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Titel der Erfindung Vorrichtung zur Erzeugung kurzhubiger Schwingbewegungen
Anwendungsgebiet der Erfindung Vorrichtung zur Erzeugung kurzhubiger Schwingbewegungen
der Werkzeuge an Feinziehschleifmaschinen Charakteristik der bekannten technischen
Lösungen Es sind Vorrichtungen zur Erzeugung von kurzhubigen Schwingbewegungen bekannt,
die als pneumatische Mehrmassen-Schwingsysteme arbeiten (DE-PS 869 437, Prospekt:
Supfina, Wieck & Hentzen - .~Spitzenlose Superfinish-Maschinen der Reihe SM
57", 56/66 d). Weiterhin existieren Schwingsysteme, die ölhydraulisch die Schwingbewegung
an Feinziehschleifmaschinen erzeugen (Prospekt: VEB Werkzeugmaschinenfabrik Naumburg,
~Feinziehschleifmaschine SZASL 50 x 500"). Diesen Systemen haftet der Nachteil an,
daß sich die Amplitude und die Frequenz der Schwingungen in Abhängigkeit von den
Belastungen während des Feinziehschleifvorganges ändern und die wirkenden Massenkräfte
der Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit enge Grenzen setzen. Außerdem wurde
ein mechanisch arbeitendes Schwingsystem gefunden, bei welchem der Antrieb der gegenläufig
zueinander in zylindrischen Geradführungen auf Luftlagerung schwingenden Arbeitseinheiten
durch Exzenternocken (Oszillationsringe) kraftschlüssig gegen Federn erfolgt (DE-AS
1 577 390; Prospekt: eibu Dido Kiki Company Limited -wAerolide Centerless Stone
Lapping Machine ASM-500 A").
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Nachteilig dabei ist die kraftschlüssige Bewegungsübertragung
durch
Anwendung eines Feder-MEsse-Systems, das die Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit
begrenzt.
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All diesen Vorrichtungen haftet außerdem der gemeinsame Nachteil an,
daß aufgrund der bisher verwendeten Lagerungen an den schwingungserzeugenden und
an den schwingenden Teilen die Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit wegen der
Größe der auftretenden Kräfte, bestehend aus Massenkräften und Bearbeitungskräften,
nicht erhöht werden kann. Die mit diesen Lagerungen erzielten Führungsgenauigkeiten,
die aus den Belastungen resultierende geringe Lebensdauer sowie die relativ eng
begrenzte Frequenz stehen da#mit einer weiteren qualitäts- und lelstungemäßigen
Entwicklung des Verfahrens Feinziehschleifen entgegen.
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Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist es. eine Einrichtung zu
schaffen, mit der eine Erhöhung der Schwingzahl der Arbeitseinheiten pro Zeiteinheit
möglich wird. Die damit erreichte höhere Schnittgeschwindigkeit gewährleistet eine
Produktivitätssteigerung von Feinziehschleifmaschinen Eine Verbesserung der Formgeneuigkeit
der bearbeiteten Werkstücke wird sowohl durch die größere Schnittgeschwindigkeit
als auch durch die verbesserte Führungegenaugikeit der Arbeitseinheiten erzielt.
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Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe der Erdung ist es, eine
Einrichtung zu schaffen, die zur Erzeugung kurzhubiger Schwingbewegungen der Werkzeuge
an Feinziehschleifmaschinen mit zur Erzielung des Massenkraftausgleiches gegeneinander
schwingender Arbeitseinheiten dient, bei der die Führungen und die Antriebselemente
der Arbeitseinheiten so gestaltet sind, daß sie ohne oder mit nur geringem Verschleiß
die bei höherer Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit und kurzen Schwinghüben
mit dem Quadrat der Schwinghubgeschwindigkeit zunehmenden Massenkräfte aufnehmen
sowie die für das Feinziehechleifen notwendigen genauen
Lagerungen
der Arbeitseinheiten ermöglichen.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine angetriebene
Exzenterwelle über Pleuel mit den Arbeitseinheiten, an denen die Arbeitsstationen
mit den Feinziehschleifsteinen befestigt sind, in Verbindung steht.
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Die Exzenterwelle hat drei exzentrische Lagerstellen, wobei zwei die
gleiche Lage und Größe der Exzentrizität aufweisen und die dritte zwischen den zwei
angeordneten Lagerstellen genau entgegengesetzte aber gleiche Größe der Exzentrizität
besitzt. Die an diesen Lagerstellen, die wahlweise wälzgelagert, hydrostatisch oder
hydrodynamisch gelagert ausgeführt sind, befestigten Pleuel stehen im weiteren über
Lagerzapfen mit den auf bekannten zylindrischen Gersdführungen gleitenden Arbeitseinheiten
in Verbindung. Beide Lagerstellen, die am Lagerzapfen und die an den Geradführungen
sind hydrostatische Lagerungen.
