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Schleifmaschine für kugelförmige Linsen.
Die Erfindung bezieht sich auf Maschinen zum Schleifen von kugelförmigen Flächen, insbesondere von Glaslinsen mittels Schleifscheiben, wobei das auf einer Spindel umlaufende
Werkstück beim Schleifen um eine seine Achse schneidende Achse geschwenkt wird, und betrifft die Einrichtung zur Ausführung dieser Schwenkbewegung. Sie besteht darin, dass die
Werkstückspindel um eine Welle, deren Achse mit der Schwenkachse zusammenfällt, mit einer
Geschwindigkeit gedreht wird, die sich selbsttätig umgekehrt proportional zum Schleif- widerstand verändert.
Beim Schleifen vollständiger Kugelflächen haben sich Schwenkachse und Werkstückachse unter rechtem Winkel zu schneiden.
Die Schleifscheibe greift am Werkstück in einem Punkte an, der mit der Werkstückspindelachse in einer Ebene liegt, und der Halbmesser der zu erzeugenden kugelförmigen Fläche wird dadurch bestimmt, dass in dieser Ebene die Entfernung zwischen der Bearbeitungsstelle und der Schwenkachse entsprechend gewählt wird. Die Arbeit beginnt am äusseren Rande des Werkstückes und schreitet gegen die Achse hin fort. Wenn die arbeitende Kante der Schleifscheibe in der Werkstückachse angreift, ist der Schleifvorgang vollendet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Fig. I in der Draufsicht, in Fig. 2 in Vorderansicht und in Fig. 3 in Seitenansicht dargestellt. Fig. 4 zeigt den unteren Teil des Maschinenständers in Vorderansicht, Fig. 5 ist eine Einzelheit hierzu und die Fig. 6 und 7 zeigen in Vorderansicht, bzw. in der Draufsicht die wirkenden Teile aus Fig. 4 in veigrössertem Massstab. Fig. 8 zeigt den Antrieb der Werkstückspindel.
I ist die Achse (Schwenkachse), um welche das Werkstück verschwenkt wird. Á ist die auf der Spindel Al sitzende und durch den Schlitten B zwecks Bestimmung des Krümmungshalbmessers sowie zwecks Ausgleiches der Abnutzung verschiebbare Schleifscheibe. ist die Riemscheibe der Werkzeugspindel, ihr Antrieb erfolgt von beliebiger Kraftquelle aus.
Das Werkstück E ist auf der Werkstückspindel F aufgespannt, die in einem auf einem Support H (Fig. 2) verschiebbaren Schlitten pr. ruht. Der Support H ist um die Achse schwenkbar.
Damit die Werkstückspindel F die Doppelbewegung : Drehung um die eigene Achse und um die Schwenkachse, ausführen kann, erfolgt ihr Antrieb durch ein Schneckengetriebe P*',. PI (Fig. g und 8) mit Hilfe einer parallel zur Achse 1 verlaufenden Schneckenwelle F*, die ihrerseits durch eine am Schluss des Schleif Vorganges selbsttätig von ihr abkuppelnde Schnurscheibe-P"angetrieben wird. Die Antriebsschnur geht von einer nicht gezeichneten Vorgelegewelle aus über Führungsrollen L, Z. (Fig. I und 3) die auf dem Arm Z'des Ständers D' in einem Halter L4 gelagert sind.
Dieser Halter L4 ist mit der Schnecken welle pt durch ein auf der Welle sitzendes Kuppelstück LI und eine damit verbundene Stange L3, die an ihrem Ende mittels Stellschraube Lu verstellbar an dem Halter L4 angeklemmt ist, so verbunden, d, ss die Spannung der Antriebsschnur durch die Drehung des Werkstückes um die Schwenkachse sich nicht ändert.
Die Schwenkung um die Achse I wird durch eine bestimmte begrenzte Kraft hervorgerufen, so dass ihre Geschwindigkeit einen vorbestimmten Umfang nicht übersteigen kann und sich umgekehrt proportional dem Schleifwiderstand ändert. Zu diesem Zwecke ist der
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Support H auf einer senkrechten Welle N (Fig. 2 und 4) angeordnet, deren Achse mit der
Schwenkachse 1 zusammenfällt. Sie trägt bei der dargestellten Ausführungsform ein Gewinde N1 (Fig. 4,6 und 7) auf dem eine Mutter N2 mit Gewicht N3 sitzt. Das Gewicht hat einen senkrechten Schlitz A' (Fig. 5 bis 7), in den das Ende eines am Maschinenständer 0 befestigten Bolzens U eingreift.
