Verfahren und Vorrichtung zum Polieren von Zahnrädern und Ritzeln für Uhren Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Polieren von Zahnrädern und Rit zeln für Uhren.
Das Polieren von Uhrentrieben, das in Fach kreisen als Flügelpolieren bezeichnet wird, ist seit Jahrzehnten auf derselben Stufe stehengeblieben, und es wird im Vergleich mit dem heutigen Stande der Uhrentechnik allgemein nicht nur als rückständige, sondern auch als primitive Methode empfunden. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass beim Fräsen der Uhrentriebe bezüglich der Teilung, der Zahnabmes sungen und der übrigen Masse eine Genauigkeit von einigen Mikron angestrebt wird, erscheint es para dox, beim nachfolgenden Polieren nach einer unzu länglichen Methode die Qualität des Zahnrades durch Deformierung der Zahnform wieder zu vermindern.
Einem verbesserten Polierverfahren mit voll automatischem Arbeitsablauf standen bisher grosse Schwierigkeiten im Wege. Eine der Hauptschwierig keiten bestand in der Aussonderung der niemals ganz zu vermeidenden Ausschusswerkstücke. Bei die sen handelt es sich um Stücke mit einer oder mehreren fehlenden bzw. zu wenig tief gefrästen Zahnlücken oder mit krummen bzw. fehlenden Wellenzapfen. Wenn solche Ausfallstücke unkontrolliert mit der hölzernen Polierscheibe in Eingriff kommen, zer stören sie an der letzteren unweigerlich das feine Zahnprofil und machen damit die ganze Polierscheibe unbrauchbar.
Die Polierscheibe aus Hartholz hat sich bis her am besten bewährt. Die bisher verwendeten Scheiben wurden am Mantel derart radial nach aussen zugespitzt, dass die Verjüngung am Rand der Scheibe ungefähr einer Zahnteilung entsprach. Beim Einführen des Scheibenrandes in eine Zahnlücke des zu polie renden Zahnrades passt sich der Scheibenrand der Form der Zahnlücke, das heisst den Zahnflanken, an, und es ergibt sich somit ein perfekter Formschluss, der für einen einwandfreien Poliervorgang von gröss ter Bedeutung ist. Um die Drehung des zu polieren den Zahnrades um seine Achse zu bewirken und damit Zahn um Zahn zu polieren, wurde einfach mit einem Messer in den Rand der Polierscheibe eine schräge Kerbe eingeschnitten, und zwar derart, dass die Kerbenspitze axial aus dem Scheibenrand etwas herausstand.
Dadurch wurde eine weichenähnliche Funktion erreicht, so dass bei jeder vollen Umdre hung der Polierscheibe das zu polierende Zahnrad jeweils um einen Zahn weitergeschaltet wurde. Diese primitive Weiche aus Holz unterliegt einem raschen Verschleiss, und die Anbringung der Weichen kerbe erfordert ein grosses Fingerspitzengefühl, wo bei jede Kontrollmöglichkeit ausgeschaltet ist.
Das Einlegen des zu polierenden Zahnrades auf die Unter lage, das sorgfältige Absenken der Polierscheibe auf das Werkstück, die dauernde Kontrolle der Werk stücke auf Ausschuss, das periodische Nachstellen der Polierscheibe auf das erforderliche Tiefenmass sowie das Zuführen der Poliermittel gehörten bisher zu den vielseitigen Aufgaben des Schleifers.
Dank der Erfindung können nunmehr alle diese Arbeiten vollkommen automatisch durchgeführt wer den, wobei zudem die Qualität der Enderzeugnisse wesentlich verbessert wird.
Das erfindungsgemässe vorgeschlagene Verfahren, bei dem das zu polierende, um seine Achse frei dreh bar gelagerte Werkstück unter Verwendung eines seiner Verzahnung entsprechenden Gegenprofilkörpers im Schraub- oder Schabwälzverfahren poliert wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück längs einer quer zu seiner Drehachse verlaufenden Bahn geführt wird, wobei es vor dem Polieren zunächst durch auf seinem ganzen Umfang erfolgendes Käm men unter Verwendung des gleichen Gegenprofil- körpers kontrolliert und nach dem Polieren durch eine quer zur Bahnrichtung wirkende Kraft aus der Bahn geworfen wird.
Die zum Ausüben des erfindungsgemässen Ver fahrens dienende Vorrichtung kennzeichnet sich durch einen in einem Gehäuse mittels einer Welle schwenk- oder drehbar gelagerten, mit einem Werk stückhalter versehenen Polierbock, der so antreibbar ist, dass das auf das mulden- bzw. sattelförmig aus gebildete Ende des Werkstückhalters um seine Achse frei drehbar aufgelegte Werkstück eine vorbestimmte, quer zur Werkstückachse verlaufende Bahn durch läuft und auf dieser nacheinander mit einem rotie rend angetriebenen, ein der Verzahnung des Werk stückes entsprechendes Gegenprofil aufweisenden Kontrollrad, einer quer zur Bahn bewegten Fläche eines mit dem gleichen Gegenprofil versehenen Po lierkörpers und einem Auswerfer in Eingriff kommt.
In den Zeichnungen ist die vorgeschlagene Vor richtung zum Ausüben des erfindungsgemässen Ver fahrens anhand eines Ausführungsbeispiels schema tisch erläutert, und zwar zeigen: Fig. 1 eine Ausführungsform der Vorrichtung in Stirnansicht, Fig.2 eine Seitenansicht derselben Vorrichtung, teilweise im Schnitt, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2, Fig.4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 2 und Fig.6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 2.
Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem ein Unterteil 1 und ein Oberteil 2 aufweisen den Gehäuse, in bzw. an welchem ein mit einem Werkstückhalter 3 versehener Polierbock 4, ein Kon- trollrad 5, ein Polierkörper 6 und ein als Bürste ausgebildeter Auswerfer 7 mit ihren zugehörigen Antrieben vorgesehen sind. Der Polierbock 4 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als Wippe ausgebildet, die um die Achse der im Gehäuseoberteil 2 gelager ten Welle 8 (Fig. 2) schwenkbar ist.
Im Körper der Wippe ist ein an seinem freien Ende den auswech selbaren Werkstückhalter 3 tragender Führungsbolzen 9 (Fig. 1) radial verschiebbar gelagert, wobei seine Auswärtsbewegung durch die äussere Rändelmutter 10 begrenzt ist, während die innere Rändelmutter 11 dazu dient, die der Einwärtsbewegung des Füh rungsbolzens 9 entgegenwirkende Vorspannung der Schraubenfeder 12 zu verändern. Zwischen den Rän delmuttern 10, 11 ist ein mit dem Führungsbolzen 9 fest verbundener, quer von ihm abstehender Steuer arm 13 angeordnet, dessen Funktion später erläutert wird. Der an seinem freien Ende ein nach oben offenes U bildende Werkstückhalter 3 nimmt mit sei nen sattelförmig ausgebildeten Schenkeln das Werk stück 14 an dessen beiden Zapfen auf.
Zum Polieren von zapfenlosen Ritzeln kann statt des in der Zeich nung gezeigten Werkstückhalters ein anderer Werk stückhalter verwendet werden, dessen freies Ende eine muldenförmige Vertiefung aufweist, in welche das Werkstück lose eingelegt werden kann. Seinen Antrieb erhält der Polierbock 4 von dem im Inneren des Gehäuseoberteils 2 untergebrachten Elektromotor 15 (Fig.2), dem ein auf ein Stirnradvorgelege 16 arbeitendes, an sich bekanntes, stufenloses Getriebe 17 nachgeschaltet ist. Das Abtriebsrad 18 des Stirnradvorgeleges 16 ist auf eine im Gehäuseober teil 2 gelagerte Zwischenwelle 19 aufgekeilt, die an ihrem äusseren, über die Gehäusewandung hin ausragenden Ende eine Steuerwalze 20 trägt, während ihr inneres Ende mittels des Zahnradpaares 21 auf eine ebenfalls im Inneren des Gehäuseoberteils 2 ge lagerte Welle 22 arbeitet.
