DE1954337A1 - Rollenpolierwerkzeug - Google Patents
RollenpolierwerkzeugInfo
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Description
•dr. W. Schalk · dipl.-ing. P. Wirth · dipl.-ing. G. dannenberg
DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WEINHOLD · DR. D. GUDEL
6 FRANKFURT AM MAIN
28. Oktober 1969
Da/is
Da/is
Madison Industries, Inc·, Smithfield, Rhode Island / USA
Rollenpolierwerkzeug
Die Erfindung bezieht sich auf Rollenpolierwerkzeuge, das
Bind Werkzeuge zur Fertigbearbeitung zylindrischer Oberflächen durch Rollen· Solche Werkzeuge sind heute in der
Maschinenindustrie allgemein in Gebrauch und arbeiten unter Verwendung eines konischen Borns, der von einem eine
Anzahl konischer Rollen enthaltenden Käfig umgeben ist. Die Rollen werden entweder in eine zu polierende Bohrung eingesetzt
oder um eine zylindrische Oberfläche herum angeordnet,
und aufgrund der Neigung der Rollen gegenüber der Käfigachse bewegen sich die Rollen automatisch innerhalb der Bohrung
oder über die Außenseite der zylindriaohen Oberfläche* fort
und formen dabei die glatte polierte Oberfläche. Es ist in der Maeohineninduetrie Ublioh, solche Werkzeuge vorzusehen,
die nur über einen kleinen Bereich von Größen arbeiten. Es ist jedoch denkbar, für allgemeine Zwecke wenigstens den
gleichen hinteren Teil des Dorne für einen Bertich von Werkzeuggröflen
iu verwenden, so daß theoretieoh diese Teile dee
Dorn· für Käfige unterschiedlicher Großen verwendbar wären·
Die bieher Bekannte lösbare Schraubverbindung des Käfige hat
jedooh kein« befriedigenden Irgetnie·· geaeitigt, da es
praktieeh unnöglioh let, den Käfig naoh Benutzung dee Werk-
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BAD ORIGINAL
- 2 zeugs zu lösen, weil die Gewinde sich festfressen
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten
zu beheben und weiter ermöglicht es die Erfindung, eine verbesserte Art der Einstellung des Käfigs gegenüber
dem Dorn zu schaffen, was gemäß der Erfindung durch Einstellmittel erreichbar ist, die eine Auslösefeder dazu verwenden,
die Einstellmittel in ihrer Lage zu halten.
Die Erfindung betrifft demnach ein Rollenpolierwerkzeug mit einer Rollenkäfiganordnung, die leicht vom Hauptkörper des
Werkzeugs lösbar ist, sowie verbesserte Einstellmittel zum Einstellen der Lage des Käfigs gegenüber dem Dorn,
Demnach kennzeichnet sich ein Rollenpolierwerkzeug nach der Erfindung dadurch, daß der Dorn einen vorderen Teil von
konischer Außenform, an dem die Rollen anliegen und einen
/losbare hinteren Teil aufweist sowie/Verbindungsmittel für die
beiden Teile, die von einem Teil des Käfigs umgeben sind, der Einrichtungen aufweist, welche einen Zugang zu den Ver»
bindungsmitteln zwecks Lösung der beiden Teile des Dorne voneinander ermöglichen. Weiter sieht die Erfindung die
Ausbildung eines Rollenpolierwerkzeugs mit einem von einem Rollenkäfig umgebenen Dorn vor, das sich dadurch kennzeichnet,
daß der Käfig gegenüber dem Dorn axial bewegbar ist, daß Anschlagmittel zur Begrenzung der axialen Relativbewegung
in der einen Richtung vorgesehen sind, sowie lösbar an den Anschlagmitteln befestigte Einstellmittel zum Einstellen
der Anschlagmittel längs des Dorne und eine in der entgegengesetzten
Richtung wirksame Feder, welche einerseits den Eingriff der Anschlagmittel" und andererseits den lösbaren
Eingriff der Einstellmittel bewirkt·
Ein Rollenpolierwerkzeug naoh einer bevorzugten Aueführungsform
der Erfindung weist einen Dorn mit einem vorderen, außen konischen feil und einem hinteren Teil auf, wobei
beide !Teile komplementäre Bereiohe für gegenseitigen Singriff
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BAD OR(GfNAU
aufweisen, die so geformt und angeordnet sind, daß sie durch Relativbewegung in Richtungen parallel zur Längsachse des
Dorns und ohne relative Drehbewegung in und außer Eingriff gebracht werden können und den vorderen und hinteren Teil des
Dorns antriebsmäßig verbinden, wenn sie sich in Eingriff
befinden; wobei ein Rolls nkäf ig wenigstens den vorderen Teil des Dorns umgibt und eine Anzahl, an dessen konischem Umfang
anliegender Rollen enthält; wobei lösbare Verbindungsmittel zwischen diesen Bereichen angeordnet sind, um sie in Eingriff
zu halten, während der Käfig einen Zugang zu diesen Yerbin— dungsmitteln ermöglicht; wobei am Dorn gelagerte Anschlagmittel
zur Begrenzung der Relativbewegung des Käfigs in der
einen axialen Richtung vorgesehen sind, sowie Einstellmittel für die lage der Anschlagmittel längs des Dorns und ein
lösbar mit den Einstellmitteln in Eingriff bringbares Sperrglied, welches die gewünschte lage auf dem Dorn sichert und
schließlich eine in der anderen axialen Richtung wirkende Jeder, mittels deren das Sperrglied lösbar mit den Einstellmitteln
und zugleich der Käfig in Eingriff mit den Anschlagmitteln bringbar ist.
