DE1577330C3 - Schleifmaschine zum Bearbeiten der Innenflächen von Stahlwerkskokillen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifmaschine zum Bearbeiten der Innenflächen von Stahlwerkskokillen, deren Schleifkopf am freien Ende eines mit seinem anderen Ende um eine waagerechte und um eine lotrechte Achse selbsttätig gesteuert schwenkbar an einem in Längsrichtung der Kokille auf einem Untergestell verfahrbaren Wagen gelagerten Auslegers befestigt ist.

Eine Schleifmaschine dieser Art ist aus der DT-PS 5 29 770, insbesondere Fig. 1 und 2 samt zugehörigem Text bekannt. Der Ausleger ist dort mit seinem Wagen bzw. Hauptschlitten um eine horizontale Achse ίο schwenkbar. Außerdem ist der Werkstücktisch mittels handbetätigbarer Gewindespindeln in drei zueinander senkrechten Richtungen verstellbar. Nach entsprechender Einstellung der Maschine läßt sich damit bei maschinell angetriebenem Hauptschlitten innerhalb bestimmter Grenzen ein selbsttätiges Bearbeiten der Kokille erzielen. Weitere Einzelheiten der zur Maschine gehörigen Steuerung sind jedoch nicht beschrieben und auch für den Fachmann nicht ohne weiteres ersichtlich, so daß bei dieser Maschine doch noch ein erheblicher Anteil von Handarbeit auszuführen ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die menschliche Arbeitskraft für die Betätigung der Schleifmaschine durch weitergehende Automatisierung der Steuerung erheblich herabzusetzen und ein weiter ins einzelne gehendes Ausführungsbeispiel für die selbsttätige Steuerung der Maschine bzw. des Auslegers anzugeben.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der für die selbsttätige Steuerung der Schwenkbewegung des Auslegers um die lotrechte Achse erforderliche Antrieb im Maschinengestell angeordnet ist, daß der Antrieb eine hinsichtlich ihrer Exzentrizität einstellbare Kurbelschwinge aufweist, die ihre Bewegung mittels eines Zahnstangengetriebes auf einen Schlitten überträgt, und daß am Schlitten über einen Träger ein den Ausleger seitlich führendes Joch befestigt ist.

Eine in dieser Form ausgebildete Schleifmaschine hat den Vorteil, aaß entsprechend einer einmal vorgenommenen Einstellung der Exzentrizität der Kurbelschwinge die Schwenkbewegungen des Auslegers quer zur Längsrichtung der Kokille völlig selbsttätig ausgeführt werden. Die Exzentrizität der Kurbelschwinge läßt sich dabei so einstellen, daß die Endpunkte der Schwenkbewegungen des Auslegers mit den seitlichen Begrenzungen der Kokilleninnenfläche übereinstimmen. Da die in der Praxis zu bearbeitenden Innenflächen immer geradlinig begrenzt und trapezförmig ausgebildet sind, ist es ausreichend, wenn der Schwenkwinkel des Auslegers ohne Kontrolle der am Werkstück jeweils gegebenen Istmaße rein getriebemäßig verändert wird, wobei diese Veränderung insbesondere kontinuierlich entsprechend dem Trapezwinkel der Kokilleninnenfläche erfolgt. Zwar ist hierbei vor Beginn des Schleifvorganges zunächst eine manuelle Einstellung der Exzentrizität notwendig, doch kann man sodann eine entsprechende Ausgangslage des in Längsrichtung der Kokille verfahrbaren Wagens eine Anpassung an Trapezflächen unterschiedlicher Form und Größe herbeiführen. In strengem geometrischen Sinne sind zwar die einander parallelen Linien der Trapezflächen entsprechend dem Schwenkradius des Auslegers leicht gekrümmt, doch ist dies für die praktische Anwendung der Maschine beim Bearbeiten der Innenflächen von Stahlwerkskokillen unbedeutend. Somit läßt sich bei selbsttätigem, schrittweisem Verfahren des den Ausleger lagernden Wagens der Schleifvorgang im übrigen selbsttätig vornehmen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung befindet

sich zwischen dem Schlitten und dem Träger ein Kreuztisch, an welchem der Träger befestigt ist. Dadurch gelingt es, den Träger in zwei sich kreuzenden waagerechten Richtungen zu verstellen, so daß sich die Verschwenkbewegungen des Auslegers genau festlegen lassen.

