DE1278875B

DE1278875B - Aufnahme- und Spannvorrichtung fuer Schleifmaschinen

Info

Publication number: DE1278875B
Application number: DEL40541A
Authority: DE
Inventors: Harold Edward Balsiger
Original assignee: Landis Tool Co
Current assignee: Landis Tool Co
Priority date: 1960-12-02
Filing date: 1961-11-24
Publication date: 1968-09-26
Also published as: GB967085A; FR1307039A; CH376790A; US3132454A; NL271856A

Description

Aufnahme- und Spannvorrichtung für Schleifmaschinen Die Erfindung betrifft eine Aufnahme- und Spannvorrichtung für Schleifmaschinen zum Außenschleifen ringförmiger Werkstücke, die stirnseits an eine Planscheibe angedrückt sind und an zwei auf dessen Umfang voneinander entfernt liegenden Stellen an Werkstückstützflächen aufliegen, mit einem drehbar gelagerten, ein Werkstück gegen die Planscheibe der Schleifmaschine stirnseits haltenden und zentrierenden Dorn, der schwimmend in einer feststehenden Büchse mit Anschlagfläche angeordnet ist und an seinem der Planscheibe abgewandten Ende einen Flansch aufweist, wobei der Dorn samt Flansch durch ein Druckmedium während des Schleifvorgangs gegen das Werkstück gedrückt wird.
Es ist bereits eine Aufnahme- und Spannvorrichtung bekannt, bei der der radiale Versatz des Werkstücks durch das Verschwenken eines Kolbens um sein ballig ausgeführtes Ende ermöglicht wird. Diese bekannte Aufnahme- und Spannvorrichtung hat den Nachteil, daß bei der Unterbrechung der Druckmittelzufuhr zum Zweck des Werkstückwechsels ein nicht lagefixierender Zustand der Aufnahme- und Spannteile auftritt, der zu Fehlausrichtungen des Werkstücks führen. kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil der bekannten Vorrichtung zu beseitigen, also eine Aufnahme- und Spannvorrichtung zu schaffen, bei der eine genaue Lagefixierung des jeweiligen Werkstücks in reproduzierbarer Folge durch genaue Zentrierung über einen Dorn erfolgt.
Dazu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Flansch des Dorns an einer durch Federdruck verschiebbaren Büchse anliegt und für den Schleifvorgang durch das Druckmedium von der Büchse trennbar ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anschlagfläche der feststehenden Büchse für den Flansch des Dorns zum Zentrieren des Dorns konisch gestaltet ist. Schließlich ist dazu erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Dorn eine Hülse umfaßt, die zur Anlage an dem auf dem Dorn zentrierten Werkstück an dessen der Planscheibe gegenüberliegenden Stirnfläche zum Andrücken des Werkstücks an die Planscheibe vorgesehen ist.
Durch die erfindungsgemäße Aufnahme- und Spannvorrichtung wird dafür gesorgt, daß eine einwandfreie Lagefixierung des jeweiligen Werkstücks n reproduzierbarer Folge gewährleistet ist.
Die Erfindung ist im nachfolgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnun-;en ist F i g.1 ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Aufnahme- und Spannvorrichtung, wobei ein Werkstück eingespannt ist und die Schleifscheibe sich in der Arbeitsstellung befindet, F i g. 2 eine Einzelheit im Schnitt, aus der die relativen Lagen der Schleifscheibe, des eingespannten Werkstücks und eines Teils der Spannvorrichtung zueinander zu ersehen sind, F i g. 3 ein Schnitt im vergrößerten Maßstab, der Einzelheiten der erfindungsgemäßen Aufnahme- und Spannvorrichtung zeigt, und F i g. 4 eine schematische Darstellung der Lage eines am Werkstück angreifenden Halteteils im geschliffenen und ungeschliffenen Zustand des Werkstücks.