DE1502502A1

DE1502502A1 - Praezisions-Vorschubmechanismus mit Anzeiger

Info

Publication number: DE1502502A1
Application number: DE19651502502
Authority: DE
Inventors: Price Ralph Eldridge; Gebel Kurt Martin
Original assignee: Landis Tool Co
Current assignee: Landis Tool Co
Priority date: 1964-11-06
Filing date: 1965-11-05
Publication date: 1969-04-24
Also published as: SE328802B; CH453937A; NL6514397A; DE1502502B2; DE1777418C3; DE1777418B2; GB1117657A; DE1777418A1

Description

DR. A. MENTZEL DIPL.-ING. W. DAHLKE

PATENTANWÄLTE

30β HEFRATH b. KÖLN, BBN 4. NoV . 1965

FHANKENFOHST 187 Va »/S . TELEFON: BENSBEBO 6 42 00

Landis Tool Company ¥aynesboro, Pennsylvania, USA

"Präzisions Vorschubmechanisinus mit Anzeiger"

Diese Erfindung bezieht sich auf Werkzeugmaschinen, insbesondere auf Schleifmaschinen, und insbesondere auf eine Einrichtung zum Bewirken eines Feinvorschubs eines Scheibensuppots bei Annäherung an die Endgröße eines Werkstückes und auf einen Anzeiger zur Anzeige des Vorschubs des Scheiben-

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- 2 supports während eines Endvorschubs.

Die Einrichtung zum Bewirken eines Peinvorschubs ist in einer Anmeldung unter dem Aktenzeichen 47100 Tb/6"7a. beschrieben worden» die am 20. Februar 1964 eingereicht worden ist. Bei der in dieser Anmeldung jL offenbarten Vorrichtung handelt es sich um eine spitzenlose Schleifmaschine mit einem von Hand betätigten Regelventil, das am rechten Ende der Maschine vorgesehen ist. Der Anzeiger zur Anzeige des Vorschubmaßes des Scheibensupports in Erwiderung auf die Betätigung des Ventils befindet sich ebenfalls am rechten Ende des Bettes in einer waagerechten Lage im Bewegungsweg eines Stellgliedes, das am Schleifseheibeneupport befestigt ist.

Damit der Schleifer den Feinvorschub regeln kann, ist es erforderlich, daß er am Ende der Maschine steht, um das Ventil zu betätigen und gleichzeitig die Bewegung des Scheibensupports gemäß der Anzeiger am Anzeiger zu beobachten. Diese Lage an einer spitzenfreien Schleifmaschine befindet sich nicht allzuweit von der Normallage des Schleifers entfernt. Bei einer spitzen Schleifmaschine ist es allerdings unzweckmäßig und zeitraubend, daß der Schleifer die

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Normallage vor der Maschine verläßt und hinter die Maschine geht, um den Feinvorschub zu betätigen und zu beobachten. Bei einem Wechsel der Lage des Werkstücksupports zur Aufnahme von Werkstücken verschiedener Durchmesser oder zum Ausgleich für eine Scheibenabnutzung ist es außerdem erforderlich, den Anzeiger neu einzustellen.

Es ist demnach eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Feinvorschub derart vorzusehen, bei der eine Kraft in dem Vorschubmechanismus in Kombination mit einem hydraulischen Anschlagelement dazu benutzt wird, eine Feinstbewegung eines Werkzeugsupports in geregelter Größe zu bewirken, wie er mit konventionellen Vorschubmechanismen nicht möglich ist.

Eine weitere Aufgabe ist, eine Steuereinrichtung für den Feinvorschubmechanismus vorzusehen, der in zweckmäßiger Anordnung zur Normallage des Schleifers liegt.

üine weitere Aufgabe ist es, einen von der Normallage des Schied fers aus mühelos ablesbaren Anzeiger vorzu-

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sehen, vorzugsweise in Augenhöhe, um den Vorschub des Schleifsupports anzuzeigen.

Eine weitere Aufgabe ist es, einen Anzeiger vorzusehen, der sich mit dem Scheibensupport bewegt.

Eine weitere Aufgabe ist es, Verbindungen zwischen dem Anzeiger und dem Scheibensupport und einem Widerlager am Bett der Maschine vorzusehen, um den Anzeiger in Erwiderung auf den Vorschub des Scheibensupports zu betätigen.

