DE2428722B2 - Vorrichtung zum Profilieren von Schleifscheiben mit Hilfe einer Schablone im Verhältnis 1 zu 1 - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Profilieren von Schleifscheiben mit Hilfe einer Schablone im Verhältnis 1:1 mit Taster und Profilierwerkzeug, wobei der in vertikaler Richtung wirkende Taster mit dem höheneinstellbaren Profilierwerkzeug eine starre Profiliereinheit bildet, die hydraulisch heb- und senkbar ist.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE-AS 42 775 bekannt.

Bei dieser Vorrichtung zum Profilieren von Schleifscheiben mit wechselndem größerem und kleinerem Durchmesser in fortlaufender Folge mittels eines an einem auf- und abwärtsbewegbaren Schlitten angeordneten Diamanten, dessen Weg über ein Kopierlineal durch ein Tastteil in Verbindung mit einem hydraulisch angetriebenen Horizontalschlitten gesteuert wird, erfolgt die Senkbewegung des Abdrehdiamanten nur unter Einwirkung des Schlittengewichtes entsprechend dem Kopierlineal, während die Hubbewegung des Diamanten gemäß dem steigenden Profilverlauf des Kopierlineals durch den Hubabsätzen am Kopierlineal entsprechende Anschläge am Horizontalschlitten über Steuerglieder und Steuerschieber von einer hydraulischen Hubeinrichtung betätigbar ist.

Damit die Absenkung nicht schlagartig einsetzt, sondern das Aufsetzen des Tastteiles auf das Kopierlineal gedämpft erfolgen kann, ist im hydraulischen System eine Drossel vorgesehen, ■ Daraus resultieren aber beim Absenken große Aufiagedrücke zwischen dem Taster und dem Kopierlineal, die elastische und gegebenenfalls auch bleibende Verformungen an den Tastteilen sowie am vom Schlitten getragenen Werkzeughalter und somit bein trächtiiche Profilierungsfehler zur Folge haben können. Weitere Profilierungsfehler können sich bei dieser Vorrichtung bei radialen Richtungswechseln, die durch große Reibungskräfte des relativ schweren Schlittens bedingt sind, ergeben.

π Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Vorrichtung zum Profilieren von Schleifscheiben eingangs beschriebener Art den Taster-Auflagedruck sowie die Reibung zwischen den Stellgliedern unter Beibehaltung einer relativ hohen Massenträgheit zu

2i) mindern, um eine bislang unerreicht hohe Maß- und Formgenauigkeit bei hoher Oberflächengüte am Werkstück zu erhalten.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß die Profiliereinheit mit einer Hilfsmasse

2> ausgerüstet ist, die ein Vielfaches der Masse des Profilierwerkzeuges beträgt und im unmittelbaren Bereich über dem Profilierwerkzeug angeordnet ist, und daß das Gesamtgewicht der Profiliereinheit durch das druckmittelbetätigbare System kompensierbar ist, wo-

ίο bei dessen zueinander verschiebbare, in Berührung stehende Kolben und Zylinder durch eine fortwährende Relativbewegung in Bewegungsreibungsberührung stehen. Durch diese Hilfsmasse, die unmittelbar über dem

v> Profilierwerkzeug angeordnet ist, werden zu Rattermarken am Werkstück führende, unerwünschte Schwingungen des Werkzeuges sicher ausgeschlossen.

Zugleich zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung aber auch durch geringe Tasterauflagedrücke und

■ti. geringe Reibungskräfte aus, so daß der Taster jedem von der Schablone vorgegebenen Richtungswechsel mit zwar schon oft angestrebten aber bislang noch nicht erreichte:! hohen Führungsgenauigkeiten folgen kann.

