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Einrichtung zum selbsttätigen Kompensieren des durch einen voreinstellbaren
Abrichtbetrag bedingten Schleifscheibenschwundes Die Erfindung richtet sich auf
eine Einrichtung zum selbsttätigen Kompensieren des durch einen voreinstellbaren
Abrichtbetrag bedingten Schleifscheibenschwundes, bei der die Beistellspindel des
Schlitten durch ein Triebwerk um einen stufenlos einstellbaren Winkelbetrag verdrehbar
ist, der beispielsweise auf Grund eines Meßergebnisses um einen beim nächstfolgenden
Abrichtvorgang zur Wirkung kommenden Korrekturbetrag verändert werden kann.
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Es sind Einrichtungen zum selbsttätigen Kompensieren des Schleifscheibenschwundes
an Schleifmaschinen bzw. an Gewindeschleifmaschinen bekannt, bei welchen der Zustellbetrag
am Abrichtgerät und an der Kompensationseinrichtung über gleichwertige Klinkenschaltwerke
erfolgt. Es wird hierdurch bezweckt, den durch ein Klinkenschaltwerk auf das Abrichtgerät
gegebenen Zustellbetrag durch ein gleichwertiges, auf die Beistellspindel wirkendes
Klinkenschaltwerk wieder auszugleichen, wobei beide Schaltwerke auf gleiche Teilwege
eingestellt sind. Mit einer derartigen Einrichtung kann man den Schleifscheibenschwund
also nicht nur durch Nachstellen an dem vorhandenen Handbeistellrad ausgleichen,
sondern auch selbsttätig bei jedem Abrichtvorgang kompensieren, jedoch nur unter
stets gleichen Bedingungen. Da das tatsächliche Kompensationsergebnis noch von Faktoren,
nämlich von der Härte der Schleifscheibe, vom Zustand des Diamanten bzw. der Profilrolle,
von der Größe des Zustellbetrages und von der Rauhigkeit oder der Feinheit der abgerichteten
Schleifscheibenflächen abhängt. wird man den Kompensationsbetrag korrigieren müssen,
und diese Korrektur hat man durch entsprechende Nachstellung des Beistellschlittens
am Beistellhandrad vorgenommen. Die Gleichwertigkeit der beiden Schaltwerke wird
dadurch nicht berührt, so daß der Kompensationsweg der Beistellspindel auch für
den nachfolgenden Kompensationsvorgang unverändert bleibt.
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Bei einer anderen bekannten Kompensationseinrichtung hat man diesen
Nachteil zu beseitigen versucht und das Triebwerk, durch welches die Beistellspindel
des Schlittens zum Zwecke des Ausgleiches des Schleifscheibenschwundes verstellbar
ist, aus einer durch einen Kraftantrieb zwischen je einem festen und einem von Hand
stufenlos einstellbaren Endanschlag hin- und herdrehbaren Welle und einer diese
Welle zeitweise mit der Spindel verbindenden, freilaufartig wirkenden Magnetkupplung
ausgebildet, die mittels in den Endstellungen der hin- und herdrehbaren Welle ansprechender
Kontakte schaltbar ist. Durch den einen von Hand stufenlos einstellbaren Endanschlag
ist es an sich möglich, den Kompensationsbetrag um einen Korrekturbetrag zu verändern,
um sonstige Faktoren, die das Kompensationsergebnis beeinflussen, berücksichtigen
zu können. Da aber der vorhandene, stufenlos einstellbare Endanschlag aus einer
Anschlagschraube besteht, die zu einem verschwenkbaren Arm der Beistellspindel linear
verstellbar ist, läßt sich die Korrektur der Einstellung nur durch mehrere versuchsweise
Einstellungen und entsprechende Messungen erreichen.. Eine Einstellung des Korrekturbetrages
nach einer Skala ist bei dieser Vorrichtung weder vorgesehen noch möglich, da der
jeweilige Einstellbetrag vom Tangens des Winkels abhängt, so daß eine Einstellskala
mit gleichmäßiger Teilung gar nicht anbringbar wäre.