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse 15 mit einem konischen Ende 16, das in einer konischen Bohrung 17 in einem Einlegehebel 10 sitzt. Ferner umfaßt das Gehäuse 15 einen Gewindeansatz 20, der in den Hebel 10 eingeschraubt ist. Hinter dem Gewindeansatz 20 befindet sich ein Anschlußstück 25, durch das ein Druckmedium in die Durchgangsbohrung 30 und- durch diese in das Gehäuse 15 geleitet wird. Das Gehäuse 15 ist mit einer Ausdrehung 31 versehen, in der eine Büchse 32 mit einem konischen Ansatz und Anschlagfläche 33 am vorderen Ende eingesetzt ist. In der Büchse 32 sitzt ein Zylinder 40, in dem ein Kolben 41 verschiebbar eingesetzt ist. Der Kolben 41 ist mit einer Ausdrehung 42 versehen. In dieser befindet sich eine Druckfeder 43, von der ein Ende am Boden der Ausdrehung 42 und das andere Ende an einem Teil 45 des Zylinders 40 anliegt. Der Kolben 41 umfaßt ein Buchsenteil 50, das größer als sein offenes Lüde ist, jedoch einen etwas kleineren Durchmesser als den Innendurchmesser der Büchse 32 hat.
Eine Drosselbohrung 46 im Teil 45 des Zylinders 40 gestattet das Einströmen des Druckmediums, das von der Durchgangsbohrung 30 kommt, in die Ausdrehung 42 im Kolben 41. Durch eine größere Durchgangsbohrung 47 im Buchsenteil 50 des Kolbens 41 kann das Druckmedium wieder aus- dem Kolben 41 austreten.
Der das Werkstück aufnehmende Dorn 60 ist ein Kolben mit einem äußeren Ende 61; dessen Durchmesser etwas kleiner -als der Innendurchmesser- des Werkstücks 70 ist, und mit einem konischen Flansch 71, der so aüsgebildet ist, däß er sich an die Arischlagftäche 33 des konischen Ansatzes der Büchse 32 anpaßt, um den Dorn 60 mit dem Werkstück auszuzentrieren, das von einer Werkstückzuführungsrutsche kommt. Im konischen Flansch 71 ist eine Ausdrehung 72 vorgesehen, die mit einer Seite der Büchse 50 des Kolbens 41 eine Kammer bildet. Das durch die Durchgangsbohrung 47 kommende Druckmedium hebt den Dorn 60 vom Kolben 41 ab, indem sie ihn nach rechts gegen die Federkraft der Druckfeder 43 schiebt und den Dorn ohne den Reibungswiderstand des Kolbens frei mit dem Werkstück umlaufen läßt.
Eine -auf dem Dorn 60 verschiebbare Hülse 80 drückt das Werkstück gegen eine Planscheibe 75. Zwei im axialen Abstand zueinander angeordnete Flansche 81 bilden eine Ringnut 82, mittels der die Hülse 80 in Längsrichtung nach beiden Seiten bewegt werden kann, um das Werkstück 70 vom Dorn 60 abstreifen zu können. Der Flansch am hinteren Ende der Hülse 80 ist freigedreht, so daß nur ein ringförmiger Ansatz 83 in Anlage an die Stirnfläche des Flansches 71 des Dorns 60 gelangt. Am Gehäuse 15 ist eine Werkstückaufnahmd 90 (F i g. 4) angeordnet, die mit einem geeigneten Winkel zueinander stehende Prismenflächen 91 und 92 zur Anlage des Werkstücks aufweist. In F i g. 4 stellt der mit 70 be= zeichnete Kreis das entsprechende Werkstück im Rohmaß mit dem Mittelpunkt 70 c dar, und .ein kleinerer strichpunktierter Kreis, der mit 73 bezeichnet ist, stellt ein geschliffenes Werkstück mit dem Mittelpunkt 73.c dar. Die Drehachse der Planscheibe 75 ist mit 75 e bezeichnet. Die Relativlage der Mittelpunkte zueinander gibt die Bewegungsrichtung des Werkstücks in der Werkstückaufnahme 90 bei der Verringerung des Außendurchmessers an. In F i g. 3 ist die entsprechendd Bewegung der Hülse 80, des Dorns 60 und des Flansches 71 durch die strichpunktierten Linien angedeutet. Die Einrichtung zum Abstreifen eines Werkstücks 70 vom vorderen Ende des Dorns 60 umfaßt eine Platte 100 mit einem daran befindlichen Gabelstück 101, das in die Ringnut 82 der Hülse 80 eingreift. Die Plätte 100 ist mit eineng Stößel 105 verbuttd'eü, der in einer Büchse 106 in! Einlegehebel 10 gleitbar gelagert ist, Auf ihm sitzt ein Stellring 107, der den Weg des Stößels in der Büchse 106 begrenzt, Arie gegenüberliegenden Ende weist der Stößel 105 einen Kopf 108 auf. Eine Druckfeder 109 auf dem Stößel drückt mit einem Ende gegen die Büchse 106 und mit dem anderen Ende gegen den Kopf 108. Der Stößel 105 wird beispielsweise durch einen Nocken betätigt, der in Anlage an den Kopf 108 gelangt. Am Kopf kann in der Schaltstellung ein Signalgeber 110 vorgesehen sein, beispielsweise ein Endschalter, eine Luftdüse od. dgl. Dieser Signalgeber hat die Aufgabe, den Vorschub der Schleifscheibe 120 zu verhindern, wenn sich der Einlegehebel 10 in der unteren Stellung befindet, kein Werkstück eingespannt ist und die Hülse 80 im Bewegungsbereich der Schleifscheibe liegt.
