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Maschine zur Schleif-, Polier-oder ähnlichen Bearbeitung von Werkstüeken.
Es sind Maschinen zu Schleif-, Polier-und ähnlichen Bearbeitungen runder oder unrunder Werkstücke bekanntgeworden, bei denen von einer gemeinsamen Tragplatte abgestützte und sich drehende Schleifscheiben um ein Werkstück, beispielsweise eine Stange zylindrischer Formgebung, kreisen. Bei den bekannten Einrichtungen erfolgt die Führung der Werkstücke durch zu einer oder beiden Seiten der Werkzeuge im Rahmen der Maschine fest angeordnete Führungsbuchsen oder Transportrollen. Letztere können lediglich etwas in sich nachgeben, um sich einem etwa wechselnden Durchmesser der Werkstücke anzupassen. Eine Führung der Werkstücke durch die kreisenden Werkzeuge findet dagegen nicht statt.
Maschinen dieser Art sind für die Bearbeitung von Werkstücken mit gekrümmter Achse oder solchen mit teils gerader, teils gekrümmter Achse nicht geeignet. Die bekannten Führungseinrichtungen können zur Führung derartiger Werkstücke nicht herangezogen werden. Insbesondere versagen sie. völlig, wenn es sich um die Bearbeitung von Werkstücken geringer Länge handelt.
Es ist naheliegend, die Bearbeitung von Werkstücken mit völlig oder teilweise gekrümmter Mittelachse dadurch möglich zu machen, dass man auf die bekannten, vor und hinter den Werkzeugen fest angeordneten Führungen verzichtet und die Führung der Werkstücke den Werkzeugen selbst überträgt. Diese müssten jedoch zu diesem Zwecke in einer Zahl von mindestens drei vorgesehen und zweckmässig in einer Ebene liegend angeordnet sein. Durch die Grösse des Werkstückes und den Mindestabstand, der zwischen den in einer Ebene liegenden Werkzeugen einzuhalten ist, wird der grösste Durchmesser der Werkzeuge, bei Schleifmaschinen der grösste Durchmesser der Schleifscheiben, eindeutig festgelegt.
So ergibt sich, dass bei einem Werkstückdurchmesser von 22 J1lm ein grösster Durchmesser der Schleifscheiben von nur 130 111m zu verwirklichen ist. Es können demnach Werkstücke kleineren Durchmessers nur mit Werkzeugen geringer Grösse bearbeitet werden. Werkzeuge, insbesondere Schleifscheiben kleinen Durchmessers, haben jedoch den Nachteil, dass sie eine geringe Schleifleistung aufweisen und frühzeitig unbrauchbar werden. Ein weiterer Nachteil der mit kleinen Werkstückdurchmessern zwangläufig verknüpften kleinen Werkzeugdurchmesser ist in folgendem zu erblicken.
Bei der Durchführung der nicht umlaufenden Werkstücke zwischen den sich drehenden und um das Werkstück kreisenden Werkzeugen muss das freie Ende von Werkstücken gekrümmter Mittellinie mehr und mehr von der Mittelachse der Maschine abweichen und, sich in den Raum hinter den Werkzeugen vorschiebend, sich radial von der Maschinenachse entfernen.
Dieser Raum muss jedoch gerade bei kleinem Werkzeugdurchmesser durch die Unterbringung der kreisenden Werkzeugachse, Antriebs-und Anstellvorrichtungen unverhältnismässig stärker in Anspruch genommen werden als bei Maschinen mit grossem Werkzeugdurchmesser. Denn der Raumbedarf dieser Einrichtungen nimmt keineswegs im Verhältnis der Durchmesser ab. Es muss daher das freie Ende stark gekrümmter Werkstücke sehr bald durch die kreisenden Vorrichtungen an einer Fortsetzung. der Bewegung gehindert werden Maschinen der beschriebenen Art können daher nur einen sehr beschränkten Anwendungsbereich haben.