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In Funktion wird die durch die Antriebswelle eingeleitete Drehbewegung
über die Exzenter und Pleuel in eine lineare Bewegung zwischen den Arbeitseinheiten
und ihren Geradführungen umgewandelt. Die in den Drehgelenken der Pleuel an den
Lagerzapfen auftretenden Massenkräfte und die durch das Bearbeitungsverfahren bedingten
Reaktionskräfte werden durch die hydrostatischen Lagerungen aufgenommen und übertragen.
Dem gleichen Ziel dienen die hydrostatischen Lagerungen an den Geradführungen der
Arbeitseinheiten. Die Drehgelenke der Pleuel an der Exzenterwelle sind wahlweise
wälzgelagert, hdradnamisch oder hydrostatisch ausgeführt, Ausführungsbeispiel: Die
Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen: Figur 1: Schnitt durch die Vorrichtung
zur Erzeugung kurzhubiger Schwingbewegungen entsprechend der Linie A-B in Figur
2 Figur 2: Seitenansicht von Figur 1, teilweise geschnitten
Die
Antriebswelle 1 besitzt in ihrer Verlängerung eine Exzenterwelle 2. Diese Exzenterwelle
ist so ausgebildet, daß zwei Lagerstellen 15, 16 mit gleicher Lage und Größe der
Exzentrizität und dazwischen eine Lagerstelle 17 mit entgegengesetzt liegender,
aber gleichgrober Exzentrizität angeordnet sind.
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Ober wahlweise eingesetzte Lagermöglichkeiten - dargestellt sind Wälzlager
3, 4, 5 - und die beiden Pleuel 6, 7 - werden die Arbeitaeinheiten 13, 14 mit den
exzentrischen Lagerstellen 15, 16, 17 verbunden. Die beiden Pleuel 6, 7 werden auf
den Lagerzapfen 8, 9 der Arbeitseinheiten 13, 14 hydrostatisch gelagert. Die Arbeitseinheiten
tragen die notwendige Anzahl von Arbeitsstationen 10 mit den Halterungen 11 für
die Feinziehschleifsteine 12. Geführt werden die Arbeitseinheiten 13, 14 auf zylindrische
Geradführungen 21, 22, wobei diese Lagerungen ebenfalls hydrostatisch ausgeführt
sind.
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Die von einem nicht dargestellten Antriebsorgan in Drehung versetzte
Antriebswelle 1 bewirkt, daß die Exzenterwelle 2, die Lager 3, 4, 5 und die beiden
Pleuel 6, 7 eine kreisförmige Bewegung erhalten. Durch die Anordnung von zylindrischen
Geradführungen 21, 22 sowie die drehbare Verbindung der Pleuel 6, 7 mit den Lagerzapfen
8, 9 wird die eingeleitete Drehbewegung der Antriebswelle 1 in eine lineare Schwingbewegung
der Arbeitseinheiten 13, 14 umgewandelt. Da in der Vorrichtung zwei sich gegenüberliegende
Pleuel angeordnet sind, die eine durch die gewählte Anordnung der Exzentrizität
der Lagerstellen 15, 16 sowie 17 entstehende gegenläufige Bewegung der beiden angetriebenen
Arbeitseinheiten 13, 14 erzeugen, werden die entstehenden Massenkräfte während der
Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge, da sie gleichzeitig jedoch entgegengesetzt
wirken, kompensiert.
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Damit wird ein erschütterungsfreier Betrieb der mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ausgerüsteten Maschine erreicht.
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Die gewählten hydrostatischen Lagerungen zwischen den Pleuel 6, 7
und den Zapfen 8, 9 sowie den Arbeitseinheiten 13, 14 und den Geradführungen 21,
22 haben die Aufgabe, eine verschleißfreie
Lagerung der sich relativ
zueinander bewegenden Elemente zu schaffen. Dabei werden durch die Anordnung von
Druckölzuführelementen 19, entsprechenden Drosseln 20 und den notwendigen Lagertaschen
18 den wirkenden Massen-und Bearbeitungskräften die erforderlichen Reaktionskräfte
durch entstehende Druckdifferenzen in den sich gegenüberliegenden Lagertaschen 18
entgegengesetzt. Damit sind auch die bei größeren Schwingfrequenzen auftretenden
Lagerbela stungen der schwingenden Teile der Vorrichtung beherrschbar.