Eine weitere Aufgabe ist es, eine Einrichtung zum Lagerndes Anzeigers und Betätigen/ desselben vorzusehen, die ständig Einsatzbereit ist, unabhängig von Änderungen in der Lage des Scheibensupports.

Xn den Zeichnungen sind ι

eine Fig. 1 ein hydraulisches Fließbild; Fig. 2 eine elektrische Schaltung;

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Fig. 3 eine Ansicht von vorn im Ausschnitt eines Scheibensupports, in der die Einrichtung zur Lagerung und Betätigung eines Anzeigers gezeigt ist;

Pig. k eine Ansicht von rechts im Ausschnitt teilweise im Schnitt, in der die Lage des Anzeigers am Scheibensockel und die Verbindung zur Betätigung des Anzeigers gezeigt ist.

In Pig. k bezeichnet das Bezugszeichen 10 das Bett einer Schleifmaschine. Der Scheibensupport 15 ist verschiebbar auf dem Bett 10 gelagert, wie das durch den strichpunktierten Umriß dargestellt ist. Die Schleifscheibe 16 ist drehbar in dem Scheibensupport 15 gelagert.

Der Werkstücksupport in der Form eines Spindelstocks hält das Werkstück W drehbar in seiner Punktionslage relativ zur Schleifscheibe 16.

Ein Sichtanzeiger 25, der an dem Werkstück angreift,

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- 6 zeigt den Fortgang eines Schleifvorganges.

Die Einrichtung zum Vorschub der Schleifscheibe 16 in Richtung auf das Werkstück V zu und von ihm weg besteht aus einer Vorschubschraubenspindel 30, die drehbar und verschiebbar in dem Bett 10 gelagert ist ψ und einen Kolbenteil 31 aufweist, der verschiebbar in dem Zylinder 32 ebenfalls im Bett 10 gelagert ist.

Das Schneckenrad 40 ist mittels eines Gleitteils 41 auf einer Verlängerung 43 der Vorschubschraubenspindel 30 gelagert. Das Schneckrad 4θ wird über die Schnecke 45 angetrieben.

Bei der Einrichtung zum Drehen der Schnecke 45 handelt es sich um ein Sperrklinkenrad 50, das von der Sperrklinke 51 nach rechts und von der Sperrklinke 52 nach links gedreht werden kann. Die Sperrklinken 51 void 52 sind an der Platte 55 schwenkbar gelagert. Die Einrichtung zum Betätigen der Klinke 51. besteht aus einem Kolben 60 im Zylinder 61, der mit der Platte 55 mittels des Verbindungsgliedes 62 verbunden ist. Die Einrichtung zum Betätigen der Sperrklinke 52 besteht aus einem Kolben

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65 !«η Zyklnder 66, der mit der Platte 55 über das Verbindungsglied 67 verbunden ist.

Die Einrichtung zum Vorschieben und Zurückziehen der Schleifscheibe i6 bei eine· SchleifVorgang besteht aus einer Handradspindel 70, die drehbar in dem Scheibensupport 15 gelagert ist und einjrf Handrad 71 aufweist, um die Spindel 70 von Hand drehen zu können. Die Spindel 70 weist eine Schnecke 75 auf, die funktionell mit dem Schneckenrad 76 an einem Ende der senkrechten Welle 77 zusammenwirkt, die ebenfalls drehbar in dem Scheibensupport 15 gelagert ist. Das untere Ende der Welle 77 ist mit einem Schneckenrad oder Ritzeln 78 ausgerüstet, das mit der Vorschubschraubenspindel 30 zusammenwirkt. Das Werkzeug 80 an der Well· 70 greift in der Zahnstange 81 ein. Die Zahnstange 81 wird vom Kolben 82 im Zylinder 83 verstellt.

