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Kugelschleifmaschine
Für das Schleifen von Kugeln sind bisher im wesentlichen zwei Methoden üblich :
Die eine Methode geht dahin, dass die Kugeln zwischen zwei Scheiben eingeführt werden, wovon die eine eine Metallscheibe und die andere eine keramische Scheibe ist. Dabei laufen die Kugeln teil- weise zwischen Rillen. Durch die Drehung der Schleifscheibe werden die Kugeln in Drehung versetzt und nehmen an ihrem Umfang mehr oder weniger die Geschwindigkeit der rotierenden Schleifscheibe an, so dass eine kleine Relativbewegung entsteht, die den Schleifprozess verursachen soll. Es hat sich jetzt gezeigt, dass die rotierenden Kugeln die Schleifscheiben dabei abziehen. Es kann deshalb bei dieser An- ordnung nicht eine normale, für Schleifscheiben übliche Schnittgeschwindigkeit angewendet werden.
Vielmehr kann dieser Prozess nur mit sehr langsam laufenden und vor allen Dingen sehr harten Schleif- scheiben durchgeführt werden. Deswegen kann eigentlich bei dieser Fertigungsmethode nicht mehr von einem Schleifen gesprochen werden. Die Leistung der Maschine ist infolgedessen sehr niedrig.
Die zweite Methode ist, die zu schleifenden Kugeln mittels zweier Führungsscheiben an einer ro- tierenden Stahlscheibe zu halten, um ein geometrisches Abwälzen der Kugeln an dieser Scheibe zu ermöglichen, wobei an der offenstehenden Seite eine Schleifscheibe angreift. Hiebei kann wohl eine Schleifscheibe mit wirtschaftlicher Schnittgeschwindigkeit arbeiten. Es bedingt jedoch diese Arbeitsart, dass das Schleifen nur jeweils einer Kugelreihe möglich ist. Dies bedeutet aber auch eine geringe Fertigungsleistung je Zeiteinheit, mithin einen sehr kostspieligen Arbeitsprozess.
Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Kugelschleifmaschine, bei welcher die Kugeln vom Einlauf bis zum Auslauf zwischen zwei übereinander angeordneten Scheiben geführt sind, von denen mindestens eine mit konzentrischen Führungsrillen für die zu schleifenden Kugeln versehen ist und von denen die eine stillstehend und die andere umlaufend ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugelschleifmaschine zu schaffen, bei welcher infolge wiederholter Bewegungsänderung der Kugeln eine einwandfreie Schleifwirkung erreichbar, zusatzlich jedoch eine erhöhte Schnittgeschwindigkeit anwendbar ist, so dass der Produktionsausstoss je Zeiteinheit eine entsprechende Steigerung erfährt.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass bei einer Schleifmaschine der vorerwähnten Art, die stillstehende Scheibe eine aussermittige Aussparung hat, in der eine umlaufende Schleifscheibe angeordnet ist, welche in einem Teilbereich mit der umlaufenden Scheibe zusammenwirkt.
Dabei empfiehlt es sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, die Schleifscheibe und die umlaufende Scheibe gleichsinnig, z. B. im Gegenuhrzeigersinn, anzutreiben.
Die stillstehende Scheibe besitzt dabei vorteilhafterweise zum Zu- und Abführen der Kugeln auf der einen Seite eine unterteilte Öffnung und hat auf der gegenüberliegenden Seite den Ausschnitt, in welchem die Schleifscheibe mit normal üblicher Schnittgeschwindigkeit rotiert.
Vorteilhafterweise findet nicht eine einstückige Schleifscheibe verwendung, sondern eine Schleifscheibe, die aus mehreren konzentrischen Schleifringen zusammengesetzt ist. Erfindungsgemäss ist dabei die Ausbildung so getroffen, dass die Anzahl der Schleifscheibenringe der Zahl der Führungsrillen der umlaufenden Scheibe entspricht, wobei das Produkt Schleifhätte mal Schleifgeschwindigkeit für die einzelnen Schleifscheibenringe ungefähr gleich gross ist. Es ändert sich also die Schleifhärte der Schleifachei- benringe in Abhängigkeit vom Durchmesser, mithin von der Schleifgeschwindigkeit der Ringe.