Die genannten komplementären Bereiche an den beiden Teilen des Dorns können einen Zapfen von gegenüber dem Rest des
Teils vermindertem Querschnitt aufweisen und eine den Zapfen aufnehmende öffnung in dem anderen Teil« Die Bereiche können
ζ·Ββ auch eine Zunge an dem einen Teil und einen diese Zunge aufnehmenden komplementären Schlitz an dem anderen Teil aufweisen.
Bei solchen Anordnungen kann das Sperrelement ein von sich ergänzenden Bohrungen in dem Zapfen und in dem
anderen Teil aufgenommener Stift sein, wobei die Bohrungen sich quer zur längsaehse des Dorns erstrecken· Der Käfig kann
entsprechend mit Aussparungen oder Bohrungen versehen s ein, die auf die Bohrungen in den beiden Teilen des Dorns ausriehtbar
sind, um einen Zugang zu dem Stift zu ermöglichen·
Die Bereiche können eine konische mit einer Keilnut versehene Bohrung in dem einen Teil und einen von dieser Bohrung auf-
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BA0
zunehmenden konischen Sapfen mit einem in die Keilnut eingreifenden
Keil "bzw. Vorsprung am anderen Te±V. Sei "dieser
Ausbildung kann die konische Bohrung zweckmäßig im vorderen Teil des Borns vorgesehen sein, und als Sperrglied kann eine
von einer axialen Gewindebohrung im Ende des konisohen Zapfens aufgenommene Schraube dienen, deren Kopf mit dem
vorderen Teil des Korns in Eingriff treten kann. Dabei kann
das aa freien Ende des vorderen Dornteils liegende. Ende des Käfigs offen sein, um den Zugang zum Kopf der Schraube zu
ermöglichen·
Einstellmittel können vorgesehen sein, um die Lage des Dorns gegenüber dem Käfig zu ändern und können eine auf den Dorn
aufgesehraubte Mutter in einem auf diese aufgekeilten Gehäuse für Drehung mit und axiale Relativbewegung gegenüber dem
Gehäuse aufweisen, wobei das Gehäuse unter 3?ederwirkung steht. Eine auf den Dorn aufschraubbare Sperrmutter kann
vorgesehen sein, um einen auf den Dorn aufgekeilten und relativ zu diesem axial bewegbaren Ring gegen Bewegung in
der genannten einen Richtung zu halten, wobei dieser Ring gegenüber dem Gehäuse drehbar, jedoch axial mit diesem
bewegbar ist.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher beschrieben, und zwar zeigen;
Fig· 1 einen Axialschnitt durch e ine erste Ausführungsfora eines Rollenpolierwerkzeugs nach der Erfindung
j
¥ig. 2 eine Endansicht des Werkzeugs nach Fig. 1;
Fig· 3t 4 und 5 Querschnitt· nach den linien 3-3j bzw·
4-4 bzw. 5-5 der I1Ig, 1 j
!•ig· 6 in auseinandergezogener Darstellung die
Kupplungsteile des Werkzeugs der Fig. 1 für die relative Einstellung des Rollenkäfigs
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- 5 gegenüber dem Dorn;
Pig. 7 in auseinandergezogener Darstellung eine abgewandelte Ausführungsform der lösbaren
Verbindung der beiden Teile des Dorne; und
Pig. 8 einen Schnitt durcheine weitere Ausführungsform einer lösbaren Verbindung der beiden
Teile des Dorns.