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Es ist aber erwünscht, den Kompensationsbetrag und den Abrichtbetrag
beide nach geeichten Skalen einstellen und bei der Einstellung des Kompensationsbetrages
eine etwaige Korrektur ebenfalls in einstellbaren Werten vornehmen zu können.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die Triebwerkswelle
einen Anschlagknaggen trägt und ein mit diesem zusammenwirkender, einstellbarer
Endanschlag über ein Schneckengetriebe sowie eine mit dessen Schnecke verbundene
Welle mittels einer gegenüber einer ortsfesten Skala verstellbaren Handhabe auf
einer Kreisbahn verstellbar, d. h. entsprechend dem vorgegebenen Abrichtbetrag auf
den gleichen bzw. korrigierten Kompensationsbetrag einstellbar ist. Da sich der
stufenlos einstellbare Endanschlag auf einer Kreisbahn bewegt, kann die Einstellung
nunmehr unabhängig
vom Verstellwinkel nach einer eine gleichmäßige
'Peilung aufweisenden Skala erfolgen, wobei die Einstellung des verstellbaren Endanschlages
durch die starke Untersetzung des Schneckengetriebes sehr genau wird. Der in der
Größenordnung von hundertstel Millimeter liegende Korrekturbetrag läßt sich an Hand
der vorgenommenen Messung im positiven oder negativen Sinne durch entsprechende
skalenmäßige Einstellung des Kompensationswerkes berücksichtigen und übereinstimmend
mit dem Meßergebnis einstellen. Da man am Werkstück in mehreren Hin- und Hergängen
bis auf Fertigmaß schleift, kann meist schon beim zweiten Schleifdurchgang der eingestellte
Abrichtbetrag genau kompensiert werden, so daß man als Endergebnis fehlerfrei geschliffene
Werkstücke erhält.
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Für Gewindeschleifmaschinen ist diese Einrichtung von besonderem Vorteil,
da beim Schleifen von Genauigkeitsgewinden engste Toleranzen vorgeschrieben sind.
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Für die Genauigkeit der an der Skala einstellbaren Korrektur ist eine
möglichst stoßfreie Betätigung des Kompensationsgetriebes vorteilhaft. Hierfür dient
nach einem weiteren Merkmal der Erfindung an Stelle des bekannten, mit Hubmagnet
arbeitenden Triebwerkes, das einen hydraulischen Dämpfer zur Stoßminderung benötigt,
ein hydraulisch arbeitendes und die Umschaltung des Knaggenantriebes bewirkendes
Getriebe, bei welchem der Anschlagknaggen von einem hydraulischen Kolbengetriebe
in beiden Drehsinnen antreibbar, und durch den beim Beaufschlagen eines der Anschläge
im Druckmittel des Kolbengetriebes einsetzenden Druckanstieg die Umschaltung des
Knaggenantriebes über Druckschalter mit elektrischen Kontakten bewirkbar ist. Diese
hydraulische Verstellvnrrichtung für den Anschlagknaggen arbeitet von sich aus stoßfrei
und ermöglicht es ferner, die elektrischen Kontakte, welche die Umschaltung von
Vorauf Rücklauf und umgekehrt steuern, nicht - wie bekannt - als Teil einer Relaiskette,
sondern direkt durch die an den Hubenden auftretende Drucksteigerung zu betätigen,
wodurch die Steuerung wesentlich einfacher und betriebssicherer wird und für die
Nachstellung kleinster Korrekturbeträge geeignet ist. Die beiden Endanschläge des
Anschlagknaggens erfüllen einerseits den Zweck, den Kompensationsweg genau zu begrenzen,
andererseits dienen sie für die Einleitung des Umschaltvorganges unter Ausnutzung
der im hydraulischen System auftretenden Drucksteigerung.
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Eitle zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die Druckschalter
in je einer zum Zylinder des Kolbengetriebes führenden Leitung angeordnet sind,
wobei der eine Druckschalter über Kontakte eines durch ihn gesteuerten Relais das
Lösen der elektromagnetischen Kupplung des Anschlagknaggens und das Wiedereinschalten
der Beistellkupplung sowie über einen eigenen Kontakt die Verstellung eines Steuerventils
und die Umschaltung des Druckmittels auf Rücklauf des Kolbens bewirkt, und der andere
Druckschalter über Kontakte eines durch ihn gesteuerten zweiten Relais einen bisher
eingeschalteten Hubmagneten eines Einschaltventils ausschaltet, wodurch das Einschaltventil
auf freien Ablauf des Druckmittels verstellt wird. Dabei können die Ruhekontakte
der beiden Druckschalter vorteilhaft in den beiden voneinander unabhängigen Haltestromkreisen
der beiden Relais liegen.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.
