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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Feinzustellen des auf
dem Schleifschlitten angeordneten Schleifspindelträgers von Schleifmaschinen, der
sich auf einem durch einen Exzenter verschwenkbaren Kipphebel abstützt und durch
Verdrehung des Exzenters um eine parallel zur Schleifspindelachse verlaufende Achse
kippbar und damit gegen das Werkstück zustellbar ist.
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Beim Feinzustellen von Werkzeugen gegen Werkstücke, insbesondere zum
Feinzustellen von Schleifscheiben für die Feinstbearbeitung, liegt ein wesentliches
Problem darin, daß bei den z. B. bei anderen spangebenden Werkzeugmaschinen bekannten
Anordnungen zum Feinzustellen z. B. mittels Schleifschlitten bei kleinsten Anstellwegen
eine Gleithemmung auftritt, die erst bei einem größeren Kraftaufwand überwunden
wird, bis die Gleitbewegung eintritt. Durch den erhhöten Kraftaufwand wird aber
die Feinzustellung sehr schwierig, da zur überwindung der Haftreibung häufig nur
eine Strecke zugestellt werden kann, die größer ist als die bei der Feinzustellung
der Werkzeuge verlangte Strecke, insbesondere bei Schleifscheiben in der Feinbearbeitung.
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Dieses Problem wird bei einer bekannten Einrichtung zum Feinzustellen
des Schleifspindelträgers von Schleifmaschinen dadurch gelöst, daß der Schleifspindelträger
gegen den Schleifschlitten um eine rechtwinklig zur Anstellrichtung und in Abstand
von der Spindelachse liegende Schwenkachse schwenkbar ist und durch eine Spindel-
oder Keilanordnung um diese Achse die Schwenkbewegung formschlüssig durchgeführt
wird. Bei dieser Schwenkbewegung wird dadurch, daß die Schleifspindelachse in Abstand
von der Schwenkachse liegt, eine entsprechende Anstellbewegung der Spindelachse
und damit der Schleifscheibe durchgeführt. Da aber auch bei dieser bekannten Anordnung
z. B. durch die Reibung an der Schwenkachse und an dem Betätigungsorgan für die
Schwenkbewegung, z. B. dem Keil, eine Reibungshemmung auftritt, wird bei anderen
bekannten Anordnungen die Schwenkung nicht durch eine übliche Gleitschwenklagerung,
z. B. Schwenkzapfen, durchgeführt, sondern der Schleifspindelträger ist mit dem
Schleifschlitten über ein Federelement verbunden, welches durch die Zustellkraft
elastisch verformt wird, wenn der Schleifspindelträger die Schwenkbewegung durchführt.
Diese bekannten Anordnungen benutzen als Federelement jedoch in der Regel entsprechend
geschwächte Abschnitte des den Schleifspindelträger und den Schleifschlitten bildenden
Gehäuses, so daß bei diesen Anordnungen die Federkraft und die Schwenkachse nur
schwer eindeutig zu definieren ist. Außerdem sind diese Federabschnitte oder Federelemente
nur schwer herstellbar.
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Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Einrichtung
der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher ein genaues Feinzustellen der
Schleifscheibe unter gleichzeitiger Ausschaltung der Gleithemmung in der Lagerung
möglich ist, wobei eine sehr genaue Einstellbewegung durch eine eindeutig definierte
Schwenkachse und eine eindeutig definierte Schwenkkraft erfolgt.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Schleifspindelträger
in seiner Kipplagerung an dem Schleifschlitten über Blattfedern befestigt ist, die
zur Festlegung der Kippachse miteinander fluchtende reduzierte Querschnittsflächen
aufweisen, und zur schrittweisen Drehung des Exzenters eine auf seiner Welle angeordnete
Mitnehmerkupplung und ein mit dem Kolben eines Zustellzylinders verbundener konisch
geformter Nocken vorgesehen ist, der mit einem an der Mitnehmerkupplung hebelartig
angebrachten Stößel im Eingriff steht.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung kann durch entsprechende Drehung
und/oder Längsverschiebung des konisch geformten Nockens eine sehr feine Einstellung
der Kippbewegung und damit des Zustellmaßes erreicht werden. Durch die Anordnung
der Mitnehmerkupplung in der Vorrichtung für die Kippbetätigung kann die Zustellbewegung
schrittweise erfolgen und ist dadurch auch für elektronische Steuerung gut geeignet.
