-
Maschine zum Balligschleifen Die Erfindung betrifft eine Maschine
zum Balligschleifen, d. h. eine Maschine, die es ermöglicht, einem zylindrischen
Körper, beispielsweise einer Kalanderwalze, in seiner Längsrichtung eine leicht
konvexe Umrißform zu geben.
-
Bei bekannten Maschinen zum Balligschleifen ist ein Schleifkopf vorgesehen,
der sich an einem feststehenden Profilteil in Form einer Schablone entlangbewegt,
um der Walze die gewünschte ballige Form zu geben. Die Länge dieser Schablone entspricht
derjenigen der Walze; aus diesem Grunde ist es sowohl schwierig als auch kostspielig,
eine solche Schablone anzufertigen.
-
Bei neueren Maschinen zum Balligschleifen ist die Verwendung einer
Schablone vermieden worden. Bei ihnen wird die Stellung des Schleifkopfes gegenüber
dem Werkstück durch ein drehbares Steuerungsteil bestimmt, das während des Schleifvorganges
in Abhängigkeit von der zwischen dem Schleifkopf und dem Werkstück in dessen Längsrichtung
stattfindenden Relativbewegung gesteuert wird. Bei solchen Maschinen wird die Balligkeit
gewöhnlich durch eine kippende Bewegung eines den Schleifkopf tragenden Tisches
hergestellt, der an einem Schlitten befestigt ist, der von Hand quer zu einem in
Längsrichtung der Maschine beweglichen Schlitten verstellt werden kann.
-
Der Betrieb mit Maschinen dieser Art macht insofern Schwierigkeiten,
als die zur Erzeugung- der Balligkeit erforderliche, quer gerichtete Bewegung des
Schleifkopfes nicht der Winkelbewegung desselben proportional ist. Infolgedessen
ist es schwierig, diese Maschinen auf eine bestimmte Balligkeit einzustellen.
-
Ferner sind Maschinen zum Balligschleifen bekannt, bei denen das Werkstück
in Längsrichtung bewegt wird, während der Schleifkopf in dieser Richtung unbeweglich
ist. Dagegen kann sich der Schleifkopf quer zur Längsachse des Maschinenbettes,
und zwar geradlinig, bewegen. Diese Maschinen enthalten -zwei geradlinig geführte
Schlitten, nämlich einen Schlitten, der den Schleifkopf trägt und durch eine selbsttätig
arbeitende Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von der zwischen dem Werkstück und
dem Schlitten stattfindenden Relativbewegung quer zum Werkstück bewegt wird, um
die gewünschte Balligkeit zu erzeugen, und einen zweiten Schlitten, einen Zwischenschlitten,
der den Schleifkopfschlitten trägt und durch eine von Hand zu betätigende Verstelleinrichtung
quer zur Längsachse des Maschinenbettes bewegt wird. Diese Maschine hat zwar den
Vorteil, daß der Schleifkopf zur Eizeugung der Balligkeit nicht auf einem Kreisbogen,
sondern geradlinig bewegt wird. Sie hat jedoch den Nachteil, daß die Verwendung
von zwei Schlitten infolge des unvermeidlichen Führungsspiels für die Schlitten
zu erhöhter Ungenauigkeit bei der Bildung der ballig gewölbten Form führt.
-
Diese Nachteile werden bei dem Erfindungsgegenstand dadurch vermieden,
daß der den Schleifkopf tragende Schlitten in an sich bekannter Weise auf einem
in Längsrichtung des Werkstückes bewegbaren Längsschlitten quer zur Werkstücklängsrichtung
geführt ist und die selbsttätig arbeitende Verstelleinrichtung an der von Hand zu
betätigenden Verstelleinrichtung angreift und diese mit dem Schleifkopf tragenden
Schlitten auf dem Längsschlitten bewegt.
-
Mit Hilfe der von Hand zu betätigenden Einrichtung läßt sich somit
der Schleifkopfschlitten unmittelbar quer zur Längsachse des Maschinenbettes bewegen,
während die ballig gewölbte Form des Werkstückes dadurch erzielt wird, daß die selbsttätig
arbeitende Einrichtung an der von Hand zu betätigenden Einrichtung angreift und
diese zusammen mit dem Schleifkopfschlitten quer zum Werkstück bewegt. Durch eine
solche Ausbildung wird somit erreicht, daß trotz der Verwendung von zwei Verstelleinrichtungen
ein einziger Schlitten genügt, daß also die Anordnung eines Zwischenschlittens vermieden
wird, und daß die Ungenauigkeiten bei der Erzeugung der Wölbung auf das geringstmögliche
Maß beschränkt werden.
Zwecks Einstellung des Hubes der selbsttätig
arbeitenden Einrichtung und damit des Schleifkopft' kann das Antriebsgetriebe der
selbsttätig arbeitenden Verstelleinrichtung eine Hubeinstellvorrichtung enthalten.