In Pig. 1 ist der Dorn als Ganzes mit 10 bezeichnet und weist einen hinteren Schaftteil 11 auf, über dessen freies
Ende der Antrieb erfolgt, sowie einen sich verjüngenden bzw. konischen vorderen Teil 12. Eine Aussparung 14- im vorderen
Teil 12 nimmt teleskopisch einen Zapfen 15 des Schaftteils 11 auf, der durch einen längs geschützen, rohrförmigen,
zylindrischen, federnden Stift 16 gesichert wird, der sich durch fluchtende Öffnungen 17 und 18 des vorderen Teils 12
und des Schaftteile 11 erstreckt.
Pig. 7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform für die Verbindung der beiden Teile des Dorns, bei der ein vorderer
Teil 12f sich mit einem Zapfen 20 von verringertem Querschnitt
in eine Öffnung 21 des Schaftteils 11· erstreckt, die mit flachen Abschnitten 22 und 23 einen Schlitz zur Aufnahme
der gleichfalls flachen Oberflächen 24 und 25 einer am vorderen Teil 12· ausgebildeten Zunge bildet. Eine Gewindeöffnung
26 des Teil 11* nimmt eine (nicht gezeigte) Stiftschraube auf, die sich in eine konische Vertiefung 27 des
Zapfens 20 erstreckt und so die beiden Teile des Dorns in ihrer Lage sperrt. Pig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform
mit einem verjüngten Ende 20* des Schaftteil* 11·· und einem
auf diesem bei 28 verkeilten konischen vorderen IeIXs 12 ·',
wobei die Seile durch eine i-feirnseitig in das verjüngt· End·
20 eingeführt· Schraube 29 in ihrer Lage gehalten werden, deren Kopf am vorderen konisohen fell 12" angreift. Der
(nicht gezeigte) Käfig ist an diesem Ende offen, um Zugang
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6AD
zu der Schraube 29 zu geben·
Bei jeder dieser Ausführungsformen "bilden die Teile 12 "bzw,
12* bzw. 12'' einen vorderen Teil des Dorns und die Schaftteile
11 "bzw· 11' "bzw· 11 ·· einen hinteren Teil des Dorns,
wobei diese beiden Teile jeweils komplementäre, miteinander in Eingriff bringbare Bereiche 14f 15; 20, 24, 25 und 21, 22,
23; sowie 20· und die Bohrung in 12" aufweisen« Es ist
somit ersichtlich, daß die beiden Teile des Dorns ohne relative Drehung miteinander in Eingriff gebracht und wieder
gelöst werden können·
Nun zu Pig· 1 zurückkehrend ist hier ein den vorderen Teil 12 des Dorns umgebender Käfig 30 gezeigt, mit einer Anzahl
öffnungen zur Aufnahme von Rollen 32, die an der konischen
Oberfläche 19 des vorderen Dornteils angreifen. Die öffnungen
und die Rollen sind ganz leicht in Bezug auf Ebenen durch die Dornachse geneigt, um eine natürliche Tendenz zur Entwicklung
eines schraubenförmigen Bewegungswegs zu erhalten, der die Rollen 32 zum dickeren Ende der konischen Oberfläche
19 hin verlagert. Der Käfig 30 erstreckt sich über die teleskopische Verbindung zwischen d em vorderen Teil des
Dorns und dem Schaftteil hinaus und weist diametral einander gegenüberliegende Öffnungen 33 und 34- auf, die in Flüchtling
" mit den öffnungen 17 und 18 zu bringen sind, so daß der
Federstift 16 aus seiner Sperrstellung getrieben werden kann, um den vorderen Teil dea Dorns vom Schaftteil zu lösen· Ein
von dem Käfig 30 trennbarer Ansatz 35 des Käfigs umgibt den Schaftteil 11 des Dorns und ist mit dem Käfig durch eine
Stiftsohraube 37 lösbar Terbunden, die in eine Aussparung
36 eines Absohnitts 38 dea Ansatzes 35 eingreift, wobei der
Abschnitt 38 teleskopisch in eine erweiterte Bohrung 39 am inneren Ende des Käfigs 30 hineinragt.
Die Steuerung der axialen Relativstellungen von Käfig und
Dorn ergibt sich aus folgendem.