Die Steuerwalze 20 dient zum Steuern von elektrischen Kontakten, mit denen beispielsweise das Ein- und Ausschalten des Laders vorgenommen wird.
Eine mit der Welle 22 drehsteif verbundene Nockenscheibe 23 betätigt den mit einer Rolle 24 versehenen und mit der Welle 8 fest verbundenen Gabelhebel 25, der dem Polierbock 4 eine Schwing bewegung erteilt (vgl. auch Fig. 5).
Auf der Zwischenwelle 19 (Fig. 2) ist eine mit ihr drehsteif verbundene, mit einem Auflaufnocken 26 versehene Gleitmuffe 27 axial verschiebbar an geordnet. Auf welche Weise und zu welchem Zweck das Verschieben dieser Gleitmuffe 27 erfolgt, wird später erläutert. Der Auflaufnocken 26 arbeitet mit einem um die Achse 28 schwenkbaren Winkelhebel 29 zusammen, der an seinem einen Ende eine Rolle 30 trägt und mit seinem anderen, gabelförmig aus gebildeten Ende mittels der Schaltstifte 31 (Fig. 6) in eine Ringnut einer im Inneren des Gehäuseoberteils 2 gelagerten Verschiebewelle 32 eingreift (vgl. auch Fig.6).
An ihrem inneren Ende weist die Ver schiebewelle 32 (Fig.2) eine Scheibe 33 auf, die mit ihrer gehärteten Stirnfläche gegen eine am inneren Ende der Polierbockwelle 8 gelagerte Kugel 34 an liegt; diese Kugel 34 dient zur Herabsetzung der Rei bungsverluste zwischen der Scheibe 33 und der Polier bockwelle B. Die beiden letztgenannten Teile wer den durch Kraftschluss zusammengehalten; dieser Kraftschluss wird durch die Zugfeder 35 bewirkt, die mit ihrem einen Ende in einen vom Gehäuse unterteil 1 abstehenden Zapfen 36 und mit ihrem anderen Ende in eine Ringnut eines Zapfens 37 ein gehängt ist, der die nach unten gerichtete Verlänge rung des Gabelhebels 25 bildet (vgl. auch Fig. 5).
An dem unteren, abgesetzten Ende dieses Zapfens 37 greift eine zweite Zugfeder 38 an, die den Kraftschluss zwischen dem Gabelhebel 25 bzw. dessen Rolle 24 und der Nockenscheibe 23 sichert. Die Feder 38 ist mit ihrem anderen Ende in einen vom Gehäuseunter teil 1 abstehenden Zapfen 39 (Fig. 3) eingehängt.
Wenn Werkstücke mit nur geringer axialer Länge poliert werden, das heisst, wenn die letztere klein gegenüber dem Durchmesser der Polierscheibe 6 ist, so kommen die Zahnflanken des Werkstückes auf einer genügend grossen Fläche mit dem Gegenprofil der Polierscheibe in Berührung, so dass sich eine Relativbewegung zwischen Werkstück und Polier scheibe in Achsrichtung des Werkstückes erübrigt. In diesem Fall ist - wie die Fig. 2 zeigt - die Gleit- muffe 27 so weit nach links geschoben, dass die Rolle 30 des Winkelhebels 29 auf dem Grund kreis des Auflaufnockens 26 läuft; demzufolge findet keine Axialbewegung der Verschiebewelle 32 bzw. der Polierbockwelle 8 und somit des Polierbockes 4 statt.
Sollen dagegen Werkstücke mit grösserer axialer Länge bearbeitet werden, so wird die Krümmung am Umfang der Polierscheibe 6 unter Umständen so stark sein, dass eine Relativverschiebung zwischen Werkstück und Polierscheibe erforderlich ist, um die Zahnflanken des Werkstückes auf einer genügend grossen Fläche bearbeiten zu können. In diesem Falle wird die Gleitmuffe 27 auf der Zwischenwelle 19 so weit nach rechts verschoben, dass der Auflauf nocken 26 bei jeder Umdrehung der Zwischenwelle 19 durch die auf ihn auflaufende Rolle 30 den Winkelhebel 29 verschwenkt, wodurch die Ver schiebewelle 32 und damit die Polierbockwelle 8 axial nach rechts verschoben wird; das Zurückschieben der Polierbockwelle 8 in ihre Ausgangslage wird, wie bereits erwähnt, durch die Zugfeder 35 bewirkt.
Der Polierbock 4 führt also nunmehr ausser der Schwing bewegung (in tangentialer Richtung) gleichzeitig auch noch eine Bewegung in axialer Richtung aus, und zwar bewegt er sich während einer vollen Schwin gung einmal axial hin und zurück. Der Hub dieser Axialbewegung hängt von der Grösse des Verschwenk- winkels des Winkelhebels 29 und diese wiederum vom Hub des Nockens 26 ab. Der axiale Hub des Polier bockes 4 ist also um so grösser, je weiter die mit dem Auflaufnocken 26 versehene Gleitmuffe 27 auf der Zwischenwelle 19 nach rechts verschoben wird. Die ses Verschieben erfolgt mittels des um die Achse 40 schwenkbaren Doppelhebels 41.
Am oberen, gabel förmig ausgebildeten Ende dieses Hebels greifen zwei Schaltstifte 42 in eine Ringnut der Gleitmuffe 27 ein, während das untere Ende des Doppelhebels 41 über das Zwischenstück 43 (vgl. auch Fig. 3), den Zwischenhebel 44 und die Hebelstange 45 mit dem Schlepphebel 46 verbunden ist. Die Auflagefläche 47 des Schlepphebels 46 liegt gegen die Fläche eines Exzenters 48 an, der durch Drehen der Ein stellscheibe 49 verstellt werden kann. Die Einstell scheibe 49 ist mittels des Zapfens 50 im Gehäuse unterteil 1 drehbar gelagert. Ausgehend von der in den Fig.2 und 3 dargestellten Lage, kann also durch Drehen der Einstellscheibe 49 in der einen oder anderen Drehrichtung der Hub der Axialbewe gung des Polierbockes 4 von Null bis zu einem dem grössten Nockenhub proportionalen Maximal wert variiert werden.
Der Kraftschluss zwischen dem Schlepphebel 46 (Fig. 3) und dem Exzenter 48 wird durch eine Zugfeder 51 gesichert, die einerseits an einen Zapfen 52 des -Zwischenhebels 44 und anderseits an einen vom Gehäuseunterteil 1 abstehen den Zapfen 53 eingehängt ist.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ragt vom Gehäuse unterteil 1 eine hohle Säule 54 nach oben, in die ein Führungsrohr 55 fest eingesetzt ist (vgl. auch Fig.4). Dieses Führungsrohr 55 dient zur Auf nahme und Führung des Schlittens 56. Der auf den oberen Teil des Führungsrohres 55 aufgeschobene Schlitten 56 ist mittels eines in einen achsparallelen Schlitz 57 des Führungsrohres 55 eingreifenden, durch die Stiftschraube 58 gesicherten Führungsstift 59 gegen Drehen gesichert. Der an seinem inneren Ende abgesetzte Führungsstift 59 dient gleichzeitig als Halterung für eine im Inneren des Führungs rohres 55 axial verschiebbar angeordnete Mutter 60, deren Innengewinde mit dem Aussengewinde einer das Führungsrohr 55 zentral durchdringenden Hohl spindel 61 zusammenarbeitet.