Ein Ausführungsbeispiel für die den Gegenstand der Erfindung bildende Schleifmaschine sowie weitere auf deren Ausgestaltung gerichtete Merkmale der Erfindung seien anhand der Zeichnungen näher beschrieben, Darin zeigt

F i g. 1 den Grundriß der gesamten Maschine,

F i g. 2 eine seitliche Ansicht auf die für die Erzeugung der Schwenkbewegung des Auslegers vorgesehene Einrichtung,

Fig.3 den vergrößert dargestellten Grundriß der Einrichtung gemäß F i g. 2,

F i g. 4 eine seitliche Ansicht auf die Einrichtung zum Steuern der Ausschlagweite bzw. Winkels der Schwenkbewegungen des Auslegers und

Fig.5 den teilweise aufgebrochen dargestellten Grundriß der Einrichtung nach F i g. 4.

Wie in F i g. 1 dargestellt weist die Maschine einen Schleifkopf 39 auf, der mit einer Schleifmaschine 24 bestückt ist und sich am Ende des Auslegers 25 befindet, dessen anderes Ende um eine waagerechte und um eine lotrechte Achse aus einer Mittelstellung schwenkbar auf einem in Richtung dieser Mittelstellung verfahrbaren Wagen 6 gelagert ist. Man erkennt gleichfalls auf dem Wagen 6 einen Motor 16, der auf eine an dem Schleifkopf 39 gegenüberliegenden Ende des Auslegers 25 gelagerte Welle 18 mit darauf befindlicher Riemenscheibe 22 wirkt, von der aus die Motorkraft durch einen im Ausleger 25 untergebrachten Treibriemen 23 auf eine Riemenscheibe übertragen wird, die auf der im Schleifkopf 39 gelagerten Schleifspindel angebracht ist.

Der Ausleger 25 ist an seinem antriebsseitigen Ende mit seitlichen waagerechten Zapfen um die Achse der Welle 18 schwenkbar in Lagerböcken 19, 20 gehalten, die ebenso wie der Motor 16 auf der Oberseite einer Platte 14 befestigt sind. Die Platte 14 ist über einen unteren zylindrischen Ansatz 15 um eine lotrechte Achse 15' drehbar mit dem Wagen 6 verbunden. Der . Wagen 6 ist auf Schienen 4 und 5 verfahrbar, die auf der Oberseite von Längsträgern la des Untergestells 1 angebracht sind und sich parallel zur Mittelstellung des Auslegers 25 erstrecken. Das Untergestell 1 ist seinerseits quer zu den Längsträgern la über Fahrrollen 2 und auf Flur verlegten Schienen verfahrbar.

Der Wagen 6 kann mit Hilfe eines auf ihm befestigten Motors über ein Getriebe 11 und eine ausrückbare Kupplung 13 auf den Schienen 4 und 5 hin und her verfahren werden. Da der Fahrantrieb des Wagens 6 nicht nur dazu dient, die Schleifscheibe 24 an die jeweilige Arbeitsstelle zu bewegen, sondern auch in noch zu beschreibender Weise den hin und her gehenden Vorschub der Maschine während der Schleifarbeit besorgen muß, wirkt im Interesse der Genauigkeit der Vorschubbewegungen der Kraftantrieb nicht unmittelbar auf die den Wagen 6 auf den Schienen 4 und 5 abstützenden Räder, sondern auf ein Paar von am Wagen gelagerten Zahnrädern 9, 10, die mit je einer von auf den Längsträgern la befestigten Zahnstangen 7 und 8 im Eingriff stehen.