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ι. —
Der Dornschaft 11 ist liber einen Seil seiner länge mit
Außengewinde 40 vergehen sowie mi"t einer von seinem vorderen
Ende aus axial eich, erstreckenden Keilnut 41 · Ein einstückiges
Gehäuse 42 umgibt einen wesentlichen leil des mit
Gewinde 40 versehenen Dornabsehnitts und enthält weitere funktioneile Seile· Birch ein Ende 43 des Gehäuses erstreckt
sich ein Kupplungsring 44» der mit einem verbreiterten !Peil
45 an der Innenseite 46 des Gehäuseendes 45 anliegt. Der Ring 44 ist gegen Axialbewegung im Gehäuse durch einen
Sprengring 47 in der Innenwand des Gehäuses gesichert und im Gehäuse frei drehbar, während er mit einem Vorsprung 48 in
die Keilnut 41 des Doms eingreift. Die Stirnseite 49 des Ringes (Pig· 6) weist eine Anzahl τοη Zähnen 50 auf, die in
ausgewählte Zwischenräume 51 einer au? das Gewinde 40 des Dorna aufgeschraubten !bitter 52 eingreifen. Eine Relativdrehung
'wischen dem Hing 44 und der Mutter 52 ist möglich,
injlem die Sahne 50 aus den Zwischenräumen 51 zurückgezogen
werden· Eine Keilnut 53 der Mutter 52 nimmt einen sich vom
Gehäuse 52 nach irrt η erstreckenden Stift 54 auf, so daß die
Mutter 52 und das €?To.äuse gegen Relativdrehung gesichert
sind, obwohl eine sziale Relativbewegung möglich ist.
Eine auf das Gewinde 40 aufgeschraubte und am freien Ende des Ringes 44 angreifende Sperrmutter 55 sichert den Ring
gegen eine Bewegung nach rechts in JPig· 1 · Ein als Anschlag
dienendes Druckkugellager 56 ist längs des mit Gewinde 40 versehenen Dornabschnitts axial frei bewegbar, liegt an der
Mutter 52 an und kann «it dieser bei deren Drehung relativ zum Dorn axial verschoben werden. Das Kugellager 56 steht in
Eingriff mit dem Käfig^nsata 55t so äaß bei Drehung der
Mutter 52 in Richtung zum vorderen Ende des Doms der Käfigansatz
35 und der Käfig 30 gleichfalls in diese Richtung
gegenüber dem Dorn bewegt werden. Eine Feder 60 stützt sich gegen Zwisehenlegseheiben 61 und 63 und drückt erstere gegen
den Sprengring 62, der einen Anschlag am Käfigansatz bildet, während die Scheibe 63 gegen einen einen Anschlag an der
Innenweite des G-eliäuses bildenden Sprengring 64 anliegend in
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der entgegengesetzten Ei entlang gedrückt wird, so daß die
Feder 60 das Gehäuse 42 nach links in Fig. 1 und den Käfigansatz nach rechts in Pig. 1 gegen das Kugellager 56 bewegt.
Das Gehäuse 42 kann gegenüber den Dorn nach rechts in Fig. 1 verschoben werden, wobei die Feder 60 zusammengedrückt und
der Hing 44 außer Eingriff mit der Mutter 52 gebracht wird,
nachdem die Sperrmutter 55 auf dem Gewinde 40 des Dorne nach
rechts weitergeschraubt wurde.