Dadurch wird das Gewicht und die damit verbundene Mutter beim Niedergehen des Gewichtes auf der Welle N an der Drehung verhindert, dagegen die Welle mit dem Werkstücksupport H um die Achse 1 geschwenkt. Um das Gewicht N3 in die Höchstlage zu heben, ist in dem Ständer 0 eine Kurbelwelle 02 gelagert, auf der eine mit dem Fusshebel 01 verbundene Kurbel 03 sitzt und ein Hebel 0" der mit dem Gewicht N3 verbunden ist. Durch Niederdrücken des Fusshebels 01 wird unter Vermittlung der Kurbel O1 und des Hebels 01 das Gewicht angehoben.
Um zu Ende des Schleifvorganges das Werkstück schnell in die Linie Y-X der Fig. 1, welche Stellung als Ruhelage zu bezeichnen ist, zu schwenken, so dass es von der Schleifscheibe frei kommt und ausgewechselt werden kann, ist die Mutter N2 innerhalb des Gewichtes N3 drehbar mit diesem verbunden, jedoch so, dass die Drehung nicht während. sondern erst nach Beendigung der Schleifarbeit möglich ist.
Zu diesem Zwecke bewirken bei N6 miteinander gelenkig verbundene Kniegelenkhebel A"', N5 (Fig. 1, 4, 7) die bei N1 mit dem Gewicht Na und bei 1\'8 mit der Mutter A' in gelenkiger Verbindung stehen, eine
Sperrung zwischen der Mutter und dem Gewicht, die durch einen mit dem Hebel 0' aus einem Stück bestehenden Hebelarm 05 aufgehoben werden kann, so dass die Welle N durch einen unter Federwirkung stehenden Arm P vermittelst Schubstange pI und Kurbel p2 schnell zurückgedreht werden kann.
Die Lösung der Sperrung geht so vor sich, dass beim Abwärtsgang des Hebels 01 unter dem Einfluss des fallenden Gewichtes N3 sich hebende Hebelarm 05 das Kniegelenk eindrückt, indem er im gegebenen Augenblick gegen das Ende
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kann eine zu plötzliche Rückbewegung der Welle N verhindert werden.
Die Teile P und p3 können nach Art eines gewöhnlichen Türschliessers ausgebildet sein.
Wird das Gewicht A*- durch Niederdrücken des Fusshebels 0'von neuem angehoben, so dreht sich die Mutter Na innerhalb des Gewichtes, wodurch das Kniegelenk wieder in die Streck-und Sperrlage gelangt, in der seine Teile NI,. bei 11 aufeinander treffen.
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begonnen und nach der Mitte hin gearbeitet. Beim Schleifen von konvexen Flächen ist deshalb das meiste Material am Umfang abzutragen, also am Umfang die meiste Arbeit zu leisten ; je mehr der Schleif Vorgang gegen die Mitte vorschreitet, um so mehr nimmt der Schleifwiderstand ab. Das Umgekehrte gilt für das Schleifen von konkaven Flächen.
Dementsprechend lässt man nun zweckmässig die Geschwindigkeit der Schwenkbewegung mit fortschreitender Arbeit sich ändern, und zwar zunehmen, wenn der Schleifwiderstand abnimmt, und abnehmen, wenn er zunimmt.
Es kann dies auf verschiedene Weise geschehen und geschieht gemäss der Erfindung selbsttätig und bei der dargestellten Ausführungsform beispielsweise durch zuzuführende oder
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keit zu verhindern, ist eine den bekannten Türschliessern ähnliche Flüssigkeitsbremse R angeordnet, die am Ständer 0 angebracht und durch Kurbel Rl, Stange R2 und Kurbel R3 mit der Welle N verbunden ist (Fig. I, 2). Durch Bemessung und Einstellung eines oder beider Kurbelarme RL, R3 lässt sich erreichen, dass der Widerstand der Bremse während der verschiedenen Stufen des Schleifvorganges grösser oder kleiner wird. Die Geschwindigkeit
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Schleifwiderstand, andrerseits von der Bremswirkung ab.
Ist ein neues Werkstück E in das Futter F1 eingesetzt, so ist es unbehindert durch die Bremse R an dds Schleifwerkzeug heranzuführen, so dass erst. wenn dies geschehen ist, die verzögernde Wirkung der Bremse einsetzt. Zu diesem Zwecke erhält die Verbindungs- stange R2 einen Längsschlitz RI (Fig. i), dessen Länge durch eine Schraube R5 verändert werden kann und der in der Verbindung zwischen der Welle N und der Bremse R einen toten Gang darstellte
Die Unterbrechung der Drehung der Werkstückspindel F in der Ruhelage erfolgt durch eine Stange G2, die vermittelst eines Armes G3 an dem Ständer D'befestigt ist.