Außerdem erfolgt die Betätigung der Zustellbewegung praktisch so, daß die Bewegung
des Antriebsteils, nämlich des konischen Nockens ein genau proportionales Maß für
die Zustellbewegung der Schleifscheibe ist.
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Die Blattfedern sind vorzugsweise etwa rechtwinklig abgebogen oder
haben eine langgestreckte Form. Zur Änderung des Zustellschrittes ist vorzugsweise
während eines Kolbenhubes der Zustellkolben samt Nocken verdrehbar, und der Nocken
hat eine konische Umfangsfläche mit unterschiedlichem Kegelwinkel der Mantellinien.
Durch diese Anordnung wird ein Nocken geschaffen, der eine Verstellung sowohl durch
Drehung, als auch durch Längsverschiebung gleichzeitig ermöglicht.
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Der hydraulisch betätigte Zustellkolben ist vorzugsweise durch eine
Druckfeder rückstellbar, so daß er gegen eine vorbestimmte Kraft arbeitet und damit
seine Stellung jeder Zeit vom Beaufschlagungsdruck genau abhängt. Um ein sicheres
Lösen der Mitnehmerkupplung sicherzustellen, kann auch diese eine Rückstellfeder
aufweisen. Dabei kann auf der Exzenterwelle ein Ritzel befestigt sein, das mit einer
Zahnstange an einem Rückstellkolben im Eingrff steht.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht einer Schleifmaschine
mit der erfindungsgemäßen Einrichtung, F i g. 2 eine Ansicht auf die linke Seite
der Maschine in F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig.l.
F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig.3, F i g. 5 einen Schnitt entlang
der Linie 5-5 in Fig.3, F i g. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in Fig.3, F
i g. 7 teilweise im Schnitt eine Draufsicht auf die Mitnehmerkupplung, die in F
i g. 5 im Schnitt dargestellt ist, und F i g. 8 einen Schnitt entlang der Linie
8-8 in Fig. 3.
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In F i g. 1 und 2 ist eine Schleifmaschine gezeigt, bei der das Werkstück
zwischen Spitzen eingespannt wird. Die Maschine hat einen Rahmen 10, einen
Schlitten 12, mit einem Schwenktisch 16, einen Spindelkasten 18 und einen Reitstock
20, deren Spitzen 22 und 24 gegeneinander verlaufen. Spindelkasten 18 und Reitstock
20, sind längs des Schwenktisches 16 verschiebbar und durch Klemmen 19 und 21 festlegbar.
Ein Motor 26 auf dem Spindelkasten 18 dreht einen Mitnehmer 28 um die Spitze 22.
Der Tisch 12 ist mittels eines Handrades 29 von Hand
einstellbar
oder mittels Betätigungszylinder automatisch hin und her bewegbar. Ein Support 3®
mit Schleifscheibe 32 ist auf dem Rahmen 1ƒ auf den 'fisch 12 zu und von
diesem fort verschiebbar. Die Schleifscheibe 32 ist teilweise durch einen Schutz
34 abgedeckt. Ein Motor 36 auf dem Support 3;1 ist durch einen Riemenantrieb 37
(F i g. 3) mit der Sch1_eifscheibenspindel 39 verbunden. Der Support 38 ist durch
einen Vorschubmechanismus 33 bewegbar. Der Support 3® kann auf dem Rahmen 1® mittels
Handrad 40 verschoben werden, welches entweder von Hand oder durch einen Antrieb
auf der Innenseite der Rahmenschutzplatte 42 gedreht wird.
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Eine elektrisch-pneumatische, an sich bekannte Meßvorrichtung 44 hat
Meßtaster 46 (F i g. 1), die gegen das Werkstück schwenkbar an der Spitze des Reitstockes
2m angebracht sind.