Weitere vorteilhafte Merkmale des vorbeschriebenen

Gegenstandes sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines auf einer Schleifma-

schine montierten Kopiergerätes, mit teilweise weggebrochener Vorderwand, im Einsatz zum Profilieren einer Schleifscheibe,

F ι g. 2 das Kopiergerät nach F i g. 1, gemäß Schnittlinie H-II der F i g. 3,

F i g. 3 das Kopiergerät nach F i g. 1, gemäß Schnittlinie IH-HI der F i g. 2.

Zum Profilieren von Schleifscheiben auf Schleifmaschinen dient eine Vorrichtung 1 mit einem Gehäuse 3, dessen Vorderwand 5 in F i g. 1 zum Teil weggebrochen

bo ist. Im Gehäuse 3 befindet sich ein Träger 7, auf welchem mittels einer Spannleiste 8 und zwei Flügelmuttern 9 eine Schablone 11 auswechselbar befestigt ist. Der obere Teil der Schablone 11 trägt ein Leitprofil 15, entlang welchem ein Tasterkopf 17 mit einer Hartme-

ιλ tallschneide 18 — es kann auch eine Rolle sein — entsprechend dem Leitprofil 15 eine Bewegung ausführt Der Tasterkopf 17 ist mit einer Platte 20 fest

verbunden. Im Mittelteil der Platte 20 befindet sich ein Zylinder 23, welcher seitlich in Linearführungen, die als Rollenführungen 25, 26 ausgebildet sind, reibungsarm gelagert ist Die Platte 20 mit dem Zylinder 23 und dem Tasterkopf 17 ist auf einem Horizontal-Support 28 heb- und senkbar angeordnet, um die vertikalen Bewegungen, welche das Leitprofil 15 vorschreibt, abzunehmen. Der Horizontal-Suppert 28 ist auf zwei gestellfesten Führungsstangen 30 und 31 verschiebbar gehaltert Zur Führung weist der Horizontal-Support 28 zwei Bohrungen 33 und 34 auf. Zwischen den Führungsstangen 30,31 ist ein Hydraulikzylinder 36 am Horizontal-Support 28 befestigt Sein Kolben 38 ist fest mit dem Gehäuse 3 verbunden. Der Horizontal-Support 28 ist ferner mit zwei Zylindern 40 und 41 ausgerüstet Ein horizontaler Träger 44 verbindet zwei Kolbenstangen 52 und 53 mit Kolben 54 und 55 sowie einen Entlastungskolben 46, dessen eigentlicher Kolben 47 in F i g. 3 dargestellt ist Der Kolben 47 ist ein Differentialkolben, da sich auf seiner unteren Seite ein Kupplungszapfen 49 anschließt, der in einer Lasche .50 endet.

Die Kolben 54 und 55 werden mittels Druckfedern 56 und 57 in ihre obere Endlage gepreßt Alle drei Zylinder 23,40 und 41 sind mit Druckmediumanschlüssen 59,60 und 61 versehen. Der Entlastungskolben 46 bzw. dessen Kolbenstange ist im Träger 44 in einem Kugellager 63 drehgelagert Unter dem Zylinder 23 zum Kolben 46 befindet sich ein am Horizontal-Support 28 befestigter Motor 65, mit einer Scheibe 66 und zwei auf dieser befestigten Zapfen 67 und 68, welche dazu vorgesehen sind, bei entsprechend abgesenkter Lage des Entlastungskolbens 46 die untere Lasche 50 zwischen sich aufzunehmen, um bei drehendem Motor 65 dem Entlastungskolben 46 eine fortwährende Drehbewegung zu erteilen.

Vorn an der Platte 20 ist ein Klemmsupport 70 befestigt, mit dessen Hilfe eine Tragstange 72 festgeklemmt wird. Das freie Ende der Tragstange 72 ist mit einem Werkzeughalter 74 ausgerüstet, der zum Einspannen eines Profilierwerkzeuges 75 dient.

