DE2209381A1

DE2209381A1 - Vorrichtung mit einem durch eine Kopierschablone mit seiner Spitze entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn geführten Werkzeug

Info

Publication number: DE2209381A1
Application number: DE19722209381
Authority: DE
Inventors: Erich Kloten Kotthaus (Schweiz) P
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerhkon Buhrle AG, Zurich (Schweiz)
Priority date: 1971-03-17
Filing date: 1972-02-28
Publication date: 1972-09-21
Also published as: IT950309B; US3805761A; JPS5249596B1; GB1326336A; DE2209381B2; SE393315B; FR2129423A5; DE2209381C3; CH536693A; SU404206A3

Description

Vorrichtung mit einem durch eine Kopierschablone mit seiner Spitze entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn geführten

Werkzeug

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem durch eine Kopierschablone mit seirer Spitze entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn geführten Werkzeug« insbesondere mit einem Abrichtwerkzeug« wobei die Kopierschablone Abtastflächen und Kontrollflachen aufweist.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art weist Abriehtwerkzeuge auf, die über eine Kopierschablone gesteuert werden. Das Profil der Kopierschablone ist dem Profil einer Schleifseheibe angepasst. Die Kopierschablone weist zudem Konti*ollflachen auf, Die Abrichtwerkzeuge weisen mit ihren Spitzen einen geeichten Abstand von ihren Haltern auf und bei Führung der Abrichtwerkzeuge durch die Kontrollflüchen, welche zueinander parallel

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sind, betragt der gegenseitige Abstand der Spitzen zweier Werkzeuge ein festgelegtes Mass. Mach Jedem Abrichtvorgang muss die Schleifscheibe um das abgerichtete Mass 'in Richtung auf den zu schleifenden Gegenstand nachbestellt werden. Eine Abnutzung, des Abrichtwerkzeuges, welches in der iterel an eier Spitze einen Diamanten aufweist, wird boi der bekannter, Vorrichtung nicht erfasst und führt daher zu einem Nachstsi1 fehler.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfinduhr, dieser. Nachteil der bekannten Vorrichtung zu vermeiden. Erfindungsgemäss celingt dies dadurch, dass auf dem durch die Kontroll flächen erzeugten Weg des Werkzeuges ein An^eigeorgan zur Anzeige der Lage der Spitze des Werkzeuges in bezug auf die Bewegungsbahn angeordnet ist.

Anhand der Fig. 1 bis 5 der beiliegenden Zeichnung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 einen Sennitt durch die Abrichtvorrichtung mit einer Schleifscheibe und einen zu schleifenden Gegenstand,

?i{.. 2 einen Teilausschnitt aus ?ir. l in Pfeilrichtung Λ betrachtet,

Fi[> 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2 mit Hinzufügung bzw. Werlassun* einiger Teile,

Fig. k eine Einzelheit aus Fig. j5 in vergrössertem Massstab,

Fig. 5 eine weitere Einzelheit aus Fig. 3

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Gem':ss Fi c· 1 ist ein topf fön.iif es Gehäuse 1 um einen von oben ai'.i Gehäuse 1 zentral an: reifenden, vertikalen Drehzapfen 2 drehbar. Das Geh'luse 1 ist in der unteren HLlIfte seitlich an Rollenlagern 3 abgestützt, um horizontale Auslenkun.ren des GehLluses 1 zu verhindern. I;.i Gehliuse 1 ist ein Schlitten h rriittels Rollen 5 an Stangen 6 vertikal verschiebbar cela^ert. Hit dem Schlitten 4 ist über zwei parallele Laschen 7 ein Kopierstirttr"r-er 8 beweglich verbunden. Der KopierstifttrMrer 8 weist einen senkrecht zur Zeichenebene stellenden Kopierstift 9 auf, welcher an einer Kopierschablone 10 zur Anlage relanrt. /-it dein Kopierstiftträ.; er L ist Über einen Ster 11 und eine Schwalbenschv/anzverbindun(; 12 ein Abrichtv.erkzeu ."trüber 13 verbunden. Der Ster 11 rreift durch eine Oeffnun.f: 37 im Boden des Gehäuses 1. Die Oeffnunr 37 ist durch eine Guiiiai-Manschette 'j>o abgeschlossen. Der Abrichtwei'kzeur.trä^er 13 tr'irt ein Abricritwerlczeuc 14, '.velc.ics einen Diamanten 15 an uer Spitze eines Haltestahles aufweist. Ueber zwei ."iikroineter-Einstellschrauben 17» iß ist das Abrichtwerkzcuf I^ horizontal und vertikal verstellbar. Das Abric itv.'crkzeur I^ greift ar: einer Schleifscheibe 19 an, Vielehe uii) eine horizontale Achse 20 rotiert. Die Schleifscheibe 19 weist ein dachförmiges Profil auf. Die Dachflächen des Profils bilder erste Schleifflächen P. . Die Schleifflächen P₁ gehen aiii ⁵¹HSS der Dachfläche in horizontale scr.leifflächen F₀ über. Beide Schleifflächen F₁, F„ befinden sich im Eingriff mit einem •erlczeiT 21, beispielsvjeise einem Messer für einen Stirnmesserkopf einer Verzahnunrsmaschine, wobei eine Seitenfläche und die Kopfflliehe des Serkzeures 21 in einem Arbeitsgang geschliffen

