DE1959680C3 - Schleifmaschine, insbesondere zum bearbeiten der Innenflächen von Stahlwerkskokillen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifmaschine, insbesondere zum Bearbeiten der Innenflächen von Stahlwerkskokilien, mit einem Maschinengestell, einem auf dem Maschinengestell horizontal geradlinig verfahrbaren V/agen, einem auf dem Wagen horizontal und vertikal schwenkbar gelagerten Schleifpendel, das an seinem freien Ende eine motorisch angetriebene Schleifscheibe trägt, einem bezüglich seiner Hubgröße verstellbaren Kurbelgetriebe, welches das Schleifpendel entsprechend der Breite der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche hin- und herschwenkt, einem auf einer am Maschinengestell befestigten Zahnstange und einem in diese eingreifenden und am Wagen gelagerten Zahnrad bestehenden Getriebe für den Längsvorschub des Schleifpendels bzw. den Antrieb des Wagens und mit einem über ein aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Hebelarmen bestehenden Gestänge angetriebenen Klinkengetriebe.

so Eine Schleifmaschine dieser Art bildet den Gegenstand eines früheren Vorschlages gemäß der DE-PS 15 77 330. Hierbei handelt es sich um eine verhältnismäßig aufwendig gestaltete Universalschleifmaschine, die mittels manueller oder maschineller Steuerungen für das Schleifen sehr unterschiedlicher Flächenformen einstellbar ist. Die Einrichtung für die Hin- und Herbewegung des Schleifpendels ist in einem am Maschinengestell befestigten Gehäuse untergebracht und enthält unter anderem das mittels des aus den beiden miteinander verbundenen Hebelarmen bestehenden Gestänges antreibbare Klinkengetriebe, welches seinerseits eine Verstellwelle wahlweise in ihrer einen oder in ihrer anderen Drehrichtung schrittweise antreibt, die ihrerseits mittels eines Zahnrades eine motorische Verstellung der Exzentrizität der Kurbel des Kurbeigetriebes schrittweise ermöglicht Die Einrichtung für die Hin- und Herbewegung des Schleifpendels benötigt einen eigenen Antriebsmotor und steht mit dem auf dem Maschinengestell verfahrbaren Wagen, für dessen Vorschub wiederum ein eigener Antriebsmotor vorgesehen ist, nur über ein die Hin- und Herbewegung des Schleifpendels führendes Joch in Verbindung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine der genannten Art konstruktiv erheb lieh einfacher sowie auch robuster auszubilden, wobei sie insbesondere für die Bearbeitung rechteckiger Werkstückoberflächen gestaltet sein soll.

Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kurbelgetriebe von einem am Schleifpendel radial zu dessen vertikaler Schwenkachse befestigten Hebelarm und einer Kurbel gebildet ist, deren Kurbelzapfen in eine am Hebelarm vorhandene Längsnut eingreift, daß das Gestänge des Klinkengetriebes mit seinem einen Hebelarm am Schleifpendel befestigt ist und daß das in die Zahnstange eingreifende Zahnrad des Vorschubgetriebes von dem Klinkengetriebe angetrieben ist. Bei einer derartigen Schleifmaschine ist das Kurbel-

getriebe nicht am Maschinengestell, sondern an dem darauf verfahrbaren Wagen angeschlossen. Mit dem Längsvorschub des Wagens steht das Kurbelgetriebe mittels des insofern von dem älteren Vorschlag abweichend ausgeführten Klinkengetriebe in Verbindung, so daß die Hin- und Herbewegung des Schleifpendels zwangsweise an den Längsvorschub gekoppelt sind. Beim Vorschub des Wagens wird von der Schleifscheibe daher stets eine rechteckige Fläche bearbeitet Die Koppelung der Pendelbewegungen an den Vorschub gewährleistet dabei, daß die Schleifscheibe die zu bearbeitende Werkstückoberfläche völlig gleichmäßig beaufschlagt, so daß es auch zu einer entsprechend gleichmäßigen Materialabtragung kommt

Zweckmäßig ist auf dem Kurbelzapfen des Kurbelgetriebes ein Kulissenstein gelagert, der in der Längsnut des Hebelarms gleitet Ein derartiger Kulissenstein überträgt bei jeder eingestellten Hubgröße der Kurbel deren Bewegung gleichmäßig zuverlässig auf den Hebelarm.