Es zeigt Fig.1 ein Gesamtschema der Kompensationseinrichtung und Fig. 2 einen Schnitt
in Richtung A-A der Fig. 1 mit den Kompensationsanschlägen in Ansicht.
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Die ein Gewindeprofil aufweisende Schleifscheibe 1 ist zum Gewindeschleifen
am Werkstück 2 mit diesem im Schleifeingriff. In der gezeichneten Stellung ist die
Schleifscheibe vom Werkstück abgehoben. Sie befindet sich in der Stellung zum Abrichten
durch den Abrichter 3, dessen Abziehdiamant 4 eine dem Gewindeprofil der Schleifscheibe
1 entsprechend gesteuerte Abziehbewegung entlang den Flanken des Gewindeprofils
ausführt. Diese Abrichter, gleichgültig, ob sie mit Abziehdiamanten oder Profilrollen
arbeiten, sind an sich bekannt und sind, da sie nicht zum Gegenstand der Erfindung
gehören, nicht näher beschrieben.
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Die Schleifscheibe 1 ist auf der Welle 5 befestigt, die im Beistellschlitten
6 gelagert ist und von einem (nicht dargestellten) Schleifmotor angetrieben wird.
Die Zustellbewegung des Beistellschlittens erfolgt durch die Beistellspindel 7,
mit der die mit dem Beistellschlitten verbundene Spindelmutter 8 im Eingriff ist,
die in der dargestellten Ausführungsform als Halbmutter dargestellt ist. Die Beistellspindel
ist in Lagern 9 gelagert und trägt das Zahnrad 10, das mit dem entsprechend dem
maximalen Beistellhub breiten Zahnrad 11 im Eingriff ist, das ein Teil des Beistellgetriebes
ist.
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Mit dem Zahnrad 11 kämmt das Zahnrad 12 und dieses mit dem Ritzel
13 der zahnlosen, elektromagnetischen Kupplung 14, dessen beweglicher Kupplungsteil
141 auf der Keilwelle 15 der Beistellwelle 16 verschiebbar ist. In der gezeichneten
Stellung ist die Kupplung 14, da sie in noch zu beschreibender Weise unter Spannung
steht, eingeschaltet, so daß mittels des Handrades 17 die als Beispiel angenommene
Handbeistellung der Schleifscheibe 1 durchführbar ist. Außer der Handbeistellung
ist meist noch eine selbsttätige Beistelleinrichtung vorhanden, die aber, da sie
nicht zur Erfindung gehört, der übersichtlichkeit der Zeichnung halber nicht dargestellt
ist. Es soll deshalb nur erwähnt werden, daß die Handbeistellung selbstverständlich
auch durch eine selbsttätige Beistellung bei entsprechender Umschaltung des Beistellgetriebes
ersetzt werden kann.
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Das Triebwerk für die Kompensationsbeistellung ist von dem Zahnrad
11 abgeleitet.
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Das Ritzel18 der zahnlosen, elektromagnetischen Kupplung 19 steht
mit dem Zahnrad 11 im Eingriff. Der Abtriebsteil 191 der Kupplung ist auf dem l#,eilwellenprofil
20 der Welle 21 verschiebbar, die das Ritzel 22 und den Anschlagknaggen 23 trägt.
Der Anschlagknaggen bewegt sich zwischen dem ortsfesten Anschlag 24 und dem einstellbaren
Anschlag 25, der auf der Stirnfläche eines Schneckenrades 26 angeordnet ist, mit
welchem die Schnecke 27 im Eingriff steht, die auf einer Welle 28 befestigt ist,
auf welcher die Handhabe 29 mit der Einstellskala 30 befestigt ist.
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Das Ritzel 22 kämmt mit der Zahnstange 31, die in Führungen 32 verschieblich
ist und mit einer Kolbenstange 33 eines Kolbens 34 in Verbindung steht, der in dem
Zylinder 35 angeordnet ist. Zu dem Zylinder führen Rohrleitungen 36 und 37. Das
für die Verstellbewegung des Kolbens benötigte Drucköl wird aus dem Pumpensumpf
38 durch die Pumpe 39 angesaugt und gelangt über das Einschaltventil 40, dessen
#. lehrfachkolben mit 41 bezeichnet ist, in dessen gestrichelter Stellung durch
die Leitung 42 in das Steuerventil 43 und bei der gezeichneten Stellung des Kolbens
44 in die Leitung 36 unter den Kolben 34. An die Leitung 36 sind der Druckschalter
45 und an die Leitung37 der Druckschalter 46 angeschlossen. Beide bestehen aus
einem
federbelasteten und in einem Zylinder beweglichen Kolben, der bei dem Druckschalter
45 den in der Ruhestellung geöffneten Kontakt 451 (Arbeitskontakt) und den in der
Ruhestellung geschlossenen Kontakt 452 (Ruhekontakt) und bei dem Druckschalter 46
den in der Ruhestellung geschlossenen Kontakt 461 (Ruhekontakt) betätigt.