Zum Einstellen des wahlweise nach oben oder nach unten zu richtenden Schleifdruckes ist der Ausleger 25 mit einem in dessen Längsrichtung verstellbaren Gegengewicht 26 verbunden. Dieses Gegengewicht 26 ist auf dem einen Arm eines zum Ausleger 25 parallelen Doppelhebels 30 verschiebbar, so daß sich der jeweils gewünschte Schleifdruck einstellen läßt.

Mit dem Untergestell 1 ist das in den F i g. 2 bis 5 deutlicher erkennbare Gehäuse 40 zu einem gemeinschaftlichen Maschinengestell 1, 40 verbunden. Der Kraftantrieb für die seitlichen Schwenkbewegungen des Auslegers 25 ist nach den F i g. 2 und 3 im Gehäuse 40 angeordnet. Er wirkt auf einen quer zur Mittelstellung des Auslegers 25 geführten Schlitten 48. Auf diesem ist der Kreuztisch 49 mit Hilfe eines mit einer am Kreuztisch 49 befestigten Zahnstange 51 kämmenden Zahnrades 50 quer zur Schlittenführung und parallel zum Ausleger 25 verstellbar. Der Kreuztisch 49 trägt in Richtung der Schlittenführung gleichfalls über ein Zahnrad 53 und eine Zahnstange 54 verstellbar den Träger 52 an dem zwei Rollen 56 und 57 mit lotrechten Achsen gelagert sind. Die eine Rolle 57 ist mit ihren Lagern gegenüber der anderen, unbeweglich am Träger 52 gelagerten Rolle 56 seitlich abklappbar und kann in ihrer Arbeitsstellung durch einen Klapphebel 58 am Träger 52 festgelegt werden. Somit bilden die Teile 56, 57 und 58 ein Joch, welches den Ausleger 25 seitlich zu führen vermag.

Durch einen Spannbolzen 55, der den Träger 52 und den Kreuztisch 49 in sich kreuzenden Schlitzen durchsetzt, können die beiden genannten Teile mit dem Schlitten 48 unverrückbar verspannt werden. Die auf diese Weise erzielte Verstellbarkeit des Trägers 52 in zwei sich kreuzenden waagerechten Richtungen gestattet die genaue Festlegung des Punktes, von dem aus die Schleifscheibe 24 in beiden Richtungen seitlich verschwenkbar wird und ihre Seitenbewegungen in Beziehung zum Vor- und Rückschub gebracht werden.

Den Schwenkantrieb (F i g. 2) übernimmt der Motor Ms. Für die Übertragung seiner Wellendrehung auf eine Kurbelwelle 44 dienen ein stufenlos regelbares Getriebe 41, ein Zahnradgetriebe 42 und ein Schneckentrieb 43. Die auf unterschiedliche Exzentrizität einstellbare Kurbelschwinge 45, 65a, 46, 476 besteht aus dem Kurbelarm 45, dem am Kurbelarm 45 verschiebbar gelagerten Kurbelzapfen 65a, der Pleuelstange 46 und dem Hebelarm 47b, welcher das Zahnradsegment 47 eines Zahnstangengetriebes 47, 47a verschwenkt, dessen Zahnstange 47a an der Unterseite des Schlittens 48 befestigt ist. Die Exzentrizität des Kurbelzapfens 65a kann sowohl von Hand kontinuierlich als auch während des Betriebes der Maschine motorisch teils kontinuierlich und teils in kleinen Stufen nach beiden Richtungen verändert werden. In allen Fällen dient zum Verstellen des im Kurbelarm 45 mittels eines Schlittens 65 verschiebbaren Kurbelzapfens 65a eine im Kurbelarm 45 gelagerte und in eine Mutter 64 am Schlitten 65 eingreifende Gewindespindel 63, die über ein Kegelradgetriebe 61, 62 durch Drehen einer konzentrisch zur Kurbelwelle 44 gelagerten Verstellwelle 60 gedreht werden kann. Man kann die Verstellwelle 60 von Hand mit Hilfe eines an ihrem äußeren Ende befestigten Handrades 59 verdrehen. Auf diese Weise ist die manuelle Einstellbarkeit des Schwenkwinkels des Zahnradsegmentes 47 und damit über den Kreuztisch 49, den Träger 52 und das Joch 56, 57, 58 auch des Auslegers 25 gegeben.