Das Gegenlager 90 des Scheibensupports 15 dient als Anlage für einen Rückführkolben 91 im Zylinder 92 im Bett 10. Die Schleifscheibe 16 ist an der Spindel 100 gelagert, die ihrerseits drehbar in dem Scheibensupport I5 gelagert

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ist. Die Spindel 100 wird von einem Motor (nicht dargestellt) über einen Kiemen 101 und eine Riemenscheibe
102 angetrieben«

Um eine Sichtanzeige des Vorschubs des Scheibensupports 15 während eines Endschleifvorgangs vorzusehen, ist der Anzeiger 110 an das senkrechte Glied 111 an der Halterung 112 befestigt, die ihrerseits in geeigneter
Weise am Scheibensupport 15 direkt über der Spindel 100
und der Riemenscheibe 102 in Augenhöhe befestigt ist.
Der Anzeigerfühler 115 führt durch die Halterung 112
hindurch, um am Stellarm 112 anzmgreifen, der schwenkbar an der Halterung 112 mittels des Federscharniers 121 befestigt ist. Die Schraube 130 im senkrechten Element 111 dient zur Zurückstellung des Arms 120, um £ ihn innerhalb des Bereichs des Anzeigers 110 zu halten. Der Rückstellbereich wird von der Anschlagmutter 131 oben an der Schraube 130 begrenzt. Das andere Ende des Arms 120 ist
mittels einer Bandfeder 122 mit dem oberen Ende des Arms 125 verbunden, der schwenkbar am Scheibensupport 15 mittels des Federscharniers 126 gelagert ist.

Ein bewegliches Gegenlager 135 ist halbeinstellbar

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relativ zum Bett 10 gelagert. Das Gegenlager 135 liegt im Gewegungsweg des unteren Endes des Arms 125 und ist so angeordnet, daß das untere Ende des Arms 125 an dem Gegenlager angreift, um den Anzeiger 110 zu verstellen, während das Werkstück V noch ein Übermaß aufweist. Die Halterung 136, die an dem Scheibensupport 15 befestigt ist, weist eine Anschlagschraube 137 auf, die zur Anlage an dem Gegenlager 135 ^am Ende des Rückführvorgangs des Scheibensupports 15 gelaaft. Die Halterung 136 ist ebenfalls an dem Scheibensupport 15 befestigt und weist eine Anschlagschraube 139 auf, die so eingestellt wer den kann, daß der Arm 125 anschlägt, nach den dieser Arm zur Anlage an dem Gegenlager135 gelangt.

Der Zwischenraum! zwischen der Schraube 135 und dem Arn 125 bestiemt das Maß, um das das Gegenlager 135 X den Anzeiger 110 stellt.

Die Funktion gemäß der vorliegenden Erfindung beginnt am Ende des Vorschleifvorschubs, nachdem der Endschalter 7 LS (Vorschubende) von der Nocke 72 am Handrad 71 geschlossen ist, um einen Schaltkreis zu schließen

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- 10 - und damit das Rückzugsrelai 11 CR zu erregen.

An das Werkstück vird ein automatischer Anzeiger 25 oder ein Sichtanzeiger angesetzt.

Der Relaikontakt 11 CR1 schließt und erregt damit den Rückführs chuiunagne ten 4, um das Rückführhubmagnetventil 150 nach links zu verstellen, wodurch der Rückführzylinder 92 mit einem Druckmedium unter eine» Druck von 4,2kg pro Quadratzentieeter oder eines anderen geeigneten Druck über das Mikrosteuerventil 14O beaufschlagt vird. Der Druck in Höhe von 4,2kg pro Quadratzentimeter am Rückführzylinder 92 reicht aus, u· eine weitere Bewegung de· Scheibensuppcrts 15 ausBussliliea»n.

Ein Teil dieses Druckvediuas führt durch »in Drossel

ventil 145 zum Mikroventil 151, das sich in der entregten oder rechten Stellung befindet und diesen Teil des Druckmediums zum Auslaß 155 leitet. Diese Verbindung zum Auslaß gestattet nicht den Durchgang einer ausreichenden Mediummenge, um eine Störung des Drucks zu bewirken, der auf den Rückführzylinder 92 einwirkt, um eine Bewegung des Schei-

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ORIGINAL INSPSCTED

- 11 bensupports 15 zu verhindern.