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Mit dem Kolben 44 des Steuerventils ist der Anker 47 des Hubmagneten
48, der die Spulen 481 und 482 aufweist, verbunden. Mit dem Kolben 41 des Einschaltventils
40 ist der Anker 49 des Hubmagneten 50 (dessen Spule mit 501 bezeichnet ist) verbunden,
wobei der Kolben 41 unter der Wirkung der Rückstellfeder 51 steht, die ihn in die
mit vollen Linien gezeichnete Stellung entgegen der Wirkung des Hubmagneten 50 zieht.
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In der gestrichelten Stellung des Steuerkolbens 44, also bei betätigtem
Hubmagneten 48, erfolgt die Umschaltung des von der Pumpe 39 geförderten Druckmittels
in die Leitung 37, so daß der Kolben aus seiner gestrichelten, oberen Endlage, die
durch den Anschlag 25 bedingt ist, seine Bewegung umkehrt, bis der Anschlagknaggen
23 den ortsfesten Anschlag 24 beaufschlagt, wenn der Kolben 34 seine voll gezeichnete,
untere Stellung wieder einnimmt.
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Der elektrische Teil der Einrichtung besteht aus dem von Hand oder
von der Automatik der Maschine her betätigharen Schalter 52 mit den Einschaltekontakten
521, 522 und 523. Der Schalter 52 gibt nur einen Befehlsimpuls ung geht nach
dem kurzzeitigen Betätigen durch eine (nicht dargestellte) Rückstellfeder wieder
in die gezeichnete Stellung zurück. Ferner sind zwei Relais 53 und 54 vorhanden.
Das Relais 53 hält sich nach dem Einschalten durch den Kontakt 522 über seinen dann
geschlossenen Kontakt 531 und über den geschlossenen Kontakt 461, die durch die
Leitungen 55 miteinander verbunden sind. Der die Spule 501 des Hubmagneten einschaltende
Arbeitskontakt ist mit 53'-' bezeichnet. Er liegt mit dieser in der Leitung 56.
Das zweite Relais 54 hält sich nach dem Einschalten durch den Kontakt 523 über seinen
eigenen, dann geschlossenen Kontakt 541, der mit dem Ruhekontakt 45? über
die Leitung 57 in Reihe geschaltet ist und am Netz 58 liegt. Gleichzeitig mit dem
Kontakt 541 wird der mit diesem mechanisch verbundene Arbeitskontakt 54?
geschlossen
und außerdem der Ruhekontakt 543 geöffnet. Der geschlossene Arbeitskontakt 542 schaltet
über die Leitung 59 die elektromagnetische Kupplung 19 ein. Der geöffnete Kontakt
543 löst die Beistellkupplung 14, die in der Leitung 60 liegt. Beide Kupplungen
liegen an einer Gleichstromleitung 61.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Wird der Schalter 52 unter Schließung
seiner Arbeitskontakte 521, 52" und 523 betätigt, so liegt über den geschlossenen
Kontakt 521 die linke Magnetspule 481 des Hubmagneten 48 an der Gleichstromleitung
61, und der Anker 47 mit dem mit ihm verbundenen Steuerkolben 44 verbleibt in der
voll gezeichneten Stellung. Durch den geschlossenen Kontakt 522 wird das Relais
53 und durch den geschlossenen Kontakt 523 das Relais 54 an das Netz 58 gelegt.