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Der Support 3® (F i g. 3) besteht aus einem Schleifschlitten 43, der
auf Führungen in dem rückwärtigen Teil des Rahmens 1® verschiebbar ist, und einem
Schleifspindelträger 54, in welchem die Schleifscheibenspindel 39 durch den Motor
36 über einen Riemenantrieb 37 drehbar gelagert ist. Der Motor 36 sitzt auf der
Montageplatte 33, die auf der Deckelplatte 49 des Schleifschlittens 43 mittels Stellschraube
35 einstellbar ist. Die Stellschraube 35 liegt in einem Stift 41 in der Deckelplatte
49.
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Der Schleifspindelträger 54 ist auf dem Schleifschlitten 48 durch
Blattfedern 55, 56 befestigt.
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Die Feder 55 ist an den vorderen Stirnseiten des Schleifspindelträgers
bzw. des Schleifschlittens durch Schrauben 57, 513 befestigt. Sie ist zwischen den
Seiten des Schleifsupports d® so angeordnet, daß sie sich aus ihrer senkrechten
Lage an einer reduzierten Querschnittsfläche 55 a abbiegen kann. Beidseits der Feder
55 sind Blattfedern 56 zwischen dem Schleifspindelträger 54 und dem Schleifschlitten
43 befestigt. Sie biegen sich aus ihrer horizontalen Lage bei den reduzierten Querschnittsflächen
56 a, die sich in Linie mit den reduzierten Querschnittsflächen
55 a der Feder 55 befinden, ab. Die Linie durch die Mitten der reduzierten
Querschnittsflächen 55a, 56a bestimmt dann die Kippachse, um welche der Schleifspindelträger
54 kippt, wenn seine Rückseite angehoben wird.
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Die Schleifspindel 39 liegt im Abstand von den Federn 55,
56, und daher wird, wenn der Schleifspindelträger gekippt wird, die Schleifscheibe
32 in einem Bogen geschwenkt. Das Gewicht des Schleifspindelträgers 54 und die Spannung
der Riemen 37 überträgt eine Kippkraft auf den Schleifspindelträger 54 im Uhrzeigersinne,
in F i g. 3. Ein Paar Federn 59, 6® (F i g. 8) liegen zwischen der Deckelplatte
49 und dem rückwärtigen Ende des Schleifspindelträgers 54. und übertragen auf diesen
auch eine Kippkraft im Uhrzeigersinne. Ein Druckstück 61 ist im rückwärtigen Teil
des Schleifspindelträgers 54 als Pfanne für einen Stift 62 angebracht, der auf einem
Hebel 63 ruht. Der Hebel 63 steuert das Anheben des rückwärtigen Teils des
Schleifspindelträgers 54.
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Der Hebel 63 liegt schwenkbar auf einer Kugel 64 (F i g. 4) in einem
Lager 65 im Schleifschlitten 48. Der Stift 62 stützt sich in Abstand von der Kugel
64 auf dem Hebel 63 ab. Das der Kugel 64 entgegengesetzte Ende des Hebels
63 wird durch eine zwischen dem Hebel 63 und der Deckplatte 49 liegende Feder 66
nach unten gedrückt. Die Feder 66 überträgt eine Schwenkkraft auf den Hebel
63 im Uhrzeigergegensinne um die Kugel63. Daher wird der Hebel 63 gegen den
Abschnitt 67 a mit exzentrischem Durchmesser der Exzenterwelle 67 gehalten.