Zur relativen Einstellung zwischen Käfig und Dorn kann das Gehäuse 42 gemäß der Darstellung in Fig. 1 nach rechts gezogen
werden, um die Kupplung zwischen dem Ring 44 und der Mutter 52 außer Eingriff zu bringen, worauf eine Relativdrehung
des Gehäuses gegenüber dem Dorn möglich ist, um die Mutter 52 und das Kugellager 56 in der einen oder der anderen
Eichtung zwecks Änderung derjenigen Länge zu bewegen, mit der das konisehe Ende bzw. Vorderteil des Dorns am Käfig mit
den darin befindlichen Hollen angreifen kann·
Die Wirkung der axialen Bewegung des Gehäuses 42 gegenüber dem Dorn 11, 12 bzw. 10 ist eine Bewegung des Druckkugellagers
56, welches die Bewegung des Käfigs 30 in einer axialen Richtung, und zwar naeh rechts in Fig. 1fin Bezug
auf das Gehäuse 42 begrenzt und damit in Bezug auf den Dorn. Das Kugellager 56 bestimmt damit die Grenzstellung, bis zu
der die Hollen 32 sich in Richtung auf den größeren Durchmesser der konischen Oberfläche 19 zu bewegen dürfen, da wie
oben erwähnt - die Rollen eine natürliche !enden« zu einem schraubenförmigen Weg auf den größeren Durchmesser der
konischen Oberfläche 19 zu entwickeln. Die Einstellung des
Arbeitedurchmessere des Werkzeuge besteht in der Festlegung der Greniss teilung der Rollen bei ihrer Bewegung länge der
konischen Oberfläche 19»
Wenn die axiale Bewegung dee Dorn· gegenüber dem Werkstück
angehalten wird, wie etwa durch Abschalten des Dornvorschubs in das bzw. über dem zu polierenden Teil, so ergibt sich für
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die schraubenförmige Seiregung der Rollen gegenüber dem Werkstück eine Tendenz, die Rollen gegen den geringeren
Durchmesser der konischen Oberfläche 19 hin zu bewegen» und die Käfigteile 3O9 35 machen eine axiale Bewegung nach links
gegenüber dem Gehäuse 42, wobei die feder 60 zusammengedrückt und der wirksame Arbeitsdurehmesser verringert wird,
weil die Rollen an dem Dornteil mit kleinerem Durchmesser anliegen· Während des gesamten Vorgangs liegt das Gehäuse
gegenüber dem Dorn dank der Verbindung 48, 53 fest· Die feder 60 verbleibt zwischen den Zwischenlegscheiben 61 und
63.
Aus vorstehendem ergibt sich, daß die feder 60 als eine Einrichtung wirkt, die ein Auslösen gestattet, und zwar
durch die förderung des Käfigs nach vorn zu dem Dornende mit kleinerem Durchmesser und daß sie außerdem dazu dient»
den Ring 44 und die Mutter 52 in Singriff zu halten, bzw·
diesen Eingriff durch Auseinanderziehen der Teile zu lösen gestattet, um dann das als Anschlag dienende Druckkugellager
56 einzustellen. Die einzige feder 60 hat also im vorliegenden fall eine doppelte Wirkung und ersetzt zwei sonst
erforderliche federn«
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Claims (4)
- Patentansprüche :1·)Rollenpolierwerkzeug mit einem Dorn, der von einem einer Anzahl von Rollen enthaltenden Käfig umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn einen vorderen Teil (12) von konischer Außenform, an dem die Rollen (32) anliegen und/lösbare
einen hinteren Teil (11) aufweist sowie/Verbindungsmittel (H, 15, 16) für die beiden !eile, die von einem Teil des Käfigs (30) umgeben sind, der Einrichtungen (33, 34) aufweist, welche einen Zugang zu den Verbindungsmitteln zwecks Lösung der beiden Teile des Doms (10) voneinander ermöglichen· - 2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ansatz (35) des Käfigs den hinteren Teil (11) dea Doms
umgibt und daß der Käfig (30) für gemeinsame Bewegung lösbar mit dem Ansatz (35) verbunden iet· - 3· Rollenpolierwerkzeug mit einem Dorn und einem diesenumgebenden Rollenkäfig, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (30) gegenüber dem Dorn (10) axial bewegbar ist, daß Anschlagmittel (52, 56) zur Begrenzung der axialen Relativbewegung in der einen
Richtung vorgesehen sind, sowie lösbar an den Anschlagmitteln befestigte Einstellmittel (44) »um Einstellen der Anschlagmittel längs des Doms und eine in der entgegengesetzten Richtung wirksame Feder (60) welche einerseits den Eingriff der Anschlagmittel und andererseite den lösbaren Eingriff der Einstellmittel bewirkt· - 4. Werkzeug nach Anspruoh 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel (44) eine mit dem Dorn (10) in Gewindeeingriff stehende Mutter (52) und ein auf die Mutter aufgekeiltes, jedoch relativ zu dieser axial bewegbares Gehäuse (42) auf-7 oA- 009838/1364BAD ORlGtNAuweisen.5» Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ring (45) relativ zu dem Gehäuse (42) drehbar, jedoch axial mit diesem "bewegbar vorgesehen ist, wobei der Ring gegenüber dem Dorn (10) axial bewegbar, jedoch zu gemeinsamer Drehung mit diesem auf den Dorn aufgekeilt ist»6« Werkzeug nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine auf den Dorn (10) aufgesehraubte Sperrmutter (55) den Ring (45) in seiner eingestellten Lage hält.Patentani009838/1364
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