Die beiden Relais sprechen an und halten sich über ihre dann geschlossenen Haltekontakte
531 bzw. 541. Die Kontaktbrücke beider Relais bewegt sich beim Ansprechen derselben
in der eingezeichneten Pfeilrichtung. Durch den geschlossenen Kontakt 532 wird die
Spule 501 des Hubmagneten 50 an die Gleichstromleitung 61 gelegt. Der Hubmagnet
spricht an und bringt den mit ihm verbundenen Stufenkolben 41 entgegen der Kraft
der Rückstellfeder51, deren Rückstellkraft in Pfeilrichtung erfolgt, in die gestrichelt
gezeichnete Stellung. Durch Öffnen des Ruhekontaktes 543 wird die elektromagnetische
Kupplung 14 von der Gleichstromspannung 61 abgeschaltet, so daß die Kupplung gelöst
ist, und durch das Schließen des Arbeitskontaktes 542 wird die in dem Kompensationstrieb
liegende Kupplung 19 an Spannung gelegt und zieht an. Wenn nun das durch die Pumpe
39 geförderte Drucköl in die Leitung 36 unter den Kolben 34 einströmt, erfolgt über
die Zahnstange 31 und das Ritzel 22 bei eingeschalteter Kupplung 19 die Kompensationsbeistellbewegung
des Beistellschlittens 6 in Richtung auf das Werkstück zu, womit der durch das Abrichten
hervorgebrachte Schleifscheibenschwund kompensiert wird. Die Größe dieser Bewegung
ist von dem Weg des Kolbens 34 abhängig, der durch den festen Anschlag 24 und den
einstellbaren Anschlag 25 im Kompensationstriebwerk begrenzt ist. In der voll ausgezeichneten
Ausgangsstellung des Kolbens und des Anschlagknaggens nimmt der Kolben seine untere
Endlage ein. Er bewegt sich nunmehr durch das Druckmittel in die gestrichelt gezeichnete
Endstellung, in der der Anschlagknaggen 23 den auf den Kompensationsbetrag eingestellten
Gegenanschlag 25 beaufschlagt. Das soll in der gestrichelt gezeichneten Stellung
des Kolbens der Fall sein. Das durch die Leitung 36 weiter zuströmende Druckmittel
veranlaßt eine Drucksteigerung in der Leitung, die auf den Druckschalter 45 wirkt,
dessen Arbeitskontakt 451 schließt und dessen Ruhekontakt 452 öffnet. Durch den
geöffneten Ruhekontakt, der im Haltestromkreis 57 des Relais 54 liegt, fällt dieses
Relais ab, so daß dessen Kontakte 541, 542 und 543 die gezeichnete Stellung wieder
einnehmen. Dadurch wird der Stromkreis 59 für die Kupplung 19 im Kompensationstriebwerk
durch den Kontakt 542 geöffnet und der Stromkreis 60 für die Beistellkupplung 14
durch den Kontakt 543 wieder geschlossen. Die Beistellung am Handrad 17 ist somit
wieder vorbereitet und das Kompensationstriebwerk von der Beistellspindel 7 abgeschaltet.
Wenn nun durch den geschlossenen Arbeitskontakt 451 des Druckschalters 45 die rechte
Spule 482 Spannung erhält und der Steuerkolben 44 in die gestrichelte Stellung bewegt
wird und dadurch das Druckmittel von der Leitung 36 auf die Leitung 37 umgeschaltet
wird, so wirkt sich die jetzt einsetzende Rücklaufbewegung des Kolbens 34 nicht
mehr auf die eingenommene kompensierte Stellung der Schleifscheibe aus. Das Triebwerk
bewegt sich in die Ausgangsstellung zurück, die erreicht ist, wenn der Anschlagknaggen
23 den ortsfesten Anschlag 24 beaufschlagt. Dann ist der Kolben 34 wieder in seiner
voll ausgezeichneten, unteren Endstellung, und der dann einsetzende, neue Druckmittelanstieg
in der Leitung 37 betätigt den Druckschalter 46, der seinen Ruhekontakt 461 öffnet,
der in dem Haltestromkreis 55 des Relais 53 liegt. Das Relais 53 fällt ab, und seine
Kontakte 531 und 532 stehen wieder in der gezeichneten Stellung, in der durch den
geöffneten Kontakt 532 der Hubmagnet 50 stromlos geworden ist, so daß der Kolben
41 durch die Feder 51 in die linke Endlage bewegt wird, in der die Pumpe 39 auf
freien Abfluß fördert. Damit ist ein Kompensationsvorgang beendet. Wenn die Schleifscheibe
erneut abgerichtet wird, wird der Schalter 52 erneut betätigt. Mit dem Schalter52
kann über weitere (nicht gezeichnete) Kontakte der Abrichter 3 in Tätigkeit gesetzt
werden. Es ist aber auch möglich, das Kommando »Abrichten« durch einen gesonderten
Befehlsschalter getrennt von dem Kommando »Kompensieren« zu geben.