Befindet sich die Hülse in ihrer linken Stellung, bei der eine Abstreifung des Werkstücks erfolgt, wird -für eine Führung. der Platte 100 mittels einer Führungsstange 115 und des Einlegehebels 10 gesorgt. Die Führungsstange 115 läuft in einem Schlitz 116 in der Platte 100.
Bein Schwenken des Einlegehebels 10 nach unten zur Heranführung des Werkstücks 70 an die Planscheite 75 drückt die Druckfeder 43 den Kolben 41 gegen den Flansch ein Dorn 60. Der Flansch 71 schiebt sich in den konischen Ansatz 33 der Büchse 32, Befinden sich die Flächen der Artsätze 71 und 33 in enger Berührung miteinander, so ist der Dorn 60 mit einem in einer Zuführungsrutsche befindlichen Werkstück genau axial fluchtend ausgerichtet, kann es erfassen und an die Planscheibe heranführen. Erreicht der Einlegehebel 10 seine Arbeitsstellung, wird durch eine geeignete Steuerurig dafür gesorgt; daß das Druckmedium über eine Zuführungsleitung 24 in das Anschlüßstück 25 und von dort zur Durchgangsbohrung 30 im Gehäuse 15 gelangt. Das Druckmedium dtückt die Büchse 32 räch links. Der Kolben 41 wird dabei an einer Bewegung zusammen mit der Büchse 32 durch die Hülse 80 auf dem Dorn 60 gehindert, die das Werkstück 70 gegen die Planseheibe 75 drückt. Infolge der Bewegung der Büchse 32 trennen sich die konische Anschlagfläche 33 inid der konische Flafisch 71. Gleichzeitig strömt das Druckmedium aus der Durchgangsbohrung 30 durch die Drosselbohrung 46 in die Ausdrehung 42 im Kolben 41 und weiter durch die Durchgangsbohrung 47 rin Kolben 41 in die .zwischen dem Flanschteil 50 des Kolbens 41 und der Ausdrehung 72 im konische Flansch 71 des Dorns 60 gebildete Kammer. Dieser Druck bewirkt eine Bewegurig des Kolbens 41 nach rechts und sorgt für ein Abheben des Kolbens 41 vom Flansch 71. Das fließende Medium, bei dem es sich vorzugsweise um Luft handelt, bildet zwischen diesen beiden Teilen ein Lagerkissen, das die fast reibungslose Drehung des Dorns 60 mit dem Werkstück 80 ermöglicht. Der Rauire zwischen den konisehen Flächen des Ansatzes 33 und des Flansches 71 läßt eine radiale Bewegung des Dorns 60 zu, so daß dieser dem sich verringernden Durchmesser des Werkstücks folgen kann.
Der auf den Kolben 41 wirkende Druck kann gleichzeilig auch dazu benützt werden, einen Druckschalter zu betätigen, mittels ddssen die Schleifscheite 120 zum Schleifen angestellt wird.
Durch die Druckverhältnisse in der Ausdrehung 72 gegenüber dem Flansch 71 ist dafür gesorgt, daß sich die züsamnienwitkenden Flächen des Flansches 71 und des Büchsenteils 50 voneinander abheben. Zwischen den zusammenwirkenden Flächen tritt ein Drudk auf; der zwischen dem in der Ausdrehung 72 herrschenden und dem atmosphärischen Druck liegt. Außerhalb des Büchsenteils 50 des Kolbens 41 und des Flansches 71 am Dom 60 wirkt nur atmosphärischer Druck. Der auf dem größeren Teil des Flansches 71 lastende gleichförmige Druck dient als stabilisierende Kraft zum Zweck der Erhaltung eines gleichförmigen Abstands zwischen den genannten Flächen und hebt damit den Reibungswiderstand bei der Drehung des Dorns 60 und der Hülse 80 auf und erlaubt die Aufrechterhaltung einer konzentrischen Ausrichtung mit dem Werkstück.
Zwischen der Stirnfläche des Buchsenteils 50 des Kolbens 41 und der ringförmigen Berührungsfläche 74 am Flansch 71 entweicht das Druckmittel und erzeugt zwischen den Teilen 50 und 71 ein Strömungslager, das ein gemeinsames Drehen des Dorns 60 und der Hülse 80 zusammen mit dem Werkstück und eine seitliche Verschiebung längs der Stirnfläche des Buchsenteils 50 gestattet.