Daraus
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ergibt sich der Fortschritt, dass an jeder Arbeitsstelle, also bei jeder Führungsrille, die Kugeln der gleichen Schleifwirkung unterliegen, da der Durchmesser an jeder Arbeitsstelle im gleichen Verhältnis zur Härte des Schleifscheibenringes steht.
Die Erfindung ist In der Zeichnung beispielsweise in schematischer Darstellung veranschaulicht. Dabei zeigen Fig. l einen Schnitt durch die Arbeitsscheiben einer Kugelschleifmaschine, Fig. 2 eine Draufsicht dazu, Fig. 3 einen Teilschnitt bei A, um die Bewegungsrichtung der Kugeln beim Erfassen durch die Schleifscheibe erkennen zu lassen, Fig. 4 einen Teilschnitt bei B, um die Bewegungsrichtung der Kugeln in der Führungsrille darzustellen, Fig. 5 einen Teilschnitt bei C, um die Bewegungsrichtung der Kugeln beim Verlassen der Schleifscheibe zu zeigen, Fig. 6 im Schnitt die Möglichkeit, an Stelle einer V-förmigen Rille eine schwalbenschwanzförmige Rille vorzusehen und Fig. 7 die Bildung der Rillen mittels Führungsschienen, welche zwischen den Ubereinanderliegenden Scheiben angeordnet sind.
Es sind zwei Führungsscheiben a und b vorgesehen, die beim gezeichneten Ausführungsbeispiel gleichachsig übereinander angeordnet sind. Die untere Scheibe a ist mittels der Tragnabe c drehbar. Die obere Scheibe b steht fest.
Wenigstens eine der beiden Scheiben, beim gezeichneten AusfUhrungsbeispiel die Scheibe a, ist mit konzentrisch angeordneten Führungsrillen d für die zu bearbeitenden Kugeln e versehen. Da bei jeder Führungsrille die Berührungspunkte fl und f2" einen unterschiedlich grossenAchsabstand haben, so erfahren die Kugeln eine dauernde Achsverschwenkung unabhängig davon, dass sie, weil die Scheibe a sich bewegt und die Scheibe b feststeht, in den V-förmigen Rillen d sich vorwärtswälzen.
Den beiden Scheiben a und b ist die keramische Schleifscheibe g zugeordnet, die drehbar ist und, wie insbesondere Fig. 2 zeigt, in einen kreisbogenförmigen Ausschnitt h der feststehenden Scheibe b einragt. Die Drehachse i der Schleifscheibe g ist exzentrisch zur Drehachse k der Läppscheibe a angeordnet.
Vorteilhafterweise drehen sich die beiden Scheiben a und g gleichsinnig, beim gezeichneten Ausführungbeispiel im Gegenuhrzeigersinn gemäss den Pfeilen x. An den jeweiligen Arbeitsstellen bewegt sich mit-
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ändert.
Werden die Kugeln e mittels der unteren zweckmässig mit den Führungsrillen versehenen Scheibe a transportiert, so werden sie am Ausschnitt h der oberen Scheibe b unter die rotierende Schleifscheibe g geführt. Diese ist ihrerseits bestrebt, jede Kugel e in Bewegung zu versetzen. Dabei wird diese jedoch durch den kinematischen Ablauf ihrer Bewegung zuerst-beim Einlauf unter die Scheibe-von der einen Flanke der sie tragenden Rille der unteren Führungsscheibe abgestützt (s. Fig. 3), während sie in der Mit" te des Schleifvorganges tangential zur Führungsrille der unteren Scheibe läuft, um alsdann an der gegen-
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ganges ergibt es sich, dass eine Kugel sich gegen die andere abstützt und die durch das Schleifen eingeleitete Drehbewegung der Kugel also durch die vorhergehende Kugel abgebremst wird (Fig. 4).