An diesem Punkt weist das Werkstück ¥ immernoch ein Übermaß auf, und auf den Vorschubmechanismus wirkt ein bestimmtes Maß an Kraft als Folge der Kraft/ ein, die erforderlich ist, um den Scheibensupport 15 gegen den Rückführdruck zu halten. Das untere Ende des Arms 125 befindet sich in Anlage an dem Gegenlager 135· Der Anzeiger 110 ist so eingestellt, daß er die Verringerung im Durchmesser anzeigt, die erforderlich ist, um das Werkstück auf das geforderte Maß zu bringen.

Der Vorschubhebel 143 wird allmählich nach links in die MikroStellung bewegt, wodurch das Mikrosteuerventil 1^0 niedergedrückt wird. Die Ausnehmung ik2 in dem Ventil ikO drosselt den Fluß an Druckmedium, um eine allmähliche Änderung auf einen geringeren Druck zu bewirken. Die Kraft dient dem Vorschubmechanismus^ bewirkt dann, daß der Scheibensupport 15 in einem Maß vorgeschoben wird, daß proportional zum geringeren Druck ist, und um das Medium aus dem Rückführzylinder 92 durch das erregte Rückführventil 150 und das entregte Mikroventil 151 abzugeben,

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- 12 das das Medium zur Auslaßleitung 155 leitet.

Während des Mikrovorschubs beobachtet der Schleifer den Anzeiger 110, der das Maß an Mikrovorschub des Scheibensupports 15 anzeigt. Er beobachtet außerdem den Abtastanzeiger 25 am Werkstück W, um den Zustand des Werkstücks in Hinsicht auf Größe und Rundheit zu beobachten. Der Schleifer regelt den Vorschub der Schleifscheibe 16 durch Betätigen des Mikrosteuerventils 14O, um allmählich mögliche Unrundheiten auszuschalten, dann regelt er den Endvorschub auf das Endmaß in einem Maß, das den Eingang einer weiteren Unrundheit auf das Werkstück W vermeidet, bis das Endmaß erreicht ist, wie es durch den Anzeiger 25 angezeigt ist.

Wenn in dem Vorschubmechanismus keine ausreichende Kraft vorhanden ist, um einen Vorschub auf das Fertigmaß zu bewirken, wird der Vorschubhebel 143 auf die Stellung "Scheibensockel ein" gestellt, womit der Endschalter 4 LS (Scheibensockel ein) geschlossen wird, um einen Schaltkreis zu schließen, der das Ralai 2 CR erregt.

Der Relaikontakt 2 CR1 schließt, um einen Schalt-

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kreis mit dem zuvor bereits geschlossenen Endschalter 7 LS (Vorschubende) zu schließen und damit das Mikrorelai 10 CR zu erregen.

Der Relaikontakt 10 CR1 schließt einen Schaltkreis, um den Mikrohubmagneten 3 zu erregen, wodurch das Mikroventil 151 nach links verstellt wird und eine Druckbeaufschlagung des Rückführzylinders 9-2 mit einem Druckmedium unter einem Druck von 2,1kg pro Quadratzentimeter erfolgt.

Der Relaikontakt 10 CR2 schließt in einem Stromkreis über normalerweise geschlossene Schaltgebeerkontakte 2 TR1 und 3 TR1, um das Relai 15 CR zu erregen.

Der Relaikontakt 15 CR1 schließt einen Stromkreis von dem Relaikontakt 10 CR1 über den normalerweise geschlossen Zeitgeberkontakt 2 TR1 um die Zeitgeberrelais 2 TR und 3 TR zu erregen.

Der Relaikontakt 15 CR2 schließt in einem parallel. Stromkreis zum normalerweise geschlossenen Kontakt 2 TR1.

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Die normalerweise geschlossenen Kontakte 2 TR1 und 3 TR1 öffnen und schließen abwechselnd, um eine intermetierende Erregung des Relais 15 CR zu bewirken.

Der Relaikontakt 15 CR3 öffnet und Schließt intermetierend, um einen intermetierednden Betrieb des Mikrovors chubrelais 16 CR zu bewirken.

Der Relaikontakt 16 CR1 erregt den Mikrovorschubhubmagneten 6, um das Mikrovorschubventil i60 so zu stellen, daß das Ji Druckmedium zum Mikrovorschubzykinder 152 geleitet wird, um die Vorschubschraubenspindel 30 zu drehen und eine neuerliche Krafteinwirkung auf den Vorschubmechanismus einzugeben.

