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Anschleifen mehrerer Flächen an ein umlaufendes Werkstück mittels
eines einteiligen oder mehrteiligen umlaufenden Werkzeuges Die Erfindung betrifft
das Anschleifen mehrerer Flächen an ein umlaufendes Werkstück mit Hilfe eines einteiligen
oder mehrteiligen uinlaufenden Werkzeuges auf ein und derselben Spindel. Das Anschleifen
erfolgt unter Benutzung der zylindrischen Stirnfläche und der ebenen oder kegelförmigen
Seitenflächen des oder der Werkzeuge und soll insbesondere für solche Schleifmaschinen
Verwendung finden, die mit einem revolverkopfartigenn, ruckweise drehgeschalteten
Werkstückhalter versehen sind, wie er durch das deutsche Patent q.5o 65o bekannt
geworden ist. Die Erfindung bezweckt, in einem ununterbrochenen Arbeitsgange sowohl
das Bearbeiten der Stirnfläche als auch der Seitenflächen bei selbsttätiger Schaltung
.des Werkzeuges vorzunehmen. Um dies zu erreichen, wird gemäß :der Erfindung zuerst
durch Beistellung des Werkstückes an die zylindrische Schleiffläche in radialer-Richtung
die zylindrische Fläche des Werkstückes geschliffen und dann die eine oder die beiden
weiteren ebenen oder kegelförmigen seitlichen Flächen des Werkstückes durch axiale
Verschiebung der Werkzeug- oder Werkstückspindel zur seitlichen Beistellung, die
von dem umlaufenden Revolverkopf abgeleitet wird; zweckmäßig mittels eines die Änderung
der Beistellgeschwindigkeit und die Rückführung in die Ausgangsstellung nach Belieben
ermöglichenden Kurvengetriebes. Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform
des Gegenstandes, und zwar ist Abb. i :eine Vorderansicht einer Schleifmaschine,
welche dazu bestimmt ist, den äußeren Umfang und die beiden Stirnseiten eines zylindrischen
Ringes zu schleifen.
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Abb..2 ist eine teilweise Seitenansicht von Abb. i von links gesehen.
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Abb. 3 ist ein Schnitt durch die Schaltvorrichtungen in vergrößertem
Maßstabe.
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Abb. q. ist ein ebenfalls durch die Schaltvorrichtung parallel zu
Abb. 3 gelegter Schnitt.
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Abb. 5 ist ein weiterer Schnitt durch die Schaltvorrichtung, der wiederum
parallel zu Abb. 3 und q. liegt.
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Abb. 6 ist ein Querschnitt durch Abb. 5 in Richtung .der Linie A-B.
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In der Zeichnung ist i das Bett -einer Schleifmaschine. Auf ihm ist
in an sich bekannter Weise, z. B. mittels Querschlittens 2 und Längsschlittens 3,
ein Revolverkopf q. gelagert, der durch den erwähnten Kreuzsupport in beliebiger
Weise einstellbar ist. Der Revolverkopf q. trägt eine Anzahl von Arbeitsspindeln,
vorzugsweise zwei oder drei solcher Spindeln 5a, 5b, 5c, die in beliebiger bekannter
Weise in Umdrehung versetzt werden. Die Spindeln tragen auf ihrer vorderen, in der
Zeichnung rechten Seite, wie bei der Spindel 5c angedeutet, das Werkstück 6, welches
zu
bearbeiten ist. Die Bearbeitung erfolgt bei dem Ausführungsbeispiel durch drei auf
einer Spindel miteinander vereinigte Schleifscheiben 7, 8 und g. Die Sc'hj.eifscheibe
8 dient zur Bearbeitung des äußeren zylindrischen Umfanges des Werkstückes, während
die Scheiben 7 und 9 zur Bearbeitung der Stirnflächen bestimmt sind. Die Schleifscheiben
sind in einem Spindelkasten io gelagert, der auf einem Schlitten i i sitzt und mit
Hilfe dieses Schlittens in der Längsrichtung der Maschine, also in der Achsrichr
tung der Spindel, inngestellt werden Imnn. Der Antrieb der Schleifscheiben erfolgt
mit Hilfe einer Riemenscheibe 12. Die Achse 13 des Werkzeuges kann in axialer Richtung
verschoben werden, wobei .gleichzeitig auch das Werkzeug in der gleichen Richtung
eine Bewegung ausführt. Die Durchführung dieser Bewegung erfolgt mit Hilfe :eines
besonderen Schaltwerks, welches in einem Schaltkasten 14 untergebracht ist.
