working is not only aimed at achieving greater dimensional and shape accuracy, but also on saving manual labor, i.e. H. to a largely @ automatic workflow of the lapping process.
An important step in this direction is the use of a ring magazine with a regular, continuous ball passage.
However, faults can still occur even if. For example, the friction conditions between the lapping disks have changed due to fluctuations in the oil and abrasive additives or due to irregularities in the removal of the grinding dust. So can. then there are congestion at the ball inlet,
if namely .the balls are not reliably captured and taken away by the lapping discs. This generally leads to serious operational disruptions and possibly also to a considerable proportion of rejects.
The object of the invention is therefore to create the prerequisites for a largely automatic, flawless workflow when lapping and grinding balls in order to be able to immediately identify and remedy faults with all their disadvantageous consequences.
The device is characterized by the fact that in the area of the ball inlet of the lapping or grinding disks there is an arm which scans the spherical layer and which is functionally connected to a control and / or signal element which is actuated depending on the arm position.
The monitoring takes place directly at the danger point itself, so that any irregularities in the work process are identified at the time they arise.
The probe arm expediently engages approximately radially in the ball inlet of the lapping or grinding disks, and it is mounted pivotably about an axis approximately tangential to this.
This refinement also takes into account the fact that a disturbance in the recirculation of the ball first appears directly in the ball inlet. Due to the radial arrangement, however, a sufficient swivel range of the probe arm can be achieved.
It has proven to be particularly expedient to provide stops that limit the pivoting range of the probe arm and that correspond to the respective operating conditions: are adjustable. Depending on the size of the balls to be machined, the pivoting range of the probe arm can then be adapted in the simplest way.
It is also advantageous to make the arrangement so that the probe arm interacts in two different positions with one of two switching elements of a control or signal circuit connected in parallel,
whereby the switching element corresponding to the upper pivot position is normally closed and that corresponding to the lower pivot position is normally open.
The consequence of this is that the probe arm, which can be activated by opening a switch for example when the ball bed is present. B. triggers a signal, with its downward movement after the disturbance has been eliminated and the ball jam removed, first Aden switch that was opened due to the disturbance again;
closes, but normal operation is only resumed when the second switch is actuated after the tasroarm has fallen further.
The Odem ball bed -upposed touch surface of the touch arm expediently has a wear-resistant coating. Leather, but also a wide variety of plastics, are suitable for this purpose, as these are not just one;
have a long service life, but also avoid damage to the balls.
In a further embodiment of the invention, a speed controller for the magazine drive can be assigned to the probe arm. For example, a further increase in the ball jam in the area of the ball inlet of the lapping or grinding wheels can be counteracted by slowing down the magazine circulation.
It is entirely possible to arrange the speed controller in such a way that a switching element which shuts down the drive of the magazine and which only responds when the ball jam continues to increase despite the slowing down of the magazine circulation is arranged downstream of the speed controller.
It is also advantageous to assign a regulator for the oil and / or abrasive additive to the probe arm, which has a regulating effect in the event of the respective disturbance and restores the optimal friction conditions between the lapping or grinding wheels.
Further details emerge from the following description of a preferred embodiment of the invention with reference to the drawing. Here) show:
1 shows a vertical section through the ball inlet and the magazine of a lapping device along line I-1 in FIG. 2, FIG. 2 shows a broken plan view of the device according to FIG. 1, FIG. 3 shows a section along line HI-III in Mg.
2 .and Fig.4 a simplified circuit diagram of the device before.
The lapping device works with two lapping disks which rotate plane-parallel to one another around a vertical axis and the lower of which, denoted by 1, has a series of concentric grooves 2, on which the balls 3 are guided. Opposite the in,
Direction of arrow 4 rotating lower lapping disk 1, the upper lapping disk 5 is stationary.
The lapping disks 1, 5 are arranged eccentrically within a ring magazine 6 which surrounds them and which forms a circumferential groove in the direction of the arrow 7, which is formed from the bottom surface 8 and the two side walls 9 and 10!
The ball inlet 11 consists of a sector-shaped recess in the upper lapping disk 5 and in this cutout 11 protrudes a shoe, which is designated by 12, on its foot part 13 in an arc shape in the outer boundary wall 9 of the magazine 6 passes,
while the outer end 14 is mounted on the lapping disc holder.