-
Wenn die Relativbewegung zwischen Schleifkopfschlitten und Werkstück
dadurch herbeigeführt wird, daß der Schleifkopfschlitten an einem in Längsrichtung
des Maschinenbettes beweglichen Träger angeordnet wird, so ist es zweckmäßig, die
selbsttätig arbeitende Verstelleinrichtung am Längsschlitten anzubringen und mit
einem Exzenter zu versehen, der in den Schlitz einer U-förmigen Führung eingreift,
die an der von Hand zu betätigenden Verstelleinrichtung befestigt ist.
-
Der Exzenter kann von einem in seiner Exzentrizität einstellbaren
Zapfen gebildet werden.
-
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Stirnansicht
der erfindungsgemäßen Schleifmaschine, teilweise geschnitten, Fig.2 in größerem
Maßstab einen Schnitt durch einen Teil der Anordnung nach Fig. 1, Fig. 3 eine Grundrißdarstellung
von Einzelheiten der in Fig. 1 und 2 veranschaulichten Maschine, Fig. 4 einen Teilschnitt
längs der Linie V-V in F ig. 3.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel ist ein Schlitten 101 auf den Führungen
eines Maschinenbettes 102 angeordnet. Unmittelbar auf dem Schlitten 101 ist ein
quer zur Werkstückachse gleitend beweglicher Schlitten 103 angeordnet. Der Schlitten
103 wiederum trägt einen Schleifkopf mit einer durch strichpunktierte Linien angedeuteten
Schleifscheibe 104. Der Schleifkopfschlitten 103 läßt sich gegenüber einem Verbindungsteil
105 mit Hilfe eines Handrades 106 und einer Vorschubspindel 107 verstellen.
Die Stellung des Verbindungsteils 105 gegenüber dem Maschinenbett 102, d. h. quer
zu dessen Längsachse, wird durch den Mechanismus zum Erzeugen einer jVölbung bestimmt.
Die Vorschubspindel 107 arbeitet mit zwei durch eine Feder getrennt gehaltenen Muttern
108 in dem Schlitten 103 zusammen. Die zwischen den Muttern 108 liegende Feder schaltet
den toten Gang zwischen der Vorschubspindel und dem Schlitten aus.
-
Der Mechanismus zum Erzeugen der Wölbung auf dem Werkstück ist in
einem an dem Schlitten 101 befestigten Gehäuse 109 untergebracht. Dieser Mechanismus,
dessen Einzelheiten aus Fig.2 hervorgehen, umfaßt einen Exzenter 110 mit veränderbarem
Hub, der in eine Lageröffnung in einem Gleitstück 111 eingreift, das in einer nach
unten weisenden Führung in Form eines Schlitzes in einem Bauteil gleitend beweglich
ist, das die Form eines umgekehrten U aufweißt; dieses mit 112 bezeichnete
feststehende Führungsstück ist an dem Verbindungsteil 105 befestigt. Die
Bauteile 111 und 112 (Fig. 1 und 2) können sich nur parallel zur Längsachse des
Maschinenbettes relativ zueinander bewegen. Die Drehbewegung des Exzenters verschiebt
somit den Verbindungsteil 105
und den Schleifkopfschlitten 103 gegenüber dem
Hauptschlitten 101. Somit bilden die Gewindeverbindung 107, 108 und Verbindungsteil
105 eine von Hand einstellbare Verbindung, über die der Schleifkopfschlitten 103
von dem Steuerelement bzw. Exzenter 110 betätigt wird.
-
Der Exzenter 110 ist an einen in Fig. 3 und 4 ersichtlichen Basisflansch
113 angearbeitet, der mittels Schrauben 114 an einem Schlitten 115 befestigt ist.
Die Fig. 1 und 4 zeigen diese Teile in senkrecht zueinander verlaufenden Schnitten.
Der Schlitten 115 läuft in einer schwalbenschwanzförmigen Führung eines Tisches,
der das Kopfstück 116 einer Welle 117 bildet. Die Stellung des Schlittens 115 gegenüber
dem Tisch 116 läßt sich mittels einer Mikrometerschraube 118 genau bestimmen; diese
Mikrometerschraube trägt an beiden Enden mit Skalenstrichen versehene Anlaufringe
119, und zum Ablesen der Skalen sind an den auf dem Tisch 116 angeordneten Lagerklötzen
120 Kennstriche vorgesehen. Eine Klemmleiste 121 ermöglicht es zusammen mit einer
Klemmschraube 122 (Fig.4), den Schlitten 115 in der gewünschten Stellung festzulegen.
Die Mikrometerschraube 118 trägt an beiden Enden Vierkante, die es ermöglichen,
die Schraube mit Hilfe eines Schlüssels zu drehen, nachdem man den Deckel 123 des
Gehäuses 109 abgenommen hat.