Durch diese ständig wechselnde Auflage jeder Kugel während ihrer Drehung - einmal abgestützt und auf der einen Seite, einmal gegen die Kugeln selbst und einmal abgestützt auf der andern Seite - tritt zum Einen eine gewisse Abbremsung der Kugeln ein, die erlaubt, mit einer normalen Schleifscheibe in wirtschaftlicher Schnittgeschwindigkeit eine reguläre Zerspannung der Kugeln vorzunehmen, d. h. diese wirtschaftlich zu schleifen. Durch diesen Vorgang tritt zum andern eine Wechselbewegung der Kugeln ein, die auf die erläuterte wechselnde Anlage der Kugeln zurückzuführen ist. Durch diese wechselnde Anlage der Kugeln ergibt sich auch eine gewisse Abbremsung derselben in ihrem Lauf. Die Kugeln können also an ihrer Oberfläche nicht die gleiche Geschwindigkeit wie die Schleifscheibe annehmen.
Damit ist gleichzeitig gewährleistet, dass die Kugeln regelrecht geschliffen werden.
Gemäss Fig. l kann die Schleifscheibe g aus mehreren Ringen gl, g, gs, g4, g5 und g6 zusammengesetzt sein. Diese Schleifscheibenringe haben unterschiedliche Schleifhärten. Die Härte ändert sich im gleichen Verhältnis wie die Durchmesser der Ringe. Es übt mithin der äusserste Schleifscheibenring g6, obwohl er die höchste Schnittgeschwindigkeit besitzt, die gleiche Schleifwirkung aus, wie die übrigen Schleifscheibenringe.
Die feststehende Scheibe b ist, wie insbesondere Fig. 2 erkennen lässt, zur Bildung des Kugeleinlaufs 1 und des Kugeleinlaufs m herangezogen. Zu diesem Zweck ist eine Trennwand n mit der Einleitzunge o vorgesehen. Diese übergreift die Rinne p, in welcher die Kugeln durch die Drehung der den Rinnenboden bildenden Schale q dem Einlauf l zugeleitet und nach dem Verlassen des Auslaufs m abgeführt werden.
Die Führungsrillend sind beim vorerwShnten Ausführungsbeispiel in die untere Scheibe a eingelassen und haben V-f6m1igeIl Querschnitt. Es ist aber auch möglich, diese Rillen gemäss Fig. 6 schwalben-
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schwanzförmig, also mit trapezförmigem Querschnitt zu versehen. Selbstverständlich können aber auch Rillen anderer Querschnittsform sich als vorteilhaft erweisen.
Es brauchen die Rillen nicht unbedingt in der unteren Scheibe a sich befinden. Gemäss Fig. 7 können sie von Ft1h. rungsschienen r gebildet sein, welche zwischen den Scheiben angeordnet sind. Diese Schienen können entweder. an der unteren oder an der oberen Arbeitsscheibe befestigt sein.
Die vorstehend geschilderten Ausführungsbeispiele zeigen, dass der Erfindungsvorschlag, auch was die Führungsrillen anlangt, mancherlei Abwandlungen fähig ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kugelschleifmaschine mit zwei übereinander angeordneten Scheiben, von denen mindestens eine mit konzentrischen Führungsrillen für die zu schleifenden Kugeln versehen ist und von denen die eine stillstehend und die andere umlaufend ist, dadurch gekennzeichnet, dass die stillstehende Scheibe (b) eine aussermittige Aussparung (h) hat, in der eine umlaufende Schleifscheibe (g) angeordnet ist, welche in einem Teilbereich mit der umlaufenden Scheibe (a) zusammenwirkt.