Der motorischen Verstellung der Exzentrizität der Kurbelschwinge 45, 65a, 46, 47b dient das auf der Verstellwelle 60 angeordnete Zahnrad 78, das mit einem auf einem feststehenden Lagerzapfen 79 gelagerten Zahnrad 77 im Eingriff steht. Mit dem Zahnrad 77 sind

zwei Klinkenräder 73 und 74 mit entgegengesetzt gerichteten Schrägzahnungen koaxial verbunden, in welche je eine von zwei Klinken 71 und 72 einlegbar ist. Die Klinken 71,72 sind auf einer um den Lagerzapfen 79 schwenkbaren Schwinge 70 gelagert, die ihrerseits über eine Schubstange 69 von einem Exzenter 68 mit veränderbarer Exzentrizität in hin- und hergehende Bewegungen versetzt werden kann. Der Exzenter 68 ist über ein stufenlos regelbares Getriebe 67 durch einen Motor Mz antreibbar. Wenn während des Betriebes die Exzentrizität der Kurbelschwinge 45, 65a, 46, 476 von Hand verstellt werden soll, müssen die beiden Klinken 71 und 72 aus den Klinkenrädern 73 und 74 herausgehoben sein, was auch bei laufender Maschine zum Zwecke der Nachsteuerung möglich ist, weil sich die Kurbelwelle 44 nur mit verhältnismäßig geringer Drehzahl dreht.

Die wirksame Exzentrizität der Kurbelschwinge 45, 65a, 46, 476 verändert sich selbsttätig, wenn die Verstellwelle 60 am Mitdrehen mit der Kurbelwelle 44 *> dadurch gehindert wird, daß bei stillstehender Schwinge 70 die Klinken 71, 72 in die Klinkenräder 73, 74 eingelegt werden. Hierdurch verschiebt sich bei jeder Drehung der Kurbelschwinge 45, 65a, 46, 476 der Schlitten 65 um die Steigung des Gewindeganges der Spindel 63. Jede sich daraus ergebende Änderung der wirksamen Länge der Kurbelschwinge 45, 65a, 46, 476 kann durch Umkehren des Drehsinns der Kurbelwelle 44 rückgängig gemacht werden. Das ist deshalb möglich, weil der Querantrieb des Auslegers 25 grundsätzlich unabhängig von der Drehrichtung der Kurbelwelle 44 arbeitet.

Größere Änderungen der wirksamen Länge der Kurbelschwinge 45, 65a, 46, 476 lassen sich erreichen, wenn die Schwinge 70 durch ihren Antrieb in hin- und hergehende Bewegungen versetzt wird und nur eine der Klinken 71 bzw. 72 in ihr zugehöriges Klinkenrad eingelegt ist Die Wahl der Klinke bestimmt die Richtung der Kurbelschwingenlängenänderung, während das Ausmaß dieser absatzweisen Änderungen durch die Exzentrizität des Exzenters 68 und die Häufigkeit dieser Änderungen in der Zeiteinheit durch die in weiten Grenzen veränderliche Drehzahl dieses Exzenters 68 bestimmt werden.