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Die Exzenterwelle 67 ist in Lagern 68, 69 in einer Buchse 70 im Schleifschlitten
48 drehbar. Eine Mitnehmerkupplung 71 an einem Ende der Exzenterwelle 67
greift an einer Kupplungsbüchse 72 an, welche mit der Welle 6e verkeilt ist. Wie
in F i g. 5 gezeigt, besteht die Kupplung 71 aus einem Gehäuse i3, weiches im Schleifschlitten
43 um ein begrenztes Maß gedreht werden kann. Im I=nneren des Gehäuses 73 befestigt
ist ein zylindrischer Fallstift 74 durch einen Kolben 75 in Anlage an der Buchse
72 gehalten. Der Fallstift 74 wird in Berührung mit der Fläche des Kolbens 75 und
der Buchse 72 durch einen federbelasteten Kolben 76 gehalten, der den Fallstift
74 gegen einen feststehenden Stift 77 in Anlage hält. Der feststehende Stift 77
ist an einer Konsole 73 befestigt, die am Schleifschlitten 758 durch Schrauben
79, e® befestigt ist. Der Stift 77 liegt gegen das Gehäuse 73 und die Welle 67 fest,
auf welcher die Büchse 72 befestigt ist. Die Längsachse des Kolbens 75 geht nicht
durch die Mitte der Welle 67, sondern ist etwas unter diese Mitte versetzt, wie
aus F i g. 5 zu erkennen ist. Daher ist ein etwas keilförmiger Zwischenraum zwischen
der Büchse 72 und dem Kolben 75 gebildet. Wenn das Gehäuse 73 im Uhrzeigersinne
(F i g. 5) gedreht wird, erfaßt der Fallstift 74, der im Durchmesser größer ist
als der kleinste Zwischenraum des Keilspaltes zwischen dem Kolben 75 und der Büchse
72, die Büchse und dreht die Welle 67 mit der Drehung des Gehäuses 73.
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Das Ausmaß dieser Drehung ist durch den Zwischenraum zwischen dem
Stift 77 und der oberen Kante der Höhlung in dem Gehäuse 73 begrenzt. Wenn das Gehäuse
73 in Uhrzeigergegenrichtung (F i g. 5) gedreht wird, wird der Fallstift 74 freigegeben
und nur lose gehalten. Das weite Ende des Keilspaltes zwischen dem Kolben 75 und
der Buchse 72 wird mit der Uhrzeigergegendrehung gegen den Fallstift 74 bewegt.
Der federbelastete Kolben 76 bewegt den Stift 74 rückwärts rund um die Buchse 72
mit dem Gehäuse 73, bis der Stift 74 am feststehenden Stift 77 angreift, wodurch
der Kolben 76 sich leicht verschiebt und den Stift 74 etwas früher als das Gehäuse
73 anhält. Dadurch kommt der Fallstift 74 außer Berührung mit dem Kolben 75 und
der Büchse 72, und die Welle 67 und die Büchse 72 können in jeder R ichtung frei
gegen die Kupplungsvorrichtung 71 gedreht werden.
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Es ist eine leichte Relativdrehung zwischen der Büchse 72 und dem
Gehäuse 73 erforderlich, um die Mitnehmerkupplung 71 aus Lösestellung in Eingriffsstellung
zu bewegen. Es ist die Differenz zwischen deni Punkt in dem Keilraum, bei welchem
der Stift 74 faßt und bei welchem er nicht faßt. Das Ausmaß dieser »Leerdrehung«
kann durch Verschieben des Kolbens 75 gegen die Buchse 72 eingestellt werden, da
dadurch der Keilspalt vergrößert oder verkleinert wird.
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Die Feder 81 (F i g. 5) zwischen dem Gehäuse 73 und dem Schleifschlitten
48 drückt das Gehäuse 73 im Uhrzeigergegensinne in die Lösestellung. Ein Stößel
82 ist drehbar in der Spitze des Kupplungsgehäuses 73 (F i g. 3, 5, 6) befestigt.
Der Stößel 82 steht mit einem konischen Nocken 83 im Eingriff, der an einem Zustellkolben
84 befestigt ist. Der Kolben 84 liegt verschiebbar in einem Zustellzylinder 85,
212.
Das andere Ende des Kolbens 84 liegt verschiebbar, aber durch
einen Keil 87 drehfest, in einer Büchse 86. Die Büchse 86 liegt in Lagern 88, 89
in der linken Seite des Schleifschlittens 48. Eine Kappe 90 an der Büchse 85 nimmt
eine Rändelschraube 91 auf, die durch einen Flansch der Büchse 86 an der linken
Seite des Schleifschlittens 48 geschraubt ist.
