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Einrichtung zum Abrichten einer Schleifscheibe für Keilwellenprofile
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Ab-
richten von Schleifscheiben
für KeiWellenprofile mit einem dem Grundkreis des Keilwellenprofils entsprechenden
Bogen und sich beiderseits des Kreisbogens anschließenden geraden, den Keilwinkelx
zwischen sich einschließenden Flanken, wobei. deran einer Schlittenführung auf den
Grundkreis radial einstell- und verschiebbar angeordnete Diamanthalter um eine durch
d#e Grundkreismitte gehende Achse gegen Anschläge -schwenkbar und anschließenddurch
eine in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung arbeitenden Nockenscheihe mittels eines
Zusatzschlittens längs einer Geradfuhrung entlang der Flankenlinie verschiebbar
ist. Hierbei sei, der Grundkreishalbmesser R und die Keilbreite b.
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Es ist bekannt, die zylindrische Fläche und die beiden Flanken einer
Schleifscheibe für Keilwellen durch zwei Diamanten in zwei voneinander
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trennten Einrichtungen abzuziehen, welche über der Schleifscheibe angeordnet
sind. Eine dieser Einrichtun-gen enthält einen Diamanten, der in einem
Ab-
stand gleich dem Radius R des Grundzylinders um eine feste Achse schwenkbar
ist und die Grundfläche der Scheibe abrichtet. Die zweite Einrichtung enthält einen
in einer Geradführung längsbeweglichen Diamanten. Die Geradführung ist für das Abrichten
beilder Flanken um eine Achse schwenkbar angeordnet. Die Schwenkachsen beider Abrichteinrichtungen
müssen jede für sich getrennt auf die senkrechte Mittenebene des Werkstückes eingestellt
werden. Die richtige Einstellung muß durch mehrmaliges Messen und Probieren am Werkstück
gefunden werden und erfordert volle Aufmerksamkeit des Maschinenführers. Das Gerät
ist daher nicht sehr genau und auch für eine Automatisierung des Schleif- und Abrichtprozesses
ungünstig.
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Es ist weiterhin ein Abrichtgerät für Schleifscheiben mit zusammengesetztem
Profil bekannt,das gemeinsam mit dem zu schleifenden profilierten Werkstück auf
dem gleichen Längsschlitten der Schleifmaschine gelagert ist. Das Werkstück ist
kein zwischen Spitzen gelagerter Rotationskörper, und der Abrichtdiamant muß für
jedes Teilprofil des Werkstücks getrennt eingerichtet werden. Bei dem bekannten
Gerät wird zudem für das Schleifen jedes Teilprofils eine gesonderte Schleifscheibe
benötigt, und es sind für das Steuern der einzelnen Abrichtbewegungen des Diamanten
mehrere Betätigungsorgane notwendig.
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Es ist weiterhin eine Abrichtvorrichtung bekannt, mit welcher durch
Betätigung eines einzigen Gliedes Schleffscheiben mit Begenprofil und anschließenden
Flanken abgerichtet werden können. Hierbei ist, wie einleitend angegeben, der Diamant
entsprechend dem Grundkreisbogen -schwenkbar und anschließend entlang der Flanke
verschiebbar. Bei diesem Gerät erfolgt die Bewegung des Diamanten vom Bogen zur
Flanke stets im gleichen Bewegungssinn, so daß nach einem konkaven Bogenstück eine
nicht tangential in den Bogen übergehende Flanke vom Diamanten mcht erreichbar ist.
Hierzu ist es nämlich notwendig, den Diamanten am Ende des Bogens zurückzuschwenken.
Dies ist aber mit dieser Einrichtung nicht möglich, so daß Keilwellenprofile an
Schleifscheiben nieht bearbeitbar sind.
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Das Abrichtgerät nach der Erfindung vermeidet diesen Nachteil und
auch die,der anderen bekannten Geräte. Die Erfindung besteht darin, daß der Diamanthalter
im Zusatzschlitten mittels eines gegenüberliegende Anschläge aufweisenden und von
einer Nockenscheibe über Schubstangen bis zu einem Festanschlag gedrehten Lagerkörpers
zusätzlich um eine weitere Achse entgegengesetzt schwenkbar ist, die parallel zu
der durch die Grundkreismitte gehenden Achse in Abstand
verläuft. Dabei ist R der Radius des Grundkreises; b ist die Flankenbreite
und damit b auch der Abstand der zusätzlichen Schwenkachst vom Grundkrefs
und zugleich die Länge des Abrichtwerkzeuges zwischen der zusätzlichen Schwenkachse
und der Diamantspitze.