Weiterhin ist der Klinkenhebel des Klinkengetriebes vorteilhaft mittels einer an ihm angreifenden Feder bezüglich seiner Schwenkbarkeit bistabil gehalten und mit zwei Klinken versehen, die wahlweise in das r< zugehörige Sperrad eingreifen. Somit ergibt sich eine instabile Mittellage, und es ist bereits eine sehr geringe Abweichung aus dieser instabilen Mittellage ausreichend, um die Federwirkung auszulösen, so daß eine der beiden stabilen Stellungen herbeigeführt wird, in tier w dann nach einer Drehung der Kurbel ein Vorschubschritt in stets der gleichen Richtung ausgelöst wird. Erst dann, wenn die gesamte Vorschubstrecke zurückgelegt ist bedarf der Klinkenhebel der Umschaltung, die leicht durch einen Anschlag oder dergleichen bewirkt werden kann, so daß daraufhin der Vorschub in entgegengesetzter Richtung schrittweise ausgeführt werden kann. Der Vorschub wird jeweils über das Sperrad vermittelt als welches das in die Zahnstange eingreifende Zahnrad verwendet ist

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung greift an der Mitte des Klinkenhebels ein um einen Absatz der Achse des Zahnrades schwenkbarer Steuerhebel an, der den Klinkenhebel wahlweise in eine seiner beiden bistabilen Stellungen schwenken kann, wobei der Steuerhebel seinerseits durch Endanschläge schaltbar ist die am Maschinengestell befestigt sind. Auf diese Weise wird der Klinkenhebel besonders zuverlässig auf seine von der Vorschubrichtung abhängige Seite seines Drehpunktes gebracht, während andererseits gewährleistet ist, daß die Endanschläge in jedem Falle vom Steuerhebel angefahren werden können, da sie sich am gleichen Maschinengestell befinden, auf welchem der Wagen und mit ihm der Steuerhebel verfahrbar sind.

Zum Schalten des Steuerhebels ist dieser zweckmäßig mittels einer an seinem beweglichen Ende angreifenden Zugfeder gegen das bewegliche Ende eines von den Endanschlägen betätigbaren Anschlaghebeis gespannt wobei der Anschlaghebel ebenfalls um den Absatz schwenkbar gelagert ist und die Drehbeweglichkeit des Steuerhebels gegenüber dem Anschlaghebel durch auf dem Klinkenträger befestigte Anschläge begrenzt ist Dank dieser Anschläge bilden der Anschlaghebel und der Steuerhebel mit dem Klinkenträger jeweils so lange eine relativ zueinander unbewegliche Einheit, wie der Anschlaghebel nicht von einem Endanschlag beaufschlagt wird und dann den Steuerhebel in seine andere Stellung umschauet, in der dann wiederum die genannten Teile eine nur gemeinschaftlich bewegbare Einheit bilden.

Der Klinkenhebel benötigt für die Funktion der Klinken ein gewisses Spiel bezüglich der Verschwenkbarkeit Um sicherzustellen, daß es trotz dieses Spiels, das sich bei jeweils gegensinniger Bewegung durch das Lösen der Klinken aus den Zähnen des Zahnrades ergibt, eine Umschaltung in die andere stabile Stellung vermieden wird, greift der Steuerhebel zweckmäßig mittels zweier Anschläge am Klinkenhebel an, die einen derartigen Abstand voneinander besitzen, daß sie den Sperrklinken bei der Bewegung des Klinkenträgers genügend Spiel ermöglichen, um sich bei jeweils gegensinniger Bewegung aus den Zähnen des Sperrades bzw. des Zahnrades ohne Umschaltung lösen zu können.

Die Erfindung sei weiterhin anhand der sich auf ein Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen veranschaulicht Darin zeigt

Fig. 1 den Grundriß der erfindungsgemäßen Schleifmaschine in schematicher Darstellung,

Fig.2 den Grundriß des Klinkengetriebes nach F i g. 1 in vergrößerter Darstellung und

F i g. 3 den Schnitt A — B aus F i g. 2.