In ihrem oberen Be reich ist die Hohlspindel 61 in der zentralen Bohrung einer mit dem Führungsrohr 55 verschraubten Ab schlussplatte 62 drehbar gelagert. Auf das obere, mit einem Aussengewinde versehene Ende der Hohlspindel 61 ist ein mit einem entsprechenden Innengewinde versehenes Handrad 63 aufgeschraubt und mittels der Gegenmutter 64 mit der Hohlspindel 61 drehsteif verbunden. In die Bohrung der Hohlspindel 61 ragt von oben her ein Bolzen 65, der an seinem oberen Ende mit einer Rändelscheibe 66 versehen ist. An seinem unteren Ende weist der Bolzen 65 ein Rechts gewinde 67 auf, das mit einer Gewindebohrung einer von unten her in die Hohlspindel 61 eingeführten Spindel 68 zusammenarbeitet.
Um eine Relativ drehung zwischen der Hohlspindel 61 und der Spin del 68 zu verhindern, ist in die letztere an ihrem unteren Ende eine Axialnut 69 eingefräst, in welche das vordere Ende einer die Hohlspindel 61 radial durchdringenden Stiftschraube 70 eingreift. Auf das untere Stirnende der Spindel 68 ist mittels der Kopfschraube 71 eine Scheibe 72 aufgeschraubt; diese drückt mit ihrem konischen Aussenrand die mit einem entsprechenden Innenkonus versehene Nabe eines Zahnrades 73 gegen das abgesetzte untere Stirn ende der Hohlspindel 61. Es ist ohne weiteres er sichtlich, dass durch Drehen der Rändelscheibe 66 im Uhrzeigergegensinn die Spindel 68 nach unten bewegt und die auf Reibung beruhende Verbindung zwischen dem Zahnrad 73 und dem abgesetzten unteren Stirnende der Hohlspindel 61 aufgehoben wird.
Durch diese Massnahme ist es möglich, unab hängig von der augenblicklichen Höhenlage der Po lierscheibe 6 und ohne Verstellung derselben den Nullstrich einer auf der Aussenseite des Handrades 63 (Fig. 1) angebrachten Skala 113 nach Losdrehen der Rändelscheibe 66 mit einer auf der Aussen seite des Führungsrohres 55 angebrachten Nullmarke 114 in übereinstimmung zu bringen; wird dann die Rändelscheibe 66 wieder festgezogen, so kann nach Inbetriebsetzung der Vorrichtung die jeweilige Grösse des Vorschubes der Polierscheibe 6 an der Skala 113 abgelesen werden.
Das Zahnrad 73 (Fig. 3) steht über das Zwischen rad 74 mit dem Scheibenrad 75 in Verbindung, wel ches auf seinem Umfang mit Schaltzähnen 76 ver sehen ist. Mit diesen Schaltzähnen 76 arbeitet eine am einen Ende des zweiarmigen Hebels 77 angeord nete Schaltklinke 78 zusammen. In der in Fig. 3 gezeigten Stellung des Hebels 77 stützt sich der Zahn der Schaltklinke 78 unter der Wirkung der Feder 79 an der peripheren Wand 80 eines das Scheibenrad 75 teilweise umschliessenden Deckels 81 ab.
Wenn der zweiarmige Hebel 77 infolge eines später zu beschreibenden Vorganges im Uhrzeiger gegensinn verschwenkt wird, so gleitet der Zahn der Schaltklinke 78 zunächst an der Aussenseite der peripheren Wand 80 im Uhrzeigergegensinn ent lang und erst wenn er das Umfangsende der peri pheren Wand 80 erreicht hat, kommt er in Eingriff mit den Schaltzähnen 76. Unter der Annahme, dass der Schwenkwinkel des zweiarmigen Hebels 77 stets annähernd gleich bleibt, dreht die Schaltklinke 78 mit ihrem Zahn das Scheibenrad 75 im Uhrzeiger gegensinn um so weiter, je früher der Zahn der Schaltklinke 78 mit den Schaltzähnen 76 des Schei benrades 75 in Eingriff kommt, das heisst je näher das Umfangsende der peripheren Wand 80 dem Zahn der sich in der (in Fig. 3 dargestellten) Aus gangsstellung befindlichen Schaltklinke 78 ist.
Diese Entfernung kann durch Drehen des Deckels 81 (im Uhrzeigersinn) verringert werden. Eine solche Dre hung sucht die Zugfeder 82 hervorzurufen, die mit ihrem einen Ende in einen an der Unterseite des Deckels 81 befestigten Zapfen 83 und mit ihrem anderen Ende in eine Öse 84 an der hinteren Wand des Gehäuseunterteils 1 eingehängt ist. Die Spann kraft dieser Feder 82 kann jedoch nicht ohne weiteres eine Drehung des Deckels 81 im Uhrzeigerdrehsinn bewirken, weil ein an der Unterseite des Deckels 81 befestigter, in einem offenen Schlitz 85 des um die Achse 86 schwenkbaren Hebels 87 geführter Zapfen 90 den Hebel 87 im Uhrzeigergegensinn zu verschwenken sucht, der Hebel 87 aber am Exzenter 88 anliegt.
Erst wenn der Exzenter 88 durch Drehen der mit ihm fest verbundenen Einstellscheibe 89 in der einen oder anderen Drehrichtung verstellt wird, kann durch die Zugkraft der Feder 82 der Hebel 87 im Uhrzeigerdrehsinn verschwenkt werden, wobei gleichzeitig auch der Deckel 81 im Uhrzeigerdreh sinn verschwenkt, das heisst das Umfangsende der peripheren Wand 80 dem Zahn der Schaltklinke 78 genähert wird. Mit anderen Worten: durch Drehen der Einstellscheibe 89 kann die Grösse der durch die Schwenkbewegung des zweiarmigen Hebels 77 her vorgerufenen Drehung des Scheibenrades 75 ver ändert werden.
Die schon mehrfach erwähnte Schwenkbewegung des zweiarmigen Hebels 77 wird durch den bereits früher beschriebenen Zapfen 37 bewirkt, der mit seinem abgesetzten Ende durch ein Langloch 91 des Hebels 77 hindurchgeführt ist (vgl. auch Fig.5). Jedesmal, wenn im Verlaufe einer Umdrehung der Welle 22 der Gabelhebel 25 durch die Nockenscheibe 23 verschwenkt wird, bewirkt der am Gabelhebel 25 sitzende Zapfen 37 auch eine entsprechende Ver- schwenkung des doppelarmigen Hebels 77, wobei letzterer (Fig.3) mittels der Schaltklinke 78 und der Schaltzähne 76 das Scheibenrad 75 jeweils um einen gewissen Betrag im Uhrzeigergegensinn weiter dreht. Diese intermittierende Drehbewegung wird durch das Zwischenrad 74 und das Zahnrad 73 auf die Hohlspindel 61 (Fig.4) übertragen.
Die inter mittierende Drehung der Hohlspindel 61 bewirkt ein absatzweise erfolgendes Absenken der Mutter 60 und das des mit ihr fest verbundenen Schlittens 56.
Die Abnutzung des Polierkörpers 6 ist um so stärker, je grösser die axiale Länge des Werk stückes 14 ist. Um hier einen selbsttätigen Aus gleich zu schaffen, ist folgende Massnahme getroffen: Bei grosser axialer Länge des Werkstückes 14 ist auch die axiale Bewegung der Polierbockwelle 8 (Fig. 2) gross, das heisst der Zapfen 37 des Gabel hebels 25 wird - ausgehend von der in Fig. 2 gezeig ten Stellung - verhältnismässig weit nach rechts be wegt; dabei gleitet er gemäss Fig. 3 im Langloch 91 nach rechts. Das Langloch 91 verläuft nicht parallel zu den Seitenkanten des zweiarmigen Hebels 77, sondern so, dass bei der Bewegung des Zapfens 37 nach rechts dieser sich zwar dem Drehpunkt des doppelarmigen Hebels 77 nähert, ohne jedoch den letzteren dabei zu verschwenken.