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Mit diesem Gerät erreicht man, daß das Abrichten des Grundkreises
und der Flanken genau zentrisch zur Schleifscheibe und damit zum Werkstück liegend
erfolgen und auch durch Betätigung eines einzigen Händhebels ausgeführt werden kann.
Beim Abrichten steht das Gerät unter der Schleifscheibe, die gegen den AbrichtdIamanten
zugestellt wird.
Bei Betätigung des Abrichtg-erätes von Hand ist
ein durch feinen Handliebel zu drehendes und mit einer federnden Rastvorrichtung
ve'rschenzs Zahnräderpaar vorhanden"dessen eines an der den Grundabzug mit Radius
R bewirkenden Lagerhülse drehbar gelagert und dessen anderes Rad mit der drehbaren
Nockenscheibe verbunden ist.
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An Stelle des von Hand ausgefüliten Abrichtens kann auch ein selbsttätiges
Steuern des Abrichtvorganges vorgenommen werden. Hiernach können, gemäß der Erfindung
zum gegenläufigen Drehen der Lage,rhül-se und der Nockenscheibe zwei doppeltwirkende
Hydraulikzylinder vorhanden sein, deren Kolben über Zahnstangen ein an der Lagerhülse,
festes Zahnsegnient und ein mit der Nockenscheibe verbundenes Ritzel entgegengesetzt
dilehen.
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Die Zeichnung gibt zwei Ausführungsbeispiele und zwei Anwendungsfälle
der Erfindung wieder, und zwar zeigt F i g. 1 den Anwendungsfall eines Abrichtgerätes
nach der Erfindung mit einer Schleifscheibc, einem .6-Keil-Profil und schematischer
Darstellung der ein, zelnen Stellungendes Diamanten beim Abrichten des Scheibenprofils,
. F i g. 2 einen weiteren Anwendungsfall mit zwei Schleifscheiben
mit zueinander symmetrischen Schleifflächen und einem 8-Keil-P.rofil, F i
g. 3 ein Ausführungsbeispiel. im Längsschnitt, F i g. 4 einen Querschnitt
im größeren Maßstab nach der Linie IV-IV in F i, g. 3,
F i g. 5 eine
Ansicht in Pfeilrichtung V von F i g. 3,
F i g. 6 bis 8 verschiedene
Stellungen der Nockenscheibe und der Schubstangen zum Drehen und Radialverschieben
des Diamanthalters, F i g. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel für selbsttätiges
Abrichten.
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In F i g. 1 bedeutet 1 eine Schleifscheibe mit Umfang
2, welche den zylindrischen Grund mit Radius R des strichpunktiert gezeichneten
Keilwellenprofils schleift, und den beiden kegehnantelförmigen Flanken3 und 4, welche
die einander zugewandten Flanken des Profils schleifen. Die Breite des parallelfiankiggen
Keils ist b.
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Auf der senkrechten »#*t.tellinic ist der Diamant 101 mit dem
Dianianthaler 102 in der Grundstelhing 1 gezeichnet. Nach Ein-stellen der
Diamantspitze CD
auf den Radius R und die Länge b wird zunächst
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durch Schwenkung um die durch die Grundkreismitte gehende Hauptachse
H im Uhrzeigersinn die rechte Hälfte des Scheibenumfangs 2 abgerichtet und der Diamant