Die rechteckige Werkstückoberfläche 1 ist gemäß F i g. 1 sowohl in beiden Richtungen des Doppelpfeiles 2 als auch in beiden Richtungen des Doppelpfeiles 3 mittels der Schleifscheibe 4 zu bearbeiten. Letztere wird über den aus Gründen der Übersichtlichkeit verkleinert wiedergegebenen Antriebsmotor 5 angetrieben. Das Schleifpendel 6 ist auf einer Scheibe 7 befestigt, die ihrerseits auf einem Wagen 8 drehbeweglich gelagert ist Der Wagen 8 ist mittels Laufrädern 9 auf Schienen 10 des Maschinengestells verfahrbar.

Die Scheibe 7 ist mit einem seitlichen Hebelarm 11 versehen, der eine Längsnut 12 aufweist In letzterer ist ein Kulissenstein 13 verschieblich, der auf den Kurbelzapfen 14' einer Kurbel 14 aufgesetzt ist. Der Kurbelzapfen 14' ist um einen Exzentermittelpunkt 15 gleichsinnig umlaufend angetrieben. Durch entsprechende Wahl der Lage des Kurbelzapfens 14' läßt sich der Kulissenstein 13 auf eine gewünschte Hubgröße des Kurbelgetriebes einstellen, so daß die Scheibe 7 mittels des Hebelarms 11 derart ausgelenkt werden kann, daß die Schleifscheibe 4 die gesamte Breite der Werkstückoberfläche 1 überfahren und bearbeiten kann.

Im rechten Teil der F i g. 1 erkennt man neben der Schiene 10 eine Zahnstange 16, mit der ein Zahnrad 17 das gleichzeitig als Sperrad eines Klinkengetriebes verwendet ist, in Eingriff steht Eine Drehung des Zahnrades 17 um seine Achse 18 führt somit zum Vorschub des Wagens 8. Die Achse 18 steht dabei in fester Verbindung mit dem Wagen 8. Sie kann jedoch auch als Welle ausgebildet sein, die mit dem Zahnrad 17 in fester Verbindung steht und dann in einem auf dem Wagen 8 angeordneten Lager drehbar gelagert sein. Für die nachfolgende Beschreibung sei indes davon ausgegangen, daß es sich um eine feststehende Achse handelt um welche noch weitere, zu beschreibende Teile an entsprechend angesetzten Absätzen drehbar gelagert sind.

Wie F i g. 2 und 3 erkennen lassen, ist auf der Achse 18 oberhalb des Zahnrades 17 zunächst ein scheibenförmiger Klinkenträger 19 gelagert, der seinerseits einen in Fig.3 erkennbaren Lagerzapfen 21 eines Klinkenhebels 20 aufnimmt Am Klinkenträger 19 greift, wie man auch Fig. 1 entnehmen kann, ein Hebel 21' an, der mit einem zweiten Hebel 21" ein Gestänge bildet, welches der Verbindung des Kiinkengetriebes mii dem Kurbel-