Die Erfindung geht nun von der eigen-und neuartigen Erkenntnis aus, dass die Führung'" des Werkstückes nicht unbedingt durch mindestens drei zweckmässig in einer Ebene liegende
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Werkzeugdurchmesser, vorgenommen werden kann. wenn auf die Anordnung eines dritten oder gar vierten Werkzeuges verzichtet und diese durch am Bearbeitungsvorgang nicht beteiligte
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auch nicht mit Rücksicht auf die Wirtschat'tlichkfil desselben in bestimmter Weise bemessen werden müssten.
Demgemäss kennzeichnen sich erfindungsge@näss ausgebildete Maschinen zu Schleif-.
Polier- und ähnlichen Bearbeitungen runder und unrunder, in ihrer Längsachse gerader oder gebogener Werkstücke durch um das Werkstück kreisende Werkstückführungen. Die erfindung-
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zwei Werkzeugen grossen, d. h. wirtschaftlichen. Durchmessers und einer oder mehreren. nicht am Bearbeitungsvorgang beteiligten Führungsrollen kleinsten Durchmessers und glatter Ober- fläche zu führen. So ist es z. B. möglich, bei einem Werkstückdurchmesser von 22 mm und
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zu verwirklichen.
Bei der Schleif- oder Polierbearbeitung von Werkstücken verschiedenen Durchmessers. unrunder Querschnittsform und völlig oder teilweise gekrümmter Mittelachse ist die zusätzliche Aufgabe zu losen, die Öffnungsweite zwischen den Werkzeugen und Werkstückführungen dem verschieden grossen Durchmesser oder dem weehselnden Platzbedarf von Werkstücken gleichen Durchmessers beim Übergang von der Bearbeitung gerader zur Bearbeitung gekrümmter Teile
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Kräfte eine solche Grösse aufweisen. dass die Werkstücke stets konzentrisch zur Maschinenachse gehalten werden.
Bei den vorbekannten Maschinen hat man den von den Werkzeugen auf das Werkstück ausgeübten Arbeitsdruck zunächst durch Einrichtungen geregelt. die je Werkzeug angeordnet waren. So sind beispielsweise Maschinen bekanntgeworden, bei denen ein mittels Reibungs-
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durch die Reibungskupplung willkürlich einstellbaren Arbeitsdruck auf das Werkstück anzustellen. Die bekannten Einrichtungen ermöglichen es zwar, die Werkzeuge dem Durchmesser des Werkstückes entsprechend einzustellen. Sie hatten jedoch den Nachteil, dass die Werkzeuge einzeln und nicht voneinander abhängig dem Durchmesser entsprechend eingestellt werden konnten. Eine gleichmässige Druckanstellung an die Werkstücke war nicht zu erreichen.
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durch Federn an das Werkstück angestellt werden.
Man hat daher bereits den Vorschlag gemacht, sämtliche Werkzeuge gemeinsam auf das Werkstück anzustellen. Man bediente sich hiebei zwanglänfiger Getriebe, in-denen die Kräfte zur Anstellung der Werkzenge über Gewinde oder Keilflächen mässigen Anzuges auf die Werkzeuge übertragen wurden, d. h. über Einrichtungen, die selbsthemmende Mechanismen darstellen. Mit diesen Einrichtungen wird eine gleichmässige. jedoch starre Druckianstellung der Werkzeuge erreicht. Es müssen sich daher die auf das Werkstück ausgeübten Kräfte schon bei sehr kleinen Änderungen im Werkstückdurchmesser erheblich ändern. Eine elastisch..
Anstellung bei gleichbleibendem Arbeitsdruck, wie sie mit Rücksicht auf die Bearbeitung ganz
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giebig um ein durch die Krümmung des Werkstückes bestimmtes Mass zurückverlegen, wie es zwecks Durchführung des Betriebes unerlässlich ist.