Der Vorschubhebel 1^3 kehrt in die neutrale Stellung zurück, um einen Unrundheiten ausschließenden Schleifvorgang am Werkstück W zu gestatten und um außerdem den Bndschalter k LS zu Öffnen, das ReTai 2 CR zu entregen, den Relaikontakt 2 CR1 zu öffnen und das Mikrorelai 10 CR zu entregen, so daß das Mikroventil 151 nach rechts zurückkehren kann.

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Der Vorschubhebel 1^3 wird dann in die Mikrostellung gebracht, wobei das Ventil 14O niedergedrückt und die Druckbeaufschlagung des Druckmediums auf den Rückführzylinder 92 in Höhe von 4,2kg pro Quadratzentimeter allmählich verringert wird.

Der Rückführzylinder 92 wird dann über das Rückführventil 150 und das Mikroventil 151t das entregt ist und sich in der rechten Stellung befindet, so geschaltet, daß Druckmedium vom Rückführzylinder 92 über das Drosselventil 1^5 zur Auslaöleitung 155 geleitet wird.

Damit kann die auf den Vorschubmechanismus einwirkende Kraft den Scheibensupport 15 und das verbleibende Maß vorschieben, um das "Werkstück W auf das Fertigmaß zu bringen. Dieses Maß wird vom Schleifer am Anzeiger 110 beobachtet, so daß er den Vorschub beenden kann, sobald das gewünschte Vorschubmaß stattgefunden hat und der Abtastanzeiger 25 das Fertigmaß anzeigt.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorschubsteuermechanismus für eine Werkzeugmaschine mit einem Bett, einem verschiebbar auf dem Bett gelagerten Werkzeugsupport, einem Werkstückhalter und einem am Werkzeugsupport angeordneten Schnittwerkzeug, gekennzeichnet durch eine Vorschubeinrichtung zum Verschieben und Zurückführen des Werkzeugsupports relativ zum Werkstückhalter, die einen relativ zu einem Zylinder, mittels der Bewegung des Werkzeugsupports beweglichen Kolben, eine Zuleitung für ein Druckmedium, ein von der Vorschubeinrichtung gesteuertes Ventil zur Verbindung des Zylinders mit einem Druckmedium unter gegebenem Druck zumd Beenden der Bewegung des Werkzeugsupports nach einem gegebenen Schleifvorgang umfaßt, wobei die Ji Vorschubeinrichtung unter Krafteinwirkung als Folge der Kraft steht, die erforderlich ist, um den Werkstücksupport gegen die entgegengerichtete Kraft in dem Zylinder zu bewegen, ferner Einrichtungen aufweist,

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um den Druck in dem Zylinder oder den Mediumzufluß zum Zylinder unter gegebenen Druck zu ändern bis er geringer als die Krafteinwirkung in dem Vorschubmechanismus ist, um ein Ableiten des Mediums aus dem Zylinder und eine entsprechende Bewegung des Werkzeugsupports zu bewirken, und schließlich Einrichtungen enthält, um das Maß an von der Krafteinwirkung ausgehenden Bewegung anzuzeigen, die aus einem Anzeiger am HDrkzeugsupport, einem Gegenlager am Bett und einem System von Federscharnierhebeln beateh/en, von denen das eine Ende sich in einer Fun/ktionslage relativ zum Anzeiger befindet und das andere Ende eine solche Lage einnimmt, daß es zur Anlage an dem Gegenlager gelangt, während der Werkzeugsupport das Schnittwerkzeug in Richtung auf das Fertigmaß eines Werkstücks zu vorschiebt.

2. Vorschubsteuermechanismus nach Anspruch 1, d a d u r ch gekennzeichnet , daß eine Bandfeder aneinander angrenzende Enden der Hebel verbindet.

3. Vorschubsteuermechanismus nach Anspruch 1 und 2, d a -

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d u r ch gekennzeichnet , daß die zur Anzeige des Maßes an von der Krafteinwirkung ausblenden Bewegung dienenden Einrichtungen aus einer Sichtanzeigereinrichtung an dem Werkzeugsupport bestehen, um das Maß dieser Bewegung anzuzeigen, ferner aus Stellelementen an dem Bett und einem System an Federscharnierhebeln an dem ¥erkzeugsupport, die bei einer Einlage an den Stellelementen ansprechen, um die Sichtanz eige/einrichtung zu stellen.

