Einrichtung zum Schleifen der Oberfläche eines Werkstückes
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schleifen der Oberfläche eines Werkstückes, mit zwei Schleifscheiben, wenigstens einem auf einer parallel zu der Drehachsen einer diesen Schleifscheiben gerichteten Welle angeordneten Halter für das Werkstück, einer ersten Vorrichtung zum Verschieben des Halters in Bezug auf beide Schleifscheiben, eine zweite Vorrichtung zum Bewegen des Halters vom Arbeitsbereich der einen Schleifscheibe zum Arbeitsbereich der anderen Schleifscheibe und eine dritte Vorrichtung zum Hin- und Herbewegen des Halters vor der einen oder anderen Schleifscheibe.
Eine derartige Einrichtung wurde schon vorgeschlagen.
Die beiden Schleifscheiben sind um zwei parallel zueinander angeordnete Drehachsen drehbar und nicht axial verschiebbar. Ein einziger Halter zum Fassen des zu bearbeitenden Werkstückes wird einerseits vor einer Schleifscheibe hin und her bewegt und dann um eine Welle zur anderen Schleifscheibe verschwenkt und dann vor dieser hin und her bewegt.
Der Nachteil dieser bekannten Einrichtung ist, dass eine der beiden Schleifscheiben keine Arbeit verrichtet und unnütz dreht.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine Einrichtung zu schaffen, welcher dieser erwähnte Nachteil nicht anhaftet und die eine rationelle Arbeitsweise ermöglicht.
Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass vor jeder der beiden Schleifscheiben mindestens ein Halter vorgesehen ist und dass eine von diesen Schleifscheiben in axialer Richtung beweglich ist.
Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine prinzipielle schaubildliche Darstellung einer Einrichtung zum Schleifen eines Werkstückes,
Fig. 2 die Frontansicht der Einrichtung gemäss der Fig. 1,
Fig. 3 die Seitenansicht der Einrichtung gemäss der Fig. 1,
Fig. 4 eine prinzipielle schaubildliche Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Einrichtung zum gleichzeitigen Schleifen der Oberfläche von mehreren Werkstücken,
Fig. 5 die Seitenansicht der Einrichtung gemäss der Fig. 4,
Fig. 6 die Frontansicht der Einrichtung gemäss der Fig. 4 und
Fig. 7 die Draufsicht auf die Einrichtung gemäss der Fig.
4, wobei jedoch nur die Schleifscheiben und der die Halter für Werkstücke tragenden Teil sichtbar sind.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine Einrichtung zum Schleifen von im wesentlichen scheibenförmigen Werkstücken dargestellt, wobei diese Einrichtung in der Lage ist, gleichzeitig zwei Werkstücke zu bearbeiten. An den Enden zweier parallel verlaufenden Antriebswellen 1 und 2 ist je eine Schleifscheibe 3 bzw. 4 aufgesetzt. Diese können einzeln oder durch einen gemeinsamen nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben werden. Zwischen diesen Antriebswellen 1 und 2 für die Schleifscheiben ist eine zweiteilige Welle 5 und 5' angeordnet.
Diese Welle ist in Lagern 6 und 7 drehbar und axial verschiebbar gelagert. Am freien Ende der Welle 5 ist ein balkenförmiger Träger 8 starr mit der Welle 5 verbunden, wobei das verjüngte Ende der Welle 5 diesen Träger 8 durchstösst und zum Stützen von drei Laufrollen 9 dient. Alle diese drei Laufrollen 9 sind drehfest miteinander verbunden.
An den beiden Stirnseiten des Trägers 8 ist je ein um die Längsachse dieses Trägers schwenkbarer, halbkreisförmiger Griff 10 angeordnet. An jedem Griff 10 ist ein Stützlager 11 für eine einen Halter 12 für das zu bearbeitende Werkstück tragende Achse 13 befestigt. Am anderen Ende dieser Achse ist eine weitere Laufrolle 14 aufgesetzt. Von einem Antriebsmotor 15 werden die beiden Halter 12 über endlose Riemen 16 angetrieben, so dass sich die Werkstücke während dem Schleif- bzw. Poliervorgang um eine senkrecht zur zu bearbeitenden Oberfläche gerichtete Achse drehen.