weitergeschwenkt, bis seine Längsachse in der Mittelebene des rechten Keils die
Stellung II einnimmt. Dann erfolgt :eine Drehung des Diamanthalters 102 entgegen
dem Uhrzeigersinn um 90' und anschließend eine Längsverschiebung bis zur
Stellung 111 auf der Mittellinie. des Keils, wobei die rechte Flanke 4 der
Scheibe abgerichtet wird. Es folgt die Rückbewegung in Stellung II, Rückdrehung
im Uhrzeigersinn und Schwenken entgegen dem Uhrzeigersinn über die Grundstellung
I hinaus in die, Stellung IV, Rückschwenken um 90" und Verschieben in Stellung
V. Dabei wird die linke Flanke, 3 der Scheibe abgerichtet.
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Die gleichen Bewegungen, aber mit anderem. Schwenkwinkel, fährt der
Diamant beim Abrichten von zwei Scheiben 5 und 6 aus (F i
g. 2), welche das strichpunktierte 8-Keil-Profil schleifen. Die Anordnung
nach F i g. 2 hat den Vorteil, daß die Flanke 7 bzw. 8 und
die Tangente an den Grundzylinder 9 bzw. 10 im Schnittpunkt beider
etwa den gleichen Winkel mit der Senkrechten bilden. Die Schleifscheiben sind gut
ausgenutzt, weil beide Flächen einer jeden Scheibe etwa gleichzeitig schleifen und
gleichmäßig abgenutzt werden.
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F i g. 3 zeigt den Diamanthalter 102, welcher z. B. zwei Diamanten
101 und 101 a für Grob- und Feinabzug trägt. Der Halter 102 ist in
einem Zusatzschlitten 129 um eine zur Hauptachse H parallele und im Abstand
von ihr liegende Achse N
drehbar und spielfrei gelagert. Eine verstellbare
Klemmung 151 und 151a beliebiger Art ermöglicht die, Feineinstellung der
Diiamantspitzen auf ein bestimmtes Maß
Ein Lagerkörper 105, der mit dem Halter 102 fest verbunden ist, hat zwei
A.iischlagsflächen 106 und 107 (Fig. 4), die, sich gegen den Anschlag
108
legend, aus der lotrechten Stellung des Diamanten eine Drehung von
je 900 nach beiden Seiten zulassen. Zwei, am Lagerkörper 105 sitzende,
Zapfen 109 und 110 greifen in zwei Schubstangen 111 und 112
ein, deren Zapfen 113 und 114 in die Aussparung 150
einer Nockenscheibe
115 hineinragen. Die Zapfen 109 und 110 tragen außerdem
je eine Rolle 116 und 116a. Der unter Federdruck stehende Stempel
117
hält die Rollen 116 und 116a zueinander waagerecht und damit den
Diamanten senkrecht. Die Welle 118
ist in der Hülse 119 drehbar gelagert.
Die Hülse 119
ist am Schlitten 120 angeflanscht. Der Schlitten 120 ist in
einer Schwalbenschwanzführung 121 der Lagerhüls-e 124 radial verschiebbar und durch
die Gewindespindel 123 so einstellbar, daß die Diamantspitze im Abstand R
von der Hauptachse H liegt. Die La-gerhülse 124 ist spielfrei drehbar im Gehäuse
125
gelagert. Sie trägt den mit ihr verbundenen Flansch 126, der den
auswechselbaren Zapfen 127 aufnimmt. Der Zapfen 127 schlägt bei der
Drehung der Lagerhülse 124 gegen eines der am Gehäuse 125 befestigten. Zapfenpaare
127 a oder 127 b an, so daß die, Drehung der Hülse auf 451 für Achtkeflwellen
und auf 601 für Secliskeilwellen, je nach Stärke des auswechselbaren
Zapfens 127, begrenzt ist.
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Der Schlitten 120 hat zwei Führungen 128 und-128a, an welchen
der Zusatzschlitten 129 radial verschieblich und spielfrei. geführt ist.
Der Zusatzschlitten 129 liegtin. seiner Ausgangsstellung, durch Eigengewicht
und von den Federn 131 und 131a unterstützt, am Zapfen 130 auf. Die
Welle, 118 trägt am hinteren En-de das Zahnrad 132, welches mit dem
Zahnrad 133 im Eingriff steht. Letzteres ist mit -dem Handhebel
135 fest verbunden und in der Hülse 119
drehbar gelagert. Durch die
mit dem Zahnrad 132
verbundene Rastenscheibe 136 und die federnde Raste
137 wird die. mit der Welle 118 verbundene Nockenscheibe,
115 so fixiert-, daß die beiden Schubstangen 111 und 112 die Grundstelhing
einnehmen (F i g. 4 und 6). Die Grundstellung wird zusätzlich durch
den unter Federdruck stehenden Stempel 117
festgeleA welcher auf die beiden
Rollen 116 und 116 a drückt.
