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Maschine zum Schleifen von Beilen, Äxten od. dgl.
Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Schleifen von Beilen, Äxten od. dgl. mit einer mit der
Umfangsfläche wirkenden Schleifscheibe und einer Werkstückeinspannvorrichtung, die auf einer um eine horizontale Achse dreh-und feststellbaren Scheibe befestigt ist, die um eine vertikale Achse dreh-und feststellbar auf einem Kreuzsupport angeordnet ist.
Bisher werden derartige Werkstücke im allgemeinen noch von Hand geschliffen, wobei sich der
Schleifer mit seinem Gesäss an einem Widerlager beispielsweise in Form eines schräggestellten Brettes abstützt und mit gebeugtem Oberkörper und in der Kniebeuge das auf eine Schleifleiste aufgesteckte Werkstück mit Hilfe der Kniee entlang der Umfangsfläche einer Schleifscheibe führt.
Da nun das Werkstück an seinen Breitseiten einmal von der einen Längskante nach der andern hin und zum andern Male an den zu erzeugenden Schliffacetten nach der Schneidkante hin ballig geschliffen werden muss, um ein Klemmen des Werkzeuges nach Eintreiben in Holz zu verhüten, ist das Schleifen derartiger Werkstücke eine nicht nur anstrengende, sondern auch schwierige Arbeit, die nur von geübten Fachkräften ausgeführt werden kann, Um das Schleifen derartiger Werkstücke zu erleichtern, hat man bereits eine Schleifma- schine vorgeschlagen, bei der eine Schleifscheibe mittels einer Kopiereinrichtung mit zwei oder mehr Schablonenfühlkugeln oder-rollen in Längsrichtung über das auf einem Kreuzsupport aufgespannte Werkstück absatzweise geführt und letzteres dabei in nebeneinanderliegenden,
verhältnismässig schmalen Zonen geschliffen wird. Eine derartige Schleifmaschine hat sich jedoch nicht durchgesetzt, weil infolge des zonenweisen Schleifens der Werkstücke ein rationelles Arbeiten in Frage gestellt ist, insbesondere aber Balligschleifen der Werkstücke unmöglich ist. Ausserdem ist eine derartige Schleifmaschine verhältnismässig kompliziert im Aufbau und daher teuer in der Herstellung.
Demgegenüber besteht die Erfindung darin, dass die Umfangsfläche der Schleifscheibe der Schleifmaschine in an sich bekannter Weise konkav gestaltet ist und die Werkstückeinspannvorrichtung zwei ineinandergesetzte Büchsen aufweist, von denen die innere Büchse die Werkstückaulnahme trägt und mittels eines Handhebels drehbar ist und die äussere Büchse an der dreh-und feststellbaren Scheibe der Schleifmaschine befestigt ist.
Mittels der erfindungsgemässen Schleifmaschine lässt sich das Werkstück auf einfache Weise festspannen, hienach unabhängig von seiner jeweiligen Aussenform mit der Kante, an der die Schneide erzeugt werden soll, konzentrisch zur Umfangsfläche der Schleifscheibe und horizontal zu deren Achse einstellen, wonach lediglich durch gleichzeitiges Betätigen zweier Handhebel das Werkstück an die Schleifscheibe angerückt bzw. von dieser abgerückt und hiebei in zwei verschiedenen Richtungen ballig geschliffen wird. Durch die erfindungsgemässe Schleifmaschine wird das Schleifen von Beilen, Äxten od. dgl. nicht nur wesentlich vereinfacht, sondern insbesondere dadurch verbilligt, dass zum Betätigen der Schleifmaschine nicht mehr wie bisher qualifizierte Fachkräfte, sondern ungelernte Arbeitskräfte benötigt werden.
Weitere die Erfindung kennzeichnende Merkmale ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung, in der die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt ist. Es zeigen : Fig. l die Schleifmaschine
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2richtungmit auswechselbarer Werkstückaufnahme im Längsschnitt, die Fig. 4, 5 und 6 Schnitte nach den Linien a-a, b-b und c-c in Fig. 3, die Fig. 7 und 8 eine andere WerkstückaufÏ1ahme in Vorderansicht bzw. in teilweise geschnittener Seitenansicht, Fig. S einen Schnitt nach der Linie d-d in Fig. 8 in vergrössertem
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Massstab, Fig. 10 die schematisch dargestellte Klinge eines Beiles, Fig. 11 die Werkstückeinspannvor- richtung mit einer andern Werkstückaufnahme in Draufsicht und schliesslich die Fig.
