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Vorrichtung zum Spielausgleich in dem Antrieb für die Regelscheibe
von spitzenlosen Rundschleifmaschinen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Spielausgleich für die Regelscheibe von spitzenlosen Rundschleifmaschinen, bei der
die Regelscheibe von einem besonderen Motor über Riemenkette oder Schneckentrieb
angetrieben wird.
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Die Genauigkeit der geometrischen Form und Oberflächengestalt bei
dem in der Maschine bearbeiteten Werkstück hängt in hohem Maße von der Gleichförmigkeit
der Regelscheibendrehung ab. Während des Schleifens wirkt auf die Regelscheibe ein:
Drehmoment von veränderlicher Größe ein, abhängig von der Kraft, die jeweils für
die Werkstoffabnahme erforderlich ist. Wenn die Schleifscheibe nicht mit dem Werkstück
in Berührung ist, wirkt auf die Regelscheibe allein der Motor über den Schneckentrieb;
kommt dagegen die umlaufende Schleifscheibe mit dem Werkstück in Berührung und wirkt
mit einem gewissen Druck auf dieses ein, so muß die Regelscheibe, die mit geringerer
Umfangsgeschwindigkeit angetrieben ist als die Schleifscheibe, mitsamt ihrem Antrieb
ein Bremsmoment auf das Werkstück übertragen und so dessen Umfangsgeschwindigkeit
regeln. Beim Schruppschleifen hat die Regelscheibe die ganze Kraft zu bremsen, die
der Schleifscheibenmotor am Schleifscheibenumfang erzeugt, abzüglich dessen, was
durch die Reibung des Werkstücks gegen die Stützschiene verlorengeht. Beim Feinschleifen,
wenn die Schneidtiefe nach und nach geringer wird und beim schließlichen Ausschleifen
bis auf Null sinkt, ver mindert sich also die von der Regelscheibe aufzubringende
Gegenkraft, um schließlich praktisch zu verschwinden. Die gebräuchlichen Getriebe
zwischen der Regelscheibe und ihrem Motor haben durch den toten Gang bei Zahntrieb
ein Lagerspiel bzw. infolge der Elastizität von Riemenübertragungen eine unstarre
Kraftübertragung, was im Zusammenwirken mit dem erwähnten Drehmoment wechselt, während
des Arbeitsspiels der Maschine eine Überlagerung von Drehschwingungen und damit
ungleichförmige Umfangsgeschwindigkeit der Regelscheibe ergibt, weil abwechselnd
der Antriebsmotor über das unstarre Getriebe und die Schleifscheibe über das Werkstück
auf sie einwirken.
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Es ist nun für solche spitzenlose Rundschleifmaschinen, deren Regelscheibe
über eine Schnecke angetrieben ist, eine Vorrichtung zum Ausgleich des schädlichen
Spiels der Regelscheibe vorgeschlagen worden, wobei die Schneckenwelle in einer
Verstellbüchse exzentrisch zur Motorachse gelagert ist, so daß durch entsprechendes
Nachstellen dieser Büchse das Schneckenrad etwa tangential zur Schnecke an diese
so weit herangeführt werden kann, daß das schon durch den Verschleiß bedingte Lagerspiel
schwindet.
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Damit die eingestellte Regelscheibenmotordrehzahl die Umfangsgeschwindigkeit
der Regelscheibe und damit des Werkstückes bestimmen kann, auch wenn sich dieses
unter der Einwirkung der Schleifscheibe befindet, muß die Schneckensteigung so gering
sein, daß das Getriebe selbsthemmend ist; sonst wird der Regelscheibenmotor und
damit die Regelscheibe durch das vom Werkstück übertragene Drehmoment ungewollt
beschleunigt. Soll die Schleifscheibe mit einer für das Schleifen geeigneten Drehzahl
über ein selbsthemmendes Schneckengetriebe angetrieben werden, dann wird die Gleitgeschwindigkeit
zwischen der feingängigen Schnecke und dem Schneckenrad verhältnismäßig hoch mit
daraus sich ergebender lästiger Wärmeerzeugung.
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Um die Wärmeerzeugung in angemessenen Grenzen halten zu können, muß
aber bei dem Schneckentrieb ein gewisses Spiel vorhanden sein, damit Schmiermittel
zwischen Zähnen und Gewinde aufgenommen werden kann. Erhält der Schneckentrieb nach
dem erwähnten bekannten Vorschlag über die Verstellbüchse
eine solche
Vorspannung, daß er vollkommen spielfrei wird. dann ist die Wärmeableitung sehr
erschwert.
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Die Erfindung geht einen anderen Weg zum Spielausgleich der Regelscheibe.