Claims

Patentansprüche: 1. Aufnahme- und Spannvorrichtung für Schleifmaschinen zum Außenschleifen ringförmiger Werkstücke, die stirnseits an eine Planscheibe angedrückt sind und an zwei auf dessen Umfang voneinander entfernt liegenden Stellen an Werkstückstützflächen aufliegen, mit einem drehbar gelagerten, ein Werkstück gegen die Planscheibe der Schleifmaschine stirnseits haltenden und zentrierenden Dorn, der schwimmend in einer feststehenden Büchse mit Anschlagfläche angeordnet ist und an seinem der Planscheibe abgewandten Ende einen Flansch aufweist, wobei der Dorn samt Flansch durch ein Druckmedium während des Schleifvorgangs gegen das Werkstück gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (71) des Dorns (60) an einer durch Federdruck (43) verschiebbaren Büchse (50) anliegt und für den Schleifvorgang durch das Druck-_ medium von der Büchse (50) trennbar ist.
2. Aufnahme- und Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagfläche (33) der feststehenden Büchse (32) für den Flansch (72) des Dorns (60) zum Zentrieren des Dorns konisch gestaltet ist.
3. Aufnahme- und Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (60) eine Hülse (80) umfaßt, die zur Anlage an dem auf dem Dorn (60) zentrierten Werkstück (70) an dessen der Planscheibe (75) gegenüberliegenden Stirnfläche zum Andrücken des Werkstücks an die Planscheibe (75) vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr.1235109, 1235170; USA.-Patentschriften Nr. 2 715 304, 2 754 641, 2874518.