This shoe 12 extends approximately radially across the magazine. 6 and through the ball inlet 11, so that the balls brought in through the magazine 6 in the direction of arrow 15 are deflected from their circular path and, as indicated by arrows, are inserted between the lapping disks 1 and 5.
The back of the shoe 12 is designed accordingly, so that it is able to continuously transfer the Kugelm.as emerging from the lapping discs into the groove of the magazine 6, as is also indicated by the arrow 7.
On the foot part 13 of the shoe 12, a bearing designated 16 is provided for a .etwa tange.ntial directed shaft 17, on the free end of which a feeler arm 18 protruding radially into the ball inlet 11 is attached by means of a knurled screw 19 or the like.
The probe arm 18 ends in a .Platte which, as FIG. 1 shows, the balls, rests within the ball inlet 11. This plate 20 expediently has a wear-resistant covering made of plastic or leather on its support surface, which is not shown individually.
Two adjustable stops 21 are provided in the bearing, which limit the pivoting range of the probe arm 18 on both sides according to the arrow 22.
The fork 23 of the feeler arm 18 acts with its two adjustable contacts 24 on its switch lever 25, which eats -bearing at 26 in the switch housing, which is aeichneteen a total of 27. By means of the contact pieces 28, this switching lever 25 acts on the contact pieces 29 and 30! Of the two switches 31 and 32 connected in parallel.
In the circuit diagram of FIG. 4, the drive motor for the magazine 6 is designated by 33. In the power supply 34 to this motor, apart from the main switch 35, a switch 37 operated by one of the two switches 31 and 32 is provided.
This contactor 36 is in series with the two switches 31 and 32. Ei also actuates two other switches, ideren with 38 designated in series with, the switch 32 is while the switch 39 is seen in the conductor 40,
in which the signal light 41 is located.
If for any reason in the -ball inlet 11 the Kugelbatt rises above a certain amount (as indicated in Fig. 1 at 42, the probe arm... A pivoting movement in;
Direction of arrow 43 around shaft 17. As can be seen in FIG. 3, the switching lever 25 is acted upon by one of the contact screws 24, so that one of the contact pieces referred to since 28, for example, by resting on the switching element 30 normally produces a;
Switch 32 held closed opens. Since the parallel switch 31 is normally open, the contactor 36 is de-energized and the switch 37 in the power supply 34 to the drive motor 33 of the magazine 3 opens.
At the same time, switch 38 @ drops out, whereas faber, switch 39 closes the power supply:
the signal element 41 in the conductor 40. This makes the excessive rise of the ball bed 42 obvious to the operator, so that they can eliminate the disturbance. If this occurs, or if the ballast jam 42 is automatically broken down again,
so the test arm 18 drops again counter to the direction of arrow 43, whereby the switch 32 is automatically closed. However, this contactor 36 does not yet get voltage because (switches 38 and 31 are open.
Only when the probe arm 18 falls further below the normal height of the ball bed in the ball inlet 11 does one of the contact pieces 28 of the pivot lever 25 come to rest on the switch contact 29; the switch 31 closes it as long as there is contact between the grain bars 28 and 29.
With this, Ida's contactor 36 is energized, and at the same time it closes switch 37 in power supply 34 of drive motor 33 for magazine 6 and switch 38, which is in series with;
the switch 32 is located. On the other hand, the switch 39 is opened so that the Signalvor direction 41 is de-energized. Only when the ball bed in ball barrel 11 has reached its normal height again,
the connection between Aden contacts 28 and <B> 29 </B> is disconnected and switch 31 is thus opened. At this stage the contactor 36 is energized across the normally closed switch 32.
Of course, the invention is not restricted to the embodiment described above and shown in the drawing, but numerous modifications are possible without these deviating from the basic idea of the invention. So
For example, the circuit diagram shown @ only reproduces a particularly simple case of regulating the motor 33 for the magazine 6. It is quite conceivable, however, that its gradual or stepless regulation for
this motor 33 to be provided. On the other hand, switching elements effecting the metering of the dull oil additive and the grinding additive can be provided in an analogous manner.