Sie ist vor allem gekennzeichnet durch eine zusätzliche Antriebsvorrichtung. die
so angeordnet ist, daß sie auf die Regelscheibenspindel mit einem Drehmoment in
derselben Richtung einwirkt wie das Moment, das durch die Berührung der Schleifscheibe
mit dem Werkstück zustande kommt und das auch noch auf die Spindel einwirkt, wenn
der Druck der Schleifschreibe gegen das Werkstück abnimmt. Das schädliche Regelscheibenspiel
wird also nach der Erfindung dadurch aufgehoben, daß die Zahn- und Gewindeflanken,
die beim Regeln der Umfangsgeschwindigkeit zusammenwirken, in jedem Betriebszustand
von der zusätzlichen Antriebsvorrichtung im Sinne eines Gegeneinanderliegens beaufschlagt
sind. Die Toleranzen und das Spiel im Schneckentrieb haben daher keinen Einfluß
mehr auf den Gang der Regelscheibe und können genügend groß sein, um Platz für Schmiermittel
zu lassen. Auch gleiten beim erfindungsgemäßen Regelscheibentrieb immer nur die
einen Flanken der Zähne gegeneinander, während bei einem spielfreien Getriebe nach
dem erwähnten bekannten Vorschlag immer doppelseitiges Gleiten der Zähne vorhanden
sein muß, was den Verschleiß vergrößert und die Standzeit des Getriebes vermindert
sowie ein häufiges Nachstellen der Büchse erfordert.
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Der Verschleiß des bekannten Regelscheibenantriebs mit exzentrisch
gelagerter Welle ist auch dadurch vergrößert, daß das Eingriffsverhältnis zwischen
Schneckenradzähnen und Schneckengewinde bei jeder Umstellung der Büchse geändert
wird. Eine solche Umstellung der Exzenterbüchse führt zu punktförmiger Berührung
der aufeinander gleitenden Flanken, bis durch die entsprechende hohe Flächenpressung
die Flanken rasch verschlissen sind.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Spielausgleich ist zwangfrei.
Sie bedarf keiner Wartung, läßt ausreichende Lagerspiele für die Einbringung von
Schmiermittel und normale Fertigungstoleranzen sowie große Standzeiten zu, weil
der Verschleiß gering ist und sich auf die Ganggenauigkeit des Antriebs nicht auswirkt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
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Spitzenlose Rundschleifmaschinen sind so allgemein bekannt, daß in
den Zeichnungen nur die Teile dargestellt sind, die für die Darstellung der Erfindung
notwendig sind. Zeichnungen und Beschreibung beziehen sich auf eine Maschine, bei
der die Regelscheibe über ein Schneckengetriebe angetrieben wird. Es zeigt Fig.
1 den Längsschnitt durch die Regelscheibenspindel mit Lagerungen und Antrieb, Fig.2
eine Seitenansicht der spitzenlosen Schleifmaschine, gesehen in Pfeilrichtung, wobei
der Decke: über dem Motor weggenommen ist.
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Die Schleifscheibe ist mit 1 bezeichnet, die. Regelscheibe mit 2,
das Werkstück mit 3 und die Stütze, auf der sich das Werkstück während des Schleifens
befindet, mit 4. Die Bewegungsrichtungen der Scheiben und des Werkstückes sind mit
Pfeilen angegeben. Die Spindel der Regelscheibe ist mit 5 bezeichnet und ihre Lagerungen
mit 6. Ein Schneckengetriebe 7, 8 treibt bzw. bremst die Regelscheibenspindel. Die
Regelscheibenspindel wird außerdem durch einen zusätzlichen Motor angetrieben, dessen
Rotor 10 mit der Spindel 5 und dessen Stator 11 fest mit dem Gehäuse verbunden ist.
Der Pfeil am Rotor 10 gibt an, in welche Richtung das Drehmoment des Motors
wirkt.
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Auf Grund des vom Motor auf der Spindel erzeugten Drehmomentes werden
die Anliegeverhältnisse im Schneckengetriebe dieselben, ob die Maschine schneidet
oder nicht. Mit anderen Worten, die Anordnung ist so, daß die Antriebsvorrichtungen
der Regelscheibenspindel immer bremsend wirken. Hierdurch werden die schädlichen
Wirkungen des Spieles in den Antriebsvorrichtungen aufgehoben.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform
begrenzt, sondern es können auch andere Mittel und Anordnungen zur Anwendung kommen,
um die durch die Erfindung bezweckte Arbeitsweise zu erzielen. So kann z. B. statt
des Motors 10-11 ein normaler elektrischer Motor, eventuell mit einer Rutschkupplung
versehen, zur Anwendung kommen. Dieser könnte dann seitlich von der Spindel angebracht
und seine Kraft durch Riemen oder Kette auf die Spindel übertragen werden. Ebenso
können statt des Elektromotors hydraulisch oder pneumatisch betriebene Vorrichtungen
verwendet werden.
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Um unnötigen Verschleiß der Transmissionsteile durch die zusätzliche
Belastung, der sie durch die Anordnung ausgesetzt sind, zu vermeiden, ist gemäß
der Erfindung vorgesehen., daß die das Drehmoment erzeugende Vorrichtung in. der
Zeit, wo keine große Genauigkeit erforderlich ist, abgeschaltet werden kann. Ab-
und Einschaltung kann entweder von Hand oder automatisch erfolgen. Beispielsweise
kann Einschaltung beim sogenannten Durchschleifen vor dem die gewünschte Genauigkeit
erzeugenden Glattschleifen von Hand vorgenommen werden, und beim sogenannten Einstichschleifen
kann die Einschaltung automatisch erfolgen, wenn die Schleifscheibe mit dem Werkstück
in Berührung kommt oder wenn dieses sich seinem fertigen Maß nähert.