Es wäre naheliegend, zur Beseitigung dieses Nachteiles Werkzeuge, insbesondere Schleifund Polierscheiben, zu verwenden, die durch ballige Gestaltung ihrer Arbeitsfäehen der
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sie zur Bearbeitung der Werkstückteile mit gerader Längsachse herangezogen werden. weil sie infolge der balligen Ausgestaltung ihrer Arbeitsfläche am Werkstück nur noch in einem Punkt
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In weiterer Durchführung des Erfindungsgedankens kennzeichnen sich daher Maschinen zu Schleif-, Polier-oder ähnlichen Bearbeitungen. dadurch, dass die Werkstückführungen dem Einfluss einer gemeinsamen Krafteinwirkung unterworfen sind.
Diese Massnahme gibt zunächst den Vorteil, auf die Werkstücke einen gleichmässig oder annähernd gleichmässig verteilten
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grossen Einstellung der Werkstückführungen gleichmässig verändert. so dass die Mittelachse der Werkstücke stets mit der Maschinenachse zusammenfällt. Vorteilhaft werden die Werkzeuge einer gemeinsamen, elastisch nachgiebigen Krafteinwirkung unterworfen. Hiebei ergibt sich der Vorteil einer elastischen Einstellung der Werkzeuge vom Werkstück aus. so dass jederzeit das
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bei der Bearbeitung von Werkstücken teils gebogener. teils ge@ader Mittelachse erforderliche Ausweichen der Werkzeuge gewährleistet ist.
Da die getrennte, mit besonderen Einrichtungen vorzunehmende Anstellung der Werk- stückführungen und Werkzeuge auf das Werkstück zu baulich verwickelten Anordnungen und zu Schwierigkeiten hei der Bedienung und Einstellung der Maschine führen würde, werden bei erfindungsgemäss ausgebildeten Maschinen vorteilhaft sowohl die Werkstückführungen wie die Werkzeuge dem Einfluss einer gemeinsamen Krafteinwirkung unterworfen. Dabei tritt der
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Bearbeitungslage auf.
Werden die Werkstückführungen und Werkzeuge in eine gemeinsame Umlaufebene gelegt, so wird diese Anordnung besonders zweckmässig, wenn es sich um die Bearbeitung kurzer Werkslücke handelt. Die Aufordnung hat den Vorteil. dass auf die von Hand zu
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des Werkstückes auf seiner ganzen Länge bewirken.
Bei der Anordnung, bei der die Werk- zeuge und Führungen nicht in einer gemeinsamen Ebene liegen, sind hingegen auf das Werkstück noch Kräfte anszuüben. die seine Anlage an den Führungen und Werkzeugen sicherstellen.
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Werkstückführungen gemeinsamen Einstellkräfte von den Einrichtungen zur Erzeugung der kreisenden oder umlaufenden Bewegung unabhängig ausgebildet, so besteht ohne weiteres die Möglichkeit, den Arbeitsdruck während des Betriebes der Maschine beliebig zu ändern. Ebenso
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einzelnen Werkstückführung unabhängig von der gemeinsamen Einstellbewegung zu betätigen.
Man erreicht hiedurch, dass dieselbe Maschine zur Bearbeitung im Durchmesser gänzlich ver- schiedener Werkstücke geeignet ist und eingestellt werden kann. und man erzielt weiter die
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sich dabei vorzugsweise durch Anordnung eines für die Werkzeuge und Werkstückführungen gemeinsamen Übertragungsorgans, welches einerseits mit Getrieben zur Übertragung seiner Bewegung auf die Werkzeuge und Werkstückführungen in verbindung, anderseits unter dem Einfluss einer Kraftwirkung stellt.
Die Zeichnung zeigt eine Ausführung des Erfindungsgedankens am Beispiel einer Schleifmaschine, u. zw. gibt Fig. 1 eine Stirnansicht auf die Maschine wieder, während Fig. 2 einen senkrechten Längsschnitt durch die Maschine darstellt.
Ausser den beiden Werkzeugen a, im vorliegenden fall Schleifscheiben, ist eine Werkstückführung b, eine umlaufende Rolle. vorgesehen. Sie ist in der Gabel @ gelagert und in
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am Maschinengestell fest angeordnetes Zahnrad j ein (in Fig. 1 rechts) und das andere ist über ein Zwischenzahnrad @ (in Fig. 1 links) mit dem Rad j verbunden; es drehen sich also die beiden Wellen l in verschiedenem Sinn. Mit den Hohlzapfen der in den Büchsen g gelagerten Zahnbogen Il sind die Gehäuse h fest verbunden, die an ihren inneren Enden die Antriebsachsen der Schleifscheiben und damit diese selbst tragen. Die auf diesen Achsen
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so dass sich die auf das Werkstück ausgeübten Arbeitsdrücke aufheben.