12,13 und 14 diese
Werkstückaufnahme im Längsschnitt, in Vorderansicht und in Draufsicht.
Das Gestell 1 der Schleifmaschine trägt einen Kreuzsupport, dessen Unterschlitten mit 2 und dessen
Oberschlitten mit 3 bezeichnet ist. Der Oberschlitten 3 ist über einen in dem Bett des Unterschlittens 2 angeordneten Exzenter 4 mittels eines Handhebels 5 hin-und herbewegbar. Auf dem Oberschlitten 3 ist eine einen Fortsatz 6 aufweisende Scheibe 7 angeordnet, die um eine vertikale Achse drehbar und mittel einer einen Schlitz 8 der Scheibe 7 durchsetzenden Schraube 9 in der jeweils eingestellten Lage feststell- bar ist. An dem Fortsatz 6 der Scheibe 7 ist eine Scheibe 10 senkrecht befestigt, an der eine um eine horizontale Achse drehbare Scheibe 11 gelagert ist, die mittels einer einen nicht dargestellten Schlitz der Scheibe 11 durchsetzenden Schraube 12 in der jeweils eingestellten Lage feststellbar ist.
Auf der
Scheibe 11 ist eine Werkstückeinspannvorrichtung befestigt. Auf das Gestell 1 der Schleifmaschine ist ein
Elektromotor 13 aufgesetzt, der eine dem Oberschlitten 3 des Kreuzsupports vorgelagerte Schleifscheibe
14 antreibt, die mit der konkav gestalteten Umfangsfläche wirksam ist. Mit 15 ist ein zu schleifendes
Beil bezeichnet.
In den Fig. 3-6 ist die Werkstückeinspannvorrichtung dargestellt. Diese besteht aus zwei ineinander- gesetzten Büchsen 16,20, von denen die innere Büchse 20 an ihrem einen Ende einen Bund 21 aufweist, mit dem sie an dem einen Ende der äusseren Büchse 16 anliegt. Auf das andere Ende der Büchse 20 ist ein
Ring 17 aufgekeilt, der zur wahlweisen Aufnahme eines Handhebels 18 an seinem Umfang eine Vielzahl von Gewindelöchern 19 aufweist. In der Büchse 20 ist ein Bolzen 22 längsverschiebbar gelagert, der nahe seinem einen Ende einen Schlitz 23 aufweist. Dieser dient zur Aufnahme eines auf eine den Bolzen 22 und die Büchse 20 durchsetzende Achse 24 fest aufgeschobenen Exzenters 25, mittels dessen die axiale
Verschiebung des Bolzens 22 bewirkt wird.
Um die Bewegung des Bolzens 22 in der Büchse 20 zu ermög- lichen, ist in dem Bolzen 22 ein zu dessen Schlitz 23 senkrechter Schlitz 26 vorgesehen, in dem sich die
Achse 24 des Exzenters 25 führt. Die Achse 24 ist an ihrem unteren Ende mittels eines Stellringes 27 gesichert und trägt an ihrem oberen Ende einen mit einem Handhebel 28 versehenen Kopf 29. Die Werkstückeinspannvorrichtung ist miteiner auswechselbaren, für Beile mit zur Befestigung des Stieles dienen- dem Langloch bestimmten Werkstückaufnahme 30 versehen, die mit einem Halsansatz 31 in die Büchse 20 eingesetzt ist und an deren Bund 21 anliegt. Die Sicherung der Werkstückaufnahme 30 in der Büchse 20 erfolgt vermittels einer in der Wandung des Bundes 21 der Büchse 20. geführten Stellschraube 32.
Die Werkstückaufualune 30 weist eine mit der Längsachse des Bolzens 22 koaxiale Bohrung 33 auf, in der der Bolzen 22 mit einem Fortsatz 34 geführt ist. Der Fortsatz 34 weist an seinem freien Ende einen Konus 35 auf. Der vordere Teil der Werkstückaufnahme 30, auf den das zu schleifende Beil 15 mit seinem Langloch aufgeschoben wird, weist rechteckigen Querschnitt auf und ist schräg nach oben gerichtet, derart, dass die die Schmalseiten des vorderen Teiles der Werkstückaufnahme 30 bildenden Schrägen mit der Längsachse der Bohrung 33 der Werkstückaufnahme 30 einen Winkel bilden, der dem Winkel a in Fig. 10 entspricht. Die Abmessung des vorderen Teiles der Werkstückaufnahme 30 entspricht der jeweiligen Grösse des Langloches des zu bearbeitenden Beiles.
