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Am Querträger einer Werkzeugmaschine befestigte
Schleifeinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf einen am Querträger einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Führungsbahnschleifmaschine befestigte Schleifeinrichtung, welche um eine horizontale Achse drehbar und in senkrecht verlaufenden Führungen eines Schlittens vertikal verstellbar ist.
Es sind bereits schwenkbare Schleifapparate, die am Querträger von Werkzeugmaschinen befestigt werden, in verschiedenen Varianten bekannt. Sie alle haben aber bedeutende Nachteile, sei es, dass sie nur einen eng beschränkten Anwendungsbereich und Schwenkbereich haben oder aber sei es, dass sie infolge ihres konstruktiven Aufbaues zu Schwingungen neigen, was eine für hochpräzise Schleifarbeiten unzulässige und untragbare Genauigkeitseinbusse verursacht.
Die Erfindung bezweckt diese Nachteile zu beheben. Sie besteht vor allem darin, dass im Schlitten ein Support drehbar gelagert ist, der zwei einen axialen Abstand voneinander aufweisende Schleifscheiben und einen Antriebsmotor trägt, wobei die Motordrehachse von derjenigen der Schleifscheibe distanziert ist und zu ihr parallel verläuft und der Support durch einen am Schlitten befestigten, den Antriebsmotor und die Schleifscheiben überragenden Bügel abgestützt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht des Schleifapparates, teilweise im Schnitt ; Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch den Schleifapparat ; Fig. 3 stellt einen Schnitt nach der Linie ru-li in Fig. 1 dar ; Fig. 4 ist ein vergrössertes.
Detail von Fig. 3 ; Fig. 5 ist eine Detailansicht der Einrollvorrichtung ; Fig. 6 ist ein Vertikalschnitt
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;Abdrehvorrichtungen ; die Fig. 8-13 stellen schematisch verschiedene Schleifstellungen des Schleifappa- rates dar, zusammen mit einem zu schleifenden Werkstück.
Der Schleifapparat wird am Querträger 1 einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einer Führungsbahnschleifmaschine befestigt. Der Schleifapparat weist einen Querschlitten 2 auf, welcher mit seinen Führungsschienen 3 in die Schwalbenschwanzführung des Querträgers 1 eingreift und auf diesem in horizontaler Richtung gleiten kann. Oben am Schlitten 2 sind abgefederte Laufrollen so geneigt angeordnet, dass der Schlitten 2 nach oben in die Schwalbenschwanzfülu. ung und gleichzeitig nach hinten an den Querträger 1 gezogen wird. Der vertikale Schlitten 4 weist Führungsschienen 5 auf und ist auf dem Schlitten 2 in senkrechter Richtung verschiebbar. Gegen den Schlitten 4 liegt der Support 6 an, der mit einem zylindrischen Ansatz 7 in einer entsprechenden Bohrung des Schlittens 4 drehbar ist.
Dieser Support 6 weist einen Lagerbock für die beiden Schleifscheiben 8 und 9 auf. Dieser Support ist zudem in einerzweiten Lagerstelle abgestützt, indem der Drehzapfen 10 des Supportes im Bügel 11 gehalten ist. Dieser Bügel 11 ist an der Oberseite des Schlittens 4 starr befestigt und übergreift den Motor und die Schleifscheiben, so dass sich der Support ungehindert vollständig drehen kann.
Oberhalb den Schleifscheiben befindet sich der auf dem Support 6 befestigte Antriebsmotor 12, welcher beide Schleifscheiben 8,9 gemeinsam über einen Riemen 13 antreibt. Die Stromzufuhr zu diesem Motor erfolgt über Schleifringe 17, die zwischen dem Support 6 und dem Schlitten 4 angeordnet sind.
Die Drehachse des Supports liegt im Raume zwischen der Schleifscheibendrehachse und der. Motordrehachse und verläuft rechtwinkelig zu diesen.
Der Support 6 ist mittels eines Zahnkranzes 14, in welchen ein Ritzel 15 eingreift, um den zylindrischen Ansatz 7 und den Drehzapfen 10 verschwenkbar. Die Verschwenkung des Supportes kann dabei ent-
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weder durch einen Handhebel 16 cder durch motorischen Antrieb erfolgen. Da der Bügel 11 sowohl den Moter als auch die Schleifscheiben 8,9 und alle auf dem Support befestigten Teile überragt, besteht die Möglichkeit, den Support 6 samt den daian befestigten Teilen um 360 zu drehen. Der Bügel und die konstruktive Ausbildung der an der Verschwenkung beteiligten Elemente könnte jedoch auch so getroffen werden, dass eine Verschwenkung auf etwa 1800, d. h. von der waagrechten Lage der Schleifspindel ausgehend, beidseitig um 900 beschränkt wäre.