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Wenn die Schraube 91 gegen den Ring 92 angezogen wird, ist die Büchse
86 gegen Drehung gesperrt. Eine Feder 94 liegt zwischen einem Stopfen 93
unter der Kappe 90 und dem Ende des Zustellkolbens 84. Durch die Federkraft wird
der Stößel 82 durch den Nocken 83 an der Kupplung 71 in Anlage
gehalten. Die Kupplung 71 wird durch die Feder 81 (F i g. 5) in Lösestellung gehalten.
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Wenn ein hydraulisches Druckmedium auf den Zustellzylinder
85 an dem in F i g. 6 rechten Ende des Zustellkolbens 84 zugeführt wird,
wird gegen die Kraft der Feder 94 der Nocken 83 nach links verschoben. Der Nocken
83 ist auf einer Seite konisch und mit der Büchse 86 und dem Zustellkolben
84 um eine Achse drehbar, die parallel zu einer Mantelfläche an der der stärksten
Konussteigung abgewandten Seite ihrer Oberfläche liegt.
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Wie in F i g. 6 gezeigt ist, liegt die obere Seite der Nocke
83 parallel zu der Drehungsachse des Zustellkolbens 84. Daher ist die in
F i g. 6 untere Seite des Nockens der am stärksten konisch-exzentrische Oberflächenteil
der Nocke 83. Wenn die Nocke 83 nach links bewegt wird, drückt sie den Stößel 82
mit dem Gehäuse 73 der Mitnehmerkupplung 71 im Uhrzeigersinne (F i g. 5 und 6).
Dies bewegt die Kupplung 71 in Eingriffsstellung und dreht die Exzenterwelle 67.
Wenn der Druck in der Zustellzylinderbüchse 85 aufgehoben wird, führt die Feder
94 den Nocken 83 in die gezeigte Stellung zurück. Die Feder 81 dreht die
Kupplung 71 gleichzeitig in Lösestellung. Die Exzenterwelle 67 verbleibt
in der Winkelstellung, in die sie durch die Kupplung 71 gedreht ist.
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Wenn die Exzenterwelle 67 im Uhrzeigersinn (F i g. 6 und 4) gedreht
wird, hebt der Exzenter 67 a der Welle 67 den Hebel 63 und dieser den Stift 62,
wodurch das rückwärtige Ende des Schleifspindelträgers 54 angehoben und die Schleifscheibe
32 (F i g. 2) gegen den Tisch 12 geschwenkt wird. Die durch die Feder 66 erzeugte
Kraft zwischen dem Hebel 63 und dem Exzenter 67 a ist so groß, daß die Reibungskraft
ausreicht, um die Welle 67 festzuhalten, wenn die Kupplung 71 gelöst ist.
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Die Exzenterwelle 67 muß in der entgegengesetzten Richtung, d. h.
im Uhrzeigergegensinne (F i g. 4, 5) gedreht werden, um den Hebel 63 zu senken und
um den Schleifspindelträger 54 vom Tisch 12 weg zu kippen. Ein Ritzel 95 (F i g.
3) an der Kupplungsbüchse 72 dreht sich mit dieser und der Welle 67. Ein Rückstellkolben
96 (F i g. 5, 8) liegt quer zum Ritzel 95 und greift mit einer Zahnstange 96 a in
das Ritzel 95 ein. Der Rückstellkolben 96 wird nach links (F i g. 8) verschoben,
wenn das Ritzel 95 mit der Welle 67 durch Betätigung der Kupplung 71 im Uhrzeigersinne
gedreht wird. An einem vorbestimmten Punkt in einem Maschinenzyklus wird die Kupplung
71 in ihrer Lösestellung angehalten und der Nocken 83 wird gestoppt. Zu diesem Zeitpunkt
kann der Rückstellkolben 96 nach rechts (F i g. 8) verschoben werden, um die Welle
67 in Uhrzeigergegenrichtung zu drehen, bis der Kolben 96 an einem Anschlag 97 in
Eingriff kommt. Der Schleifspindelträger 54 wird dann zurück auf den Schleifschlitten
48 in seine Ausgangsstellung nach unten gekippt und die Schleifscheibe 32 ist von
dem Tisch 12 zurückgezogen.