Um dem ganzen Profilierwerkzeug- und Tastergebilde, welches ein ganzes starres Teil bildet die nötige, vor Schwingungen schützende Trägheit zu geben, ist im unmittelbaren Bereich des Profilierwerkzeuges 75 eine Hilfsmasse 77 befestigt, deren Masse ein Mehrfaches, beispielsweise ein lOOOfaches der Masse des Profilierwerkzeuges 75, beträgt, z. B. 8 kg. Unter dem Profilierwerkzeug 75 befindet sich die zu profilierende Schleifscheibe 79, welche in F i g. 2 in Vorderansicht, in F i g. 1 in Seitenansicht dargestellt ist, wobei in F i g. 1 bereits das dem Schablonenleitprofil 15 entsprechende Scheibenprofil 80 ersichtlich wird.

Das beschriebene Kopiergerät funktioniert wie folgt:

Die Vorrichtung 1 befindet sich auf einer Schleifmaschine, deren Schleifscheibe mit einem dem Profil der Schablone H entsprechenden Profi! zu versehen ist Es wird der Zufluß des Druckmediums zu den Zylindern 23, 40 und 41 freigegeben, so daß dieses Medium durch die Anschlüsse 59,60 und 61 in die Oberteile dieser Zylinder gelangt und die Kolben entsprechend belastet Die Kolben 46,54,55 werden dadurch mitsamt dem Träger 44 in die Arbeitslage abgesenkt, wobei die Federn 56 und 57 entsprechend gespannt werden.

Durch die druckmittelbedingte Absenkung gelangt die Lasche 70 zwischen die beiden Zapfen 67 und 68 der durch den Motor 65 angetriebenen Scheibe 66, so daß sich auch der Kolben 47 im Zylinder 23 zu drehen beginnt Auf diese Weise wird die Haftreibung a priori

ίο

ausgeschaltet, so daß beim Verschieben des Kolbens im Zylinder 23, das heißt während des eigentlichen Profilierens, immer die wesentlich kleinere Bewegungsreibung auftritt, welche im übrigen konstant bleibt. Während der beschriebenen Absenkbewegung des Entlastungskolbens 47 senkt sich auch die Platte 20 mit dem Zylinder 23 so weit bis der Tasterkopf 17 mit der Hartmetallschneide 18 auf dem Leitprofil 15 der Schablone 11 zum Aufliegen kommt. Der Kolben 47 mit dem Träger 44 und den beiden Kolben 54 und 55 wird so weit abgesenkt bis der Träger 44 oben an der Deckplatte der Zylinder 40 und 41 ansteht. Ein weiteres Absenken ist damit verhindert Das Druckmedium im Zylinder 23 kann nur noch den Zylinder 23 mit der Platte 20 und dem Tasterkopf 17 heben bzw. senken. Es muß somit Gleichgewicht herrschen zwischen der Auflagekraft des Tasterkopfes 17 bzw. der Hartmetallschneide 18, auf dem Leitprofil 15, dem Gewicht des ganzen Tastsystems mit der Platte 20 und Zylinder 23 sowie dem Profilierwerkzeug 75 und dessen Auflagekraft dem Werkzeughalter 74, der Hiifsmasse 77, kurz, den Kräften des ganzen vertikal verschiebbaren Systems und der durch das Druckmedium auf dieses System ausgeübten, es anhebenden Kraft Da nun die Höhe des Druckes des Druckmediums einstellbar ist, gibt dies die Möglichkeit, die Auflagekraft der Hartmetallschneide 18 auf dem Leitprofil 15 einzustellen.