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Um beide Diamanten 101, 101a zum Eingriff zu bringen, ist das
Gehäuse 125 in einer Führung 140 zwischen zwei Anschlägen 138 und
139 in axIaler Richtung um den Abstand der Diamanten verschieblieh
gelagert.
Die Anschläge werden so eingestellt, daß die Diamantspitzen jeweils genau senkrecht
unter der Schleifscheibendrehachse, liegen.
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Werden der Handhebel 135 und,damit die Diamanten
101 und 101 a aus der Grundstellung (F i g. 5) im Uhrzeigersinn
gedreht, so dreht sich die Lagerhülse 124 in ihrer Lagerung 125a so lange mit, bis
der Zapfen 127 an einem der Anschläge, z. B. 127a (F i g. 5), anschlägt.
Zwischen den beiden Anschlägen dreht sich das ganze Systern einschließlich der Diamanten
um seine Hauptachse H, die mit der Achse der Reitstockspitze 100 fluchtet.
Mit dieser Schwenkbewegung führt man den Grundabzug der rechten Scheiben#hälfte
aus. Sobald die Drehung durch den rechten Anschlag 127a gestoppt ist und man den
Handhebel 135 weiterbewegt, wird die federnde Raste 137 aus der Rastenscheibe
136 herausgedrückt. Der Hebel 135 dreht über das Zahnrad
133 und das mit ihm im Eingriff stehende Zahnrad 132 die Welle
118 und die Nockenscheibe 115 entgegengesetzt im Uhrzeigersinn. Durch
die Drehung der Nockenscheibe 115 wird die Schubstange, 112 von dem in die
Aussparung 150 hineinragenden Zapfen 150, 114 mitgenommen und bewirkt
eine Drehung des Lagerkörpers 105 (F i g. 6 und 7) um
900, bis die Anschlagfläche 106 an dem Anschlag 108 zur Anlage
kommt. Nun ist auch diese Drehung blockiert, und das Weiterdrehen der Nocken#scheibe
115 durch den Handhebel 135 bewirkt, daß der den Diamantarm tragende
Zusatzschlitten 129 auf seinen Führungen 128 und 128a bewegt wird,
so daß also der Diamant, rechtwinklig zur Flanke eines Keil-es stehend, eine geradlinIge
Bewegung 11 --> III (F i g. 1, 7 und 8) längs der Flanken ausführt.
Die Schubstange 111 ist an dieser Bewegung unbeteiligt. Ihr Eingriffszapfen
113 hängt frei in der Aussparung der Nockenscheibe 115. Dieser Schwenk-
und Aufwärtsbewegung,der Zapfen 109
oder 110 steht immer der Federdruck
des Stempels 117 entgegen, dessen Abstützung von den Anschlagzapfen
127, 127 a bzw. 127 b aufgenommen wird und dadurch eine feste Anlage
gewährleistet, bis bei Rückdrehen des Hebels 135 in die, senkrechte Stellung
die Grundstellung des Diamanten wieder erreicht wird.
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Der Bewegungsablauf beim Schwenken des Handhebels 135 aus der
Grun#dstellung nach der Gegenseite erfolgt genau symmetrisch zum Beschriebenen.
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Für ein selbsttätiges Abrichten wird an Stelle der Einhebelhandbedienung
eine solche mitzwei doppeltwirkenden Hydraulikmotoren vorgesehen. Die Steuerung
des Diamanten wird dann so vorgenommen, wie in F i g. 9 schematisch angedeutet
ist. Die Lagerhülse 124 ist mit einem Zahnseginent 152 versehen, in die eine
am Gehäuse 125 längsverschieblich gelagerte Zahnstange 153 eingreift.
Diese ist durch einen am Gehäuse 125 festen Hydraulikmotor 155 bewegbar.
In das Ritzel 132 greift statt eines zweiten Ritzels eine Zahnstange 154
ein, welche durch einen zweiten, an der Hülse 119 festen Hydraulikmotor
156 bewegbar ist. Die Zahnstange 154 ist zusammen mit dem Hydraulikmotor
156 um die Hauptachs#e H drehbar. Das Zahngetriebe 152, 153 bewirkt
die Schwenkbewegung für den Grundabzug, und das Zahngetriebe 132, 154 bewirkt
das Drehen des Diamanthalters und den Flankenabzug.