Da der durch die Nockenscheibe 23 (Fig. 5) bestimmte maximale Aus schlag des Zapfens 37 stets gleich gross ist, wird der Winkel der durch ihn ausgelösten Verschwen- kung des doppelarmigen Hebels 77 (Fig. 3) um so grösser, je näher der Zapfen 37 dem Drehpunkt des Hebels 77 ist, das heisst je weiter rechts er sich im Langloch 91 befindet; je grösser aber der Schwenk winkel des zweiarmigen Hebels 77 ist, um so grösser ist auch die Drehung des Scheibenrades 75 und damit der Vorschub des Polierkörpers 6 gegen die Werk stückachse. Der Verlauf des Langloches 91 kann rechnerisch oder empirisch so festgelegt werden, dass der Vorschub des Polierkörpers 6 gegen die Werk stückachse stets der Abnutzung des Polierkörpers 6 proportional ist.
Aus dem Schlitten 56 (Fig.4) ragen stirnseitig zwei parallel übereinanderliegende horizontale Stan gen 92, auf denen gemäss Fig. 2 die Halterung 93 des Polierkörpers 6 verschiebbar gelagert ist. Der Antrieb des Polierkörpers 6 erfolgt durch einen Elektromotor 94 über Keilriemen 95 und Keilriemen scheiben 96. Mittels der Kopfschraube 97 kann die Ausgangsstellung des Polierkörpers 6 in bezug auf das Werkstück 14 eingestellt werden.
Der Polierkörper 6 (Fig.1) ist im gezeigten Aus führungsbeispiel als eine Hartholzscheibe ausgebildet, in deren Mantelfläche dem Zahnprofil des zu polie renden Werkstückes 14 entsprechende Gänge - ähn lich wie bei einer Globoidschnecke - eingeschnitten sind. Der Teilkreis der Polierscheibe 6 fällt also mit einem Teil des Abwälzteilkreises <B>A -A</B> des Werk- stückes 14 zusammen; dieser Abwälzteilkreis A-A soll im folgenden kurz als Werkstückbahn be zeichnet werden. Der Teilkreis des Kontrollrades 5 tangiert die Werkstückbahn, während sie von einem Teil der Borsten der Auswerferbürste 7 geschnitten wird.
Die Welle des Kontrollrades 5 und die Welle der Auswerferbürste 7 werden über einen Keilriemen- Dreieckantrieb von einer an einem Zwischenrad des Stirnradvorgeleges 16 (Fig. 2) befestigten Keilriemen scheibe 98 angetrieben. Während die Welle des Kon- trollrades 5 eine reine Drehbewegung durchführt, er fährt die Welle der Auswerferbürste 7 ausser der Drehbewegung auch noch eine oszillierende Axial bewegung, die mittels einer in Fig. 2 durch gestri chelte Linien angedeutete Taumelscheibensteuerung 99 hervorgerufen wird.
Am Schlitten 56 befindet sich ein Ausleger 100, der als. Führung für einen Bürstenhalter 101 aus gebildet ist. An dem der Polierscheibe 6 zugekehrten Ende des Bürstenhalters 101 ist eine um eine senk rechte Achse drehbare, scheibenförmige Bürste 102 angeordnet, während am gegenüberliegenden Ende des Bürstenhalters<B>101</B> eine um eine waagrechte Achse drehbare Rolle<B>103</B> vorgesehen ist. Zwischen dieser Rolle 103 und der Scheibenbürste 102 be findet sich eine Druckfeder 104, die sich einerseits an einem den Bürstenhalter 101 quer durchsetzen den Stift 111 und anderseits gegen einen zwischen Druckfeder 104 und Scheibenbürste 102 liegenden, aus Poliermasse bestehenden Polierstift 112 abstützt.
Durch die Spannung der Druckfeder 104 ist dafür gesorgt, dass ein Teil der Borsten der Scheibenbürste 102 stets in die Gänge der Polierscheibe 6 ein greift, und dass sich gleichzeitig die Rolle 103 gegen die schräge Fläche<B>105</B> des am Gehäuseoberteil mit tels Schraube 106 und Langloch 107 verstellbar befestigten Leitbleches 108 anlegt. Wenn sich die Polierscheibe 6 dreht, wird sie durch ihre Länge die in dieselben mit ihren Borsten eingreifende Scheiben bürste 102 in langsame Umdrehung versetzen, wobei die Scheibenbürste 102 vom äusseren Ende des Po lierstiftes 112 Poliermasse abnimmt und den Gängen der Polierscheibe 6 zuführt; gleichzeitig sorgt sie für eine dauernde Reinigung der Gänge der Polier scheibe 6.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet folgender massen: Durch einen an sich bekannten, in Fig. 1 punk tiert angedeuteten, automatisch arbeitenden Lader wird ein Werkstück 14, z. B. ein Uhrentrieb, in den Sattel des Werkstückhalters 3 eingelegt. Während dieser Zeit läuft die Rolle 24 (Fig. 5) über ein konzentrisches Bahnstück der Nockenscheibe 23, so dass also weder der Gabelhebel 25 noch der an der selben Welle 8 befestigte Polierbock 4 (Fig. 1) eine Schwenkbewegung ausführt. Erst bei weiterer Dre hung der Welle 22 (Fig. 5) und der an ihr befestigten Nockenscheibe 23 in Pfeilrichtung wird der Gabel hebel 25 im Uhrzeigerdrehsinn verschwenkt, wobei diese Schwenkbewegung über die Welle 8 gleich- zeitig dem Polierbock 4 mitgeteilt wird (Fig. 1).
Da durch bewegt sich das auf dem Sattel des Werkstück halters liegende Werkstück 14 längs der Bahn<B>A -A</B> und kommt zunächst mit dem Kontrollrad 5 in Ein griff. Da die Dauer dieses Eingriffes verhältnis mässig kurz ist, wird das Kontrollrad 5 in der bereits früher beschriebenen Weise mit einer Drehzahl von etwa 400 U/min angetrieben. Das Kontrollrad kann also während des kurzzeitigen Eingriffes mit dem Werkstück 14 den Umfang des letzteren mehrmals abtasten , weil ja das Werkstück 14 auf dem Sattel des Werkstückhalters 3 frei drehbar gelagert ist und einen kleineren Durchmesser aufweist als das Kontrollrad 5.
Sofern das Werkstück 14 fehlerfrei ist, also eine dem Kontrollrad genau entsprechende Verzahnung und gerade Achsen aufweist, kann es das Kontrollrad ohne weiteres passieren. Es gelangt dann bei weiterem Durchlaufen der Bahn A-A in den Bereich des Teilkreises der Gänge auf dem Mantel der Polierscheibe 6. Die Gänge der Polierscheibe 6, deren Profil dem Zahnprofil des Werkstückes 14 ent spricht, umschliessen die Zähne des Werkstückes 14 und polieren dadurch infolge der Drehbewegung der Polierscheibe 6 die Zahnflanken des Werkstückes 14.
Infolge der einerseits durch die Schwenkbewegung des Polierbockes 4 und anderseits durch die Steigung der Gänge auf dem Mantel der Polierscheibe 6 be dingten Relativbewegung zwischen der letzteren und dem Werkstück 14 erfolgt das Polieren der Zahn flanken im Wälzverfahren. Bei der Bearbeitung von Werkstücken mit grösserer axialer Länge kann dem das Werkstück 14 tragenden Polierbock ausser sei ner Schwingbewegung in tangentialer Richtung nötigenfalls gleichzeitig (in bereits früher beschrie bener Weise) eine Axialbewegung erteilt werden, und zwar pro volle Schwingung ein Hin- und Rückgang.