Mittels eines in zwei Richtungen wirksamen Druckzylinders 17, der auf das andere Ende der Welle 5' einwirkt, kann die ganze Welle 5 in axialer Richtung verschoben werden, einerseits zum Anpressen der Werkstücke an die Schleifscheiben und anderseits zum Abheben derselben von diesen Schleifscheiben.
Von einer Vorrichtung 18 mit einer Scheibe 19, die einen radial verlaufenden Schlitz 20 aufweist, werden oszillierende Bewegungen über ein Gestänge 21 und einen mit der Welle 5' starr verbundenen Hebel 22 auf die Welle 5 übertragen.
Diese Bewegungen werden über den Träger 8 auf die Halter 12 übertragen, so dass die Werkstücke auf den Schleifscheiben 3 bzw. 4 hin und her bewegt werden. Auf diese Weise nützen sich die Schleifscheiben gleichmässig an jeder Stelle ab. Durch das Verstellen der Verbindung des Gestänges 21 mit der Scheibe 19 im Schlitz 20 kann die Amplitude der Hinund Herbewegung der Werkstücke auf den Schleifscheiben eingestellt werden.
Das Gestänge 21 besitzt ein Kugelgelenk 32, welches gestattet, die Welle 5' in axialer Richtung zu verschieben, obwohl die Vorrichtung 18 ortsfest angeordnet ist.
Zwischen dem Träger 8 und dem Hebel 22, genauer gesagt zwischen den beiden Teilstücken 5 und 5' dieser Welle, ist eine Kupplung 24 vorgesehen. Diese umfasst einen mit dem Wellenstück 5 starr verbundenen Zylinder 25, dessen Innenraum fast zur Hälfte ausgefüllt ist, und einen mit dem Wellenstück 5' starr verbundenen Schieber 26, der im verbleibenden Hohlraum mit dem Wellenstück 5 schwenkbar ist.
Durch einen nicht dargestellten Kanal kann beispielsweise Drucköl zugeführt werden, so dass sich der Schieber dreht, bis er nach einer halben Umdrehung am den Hohlraum des Zylinders 25 fast zur Hälfte ausfüllenden Material ansteht. Dies hat zur Folge, dass das Wellenstück 5 gegenüber dem Wellenstück 5' um 1800 verdreht worden ist, wobei der Träger 8 die Bewegung ebenfalls mitmacht und das von der Vorschleifscheibe 3 bearbeitete Werkstück in den Arbeitsbereich der Nachschleifscheibe überbringt. Diese Drehbewegung wird dank der Anordnung der Laufrolle 9 in der Verlängerung der Welle 5 nicht beeinträchtigt. Wird dem Schieber 26 über einen weiteren nicht dargestellten Kanal Drucköl von der anderen Seite zugeführt, so schwenkt der Träger 8 wieder in die ursprünglich eingenommene Lage zurück.
Selbstverständlich wird die Welle 5 vor dem Einleiten der oben beschriebenen Schwenkbewegungen durch den Druckzylinder 17 derart verschoben, dass die Werkstücke von den Schleifscheiben abgehoben werden.
Das zu bearbeitende Werkstück wird in denjenigen Halter 12 eingesetzt, der sich vor der Vorschleifscheibe 3 befindet. Zum Erleichtern des Einsetzens kann der Halter 12 mit dem Griff 10 nach oben verschwenkt werden. Nach dem Einsetzen des Werkstückes wird der Halter 12 in seine Arbeitsstellung zurückverschwenkt. In dieser Stellung wird der Griff 10 durch eine nicht gezeichnete Rasterung gehalten.
Im anderen Halter 12 befindet sich ein zuvor von der Vorschleifscheibe 3 bearbeitetes Werkstück. Mit Hilfe des Druckzylinders 17 werden die beiden Werkstücke an die beiden Schleifscheiben gepresst. Die Vorrichtung 18 sorgt dafür, dass die Werkstücke auf den Schleifscheiben hin und her bewegt werden.
Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Mittelpunkte der Schwenkbewegungen der Werkstücke auf einer die Mittelpunkte der Schleifscheiben verbindenden Geraden liegen.
Dadurch wird erreicht, dass die Schleifscheiben tatsächlich gleichmässig abgenützt werden, weil die Werkstücke auf den Randteilen der Schleifscheiben pro Schwingung des Trägers 8 länger verweilen als an jenen Stellen der Schleifscheiben, die näher bei deren Zentrum liegen. Da für das Vorschleifen normalerweise weniger Zeit benötigt wird als für das Nachschleifen, wird die Vorschleifscheibe 3 nach Beenden des Vorschleifens in axialer Richtung zurückbewegt, so dass sie das Werkstück nicht mehr berührt. Nach dem Beenden des Nachschleifvorganges wird der Träger 8 mit Bezug auf die Fig. 1 durch den Druckzylinder 17 nach links bewegt, so dass auch das fertig nachgeschliffene Werkstück von der Nachschleifscheibe 14 abgehoben wird.
Alsdann wird durch die Kupplung 24 der Träger 8 um 1800 geschwenkt, so dass das eben vorgeschliffene Werkstück vor die Nachschleifscheibe 4 gelangt. Nach dem Verstellen des Griffes 10 kann das fertig bearbeitete Werkstück vom linken Halter 12 bequem herausgenommen und durch ein weiteres zu bearbeitendes Werkstück ersetzt werden.
Danach kann ein weiterer Zyklus des Schleifvorganges eingeleitet werden.
Die oben beschriebene Einrichtung ist gemäss den Fig. 2 und 3 in einem Gehäuse 27 untergebracht, das eine Einbuchtung 28 zum Unterstellen der Füsse der die Einrichtung bedienenden Person aufweist. Auf einer Tafel 29 sind fünf Bedienungsknöpfe 30 zum Aus- und Einschalten der nicht dargestellten Antriebsmotoren für die Schleifscheiben 3 und 4, der nicht dargestellten Magnetventile für den Betrieb des Druckzylinders 17 und die Kupplung 24, der Antriebsmotor 15 zum Drehen der Halter 12 und der Vorrichtung 18 zum Versetzen der Halter 12 in schwingende Bewegung angeordnet.
In den Fig. 4 bis 7 ist eine andere Einrichtung zum gleichzeitigen Schleifen von sechs Werkstücken dargestellt. Gemäss der Fig. 6 sind Schleifscheiben 31 und 32 zusammen mit ihren Antriebsmotoren, wovon nur einer 33 sichtbar ist, um je eine senkrecht zur Drehachse der Schleifscheiben angeordnete Achse 34 schwenkbar. In der Betriebsstellung drehen die Schleifschieben 31 und 32 in einer horizontalen Ebene.
Unterhalb der Schleifscheiben befindet sich ein runder Träger 35, der starr mit einer zweiteiligen Welle 36, 36' verbunden ist. In diesem Träger 35 sind drei Halter 37 mit je drei Vertiefungen 38 zur Aufnahme der Werkstücke drehbar gelagert, siehe Fig. 4. Der Träger 35 ist topfförmig und im Innern desselben sind Antriebsmotoren 39 zum Antrieb der Träger 37 über Zahnradgetriebe 40 vorgesehen. Die elektfl sche Energie wird diesen Antriebsmotoren 39 über nicht dargestellte, mit der Welle 36 verbundene Schleifkontakte zugeführt, und zwar so, dass jeweilen nur die beiden Elektromotoren, welche den Trägern 37 zugeordnet sind, die sich gerade unter den Schleifscheiben 31 bzw. 32 befinden, drehen.
Dadurch wird erreicht, dass die Werkstücke auf demjenigen Halter 37, der sich nicht unter den Schleifscheiben befindet, bequem ausgewechselt werden können.