In der Wandung der Werkstückaufnahme 30 sind zwei sich gegenüberliegende, in die Bohrung 33 mündende Bohrungen 36 vorgesehen, die zur Aufnahme je eines Spannbolzens 37 dienen, der mit dem an dem Fortsatz 34 des Bolzens 22 sitzenden Konus 35 zusammenwirkt. Der Spannbolzen 37 weist eine Ringnut auf, in der ein unter Druckwirkung einer Schraubenfeder 38 stehender Indexstift 39 mit seiner Spitze liegt. Da das Beil 15 jeweils nur an einer Breitseite geschliffen werden kann, muss die Werkstückaufnahme 30 zum Schleifen der andern Breitseite des Beiles um 1800 gedreht und der Spannbolzen 37 in die andere Bohrung 36 der Werkstückaufnahme 30 eingesetzt werden, in der er ebenfalls mittels eines unter der Druckwirkung einer Schraubenfeder 40 stehenden Indexstiftes 41 gesichert wird.
In den Fig. 7-9 ist eine für Beile mit Rundloch bestimmte Werkstückaufnahme 42 dargestellt. Diese weist ebenfalls den Halsansatz 31 auf, mit dem die Werkstückaufnahme 42 in die Büchse 20 der Werkstückeinspannvorrichtung eingesetzt ist, und ferner die mit der Längsachse des Bolzens 22 koaxiale Bohrung 33. Der zur Aufnahme eines Beiles 43 mit Rundloch dienende Teil der Werkstückaufnahme42 weist quadratischen Querschnitt auf und ist ebenfalls schräg nach oben gerichtet, derart, dass die obere und untere Schräge mit der Längsachse der Bohrung 33 einen Winkel bilden, der ebenfalls dem Winkel a in Fig. 10 entspricht.
Die Wandung der Werkstückaufnahme 42 weist zwei sich gegenüberliegende, in die Bohrung 33 mündende Vierkantlöcher 44 auf, die je zur Aufnahme eines ebenfalls mit dem Konus 5 des Fortsatzes 34 des Bolzens 22 zusammenwirkenden, vierkantigen Spannbolzens 45 dienenDie vierkantige Gestaltung des Spannbolzens 45 gewährleistet in gespanntem Zustand einen sicheren Sitz in dem Rundloch desBeiles43
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zwischen der Aussenwandung der Werkstückaufnahme 42 und dem Rand des Rundloches, da der Spannbol- zen 45 mit zwei Kanten in dem Rundloch angreift.
Um ein Anliegen des Spannbolzens45 an dem Konus
35 zu gewährleisten und ein Herausfallen aus den Vierkantlöchem 44 zu verhüten, ist eine in einer Ring- nut der Werkstückaufnahme 42 und in einer an dem Kopfende des Spannbolzens 45 vorgesehenen Nut lie- gende Schraubenringfeder 46 angeordnet. Nachdem die eine Breitseite des Beiles 43 geschliffen ist, wird die Werkstückaufnahme 42 um 180 gedreht und der Spannbolzen 45 aus dem nunmehr unteren Vierkant- loch 44 in das obere Vierkantloch 44 eingesetzt. Nach erneutem Einlegen der Schraubenringfeder 46 in die Ringnut der Werkstückaufnahme 42 und in die Nut des Spannbolzens 45 wird das umgesteckte Beil 43 wieder auf der Werkstückaufnahme 42 festgespannt, wonach die andere Breitseite des Beiles 43 geschlif- fen wird.
Die in den Fig. 11-14 dargestellte Werkstückeinspannvorrichtung ist mit einer Werkstückaufnahme 47 versehen, die im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Werkstückaufnahmen zur Aufnahme eines Beiles so- wohl mit Langloch als auch mit Rundloch Verwendung finden kann. Die Spannbolzen 48, 49 der Werk- stückaufnahme 47 ragen mit je einem an der Oberseite gewölbten Arm 50,51, von denen der Arm 50 einen Anschlag 52 für das Beil 15 aufweist, aus der Werkstückaufnahme 47 heraus. Beim Vorschieben des
Bolzens 22 bzw. des an dem Fortsatz 34 des Bolzens 22 sitzenden Konusses 35 legen sich die Arme 50,51 in die freien Räume zwischen der Werkstückaufnahme 47 und dem Rand des Langloches des Beiles 15, wobei dieses nur an der gewölbten Oberseite der Arme 50, 51 anliegt und dadurch pendelnd festgespannt wird.