Die Schnurscheibe F10 ist mit der Schneckenwelle pa durch einen Kuppelstift pli verbunden, der quer durch die Welle hindurchgeht und in eine Aussparung F13 der Nabe F"der Scheibe po eingreift. Die SchneckenweHe-F* wird in ihrer oberen Betriebslage durch eine Feder Fa gehalten, die durch einen Sockel p5 am Boden des Sperrlagers Fle der Welle abgestützt ist. In dieser Lage greift der Kuppelstift F12 in den Ausschnitt F, 3 der Schnurscheibennabe ein. Gelangt jedoch die Werkstückspindel bei der Schwenkung um die Achse 1 in ihre Ruhelage in Linie Y-X der Fig. i, so stösst die Stange G2 gegen das obere,
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kegelfoimige Ende.
F" (Fig. und 8) der Schneckenwelle f und drückt diese gegen die Wirkung der Feder F"nach unten. Der Kuppe) stift F wird dadurch aus dem Einschnitt 13 herausgezogen und gelangt in einen Ausschnitt F18 des Kuppelstückes L5. Hierdurch wird die Welle F'von der Antriebsscheibe F' abgekuppelt, und kommt zum Stillstand.
Ist der Support H wieder in Arbeitsstellung gebracht und die Stange G2 ausser Berührung mit der Schneckenwelle F", so stellt die Feder p4 die Kupplung wieder her.
Die Drehgeschwindigkeit der Werkstückspindel F kann während des Arbeitsganges konstant gehalten werden oder sich selbsttätig, z. B. mit Hilfe eines Reibrädergetriebes mit wechselnder Übe@setzug oder dgl. vermindern oder erhöhen.
Die Gesamtanordnung kann auch so getroffen sein, dass anstatt des Wokstückes das Werkzeug um die Schwenkachse geschwenkt wird.
Die Achse 1 ist zweckmässig senkrecht, die Werkstückspindel und die Werkzeugspindel sind wagrecht angeordnet.
Der Arbeitsgang ist folgender :
Wenn Werkstück und Werkzeug in die entsprechende Arbeitsstellung zu einander gebracht sind und die Maschine angestellt ist, wird die Werkzeugspindel durch die Riemscheibe AI und die Werkstückspindel durch den Schnurtrieb F in Umdrehung versetzt. Das Gewicht N3 wird durch den Fusshebel 01 gehoben und fallen gelassen. Während seine Mutter N2 langsam an der Welle N nach abwärts gleitet, wird infolge der dadurch erzeugten Umdrehung der Welle N der Werkstückspindelsuppoi t H um die Achse 1 geschwenkt. Das Gewicht N3, (mit etwaigen Zusatzgewichten), und die entsprechend eingestellte Bremse R regeln die Geschwindigkeit dieser Schwenkbewegung so, dass sie sich bei zunehmendem Schleifwiderstand verlangsamt, bei abnehmenden beschleunigt.
Nach beendetem Schleifvorgang ist durch den unter dem Einfluss des niedergehenden Gewichtes N3 sich hebenden Hebel O'die Sperrung zwischen Gewicht N3 und Mutter N2 gelöst worden, so dass nunmehr der Support H beschleunigt bis in seine Ruhelage, d. i. in die Stellung nach der Linie Y-X der Fig. i geschwenkt wird, in welcher das Auswechseln des Werkstückes erfolgen kann. Dabei löst die Stange G durch Niederdrücken der Schneckenwelle F* die Kupplung der Schnurscheibe mit dieser Welle, welche dadurch zum Stillstand kommt und die Drehung der Werkstückspindel unterbricht.
Soll nach Einsetzen eines neuen Werkstückes der Schleifvorgang wieder beginnen, wird der Support H wieder in Arbeitsstellung gebracht. Die Stange GS gibt dabei die ScLneckenweIte F* wieder frei, welche'unter der Wirkung der Feder F"in die Höhe geht und die Kupplung mit der Schnurscheibe po wieder herstellt, so dass sich die Werkstückspindel wieder drehen kann. Das Gewicht N3 wird durch den Fusshebel 01 wieder gehoben, wobei durch Niedergehen des Hebels 05 die Sperrung zwischen Mutter N2 und Gewicht N3 wieder hergestellt wird, der Fusshebel wird freigegeben, das Gewicht beginnt wieder zu fallen und der neue Schleifvorgang vollzieht sich wie zuvor.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Schleifmaschine für kugelförmige Linsen, bei der das auf einer Spindel umlaufende Werkstück beim Schleifen um eine die Werkstückachse schneidende Achse geschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindel von einer der Schwenkachse koaxialen Welle (N) mit einer sich selbsttätig dem Schleifwiderstand umgekehrt proportional verändernden Geschwindigkeit gedreht wird.