Die Höhenverstellung des Schlittens 4 erfolgt durch eine Spindel 18, welche mit einem Schnecken rad und einer Antriebswelle zusammenwirkt und entweder von Hand oder motorisch in Bewegung gesetzt werden kann. Die Horizontalverstellung des Schleifapparates geschieht mittels eines Motors 19, welcher über ein Getriebe auf eine waagrecht verlaufende Spindel einwirkt.
Zur starren Festklemmung sowohl des Supportes 6 am Schlitten 4 als auch des Schlittens 4 am Schlitten 2 dienen hydraulisch betätigbare Klemmelemente. Die ungewollte Schwenkbewegung des Supports gegenüber dem Schlitten wird, wie in Fig. 4 ersichtlich ist, durch ein oder mehrere Klemmelemente verhindert. Diese Klemmelemente bestehen ans einem Bolzen 20, über welchen eine Büchse 22 gesteckt'ist, die mit einem Ansatz am Zahnkranz 14 aufliegt. Mittels der Feder 21 wird die Büchse 22 gegen die Anschlagplatte 23 gedrückt, wodurch im Ruhezustand eine starre unbewegliche Verbindung zwischen den Teilen entsteht. Oberhalb derFeder 21 ist einineiner Bohrung beweglicher Kolben 24 vorhanden, über welchem sichern Hohlraum 25 befindet. Dieser istmit einer Zuleitung 26 für Drucköl verbunden.
Sobald diesem Raum Drucköl zugeführt wird, bewegt sich der Bolzen 20 entgegen dem Druck der Feder 21 und gibt dadurch die Büchse 22 frei, so dass sich der Support mit Hilfe des Zahnkranzes frei drehen lässt.
Eine ähnliche Klemmeinrichtung besteht zwischen den Führungsschienen 5 und dem Schlitten 2, wo der Kopf des Bolzens die Führungsschiene teilweise umfasst und gegen die Führungen presst und unter der Einwirkung der Druckflüssigkeit zum Zwecke der Verschiebung wieder gelöst wird. Die Konstruktion könnte natürlich auch umgekehrt ausgeführt sein, indem eine Klemmung unter dem Einfluss des Druck- öles erfolgt und die Federim Öffnungssinne wirkt.
Durch die Klemmelemente wird eine weitere Erhöhung der Präzision erreicht, indem die Lage der aufeinander gleitenden Teile unabhängig von der zufälligerweise vorhandenen Schmierfilmdicke wird.
Die Führungsschienen am Schlitten gleiten auf federnd gelagerten Rollen 27, um eine möglichst leichte Verstellung zu erreichen. Durch die daraus entstehende rollende Reibung werden die Verstellorgane entlastet, so dass auch kleinste Verschiebungen sehr pr & zis ausgeführt werden können. Jede Rolle 27 dreht sich um einen Bolzen 28, der in einem Lagerteil 29 ruht. Zwischen diesem Lagerteil 29 und einem mit dem Schllttenfestverbundener. Deckel 30 befíndet sich eine Feder 31, welche bewirkt, dass die Rolle 27 gegen die Führungsschiene anliegt. Bei der Klemmung federn die Rollen zurück, so dass die Führungsschiene direkt auf der Gegenführung aufliegt.
Der ganze Schleifapparat ist an einer Tragschiene 32 am Querträger der Werkzeugmaschine aufgehängt. Zu diesem Zwecke befindet sich im Bügel 11 eine zylindrische Bohrung 33, in welcher ein Kolben 34 gleitbar geführt ist. Die Bohrung 33 ist auf der Oberseite mit einem Deckel 35 flüssigkeitsdicht abgeschlossen. Die am Kolben 34 befestigte Tragstange 36 ist am Rollengestell 37 befestigt, welches mittels Rollen 38 auf der Tragschiene 32 hin-und hergleiten kann. Im Raum 39 zwischen dem Kolben 34 und dem Deckel 35 befindet sich eine Flüssigkeit, beispielsweise Öl, welche durch eine nicht eingezeichnete Pumpe unter Druck gesetzt wird. Der Öldruck wird so eingestellt, dass der auf den Kolben wirkende Gesamtdruck etwas grösser ist als das Gewicht des Schleifapparates, wodurch die Führungsorgane weitgehend entlastet werden.
Die Bohrung 33 ist dabei in bezug auf den Schwerpunkt des Schleitapparates so angeordnet, dass möglichst kein Kippmoment auf die Vertikalführungsschienen 5 entsteht.