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Die Beistellbewegung beim Schleifen des Werkstückes am äußeren Umfang
kann in verschiedener Weise erfolgen, nämlich entweder indem man das eingespannte
Werkstück mit Hilfe des Querschlittens in der Richtung nach der Schleifscheibe hin
schaltet, oder aber, und so ist die Ausführung nach dem Ausführungsbeispiel gedacht,
indem man das Werkstück ohne jede Verschiebung des Revolverkopfes mit dem Revolverkopf
dreht. Der Revolverkopf macht ,also zum Zwecke der BearVeitung des Werkstückes in
an sich bekannter Weise zunächst eine rasche Teildrehung, bis das zu bearbeitende
Werkstück an die Schleifscheibe herankommt, dann dreht er sich ganz langsam weiter,
und es findet die Bearbeitung so lange statt, bis die Drehachse des Revolverkopfes,
die Drehachse der Schleifscheibe und ,die Drehachse des Werkstückes in einer Ebene
liegen. In diesem Augenblick hat sich das Werkstück der Schleifscheibe am weitesten
genähert und die Bearbeitung des Umfanges ist vollendet. Der Revolverkopf muß also
mit Hilfe des Kreuzsupportes entsprechend eingestellt sein.
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Sobald der äußere Umfang des Werkstückes bearbeitet ist, befinden
sich seine Stirnflächen zwischen den beiden Schleifscheiben 7 und 9; @es ist aber
zwischen den Stirnflächen und den beiden Schleifscheiben ein Spielraum vorhanden,
so daß die Schleifscheiben 7 und 9 noch nicht wirksam werden. Es wird nun, und zwar
durch den Revolverkopf, am Schluß seiner Beistellbewegung die in dem Schaltkasten
14 vorhandene Schalt-- ', vorrichtung eingeschaltet, welche eine hin und her gehende
Bewegung der Schleifscheiben 7 :und 9 bewirkt, so daß zuerst die eine und dann die
andere mit den Stirnflächen des Werkstückes in Eingriff kommt. Zum Zwecke der Einschaltung
ist, wie aus Abb. 2 zu ersehen ist, für jede Spindel 5d bis 5c ein Anschlag 15 vorgesehen.
Dieser Anschlag kommt gegen Ende der Beistellbewegung mit .dem entsprechend ausgebildeten
Kopf eines Winkelhebels 16 in Eingriff, der um die feste Achse 17 am NTaschinengestell
schwenkbar ist. Der zweite Arm dieses Winkelhebels 16 legt sich unmittelbar oder
mit Hilfe eines einstellbaren Ansatzes gegen eine Platte 17d und drückt diese entgegen
der Wirkung einer Feder 18 nach abwärts. Die Platte 17d sitzt an einer Stange i9,
die auf den einen Arm eines .um einen Zapfen 2o schwingenden Winkelhebels 2i einwirkt.
Der zweite Arm dieses Hebels faßt vorzugsweise einstellbar an eine Zugstange 22,
deren zweites Ende wiederum durch Muttern einstellbar an einen Winkelhebel 23 anfaßt,
der um eine Achse 24 schwenkbar ist und das Einrücken der Schaltvorrichtung für
den Längsvorschub bewirkt. Die Art des Einschaltens ist insbesondere aus Abb.3 und
4 zu ersehen. Auf derselben Achse 24 mit dem Hebel 23 sitzt ein Anschlaghebel 25
(Abb. 3), dessen Kopf sich gegen einen Hebel 26 legt, der um eine Achse 27 schwingt
und durch eine Feder 28 (Abb. 3) nach rechts gezogen wird. An dem freien Ende des
Hebels 26 ist eine Schulter vorhanden, mit welcher sich der Hebel gegen eine entsprechend
geformte Schulter eines Doppelhebels 29 legt, der um einen Zapfen 30 schwingbar
ist. Das freie Ende dieses Hebels ist in Form einer Gabel ,ausgebildet, die zwischen
zwei Bunde einer Welle 3 i ei.nfaßt. Diese Welle ist an ihrem unteren Ende als Klauenkupplung
32 ausgebildet, und ihr gegenüber liegt eine entsprechend ausgebildete Klauenkupplung
33 (s.. auch Ab). 4). Letztere sitzt auf einer Welle 34, die in einem Bock 35 gelagert
ist und an ihrem unteren Ende ein Schneckenrad 36 trägt. Letzteres wird durch eine
Schnecke 37 angetrieben, dereiz Welle 38 in dem Schaltgehäuse gelagert ist und in
beliebiger Weise durch eine Schnur- oder Riemenscheibe 39 angetrieben wird. Die
Welle 38 läuft ständig um. Wird die Kupplung 32, 33 eingeschaltet, so nimmt sie
die Welle 3 1 mit. Auf der Welle 31, die e#benfals im Gehäuse 14 gelagert
ist, sitzt eine Schnecke 40, welche mit einem Kegelrad 41 kämmt und dieses in Umdrehung
versetzt. Das Kegelrad sitzt auf einer Welle 42. Auf der gleichen Welle 42 ist,
wie aus Abb. 5 zu ersehen ist, eine Unrundscheibe oder Nackenscheibe 43 angeordnet.