Wenn das Werkstück 14 auf seiner Bahn<B>A -A</B> ausser Eingriff mit der Polierscheibe 6 gekommen ist, ist es fertig poliert und gelangt nun in den Bereich der Borsten der rotierenden und oszillierenden Bürste 7. Die Bürste 7 wirft das polierte Werkstück aus dem Sattel des Werkstückträgers 3 heraus (in einen nicht dargestellten Sammelbehälter) und reinigt gleich zeitig die Sattelauflage des Werkstückträgers 3. In zwischen hat der Polierbock 4 seine rechte Endlage erreicht und wird anschliessend in seine linke Endlage (Ausgangslage) zurückgeschwenkt, worauf ein neuer Arbeitsablauf beginnt.
Wie bereits erwähnt, kann ein in jeder Beziehung einwandfreies Werkstück das Kontrollrad 5 ohne weiteres passieren. Befindet sich jedoch auf dem Sattel des Werkstückhalters 3 ein fehlerhaftes Werkstück 14, bei welchem beispielsweise eine Zahnlücke fehlt, so erhält es beim Abrollen auf dem Umfang des Kon- trollrades 5 plötzlich einen Stoss. Da der den Werk stückhalter 3 tragende Führungsbolzen 9 durch die Feder 12 abgefedert ist, wird er beim Auftreten eines Stosses in Richtung zur Welle 8 ausweichen.
Dabei erzeugt der am Führungsbolzen 9 befestigte Steuerarm 13 in einem mit gestrichelten Linien in Fig. 1 angedeuteten elektrischen Steuersystem 109 einen Steuerimpuls, der die Erregung des Elektromagneten 110 bewirkt.
Der erregte Elektromagnet zieht nun schlagartig den Führungsbolzen 9 mit Werkstück halter 3 und (fehlerhaftem) Werkstück 14 nach unten; beim Weiterschwenken des Polierbockes 4 bewegt sich demnach das Werkstück 14 auf einer zur Bahn A -A äquidistanten Bahn, deren Radius kleiner ist, so dass das fehlerhafte Werkstück mit den Gängen der Polierscheibe 6 überhaupt nicht in Eingriff kommt, sondern lediglich am Ende der Schwenkbewe gung des Polierbockes 4 von den (bis in die äqui- distante Bahn hineinragenden) Borsten der Aus werferbürste 7 ausgeworfen wird.
(Das elektrische Steuersystem kann in an sich bekannter Weise so ausgebildet sein, dass es beim Auftreten eines Steuer impulses gleichzeitig den Sammelbehälter für die fertig polierten Werkstücke aus der Wurfbahn des Aus schuss-Werkstückes bringt.) Dadurch, dass auf die soeben beschriebene Weise Ausschuss-Werkstücke überhaupt nicht in Berührung mit der Polierscheibe 6 kommen, ist eine Beschädigung der letzteren durch schadhafte Werkstücke vollkommen ausgeschlossen.
Es ist klar, dass sich die Polierscheibe 6 auf ihrem mit Gängen versehenen Mantel durch die sich ständig wiederholenden Poliervorgänge allmählich abnutzt. Damit trotzdem der erforderliche Polierdruck auf rechterhalten bleibt, erhält sie den bereits früher beschriebenen Vorschub, der in einer intermittieren den Absenkung des die Polierscheibe 6 tragenden Schlittens 56 besteht. Wenn sich aber der Schlitten 56 (Fig. 2) absenkt und mit ihm auch die Führung 100, so wird die auf der schrägen Fläche 105 des fest stehenden Leitbleches 108 gleitende Rolle 103 nach rechts geschoben, so dass die Borsten der Scheiben bürste 102 - unabhängig vom Abnutzungsgrad der Polierscheibe 6 - mit den Gängen der Polierscheibe 6 stets in Eingriff bleiben und eine ununterbrochene Zufuhr von Poliermasse gewährleisten.
Innerhalb des Rahmens der Erfindung kann die beschriebene Vorrichtung selbstverständlich verschie dene konstruktive Abwandlungen erfahren. Bei spielsweise könnten in die Polierscheibe statt der (eine Steigung aufweisenden) Gänge nur einfache, parallel zueinander verlaufende Rillen eingeschnitten sein. In vorteilhafter Weise könnte die Polierscheibe statt aus Vollholz auch aus neugeformten Holzwerkstoffen bestehen, denen das Poliermittel bereits zugesetzt ist. Unter neugeformten Holzwerkstoffen sind aus Fein abfall (Sägespänen, Holzmehl) bestehende Presslinge zu verstehen, die durch organische oder anorganische Bindemittel zusammengehalten werden.
In einem solchen Fall würde also die Polierscheibe aus einer Trägermasse mit darin eingeschlossenen Poliermitteln bestehen; selbstverständlich braucht nicht die ganze Polierscheibe aus Trägermasse zu bestehen, die letz tere könnte vielmehr beispielsweise nur in Form einer dicken Schicht am Mantel der Polierscheibe an gebracht sein, während der Kern der Polierscheibe aus irgendeinem anderen Werkstoff bestehen könnte. Als Trägermasse kommen nicht nur neugeformte Holzwerkstoffe in Frage, sondern auch Kunststoff, Gummi und Metall.
Der Polierkörper braucht auch nicht unbedingt als Scheibe ausgebildet zu sein; er könnte auch als Block geformt sein, der auf seiner dem Werkstück zugewandten Fläche mit parallel ver laufenden Rillen (Gegenprofil) versehen ist und mit dieser Fläche auf dem Umfang des als rotierend angetriebene Scheibe ausgebildeten Polierbockes unter Federdruck aufliegt. Dabei könnte entweder der Block durch ein Schwinggetriebe oszillierend (in zur Werkstückachse paralleler Richtung) angetrieben werden, oder aber der als Scheibe ausgebildete Polier bock könnte ausser der Drehbewegung zusätzlich eine oszillierende Axialbewegung erhalten. Der als Scheibe ausgebildete Polierbock könnte natürlich auch in Verbindung mit einer Polierscheibe (mit Rollen oder Gängen) Verwendung finden.
Anderseits könnte der Polierbock auch als oszillierend angetriebener Schlitten ausgebildet werden, gegebenenfalls als Kreuzschlitten, so dass das Werkstück gleichzeitig zwei quer zueinander gerichtete, oszillierende Bewegungen durchführen könnte. Es sind auch die verschieden sten Kombinationen zwischen den angedeuteten Aus bildungsmöglichkeiten des Polierkörpers und des Polierbockes denkbar.
Method and device for polishing gears and pinions for watches The invention relates to a method and a device for polishing gears and pinions for watches.
The polishing of watch drives, which is known in technical circles as wing polishing, has remained at the same level for decades, and in comparison with the current state of watch technology it is generally perceived not only as a backward, but also as a primitive method. Taking into account the fact that an accuracy of a few microns is strived for in terms of pitch, tooth dimensions and the remaining dimensions when milling the watch drives, it seems paradoxical that the quality of the gear wheel by deforming the tooth shape during subsequent polishing using an inappropriately elongated method to decrease again.
Up until now, great difficulties have stood in the way of an improved polishing process with a fully automatic workflow. One of the main difficulties was sorting out the scrap workpieces that could never be completely avoided. These are pieces with one or more missing or insufficiently deep milled tooth gaps or with crooked or missing shaft journals. If such failure pieces come into contact with the wooden polishing wheel in an uncontrolled manner, they inevitably disrupt the fine tooth profile on the latter and thus make the entire polishing wheel unusable.
The hardwood polishing disc has proven its worth so far. The disks used up to now were pointed radially outward on the jacket in such a way that the tapering at the edge of the disk corresponded approximately to a tooth pitch. When the edge of the disk is inserted into a tooth gap of the gear to be polished, the edge of the disk adapts to the shape of the tooth gap, i.e. the tooth flanks, and this results in a perfect form fit, which is of great importance for a perfect polishing process. In order to cause the gear to be polished to rotate around its axis and thus to polish tooth by tooth, an inclined notch was simply cut into the edge of the polishing wheel with a knife, in such a way that the notch tip protruded slightly axially from the edge of the wheel.