Wenn mithin beim Schleifen trapezförmiger Flächen die Anpassung der Arbeitsbreite des Schleifkopfes 39 nicht durch eine entsprechende Veränderung der Ausgangslage des den Ausleger 25 tragenden Wagens 6 in Verbindung mit der hin- und hergehenden Bewegung des Jochs 56, 57, 58, welches über das Zahnstangengetriebe 47, 47a angetrieben ist,, möglich ist, können die zusätzlichen Einrichtungen für die manuelle oder motorische Steuerung in der vorstehend beschriebenen Weise verwendet werden. Dabei ist dann jeweils beim Vorschub des Schleifkopfes 39 die eine und beim Rückschub die andere Klinke mit dem zugeordneten Klinkenrad in Eingriff zu bringen. Das Ein- und Ausrücken der Klinken 71 und 72 kann mit bekannten Mitteln gesteuert werden, so zum Beispiel mittels verstellbarer, vom Wagen 6 betätigter Endschalter und über diese erregte und entregte Hubmagneten, so daß dieser Vorgang insgesamt von der Hubrichtung des Auslegers 25 abhängig gemacht werden kann. Dabei werden während gleichmäßiger Vor- und Rückbewegungen des Auslegers 25 dessen seitliche Ausschläge abwechselnd in dem einen oder anderen Sinne um das jeweils gleiche Maß verändert.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schleifmaschine zum Bearbeiten der Innenflächen von Stahlwerkskokillen, deren Schleifkopf am freien Ende eines mit seinem anderen Ende um eine waagerechte und um eine lotrechte Achse selbsttätig gesteuert schwenkbar an einem in Längsrichtung der Kokille auf einem Untergestell verfahrbaren Wagen gelagerten Auslegers befestigt ist, d a durch gekennzeichnet, daß der für die selbsttätige Steuerung der Schwenkbewegung des Auslegers (25) um die lotrechte Achse (15') erforderliche Antrieb im Maschinengestell (1, 40) angeordnet ist, daß der Antrieb eine hinsichtlich ihrer Exzentrizität einstellbare Kurbelschwinge (45, 65a, 46, 476^ aufweist, die ihre. Bewegung mittels eines Zahnstangengetriebes (47, 47a,) auf einen Schlitten (48) überträgt, und daß am Schlitten (48) über einen Träger (52) ein den Ausleger (25) seitlich führendes Joch (56,57,58) befestigt ist.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schlitten (48) und dem Träger (52) ein Kreuztisch (49) angeordnet ist, an dem der Träger (52) befestigt ist.

3. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelarm (45) der Kurbelschwinge (45, 65a, 46, 47b) gehäuseartig ausgebildet und der Kurbelzapfen (65a) an dem Kurbelarm (45) radial verschiebbar geführt ist sowie eine daran befestigte Mutter (64) aufweist, in die eine in Längsrichtung des Kurbelarmes (45) verlaufende Gewindespindel (63) eingreift, die über ein Kegelradgetriebe (61, 62) und einer konzentrisch zur Kurbelwelle (44) der Kurbelschwinge (45, 65a, 46, 47b) gelagerten Verstellwelle (60) mittels eines Handrades (59) drehbar ist.

4. Schleifmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kurbelwelle (44) und der Verstellwelle (60) eine letztere am Mitdrehen hindernde Sperre vorgesehen und der Drehantrieb der Kurbelwelle (44) abhängig von der Vorschubricht.ing des Auslegers (25) umkehrbar ist.

5. Schleifmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Ende der Verstellwelle (60) ein Zahnrad (78) befestigt ist, das über ein mit ihm in Eingriff stehendes, mit zwei Klinkenrädern (73, 74) fest verbundenes Zahnrad (77) von einer motorisch angetriebenen Schwinge (70) aus über jeweils eine von zwei auf der Schwinge (70) gelagerten Klinken (71, 72) wahlweise in der einen oder anderen Drehrichtung schrittweise antreibbar ist.

6. Schleifmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der motorische Antrieb der Schwinge (70) mittels einer Schubstange (69) und einem motorisch angetriebenen Exzenter (68) veränderlicher Exzentrizität erfolgt.

7. Schleifmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinken (71, 72) in Abhängigkeit von der Vorschubrichtung des Auslegers (25) aus- bzw. einrückbar sind.