Diese Nockenscheibe wirkt gegen zwei an einem Schieber 44 angebrachte Rollen 45.
und 46. Der Schieber ist in einer wagerechten Bahn verschiebbar und wird durch die
Kurvenscheibe
hin und her geschoben. Mittels eines Zapfens 47 greift
der Schieber an einen Hebel 48 an, welcher um einen Bolzen 49 schwenkbar im Gestell
gelagert ist. Es wird also durch die Hinundherbew.egung des Schiebers 4.4 der Hebel
48 um seinen Zapfen 49 geschwenkt. Der Hebel 48- trägt in einer schlitzförmigen
Kulisse einen Kulissenstein 50, der mit Hilfe einer durch einen Handgriff
5 i betätigten Stellschraube 52 innerhalb der Kulisse eingestellt werden kann. Die
höchste Lage des Kulissensteins ist ausgezogen, die tiefste Lage strichpunktiert
gezeichnet. Der Kulissenstein trägt einen Zapfen 53. Auf dem gleichen Zapfen 53
sitzt ein weiterer Kulissenstein 54, welcher in der senkrechten Führung 55 eines
wagerecht beweglichen Schiebers 55a läuft. Dieser Schieber 55a trägt eine Gabel
56, mit welcher er die Welle 13 unfaßt, so daß letztere mit dem Schieber
55a in axialer Richtung verschoben wird. Die Bewegung ist bei gleichbleibender Schwingung
des Hebels 48 eine größere oder kleinere, je nachdem der Stein 53 dem Schwingpunkt
49 näher oder von. ihm weiter entfernt liegt.
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Das Einschalten der beiden Kupplungsteile 32 und 33 erfolgt durch
einen federnden Bolzen 57, welcher .gegen einen auf der Welle 30 festsitzenden Hebel
58 wirkt und die Welle 3o im Sinne de Einrückens der Kupplung 32, 33 zu drehen
sucht. Diese Drehung wird dadurch verhindert, daß der Hebel 29 mit seinem Ansatz
59 auf der Schulter des Hebels 26 ruht. Sobald .durch Zug an der Stange 22 der Hebel
23 entgegen der Uhrzeigerrichtung geschwenkt wird, drückt der Kopf 25 den Hebel
26 entgegen der Wirkung der Feder 28 von dem Ansatz 29 weg. Es kann dann der Federbolzen
57 zur Wirkung kommen und die Kupplung einrücken.
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Wie aus Abb. 4 ersichtlich ist, wird durch das Einrücken der Kupplung
die Welle 42 in Umdrehung versetzt. Auf der gleichen Welle sitzt, wie in Abb.3 ersichtlich,
noch eine Schaltscheibe 6o, welche einen Nocken 61 trägt.
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Der Bolzen 27, um welchen der Hebel 26 schwingt, ist in einem Hebel
62 gelagert, der um einen Zapfen 63 schwingt und durch eine Feder 64 in Abb. 3 nach
oben gezogen wird. Seine Aufwärtsbewegung wird dadurch begrenzt, daß ein an ihm
befindlicher Nocken C1,5 auf dem Umfang der Scheibe 6o bzw. des Nockens 61 aufruht.
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Sobald der Hebel 26 in der obenbeschriebenen Weise durch Zug
an der Stange 22 nach links ausgeschwungen ist, beginnt die-Welle .12 aus der in
Abb. 3 gezeigten Ruhestellung eine Umdrehung auszuführen. Hierbei gleiten die Nocken
6'I und 65 aneinander ab, die Feder 64 zieht den Hebel 62 und damit auch den Hebel
26 nach üben, bis die Schulter des Hebels 26 wieder oberhalb der Nase 59
steht. Die Welle 42 führt eine ganze Umdrehung aus, bewirkt dabei in der obenbeschriebenen
Weise eine Hinundherbewegung des Hebels 48 (Abb. 5) und infolgedessen- auch
der Welle 13 mit den Schleifscheiben; am Ende des Hubes kommt der Nöcken 61 wieder
mit dem Nocken 65 in Eingriff, er drückt dadurch den Hebel 62 entgegen der Uhrzeigerrichtung
nach abwärts, hierbei drückt der mitgenommene Hebel 2.6 auf den Ansatz 59
des Hebels 29, schwingt diesen um seine Drehachse 30 und rückt die Kupplung
32, 33 wieder aus.