getriebe dient. Zum Zwecke der Einstellbarkeit sind die beiden Hebel 21' und 21" an ihren freien Endabschnitten mit jeweils mehreren Verbindungslöchem versehen, von denen eine passende Kombination für die Herstellung einer Verbindung gewählt werden kann. Der Hebel 21" ist mit seinem anderen Ende gelenkig an die Scheibe 7 angeschlossen, wobei wiederum mehrere Anschlußstellen durch Löcher am Umfang der Scheibe 7 vorgesehen sind, von denen eines wahlweise besetzt werden kann. Man kann daher durch entsprechende Auswahl der Verbindungspunkte den Winkelbereich ändern, in welchem der Klinkenträger 19 infolge einer Umdrehung der Kurbel 14 verschwenkbar ist. Dadurch gelingt es, das Zahnrad 17 bei jeweils einem Bewegungsvorgang des Klinkenträgers 19 um vorbestimmte Beträge zu verdrehen und damit den Vorschub des Wagens 8 auf die Verschwenkbewegung der Scheibe 7 in beliebig vorgebbarer Weise fest einzustellen. Das in F i g. 1 und 3 dargestellte, mit der Zahnstange 16 im Eingriff stehende Zahnrad 17 ist wie auch der Klinkenträger 19 frei drehbar auf einem Absatz der Achse 18 frei drehbar gelagert und um den gleichfalls auf dem Absatz der Achse 18 frei drehbar gelagerten Klinkenträger 19 durch eine Abstandscheibe 37 daran gehindert, durch Reibung vom Klinkenträger 19 bewegt zu werden. Der Klinkenträger 19 weist weiterhin zwei Anschläge 28 und 29 auf, wie aus F i g. 2 erkennbar ist. Zur weiteren Veranschaulichung ist der Anschlag 29 in F i g. 3 im wesentlichen gestrichelt dargestellt. Oberhalb des Klinkenträgers 19 sind zwei Kontermuttern 38, 39 auf einen Gewindeabsatz der Achse 18 aufgeschraubt, so daß das Zahnrad 17 und der Klinkenträger 19 in ihrer axialen Lage gesichert sind. Der auf dem Klinkenträger 19 verschwenkbar gelagerte Klinkenhebel 20 ist mit zwei Klinken 20' und 20" versehen, die gegensinnig ausgebildete Schrägen aufweisen, so daß sie die nicht näher dargestellten Zähne des Zahnrades 17 in jeweils nur einer Bewegungsrichtung mitnehmen können, während die Klinken 20', 20" in der jeweils anderen Bewegungsrichtung über die Zähne hinweggleiten. Um diese Wirkung sicherzustellen, befindet sich in der Mitte des Klinkenhebels 20 ein den Lagerzapfen 21 überragender Bolzen 22, an welchem eine Zugfeder 23 angreift, die mit ihrem anderen Ende an einen mit dem Klinkenträger 19 verb jndenen Bolzen 24 angeschlossen ist. Der Klinkenhebel 20 besitzt somit eine ausreichende elastische Nachgiebigkeit, ohne daß er aus seiner stabilen Lage herausgedrückt werden könnte. Die genannte stabile Stellung nimmt der Klinkenhebel 20 dadurch ein, daß an das obere Ende des Bolzens 22 einer der beiden Anschläge 35 oder 36 eines Steuerhebels 26 zur Anlage gelangt, der seinerseits oberhalb eines Anschlaghebels 27 auf einem weiteren Absatz 25 der

ίο Achse 18 gelagert und von einer Mutter 40 gehalten ist, wie sich aus F i g. 3 ergibt.

Der Steuerhebel 26 und der Anschlaghebel 27 haben radial verlaufende Anschlagflächen, mit denen sie entweder beide am Anschlagbolzen 28 oder am

¹^ Anschlagbolzen 29 anliegend mittels einer Zugfeder 30 gehalten sind, die sich zwischen von dem Steuerhebel 26 und dem Anschlaghebel 27 getragenen Bolzen 32 und 31 erstreckt.

Wird nun der Anschlaghebel 27 in der Nähe seines

?^f> den Bolzen 31 tragenden Endes von einem von zwei am Maschinengestell befindlichen Endanschlägen 33 oder 34 betätigt, dreht er sich unter gleichzeitiger Spannung der Zugfeder 30 so lange, bis die Feder 30 den Lagermittelpunkt überfahren hat. Daraufhin springt der Anschlaghebel 27 unter der Wirkung der Kraft dei Feder 30 in seine jeweils andere Stellung, in welcher ei an dem jeweils anderen Anschlag 28 bzw. 29 anliegt. Ar diesem gleichen Anschlag kommt dann der Steuerhebel 26 zur Anlage, der dabei den Klinkenhebel 20 in seine andere stabile Stellung überführt, so daß durch die weiteren Verschwenkbewegungen des Klinkenträgers 19 der Vorschub in entgegengesetzter Richtung fortgesetzt wird. Da die in F i g. 1 erkennbaren Endanschläge 33 und 34 in ihrem Abstand voneinander einstellbar sind, läßt sich der Vorschub des Wagens 8 der Schleifmaschine genau auf die Länge der Werkstückoberfläche 1 einstellen.