4. Vorschubsteuermechanismus nach Anspruch 1 bis J, gekennzeichnet durch ein Ventil, das von der Vorschubeinrichtung in Anschluß an einen GrobschleifVorgang so gesteuert wird, daß das Medium unter Druck zu dem Zylinder geleitet wird, um eine weitere Bewegung des Werkzeugsupports zu verhindern, eine Alaßleitung und eine Drosselung in der Ablaßleitung/rf sowie Einrichtungen,um den Zufluß des Mediums zu dem Ventil zu verringern, bis das Medium auf den Kolben eine Kraft ausübt, die geringer als die Krafteinwirkung in dem Verschubmechanismus ist, so daß Medium in dem Zylinder zum Ablaß durch die Drosselung abgegeben wird.

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5. Vorschubsteuermechanismus nach Anspruch 1 bis h, d a du rch gekennzeichnet, ein zweites Ventil an die Zuleitung für das Druckmedium angeschlossen und normalerweise so gestellt ist, um das Medium zum Ablaß zu leiten, wobei eine Drosselung in der Verbindungsleitung zwischen der Mediumzuleitung und dem zweiten Ventil vorgesehen ist, so daß Medium in dem Zykinder durch die Drosselung und das zweite Ventil zum Ablaß unter entsprechendem Vorschub des Werkzeugsupports abgegeben wird.

6. Vorschubsteuermechanismus nach Anspruch 1 bis 5t gekennzeichnet durch eine den Werkzeugsupport um kleine Schnitte bewegten Vorschubeinrichtung, einen Anzeiger an dem Werkzeugsupport zur Anzeige der Bewegung des Werkzeugaupports, schwenkbar an dem Werkzeugsupport gelagerte Stellelemente für den Anzeiger mit einem Teil einer Funktionslage relativ zum Anzeiger ein einstellbares Gegenlager an dem Bett und ein anderer Teil der Stellelemente in einer Lage, in der er zur Anlage an dem Gegenlager gelangt.

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7. Vorschubsteuermechanismus nach Anspruch 1 bis 6, g e k e η η ze i c h η e t durch einen Anzeiger an dem Werkzepgsupport in Augenhöhe, einen Stellarm für den Anzeiger, der schwenkbar an dem Werkzeugsupport gelagert ist, einem Federscharnier zur Aufnahme des Arms, einen zweiten Stellarm an dem Werkzeugsupport, der ebenfalls an einem Federscharnier angeordnet ist, eine Bandfederverbindung zwischen dem unteren Ende des ersten Stellarms und dem oberen Ende des zweiten Stellarms und ein einstellbares Gegenlager an dem Bett im Bewegungsweg des unteren Endes des zweiten Stellarm/s, das in Erwiderung auf die Bewegung des Werkzeugsupports stellbar ist, um den Anzeiger zu stellen.

8. Vorschubsteuermechanismus nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaßleitung an die Zuleitung für das Druckmedium angeschlossen ist und die Drosselung einen Druckabfall in dem Zylinder behindert.

9. Vorschubsteuermechanismus nach Anspruch 1 bis 8, $.

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gekennzeichnet durch ein vor dem Endes eines Bearbeitungsvorgangs stellbaren Ventils zur Leitung des Druckmediums zum Zylinder, um den .Vorschub des Werkzeugsupports auszusetzen, Stellantriebe zum Stellen des Vorschubmechanismus, während der Werkzeugsupport von dem Druck in dem Zylinder gegen eine Bewegung gehalten wird, um den Vorschubmechanismus unter Kräfteinwirkung zu bringen, eine Ablaßleitung, eine Drosselung in der Ablaßleitung und Elemente zur Verbindung des Zylinders mit der Ablaßleitung, so daß die Krafteinwirkung in dem Vorschubmechanismus aussetzt und der Werkzeugsupport in kontrollierter Größe vorgeschoben wird.

10. Torschubeinrichtung nach Anspruch 9· dadurch gekennzeichnet , daß das Ventil von der Vorschubeinrichtung gestellt wird und daß die Stellantriebe wahlweise stellbar sind.

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