As a result, a switch-like function was achieved, so that with each full revolution of the polishing wheel, the gear to be polished was indexed one tooth at a time. This primitive turnout made of wood is subject to rapid wear and tear, and the attachment of the turnout notch requires a great deal of sensitivity, where any control option is disabled.
Placing the gear to be polished on the base, carefully lowering the polishing wheel onto the workpiece, continuously checking the work pieces for rejects, periodically readjusting the polishing wheel to the required depth, and adding the polishing agent have so far been part of the versatile tasks of the Grinder.
Thanks to the invention, all this work can now be carried out fully automatically, and the quality of the end products is also significantly improved.
The proposed method according to the invention, in which the workpiece to be polished, freely rotatable about its axis, is polished using a counter-profile body corresponding to its toothing in the screwing or scraping process, is characterized in that the workpiece is guided along a path running transversely to its axis of rotation before polishing it is first checked by combing it over its entire circumference using the same counter-profile body and after polishing it is thrown out of the web by a force acting transversely to the web direction.
The device used to carry out the process according to the invention is characterized by a polishing jig which is pivotably or rotatably mounted in a housing by means of a shaft and is provided with a workpiece holder, which can be driven so that the end of the trough-shaped or saddle-shaped Workpiece holder, freely rotatable about its axis, runs through a predetermined path running transversely to the workpiece axis and on this one after the other with a rotating control wheel that has a counter profile corresponding to the toothing of the workpiece, a surface moved across the path and one with the same counter profile provided Po lierkörpers and an ejector comes into engagement.
In the drawings, the proposed device for practicing the method according to the invention is schematically explained using an exemplary embodiment, namely: FIG. 1 shows an embodiment of the device in front view, FIG. 2 shows a side view of the same device, partially in section, FIG. 3 a section along the line III-III in FIG. 2, FIG. 4 a section along the line IV-IV in FIG. 3, FIG. 5 a section along the line VV in FIG. 2 and FIG Line VI-VI in FIG. 2.
The device consists essentially of a lower part 1 and an upper part 2 having the housing in or on which a polishing block 4 provided with a workpiece holder 3, a control wheel 5, a polishing body 6 and an ejector 7 designed as a brush associated drives are provided. The polishing block 4 is designed as a rocker in the embodiment shown, which is pivotable about the axis of the shaft 8 stored in the upper housing part 2 (Fig. 2).
In the body of the rocker at its free end the exchangeable workpiece holder 3 carrying guide pin 9 (Fig. 1) is mounted radially displaceable, its outward movement is limited by the outer knurled nut 10, while the inner knurled nut 11 is used to the inward movement of the Füh approximately bolt 9 counteracting bias of the coil spring 12 to change. Between the knurled nuts 10, 11 is a fixedly connected to the guide pin 9, transversely projecting from it control arm 13 is arranged, the function of which will be explained later. The at its free end an upwardly open U-forming workpiece holder 3 takes with his NEN saddle-shaped legs the work piece 14 on its two pins.
For polishing pinless pinions, instead of the workpiece holder shown in the drawing, another work piece holder can be used, the free end of which has a trough-shaped recess into which the workpiece can be loosely inserted. The polishing block 4 is driven by the electric motor 15 (FIG. 2) accommodated in the interior of the upper housing part 2, which is followed by a known, continuously variable transmission 17 working on a spur gear transmission 16. The output gear 18 of the spur gear 16 is keyed to an intermediate shaft 19 mounted in the upper housing part 2, which carries a control roller 20 at its outer end protruding beyond the housing wall, while its inner end is connected to a likewise inside the upper housing part 2 by means of the gear pair 21 ge stored shaft 22 works.
The control roller 20 is used to control electrical contacts with which, for example, the charger is switched on and off.
A cam plate 23 connected in a torsionally rigid manner to the shaft 22 actuates the fork lever 25, which is provided with a roller 24 and is firmly connected to the shaft 8 and which gives the buffing block 4 an oscillating movement (see also FIG. 5).
On the intermediate shaft 19 (Fig. 2) is a torsionally rigid connected with her, provided with a cam 26 sliding sleeve 27 is arranged axially displaceable to. How and for what purpose this sliding sleeve 27 is moved will be explained later. The stop cam 26 cooperates with a pivotable angle lever 29 around the axis 28, which carries a roller 30 at its one end and with its other, fork-shaped end by means of the switching pins 31 (Fig. 6) in an annular groove inside the upper housing part 2 mounted displacement shaft 32 engages (see. Also Fig.6).
At its inner end, the United sliding shaft 32 (Figure 2) has a disc 33, which rests with its hardened end face against a ball 34 mounted on the inner end of the polishing block shaft 8; this ball 34 serves to reduce the friction losses between the disc 33 and the polishing block shaft B. The latter two parts who held together by frictional connection; This frictional connection is brought about by the tension spring 35, which is hung with its one end in a pin 36 protruding from the housing lower part 1 and with its other end in an annular groove of a pin 37, which forms the downward extension of the fork lever 25 ( see also Fig. 5).
A second tension spring 38 engages the lower, offset end of this pin 37 and secures the frictional connection between the fork lever 25 or its roller 24 and the cam disk 23. The other end of the spring 38 is suspended in a pin 39 (FIG. 3) protruding from the lower housing part 1.
When workpieces with only a short axial length are polished, i.e. when the latter is small compared to the diameter of the polishing wheel 6, the tooth flanks of the workpiece come into contact with the counter profile of the polishing wheel on a sufficiently large area so that a relative movement occurs between Workpiece and polishing disc in the axial direction of the workpiece are unnecessary. In this case, as shown in FIG. 2, the sliding sleeve 27 is pushed so far to the left that the roller 30 of the angle lever 29 runs on the base circle of the run-up cam 26; consequently, there is no axial movement of the displacement shaft 32 or the polishing block shaft 8 and thus of the polishing block 4.
If, on the other hand, workpieces with a greater axial length are to be machined, the curvature on the circumference of the polishing wheel 6 may be so strong that a relative displacement between the workpiece and the polishing wheel is necessary in order to be able to machine the tooth flanks of the workpiece over a sufficiently large area. In this case, the sliding sleeve 27 is shifted so far to the right on the intermediate shaft 19 that the cam 26 pivots the angle lever 29 with each revolution of the intermediate shaft 19 by the roller 30 running on it, whereby the sliding shaft 32 and thus the polishing block shaft 8 is shifted axially to the right; the pushing back of the polishing block shaft 8 into its starting position is effected, as already mentioned, by the tension spring 35.
The Polierbock 4 now performs in addition to the oscillating movement (in the tangential direction) at the same time from a movement in the axial direction, namely he moves axially back and forth once during a full oscillation. The stroke of this axial movement depends on the size of the pivoting angle of the angle lever 29 and this in turn depends on the stroke of the cam 26. The axial stroke of the polishing block 4 is greater, the further the sliding sleeve 27 provided with the overrun cam 26 is shifted to the right on the intermediate shaft 19. This shifting takes place by means of the double lever 41 pivotable about the axis 40.
At the upper, fork-shaped end of this lever, two switching pins 42 engage in an annular groove of the sliding sleeve 27, while the lower end of the double lever 41 via the intermediate piece 43 (see. Also Fig. 3), the intermediate lever 44 and the lever rod 45 with the Rocker arm 46 is connected. The support surface 47 of the rocker arm 46 rests against the surface of an eccentric 48 which can be adjusted by turning the A setting disk 49. The adjustment disk 49 is rotatably mounted in the housing lower part 1 by means of the pin 50. Starting from the position shown in FIGS. 2 and 3, the stroke of the Axialbewe movement of the polishing block 4 can be varied from zero to a maximum value proportional to the largest cam stroke by turning the adjusting disk 49 in one direction or the other.