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Man kann natürlich auch eine Handeinschaltung anbringen, indem man
die entsprechenden Hebel mit Handgriffen versieht oder durch geeignete Lenker mit
Handgriffen verbindet.
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Die Nockenscheibe 43, deren Form aus Abb. 5 zu ersehen ist, ist vorzugsweise
so eingerichtet, daß sie zunächst einen steilen Anstieg, dann über einen größeren
Teil ihres Umfanges einen ganz allmählich langsamen Anstieg und schließlich wieder
. einen plötzlichen Abfall aufweist. Hierdurch wird folgende Bewegung hervorgerufen:
In Abb.5 wird bei der Drehung im Uhrzeigersinne zunächst der Hebel .18 durch Einwirken
auf die Rolle 46 rasch nach rechts bewegt, hierdurch die Welle 13 und mit
ihr die Schleifscheibe 7 so weit nach rechts gezogen, daß die Schleifscheibe mit
dem Arbeitsstück gerade in Berührung kommt. Nun beginnt der ganz langsame Anstieg
der Kurvenscheibe, die Schleifscheibe wird also langsam weiterbewegt, bis der Schleifvorgang
beendet ist. Diese langsame Bewegung ist also die Beistellbewegung der Schleifscheibe.
Am Ende des Schleifvorganges auf der einen Seite erfolgt dann der schnelle Abfall,
also die Rückwärtsbewegung des Hebels 48 und der Welle 13 in die Mittellage.
Unmittelbar darauf beginnt die Nockenscheibe 43 auf die Rolle 45 einzuwirken und
bewegt den Hebel 48 nebst We11e 13 weiter rasch, bis die rechte Schleifscheibe 9
in Berührung mit der anderen Seite des Werkstückes gelangt. Es folgt dann wiederum
die langsame Weiterschaltung bis zur vollständigen Bearbeitung des Werkstückes,
dann der plötzliche Abfall der Kurve, der die ganze Vorrichtung wieder in die :Mittelstellung
zurückführt.
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Der Arbeitsgang ist demnach folgender: Nachdem ein Werkstück in den
Revolverkopf eingespannt ist, beginnt der Revolverkopf sich zuerst rasch zu drehen,
bis das Werkstück mit der mittleren Schleifscheibe 8 in Berührung kommt. jetzt dreht
sich der
Revolverkopf langsam weiter, das Werkstück wird außen bearbeitet,
dabei drückt der Hebel 16 auf die Platte 17d und verursacht einen Zug an der Stange
:2--; sobald die Bearbeitung des äußeren Umfanges beendet ist, die Schleifscheibe
8 sich also dem Werkstück am meisten genähert hat, ist die Stange 22 so weit gezogen,
daß die Schulter des Hebels 26 (Abb. 3) den Answtz 59 freigibt. Infolgedessen
rückt sich die Kupplung 32, 33 ein, und die Welle 42 vollführt einen vollständigen
Umlauf, wobei die Nockenscheibe 43 in der obenbeschriebenen Weise die Welle
13 zuerst nach der einen Seite und dann nach der anderen Seite hin bewegt,
wobei die beiden seitlichen Schleifscheiben 7 und 9 die Stirnseiten des Ringes bearbeiten.
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Natürlich kann die Maschine auch zum Schleifen von Werkstücken anderer
Art verwendet werden, z. B. zum Einschleifen von Rillen an dem Umfange eines Zylinders.
Die beiden Stirnseiten, die durch die Schleifscheiben 7 und 9 geschliffen werden,
brauchen auch nicht parallel zueinander oder senkrecht auf der dritten zu schleifenden
Fläche zu stehen, vielmehr können sie auch unter einem beliebigen Winkel zueinander
geneigt sein, wobei dann nur die Schleifscheibe eine entsprechende Gestaltung haben
muß. Handelt es sich nur um die Bearbeitung zweier Flächen, so kann man auch mehrere
Werkstücke zusammenspannen und durch die mittlere Scheibe gemeinsam die eine Fläche
und durch die beiden äußeren Scheiben je eine der anderen Flächen der beiden Werkstücke
bearbeiten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Beistellbewegung
für die mittlere Schleifscheibe durch den Werkstückträger, die Beistellbewegung
für die beiden äußeren Schleifscheiben durch den Werkzeugträger hervorgerufen. Man
kann aber natürlich die Steuerung auch umgekehrt anordnen oder auch sämtliche Beistellbewegungen
durch entsprechende. Steuerung entweder des Werkzeugträgers oder des Werkstückträgers
herbeiführen.