Um die Schleifscheiben mit einem geeigneten Profil, beispielsweise einem positiven oder negativen V-Profil für entsprechende Führungsbahnen zu versehen, weist der Schleifapparat gemäss den Fig. 1 und 5 an mindestens einer der Schleifscheiben eine Einrollvorrichtung auf. Diese ist am Supoort derart befestigt, dass sie angenähert an eine der Schleifstelle diametral gegenüberliegende Stelle zu liegen kommt. Diese Einrollvorrichtung weist einen Arm 46 auf, welcher drehbar im Zapfen 47 gelagert ist und mittels der Spindel 48 und dem Getriebe 49 etwa radial zur Schleifscheibe 9 geschwenkt werden kann. Im Arm. 46 ist eine Profilrolle 44 drehbar gelagert. Sie wird durch Betätigung des Getriebes 49 auf die sich drehende Schleifscheibe gepresst, so dass sich die Profilrolle 44 auf dieser abrollt.
Durch den Anpressdruck brechen die Schleifkörner aus der Schleifscheibe aus, so dass schliesslich das gewünschte, der Rolle 44 entsprechende Profil entsteht. An Stelle eines schwenkbaren Armes 46 könnte auch ein radial zur Schleifscheibe 9 geradlinig verstellbarer Schlitten als Träger der Profilrolle 44 dienen. An Stelle von Profilrollen kann auch eine zylindrische Rolle verwendet werden, wodurch dann für gewisse Zwecke das nachfolgend
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beschriebene zylindrische Abdrehen der Scheiben mittels Diamant entfällt.
Zum zylindrischen Abdrehen der Schleifscheiben befindet sich am Lagerbock der Schleifscheiben zwischen diesem und dem Abstützbügel für jede Schleifscheibe eine Abdrehvorrichtung. Diese weisen einen parallel zur Schleifscheibenwelle verschiebbaren Schlitten 50 auf, der an beiden Enden je einen hiezu rechtwinklig verstellbaren Schlitten 51 mit den Diamanthaltern 52 trägt. In den Diamanthaltern 52 sind Diamantspitzen 53 eingesetzt, wobei der Halter mittels Stellschrauben 54 auf den Radius der Schleifscheiben eingestellt werden kann. Die Bewegung des Schlittens 50 parallel zur Schleifscheibenachse erfolgt über ein hydraulisches System an sich bekannter Bauart mit einem Kolben 55 und einer nicht dargestellten Steuereinrichtung, durch welche die Hin-und Herbewegung stufenlos reguliert werden kann.
An beiden Schlitten 50 ist je ein Kontaktschieber 56 befestigt, welcher bei der Verstellung dos Schlittens 50 über den feststehenden Widerstand 57 gleitet, dadurch den Widerstand verändert und damit direkt oder über Hilfseinrichtungen die Drehzahl des Schleifscheiben-Antriebsmotores beeinflusst. Dadurch wird die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe in Abhängigkeit ihres Durchmessers gesteuert. Es kann somit auch für abgenützte Schleifscheiben stets die optimale Umfangsgeschwindigkeit erreicht werden, ohne dass dabei die Gefahr besteht, dass beim Einsetzen von neuen Schleifscheiben aus Unachtsamkeit eine unzulässige Umfangsgeschwindigkeit eingestellt bleibt, da das Einsetzen der neuen Scheibe zwangsläufig eine Verstellung auf den entsprechend grösseren Durchmesser bedingt.
Die Motordrehzahl wird jeweils durch die grössere Schleifscheibe bestimmt.
In den Fig. 8-13 sind Anwendungsbeispiele für die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten des Schleifapparates beim Schleifen von Führungsbahnen eines Werkzeugmaschinenständers dargestellt. Wie aus den Fig. 1 und 12 ersichtlich ist, kann der Schleifapparat zur weiteren Erhöhung seines Anwendungsbereiches zusätzlich noch mit einer Teller-Schleifscheibe 58 versehen werden, die mit der Antriebswelle der Schleifscheiben 9 verbunden ist. Selbstverständlich könnte der Schleifapparat auch an Werkzeugmaschinen befestigt werden, deren Verwendungszweck nicht nur im Schleifer besteht, beispielsweise an Stän- derfräs-oder Hobelmaschinen.
Dieser Schleif apparat ist trotz seiner unirersellen Verwendbarkeit und seinem grossen Schwenkbereich sehr starr und stabil und gegenüber andern bekannt gewordenen Schleifapparaten lässt er eine bedeutende Steigerung der Schleifpräzision zu.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Am Querträger einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Führungsbahnschleifmaschine befestigte Schleifeinrichtung, welche um eine horizontale Achse drehbar und in senkrecht verlaufenden Frührungen eines Schlittens vertikal verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Schlitten (4) ein Support (6) drehbar gelagert ist, der zwei einen axialen Abstand voneinander aufweisende Schleifscheiben (8, 9) und einen Antriebsmotor (12) trägt, wobei die Motordrehachse von derjenigen der Schleifscheibe distanziert ist und zu ihr parallel verläuft und der Support (6) durch einen am Schlitten (4) befestigten, den Antriebsmotor (12) und die Schleifscheiben (8,9) überragenden Bügel (11) abgestützt ist.