Dadurch kann diese Auflagekraft derart gering angesetzt werden, daß die Metallschneide 18 mühelos dem Leitprofil 15 und dessen Höhen und Tiefen zu folgen vermag, ohne, insbesondere bei Horizontalbewegungen, verbunden mit starken bzw. großen Unterschieden in der Höhe, durch große Reibungskräfte bedingt, stecken zu bleiben. Es ist auch die Höhe der Leitprofileinschnitte dafür nicht maßgebend. Diese Aufhängung in hydraulischer Art weist den Vorteil auf, daß die Aufiagekräfte des Tasterkopfes 17 auf dem Leitprofil 15 der Schablone 11 unabhängig von der Lage des Kopfes 17 im ganzen Bereich konstant bleiben. In der Ausgangslage befindet sich der Horizontal-Support 28 in einer Endlage. Er wird dann bei abgesenktem, auf dem Leitprofil 15 aufliegendem Tasterkopf 17 durch Beaufschlagung der entsprechenden Seite des Hydraulik-Zylinders 36 in horizontaler Richtung auf den Führungsstangen 30, 31 verschoben. Die Geschwindigkeit des Horizontal-Supports 28 ist ebenfalls stufenlos einstellbar. Auf diese Weise ist es möglich, die Hartmetallschneide 18 und mit ihr den Tasterkopf 17 längs des Leitprofils 15 der Schablone 11 zu bewegen und diese Bewegung im Verhältnis 1:1 auf das Profilierwerkzeug 75 zu übertragen. Dieses profiliert die Schleifscheibe 79 mit dem Leitprofil 15 der Schablone 11, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist Um jegliches Schwingen des Profilierwerkzeuges 75, welches bei der geringen Auflagekraft von beispielsweise 50 gr. auftreten könnte, zu verhüten, ist die Hilfsmasse 77 vorgesehen, welche verhindert, daß entsprechende, auf das Profilierungswerkzeug 75 kurzfristig ausgeübte Kräfte auf dieses Werkzeug übertragen werden. Auf diese Weise erhält man einen außerordentlich ruhigen Gang und ein Schablonenprofilgetreues Folgen des Profilierwerkzeuges 75, mithin ein genau kopiertes Profil mit entsprechend feiner Profiloberfläche der Schleifscheibe 79.

Zwecks Vermeidung jeglicher durch elastische Deformationen im System bedingter Fehler, wird nur in einer Horizontal-Vorschubrichtung profiliert Nach Durchfahren der Schablone 11 bzw. des Leitprofils 15

durch die Hartmetallschneide 18, wird der Druck im System erhöht, so daß der Zylinder 23 mit der Platte 20 und dem Tasterkopf 17 angehoben wird und sich die Hartmetallschneide 18 vom Leitprofil 15 löst. Im Schnellgang wird anschließend durch Beaufschlagung des Zylinders 36 der Horizontal-Support 28 Ausgangslage zurückgeschoben.

Die Schablone 11 ist in gewissen Grenzen ai Träger 7 verschieb- und neigbar, so daß deren \ Einstellung sehr vereinfacht wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Profilieren von Schleifscheiben mit Hilfe einer Schablone im Verhältnis 1:1 mit Taster und Profilierwerkzeug, wobei der in vertikaler Richtung wirkende Taster mit dem höheneinstellbaren Profilierwerkzeug eine starre Profiliereinheit bildet, die hydraulisch heb- und senkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Profiliereinheit mit einer Hilfsmasse (77) ausgerüstet ist, die ein Vielfaches der Masse des Profilierwerkzeuges (75) beträgt und im unmittelbaren Bereich über dem Profilierwerkzeug (75) angeordnet ist, und daß das Gesamtgewicht der Profiliereinheit durch das druckmittelbetätigbare System kompensierbar ist, wobei dessen zueinander verschiebbare, in Berührung stehende Kolben (47) und Zylinder (23) durch eine fortwährende Relativbewegung in Bewegungsreibungsberührung stehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (47) von einem Motor, z. B. einem Elektromotor (65) angetrieben wird und eine hubunabhängige gleich- oder wechselsinnige Drehbewegung ausführt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (46) des Kolbens (47) eine Längslagerung (63) mittels eines Radialkugellagers aufweist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß weitere hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Kolben (54, 55) in Zylindern (40, 41) vorgesehen sind, mit deren Hilfe der erstgenannte Kolben (47) in Wirkverbindung mit dem Antriebsmotor (65) bringbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (47, 54, 55) an einem gemeinsamen Träger (44) befestigt sind.