Auch die Werkstückiührung b macht die kreisende Bewegung der Tragplatte d mit : dabei ist die Rolle b so eingestellt, dass sie an dem Werkstück zwischen den Schleifscheiben anliegt.
Eine in der Hohlwelle fl1 lässngsveerschiebbare Muffe @ steht über eine an der Aussen- seite mit einer ringsumlaufenden Nut versehene Scheibe unter dem Einfluss des mit dem einen Ende in die Nut eingreifenden und bei @ belastenden doppelarmigen Hebels p, und sie ist über
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einen bei t an der Scheibe d gelagerten Winkelhebel H verbunden ist. Über eine Gewindespindel z1 ist der Schieber 81 mit der Schelle F verbunden. Diese greift über eine Lasche E
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mässig auf alle Werkzeuge und gemäss dem Ausführungsbeispiel auch auf die Werkstück- führungen.
Steht der Hebel p lediglich unter dem Einfluss des Gewichtes'', so ist der auf das Werkstück ausgeübte Druck elastisch nachgiebig. Wird dagegen der freie Arm des Hebels irgendwie starr geführt, so kann mit einfachsten Mitteln eine Genauigkeitseinstellung verwirklicht werden. Ein gegenseitiges Ausweichen der Scheiben ist mit Sicherheit vermieden. so dass das Heraustreten des Werkstückes zwischen den Werkzeugen und den Werkstück- führungen trotz des elastisch wirksamen Arbeitsdruckes ausgeschlossen ist.
Um nun zu erreichen, dass das Werkstück zwischen den Schleifscheiben und Führungsstücken stets zentrisch liegt. ferner um zu erreichen, dass man mit derselben Maschine Werkstücke verschiedener Durchmesser bearbeiten kann, ohne den Hebel in die äussersten Grenzlagell bringen zu müssen, und um schliesslich eine Feineinstellung der Werkzeuge und Werkstück- führungen zu erreichen, ist der Schieber s nicht unmittelbar mit den Zahnstangen. 7 : ver- bunden, sondern die Verbindung wird über Gewindespindeln. s hergestellt, die in einem flanschartigen Ansatz der Zahnstangen. r verdreht werden können und sich dabei im Schieber s auf-und niederschrauben.
Auf diese Weise kann die Stellung der Zahnstangen x im Schieber s willkürlich verändert werden : die einmal eingestellte Lage kann durch auf den Gewinde- spindeln geführte, sich gegen die flanschartigen Ansätze der Zahnstangen a ; anlegende Schrauben- muttern gesichert werden. Ändert sich aber die Lage der Zahnstangen a ; gegenüber dem
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damit die Stellnug der Werkzeuge a zum Werkstück c, unabhängig von der Stellung (tür- Getriebeteile p, ', IH, s. Es kann also durch Verstellung der Gewindespindel z die Öffnung zwischen den Werkzeugen auch beliebig geändert werden. Dem gleichen Zweck dient die Gewindespindel z1 zwischen dem Schieber s1 und der Lasche F.
In Verbindung mit der neuen Maschine sind umlaufende Polier- und Schleifscheiben, umlaufende Schmirgelbänder, Bürsten, Fräser u. dgl. anwendbar. Auf der ernndungsgemässen Maschine können Werkstücke mit gerader oder völlig oder teilweise gekrümmter Mittelachse. vorzugsweise stabförmige Körper runden oder unrunden Querschnittes, bearbeitet werden. Dabei können die Werkstücke aus den verschiedensten Werkstoffen hergestellt sein.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Maschine zur Schleif-, Polier- oder ähnlichen Bearbeitung runder oder unrunder, in
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führungen.