The frictional connection between the rocker arm 46 (Fig. 3) and the eccentric 48 is secured by a tension spring 51, which is hung on the one hand on a pin 52 of the intermediate lever 44 and on the other hand on a protruding from the lower housing part 1 the pin 53.
As can be seen from Fig. 1, protrudes from the housing lower part 1, a hollow column 54 upwards, into which a guide tube 55 is firmly inserted (see. Also Fig.4). This guide tube 55 serves to receive and guide the slide 56. The slide 56 pushed onto the upper part of the guide tube 55 is secured against rotation by means of a guide pin 59 which engages in an axially parallel slot 57 of the guide tube 55 and is secured by the stud screw 58. The detached at its inner end guide pin 59 also serves as a holder for a nut 60 which is axially displaceable inside the guide tube 55 and whose internal thread cooperates with the external thread of a hollow spindle 61 penetrating centrally through the guide tube 55.
In its upper Be rich, the hollow spindle 61 is rotatably mounted in the central bore of an end plate 62 screwed to the guide tube 55 from. A handwheel 63 provided with a corresponding internal thread is screwed onto the upper end of the hollow spindle 61, which is provided with an external thread and is connected to the hollow spindle 61 in a torsionally rigid manner by means of the counter nut 64. A bolt 65, which is provided with a knurled washer 66 at its upper end, protrudes into the bore of the hollow spindle 61 from above. At its lower end, the bolt 65 has a right-hand thread 67 which cooperates with a threaded bore of a spindle 68 inserted into the hollow spindle 61 from below.
In order to prevent relative rotation between the hollow spindle 61 and the spin del 68, an axial groove 69 is milled into the latter at its lower end, into which the front end of a stud screw 70 penetrating radially through the hollow spindle 61 engages. A disk 72 is screwed onto the lower end of the spindle 68 by means of the head screw 71; With its conical outer edge, the hub of a gear 73, which is provided with a corresponding inner cone, presses against the offset lower face end of the hollow spindle 61. It is readily apparent that by turning the knurled disk 66 in the counterclockwise direction, the spindle 68 moves downwards and the Friction-based connection between the gear 73 and the remote lower end of the hollow spindle 61 is canceled.
This measure makes it possible, regardless of the current altitude of the Po lierscheibe 6 and without adjusting the same, the zero line of a scale 113 attached to the outside of the handwheel 63 (Fig. 1) after loosening the knurled wheel 66 with one on the outside of the To bring guide tube 55 attached zero mark 114 in agreement; If the knurled wheel 66 is then tightened again, the respective magnitude of the advance of the polishing wheel 6 can be read on the scale 113 after the device has been put into operation.
The gear 73 (Fig. 3) is on the intermediate wheel 74 with the disc wheel 75 in connection, wel Ches is seen on its periphery with shift teeth 76 ver. With these shift teeth 76 a pawl 78 arranged at one end of the two-armed lever 77 works together. In the position of the lever 77 shown in FIG. 3, the tooth of the switching pawl 78 is supported under the action of the spring 79 on the peripheral wall 80 of a cover 81 partially surrounding the disk wheel 75.
When the two-armed lever 77 is pivoted in the opposite direction in the clockwise direction as a result of a process to be described later, the tooth of the pawl 78 first slides on the outside of the peripheral wall 80 in the counterclockwise direction and only when it has reached the peripheral end of the peripheral wall 80, it comes into engagement with the shift teeth 76. Assuming that the pivoting angle of the two-armed lever 77 always remains approximately the same, the pawl 78 with its tooth rotates the disk wheel 75 in a counterclockwise direction, the earlier the tooth of the pawl 78 with the shift teeth 76 of the disc wheel 75 engages, that is, the closer the peripheral end of the peripheral wall 80 is to the tooth in the starting position (shown in FIG. 3) from the pawl 78 is.
This distance can be reduced by rotating the cover 81 (clockwise). Such a Dre hung seeks to bring about the tension spring 82, which is hung with its one end in a pin 83 attached to the underside of the cover 81 and with its other end in an eyelet 84 on the rear wall of the lower housing part 1. The clamping force of this spring 82 can not, however, easily cause a clockwise rotation of the cover 81, because a pin 90 attached to the underside of the cover 81 and guided in an open slot 85 of the lever 87 pivotable about the axis 86 pushes the lever 87 in Seeks to pivot counterclockwise, but the lever 87 rests on the eccentric 88.
Only when the eccentric 88 is adjusted by turning the adjusting disk 89 firmly connected to it in one or the other direction of rotation, the lever 87 can be pivoted clockwise by the tensile force of the spring 82, while at the same time the cover 81 is also pivoted in a clockwise direction that is, the peripheral end of the peripheral wall 80 is brought closer to the tooth of the pawl 78. In other words: by turning the adjusting disk 89, the magnitude of the rotation of the disk wheel 75 caused by the pivoting movement of the two-armed lever 77 can be changed.
The pivoting movement of the two-armed lever 77, which has already been mentioned several times, is brought about by the pin 37 already described earlier, which is guided with its remote end through an elongated hole 91 of the lever 77 (see also FIG. 5). Whenever the fork lever 25 is pivoted by the cam disk 23 in the course of one revolution of the shaft 22, the pin 37 seated on the fork lever 25 also causes a corresponding pivoting of the double-armed lever 77, the latter (FIG. 3) by means of the pawl 78 and the shift teeth 76 continue to rotate the disk wheel 75 by a certain amount in the counterclockwise direction. This intermittent rotary movement is transmitted to the hollow spindle 61 (FIG. 4) by the intermediate gear 74 and the gear 73.
The intermittent rotation of the hollow spindle 61 causes the nut 60 to be lowered intermittently and that of the carriage 56 firmly connected to it.
The wear of the polishing body 6 is greater, the greater the axial length of the work piece 14 is. In order to create an automatic compensation here, the following measure is taken: With a large axial length of the workpiece 14, the axial movement of the polishing block shaft 8 (Fig. 2) is large, that is, the pin 37 of the fork lever 25 - starting from the in Fig. 2 th position - moved relatively far to the right be; it slides to the right in the elongated hole 91 according to FIG. The elongated hole 91 does not run parallel to the side edges of the two-armed lever 77, but in such a way that when the pin 37 moves to the right, it approaches the pivot point of the two-armed lever 77 without pivoting the latter.
Since the maximum deflection of the pin 37 determined by the cam disk 23 (FIG. 5) is always the same, the closer the pin, the greater the angle of the pivoting of the double-armed lever 77 (FIG. 3) triggered by it 37 is the fulcrum of the lever 77, that is, the further to the right it is located in the elongated hole 91; But the greater the pivot angle of the two-armed lever 77, the greater the rotation of the disc wheel 75 and thus the advance of the polishing body 6 against the workpiece axis. The course of the elongated hole 91 can be determined mathematically or empirically so that the advance of the polishing body 6 against the workpiece axis is always proportional to the wear of the polishing body 6.
From the carriage 56 (FIG. 4) protrude at the front side two parallel, one above the other, horizontal Stan gene 92, on which, according to FIG. 2, the holder 93 of the polishing body 6 is slidably mounted. The polishing body 6 is driven by an electric motor 94 via V-belt 95 and V-belt pulleys 96. The initial position of the polishing body 6 with respect to the workpiece 14 can be set by means of the head screw 97.
The polishing body 6 (Figure 1) is formed in the exemplary embodiment shown off as a hardwood disc, in the outer surface of the tooth profile of the workpiece to be polished 14 corresponding courses - are cut similar to a globoid worm. The pitch circle of the polishing wheel 6 thus coincides with part of the pitch circle <B> A -A </B> of the workpiece 14; this pitch circle A-A will be referred to briefly as the workpiece path in the following. The pitch circle of the control wheel 5 is tangent to the workpiece path while it is cut by some of the bristles of the ejector brush 7.