-
Die Welle 117 ist innerhalb des Gehäuses 109 in senkrechter Stellung
gelagert. Sie trägt in der Nähe ihres unteren Endes ein Schneckenrad 124, in das
eine Schnecke eingreift, die sich mittels eines Kupplungsknopfes 125 mit einem Ritzel
126 (Fig. 2) verbinden läßt, das in eine an dem Maschinenbett befestigte Zahnstange
127 eingreift. Die Kupplung kann eine Klauenkupplung üblicher Art sein. Wenn die
Kupplung eingerückt ist und der Hauptschlitten längs des Maschinenbettes mit Hilfe
einer (nicht dargestellten) Leitspindel bewegt wird, werden die Welle 117 und der
Exzenter 110 gedreht, so daß sich der Abstand der Schleifscheibe 104 von der Längsachse
des Werkstücks ändert.
-
Die in das Schneckenrad 124 eingreifende Schnecke sitzt auf der gleichen
Welle wie das Handrad 128. Wenn die mit Hilfe des Knopfes 125 betätigte Kupplung
ausgerückt ist, läßt sich der Exzenter 110 mit Hilfe des Handrades 128 frei drehen.
-
Der Tisch 116 trägt einen Zeiger 130, der mit einem Kennstrich an
dem Gehäuse 109 zusammenarbeitet. Wenn der Zeiger 130 auf den Kennstrich zeigt,
erstrecken sich die Schlittenführungen gemäß Fig. 3 und 4 quer zur Längsachse des
Maschinenbettes.
-
Bei der in Fig. 4 gezeigten Stellung des Schlittens 115 stößt das
innere Ende des Schlittens an dem benachbarten Lagerklotz 120 an. In dieser Stellung
ist der Exzenter 110 gegenüber dem Kopf 116 genau zentriert, und bei dieser Einstellung
schleift die Maschine das Werkstück ohne Rücksicht auf die Winkelstellung der Welle
117 zylindrisch. Zum Schleifen einer Wölbung wird der Schlitten 115 mit Hilfe der
Skalenteilung der Anlaufringe 119 so eingestellt, daß man den gewünschten Hub des
Exzenters erhält. Die Welle 117 wird mittels des Handrades 128 gedreht, bis der
Zeiger 130 auf die Kennmarke zeigt. Da die Führungen für den Schlitten
115 jetzt genau quer zur Längsrichtung des Maschinenbettes verlaufen, nimmt
der Exzenter seine äußerste Lage, z. B. seine äußere Totpunktlage, für die gewählte
Einstellung ein. Nunmehr bringt man den Hauptschlitten in eine Stellung, bei der
die Schleifscheibe demjenigen Querschnitt der Walze gegenübersteht, an dem der höchste
Punkt der Wölbung liegen soll; dieser Punkt liegt normalerweise in der Mitte der
zu schleifenden Walze. Dann rückt man die Kupplung ein, so daß sich die Bewegung
des Exzenters nach der Bewegung des Hauptschlittens 101 in Längsrichtung
des Maschinenbettes richtet. Schließlich bringt man den Hauptschlitten in eine Stellung,
bei der er demjenigen
Punkt auf der Walze gegenübersteht, an dem
der Schleifvorgang beginnen soll, stellt die gewünschte Schleiftiefe mit Hilfe des
Handrades 106 ein und setzt die Maschine in Betrieb.
-
Die zum Antreiben der Welle 117 dienende Schnecke und das zugehörige
Schneckenrad sind so ausgebildet, daß die Welle 117 eine halbe Umdrehung, d. h.
eine Drehung um 180°, ausführt, wenn der Hauptschlitten seine normale größte Bewegungsstrecke
zurücklegt, die der größten Länge einer auf der betreffenden Maschine noch zu schleifenden
Walze entspricht. Wenn man eine Walze von dieser Länge schleift, so entspricht die
erzeugte Wölbung, gemessen als Unterschied zwischen dem Radius der Walze an dem
in der Mitte liegenden höchsten Teil der Wölbung und dem Radius am Ende der Walze,
der Exzentrizität des Exzenters 110. Beim Schleifen kürzerer Walzen ergibt sich
für einen vollständigen Durchgang weniger als eine halbe Umdrehung der Welle 117.
In diesem Fall muß man die Exzentrizität des Exzenters 110 gemäß der gewünschten
Wölbung oder Balligkeit sowie gemäß der tatsächlichen Drehbewegung der Welle 117
berechnen, die sich ergibt. wenn sich die Schleifscheibe über die ganze Länge der
zu schleifenden Walze bewegt.
-
Zwar lassen sich die vorstehend beschriebenen Maschinen hauptsächlich
zum Schleifen von konvexen Umrißformen verwenden, doch kann man diese Maschinen
nach Vornahme geeigneter Einstellungen ebenso gut zum Schleifen von konkaven Umrißformen
benutzen, und die Patentansprüche sind daher so zu verstehen, daß sie auch für solche
erfindungsgemäßen Maschinen gelten, die zum Schleifen derartiger umgekehrter Umrißformen
dienen.