Auf der Welle 36 ist eine Rasterscheibe 41 mit drei den drei Trägern 37 zugeordneten Einschnitten 42 aufgesetzt. In einen dieser Einschnitte 42 greift ein, beispielsweise durch einen Elektromagnet 43 betätigbaren Bolzen 44 ein. Mit Hilfe eines Druckölmotors 45 kann das Wellenstück 36 gegenüber dem Wellenstück 36' verdreht und damit erreicht werden, dass beispielsweise die im Halter 37 befindlichen Werkstücke von der Vorschleifscheibe 31 zur Nachschleifscheibe 32, die fertig geschliffene Werkstücke aus dem Arbeitsbereich der Nachschleifscheibe 32 und die neu zu bearbeitenden Werkstücke in den Arbeitsbereich der Vorschleifscheibe 31 gelangen.
Beim nicht dargestellten Ende des Wellenstückes 36' ist ein nicht gezeichneter Druckzylinder vorgesehen. Mit diesem werden einerseits die Träger 37 gegen die Schleifscheiben gepresst und anderseits diese Träger, genauer gesagt die Werkstücke, von den Schleifscheiben getrennt, d.h. abgesenkt.
Die Welle 36, der Träger 35, der Druckölmotor 45 und der nicht dargestellte Druckzylinder sind auf einem Schlitten 46 montiert, der auf zur Schleifebene parallel gerichteten Stangen 47 verschiebbar gelagert ist. Der Schlitten 46 ist über ein Gestänge 48 mit einer Vorrichtung 49 verbunden, siehe Fig. 5. Diese Vorrichtung versetzt den Schlitten und damit die Träger 37 in harmonische Schwingungen zum Zwecke, dass die Schleifscheiben 31 und 32 gleichmässig abgenützt werden.
Drei zu bearbeitende Werkstücke werden in die Vertiefungen 38 des Halters 37, der sich nicht im Arbeitsbereich einer der beiden Schleifscheiben 31 oder 32 befindet, gelegt.
Während dieser Zeit ist der Träger 35 mittels des nicht dargestellten Druckzylinders abgesenkt. Hierauf werden der Elektromagnet 44 und der Druckölmotor 45 eingeschaltet.
Dies hat zur Folge, dass die eben eingesetzen Werkstücke in den Arbeitsbereich der Vorschleifscheibe 31 gelangen.
Gleichzeitig sind die vorgeschliffenen Werkstücke in den Arbeitsbereich der Nachschleifscheibe 32 überführt und die fertig geschliffenen Werkstücke aus dem Arbeitsbereich der Nachschleifscheibe herausbewegt worden. Alsdann beginnen sich die den Schleifscheiben gegenüberliegenden Träger 37 zu drehen, die Vorrichtung 18 erteilt dem Schlitten 46 die oben erwähnte harmonische Bewegung und der nicht dargestellte Druckzylinder hebt die Träger 37 und damit die Werkstücke an, damit sie die Schleifscheiben touchieren. Da der Vorschleifvorgang eher beendet ist als der Nachschleifvorgang, wird die Vorschleifscheibe 31 vorzeitig durch Verschwenken um die Achse 36 durch nicht dargestellte Mittel von den vorgeschliffenen Werkstücken abgehoben.
Nachdem der Nachschleifvorgang durch die Schleifscheibe 32 ebenfalls beendet ist, wird der Träger 37 mittels dem nicht dargestellten Druckzylinder abgesenkt und eine weitere Drehung um 120C des Trägers 35 durch den Druckölmotor 35 eingeleitet, womit ein neuer Arbeitszyklus beginnt.
Die mit Bezug auf die Fig. 4 bis 7 beschriebene Einrichtung arbeitet sehr rationell, weil gleichzeitig drei Werkstücke vorgeschliffen und drei Werkstücke nachgeschliffen werden. Das Auswechseln der fertig bearbeiteten Werkstücke durch neue noch zu bearbeitende Werkstücke erfolgt während der Bearbeitung der übrigen in die Einrichtung eingesetzten Werkstücke. Die verschiedenen Bewegungsabläufe der Einrichtung sind vorzugsweise automatisch gesteuert, so dass sich die Bedienung der Einrichtung auf das Herausnehmen der bearbeiteten Werkstücke und das Einlegen der noch zu bearbeitenden Werkstücke beschränkt.