Durch die pendelnde Festspannung des Beiles 15 stellt sich dieses auch bei nicht vorheriger genauer
Einstellung selbsttätig mit seiner anzuschleifenden Schneide konzentrisch zum Umfang der Schleifscheibe
14 ein. Dies wirkt sich insbesondere bei von Hand geschmiedeten Beilen vorteilhaft aus, die in ihren Abmessungen insbesondere bezüglich ihrer anzuschleifenden Schneidkante untereinander abweichen. Ferner liegt die Scheibe 7 der Werkstückeinspannvorrichtung mit ihrem Fortsatz 6 nicht mehr im Bereich der
Werkstückaufnahme 47, wodurch ermöglicht wird, das Beil 15 jeweils auf seiner gesamten einen Längsseite zu schleifen.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Schleifmaschine an einem mit einem Langloch versehenen Beil beschrieben, dessen Sitz auf der Werkstückaufnahme nach erfolgtem Festspannen unveränderlich ist.
Vor Beginn des Schleifprozesses muss die Schleifmaschine auf das zu schleifende Beil 15 eingerichtet wer- den. Nachdem die dem Langloch des zu schleifenden Beiles 15 entsprechende Werkstückaufnahme 30 in die Büchse 20 der Werkstückeinspannvorrichtung eingesetzt und mittels der Stellschraube 32 arretiert ist, wird das
Beil 15 mit seinem Langloch auf die Werkstückaufnahme 30 aufgeschoben. Durch Verschwenken des über die
Achse 24 auf den Exzenter 25 wirksamen Handhebels 28 wird der Bolzen 22 in Richtung der Werkstückaufnah- me 30 vorgeschoben und damit der an dem Fortsatz 34 des Bolzens 22 angeordnete Konus 35 weiter in die Bohrung 33 der Werkstückaufnahm e 30 hineingeschoben.
Dies hat zur Folge, dass der mit dem Konus 35 zusammen- wirkende Spannbolzen 37 um ein geringes Mass aus der Bohrung 36 hinaustritt und sich in den freien Raum zwischen der Werkstückaufnahme 30 und dem Rand des Langloches des Beiles 15 legt und damit dieses festspannt. Hierauf wird der Oberschlitten 3 des Kreuzsupports und damit die Werkstückeinspannvorrichtung durch Betätigen des Handhebels 5 über den Exzenter 4 so weit nach der Schleifscheibe-14 hin bewegt, bis das Beil 15 bei Betätigen des Handhebels 18 und dadurch erfolgendem Verschwenken der Werkstückaufnahme 30 mit seiner einen Breitseite in dem für den Schleifprozess erforderlichen Winkel an der Umfangsfläche der Schleifscheibe 14 anliegt.
Nunmehr wird mittels der Scheibe 7 das Beil 15 mit seiner anzuschleifenden bogenförmigen Schneide konzentrisch zur Umfangsfläche der Schleifscheibe 14 und mittels der Scheibe 11 horizontal bzw. parallel zur Welle der Schleifscheibe 14 eingestellt. Die Horizontallage ist dann erreicht, wenn beide Spitzen des Beiles 15 an der Umfangsfläche der Schleifscheibe 14 anliegen. Schliesslich wird der Unterschlitten 2 des Kreuzsupports so weit quer zur Schleifscheibe 14 bewegt, bis beide Spitzen des Beiles 15 gleichen Abstand von den Kanten der Schleifscheibe 14 aufweisen.
Nach Ingangsetzen des die Schleifscheibe 14 antreibenden Elektromotors 13 wird das Beil 15 durch Betätigen des Handhebels 5 so lange von der Schleifscheibe 14 ab-und wieder an diese angerückt und dabei durch gleichzeitiges Betätigen des Handhebels 18 verschwenkt, bis es an seiner einen Breitseite ballig geschliffen ist. Nachdem eine Serie von Beilen 15 an der einen Breitseite geschliffen ist, wird die Werkstückaufnahme 30 um 1800 gedreht. wonach die Beile 15 auf der andern Breitseite geschliffen werden, ohne dass erneutes Einstellen der Werkstückeinspannvorrichtung erforderlich ist.
Die erfindungsgemässe Schleifmaschine kens selbstverständlich auch zum Pliessten von Beilen, Äxten od. dgl. verwendet werden.