Die Umschaltbarkeit des Klinkenhebels 20 setzt notwendigerweise voraus, daß die Kraft der Zugfeder

4(> 30 größer als die Kraft der Zugfeder 23 ist und der Abstand zwischen den Anschlägen 35 und 36 des Bolzens 22 nicht ausreicht, um den Klinkenhebel 20 von alleine in seine jeweils andere stabile Stellung gelangen zu lassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 Patentansprüche:

1. Schleifmaschine, insbesondere zum Bearbeiten der Innenflächen von Stahlwerkskokillen, mit einem Maschinengestell, einem auf dem Maschinengestell horizontal geradlinig verfahrbaren Wagen, einem auf dem Wagen horizontal und vertikal schwenkbar gelagerten Schleifpendel, das an seinem freien Ende eine motorisch angetriebene Schleifscheibe trägt, einem bezüglich seiner Hubgröße einstellbaren Kurbelgetriebe, welches das Schleifpendel entsprechend der Breite der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche hin- und herschwenkt, einem aus einer am Maschinengestell befestigten Zahnstange und einem in diese eingreifenden und am Wagen gelagerten Zahnrad bestehenden Getriebe für den Längsvorschub des Schleifpendels bzw. den Antrieb des Wagens und mit einem über eine aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Hebelarmen bestehenden Gestänge angetriebenen Klinkengetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurbelgetriebe von einem am Schleifpendel (6) radial zu dessen vertikaler Schwenkachse befestigten Hebelarm (11) und einer Kurbel (14) gebildet ist, deren Kurbelzapfen (14') in eine am Hebelarm (11) vorhandene Längsnut (12) eingreift, daß das Gestänge (21', 21") des Klinkengetriebes mit seinem einen Hebel (21") am Schleifpendel (6) befestigt ist und daß das in die Zahnstange (16) eingreifende Zahnrad (17) des Vorschubgetriebes von dem Kl'inkengetriebe angetrieben ist

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kurbelzapfen (14') des Kurbelgetriebes ein Kulissenstein (13) gelagert ist, der in der Längsnut (12) des Hebelarms (11) gleitet

3. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klinkenhebel (20) des Klinkengetriebes mittels einer an ihm angreifenden Zugfeder (23) bezüglich seiner Schwenkbarkeit bistabil gehalten ist und zwei Klinken (20', 20") aufweist, die wahlweise in das zugehörige Sperrad eingreifen.

4. Schleifmaschine nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrad das in die Zahnstange (16) eingreifende Zahnrad (17) verwendet ist.

5. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1,3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mitte des Klinkenhebels (20) ein um einen Absatz (25) der Achse (18) des Zahnrades (17) schwenkbarer Steuerhebel (26) angreift, der den Klinkenhebel (20) wahlweise in eine seiner beiden stabilen Stellungen schwenken kann, und daß der Steuerhebel (26) seinerseits durch am Maschinengestell einstellbar befestigte Endanschläge (33,34) zu schalten ist.

6. Schleifmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schalten des Steuerhebels

(26) dieser mittels einer an seinem beweglichen Ende angreifenden Zugfeder (30) gegen das bewegliche Ende eines von den Endanschlägen (33, 34) betätigbaren Anschlaghebels (27) gespannt ist, der Anschlaghebel (27) ebenfalls um den Absatz (25) schwenkbar gelagert ist und die Drehbeweglichkeit des Steuerhebels (26) gegenüber dem Anschlaghebel

(27) durch auf dem Klinkenträger (19) befestigte Anschläge (28,29) begrenzt ist.

7. Schleifmaschine nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (26) mittels zweier Anschläge (35,36) am Klinkenhebelende angreift, die einen derartigen Abstand voneinander besitzen, daß sie den Sperrklinken (20', 20") bei der Bewegung des Klinkenträgers (19) genügend Spiel ermöglichen, um sich bei jeweils gegensinniger Bewegung aus den Zähnen des Sperrades, bzw. Zahnrades (17) ohne Umschaltung lösen zu können.