The shaft of the control wheel 5 and the shaft of the ejector brush 7 are driven by a V-belt disc 98 attached to an intermediate gear of the spur gear 16 (Fig. 2) via a V-belt triangular drive. While the shaft of the control wheel 5 performs a pure rotary movement, it drives the shaft of the ejector brush 7 in addition to the rotary movement also an oscillating axial movement, which is caused by a swash plate control 99 indicated by dashed lines in FIG.
On the carriage 56 there is a boom 100, which as. Guide for a brush holder 101 is formed from. At the end of the brush holder 101 facing the polishing wheel 6 there is arranged a disc-shaped brush 102 which can be rotated about a vertical axis, while at the opposite end of the brush holder 101 there is a roller 103 which can rotate about a horizontal axis / B> is provided. Between this roller 103 and the disc brush 102 there is a compression spring 104, which is supported on the one hand on a brush holder 101 transversely penetrate the pin 111 and on the other hand against a polishing pin 112 made of polishing compound between the compression spring 104 and the disc brush 102.
The tension of the compression spring 104 ensures that part of the bristles of the disc brush 102 always engages in the passages of the polishing disc 6, and that at the same time the roller 103 rests against the inclined surface 105 of the upper part of the housing with means of screw 106 and slot 107 adjustably attached guide plate 108 applies. When the polishing disc 6 rotates, it will, through its length, move the disc brush 102, which engages with its bristles, in slow rotation, the disc brush 102 from the outer end of the polishing pin 112 removing polishing compound and feeding it to the aisles of the polishing disc 6; At the same time, it ensures that the passages of the polishing wheel 6 are continuously cleaned.
The device described works as follows: By a known, in Fig. 1 punk benefits indicated, automatically operating loader is a workpiece 14, z. B. a clock drive, inserted into the saddle of the workpiece holder 3. During this time the roller 24 (FIG. 5) runs over a concentric track piece of the cam disk 23, so that neither the fork lever 25 nor the polishing block 4 (FIG. 1) attached to the same shaft 8 executes a pivoting movement. Only with further rotation of the shaft 22 (FIG. 5) and the cam disk 23 attached to it in the direction of the arrow is the fork lever 25 pivoted in a clockwise direction, this pivoting movement being communicated to the polishing block 4 via the shaft 8 at the same time (FIG. 1 ).
Since the workpiece 14 lying on the saddle of the workpiece holder moves along the path <B> A -A </B> and initially comes into contact with the control wheel 5. Since the duration of this engagement is relatively short, the control wheel 5 is driven in the manner already described at a speed of about 400 rpm. The control wheel can therefore scan the circumference of the latter several times during the brief engagement with the workpiece 14, because the workpiece 14 is freely rotatably mounted on the saddle of the workpiece holder 3 and has a smaller diameter than the control wheel 5.
If the workpiece 14 is free of defects, that is to say has a toothing exactly corresponding to the control wheel and straight axes, it can easily pass the control wheel. It then reaches the area of the pitch circle of the gears on the jacket of the polishing wheel 6, the profile of which corresponds to the tooth profile of the workpiece 14, surround the teeth of the workpiece 14 and thereby polish as a result of the Rotational movement of the polishing wheel 6 the tooth flanks of the workpiece 14.
As a result of the one hand by the pivoting movement of the polishing block 4 and on the other hand by the slope of the gears on the jacket of the polishing wheel 6 be caused relative movement between the latter and the workpiece 14, the polishing of the tooth flanks takes place in the rolling process. When machining workpieces with a greater axial length, the polishing block carrying the workpiece 14 can be given an axial movement at the same time (in a manner already described), apart from its oscillating movement in the tangential direction, one back and forth for each full oscillation.
When the workpiece 14 has come out of engagement with the polishing wheel 6 on its path, it is completely polished and now reaches the area of the bristles of the rotating and oscillating brush 7. The brush 7 throws this polished workpiece out of the saddle of workpiece carrier 3 (into a collecting container, not shown) and at the same time cleans the saddle support of workpiece carrier 3. In the meantime, polishing stand 4 has reached its right end position and is then swiveled back into its left end position (starting position), whereupon a new workflow begins.
As already mentioned, a workpiece which is perfect in every respect can easily pass the control wheel 5. If, however, there is a defective workpiece 14 on the saddle of the workpiece holder 3, in which, for example, a tooth gap is missing, it suddenly receives a jolt when it rolls on the circumference of the control wheel 5. Since the guide pin 9 carrying the work piece holder 3 is cushioned by the spring 12, it will dodge in the direction of the shaft 8 when a shock occurs.
The control arm 13 attached to the guide pin 9 generates a control pulse in an electrical control system 109 indicated by dashed lines in FIG. 1, which causes the electromagnet 110 to be excited.
The excited electromagnet suddenly pulls the guide pin 9 with workpiece holder 3 and (faulty) workpiece 14 downwards; When the polishing block 4 is pivoted further, the workpiece 14 therefore moves on a path that is equidistant to the path A -A, the radius of which is smaller, so that the faulty workpiece does not come into contact with the threads of the polishing wheel 6 at all, but only at the end of the pivot movement of the polishing block 4 is ejected by the bristles of the throwing brush 7 (which protrude into the equidistant path).
(The electrical control system can be designed in a manner known per se so that when a control pulse occurs, it simultaneously brings the collecting container for the finished polished workpieces out of the trajectory of the reject workpiece.) Workpieces do not come into contact with the polishing wheel 6 at all, damage to the latter by damaged workpieces is completely excluded.
It is clear that the polishing wheel 6 gradually wears down on its jacket provided with gears due to the repetitive polishing processes. In order that the necessary polishing pressure is still maintained, it receives the advance described earlier, which consists of an intermittent lowering of the slide 56 carrying the polishing wheel 6. But when the carriage 56 (FIG. 2) lowers and with it the guide 100, the roller 103 sliding on the inclined surface 105 of the stationary guide plate 108 is pushed to the right so that the bristles of the disks brush 102 - independently the degree of wear of the polishing wheel 6 - always remain in engagement with the gears of the polishing wheel 6 and ensure an uninterrupted supply of polishing compound.
Within the scope of the invention, the device described can of course undergo various structural modifications. For example, instead of the passages (which have a slope), only simple, parallel grooves could be cut into the polishing wheel. In an advantageous manner, instead of solid wood, the polishing disc could also consist of newly formed wood-based materials to which the polishing agent has already been added. Newly formed wood-based materials are compacts made of fine waste (sawdust, wood flour) that are held together by organic or inorganic binders.
In such a case, the polishing pad would consist of a carrier mass with polishing agents included therein; Of course, the whole polishing pad does not need to be made of carrier material, the latter could rather be brought, for example, only in the form of a thick layer on the jacket of the polishing pad, while the core of the polishing pad could consist of any other material. Not only newly formed wood-based materials come into question as carrier mass, but also plastic, rubber and metal.
The polishing body does not necessarily have to be designed as a disk; it could also be shaped as a block, which is provided on its surface facing the workpiece with parallel ver running grooves (counter profile) and rests with this surface on the periphery of the rotating disk designed as a polishing block under spring pressure. Either the block could be driven in an oscillating manner (in a direction parallel to the workpiece axis) by an oscillating gear, or the polishing block designed as a disc could additionally receive an oscillating axial movement in addition to the rotary movement. The polishing block designed as a disk could of course also be used in conjunction with a polishing disk (with rollers or gears).
On the other hand, the polishing block could also be designed as an oscillatingly driven slide, possibly as a cross slide, so that the workpiece could simultaneously perform two oscillating movements directed transversely to one another. There are also the most different combinations between the indicated training options from the polishing body and the polishing block conceivable.