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werden. Die Kopierschablone 10 v/eist dem Profil der Schleifscheibe 19 genau entsprechende Konturen auf. Darüber hinaus weist die Kopierschablone 10 eine verlüncerte Kontur 58 auf, deren AbtastflLlchen zu dem Abbild der Schleifflächen p., Pp parallel verschoben sind. Ein runder ilessstab 22 ist in einem am Gehäuse 1 angeflanschten Tr'icer 23 auslenkbar gelagert. Der Messstab 22 nimmt in der Ruhelare eine solche Stellung ein, dass ihn der mittels eier verlängerten Kontur 50 der Kopierschablone 10 geführte Diamant 15 an zwei Stellen tangential berührt und mehr oder weniger auslenkt.

In dem Gehäuse 1 ist ein Hydraulikkolben 24 angeordnet. Das KoI-benrehö.use 25 ist an seinem hinteren Ende an einem horizontalen, mit de.a Gehäuse 1 fest verbundenen Drehzapfen 26 schwenkbar f.;ela^ert. Ueber zwei, vor und hinter dem nicht dargestellten Kolben in das Kolbenr:ehüuse 25 mündende Hy iraulikl ei tunken 27* 2o kann durch Zuführer; von Druckflüssigkeit der Kolben in beiden Richtungen bewegt v/erden. Mit dem Kolben ist eine aus dem KoI-ben^elj'LusG 25 rarende Kolbenstange 29 verbunden. Die Kolbenstange 29 ist mit einem ersten Ann )2 eines zweiarmigen Hebels 30 verbunden. Der erste Arn 32'des Hebels 30 bildet mit einem zweiten Arm 33 einen stumpfen ,.inkel. Der Hebel 30 ist in der Mitte an einem mit dem Gehiuse 1 fest verbundenen Drehzapfen 3I ^ela^ert. Der KopierstifttrL; er 8 ist über eine Lasche 34 mit dem zweiten Arm 33 des Hebels 30 celenkit* verbunden. Zwischen einem Haken 35 am Boden des Gehäuses 1 und der Lasche 34 ist eine Zucfeder

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36 angeordnet, welche über die Lasche 34 den Kopierstift träger 8 nach rechts unten zieht und damit den Kopierstift 9 gegen die Kontur der Kopierschablone 10 drückt. Eine v/eitere Zugfeder 57 ist zwischen dem Schlitten -'4 und einem an der Decke des Gehäuses 1 angebrachten Haken 56 angeordnet. 3ie Zugfeder 57 dient ledirlieh zum Gewichtsausgleich für den schlitten 4, damit dieser auf- und abwärts mit f leicher Geschwindigkeit bewegt wird.

Gem".ss Fic· 2 ist der Hecsstab 22 im Durchmesser abgesetzt. Mit einer ke;eli^;en Spitze 39 sitzt der dünnere Teil 40 des tfessstabes 22 in einer Bohmnr; 4l, welche Bohrung in dem an dem Gehäuse 1 angeflanschten Tr'I^er 23 angebracht ist. Eine weitere Bohrung 42 ist parallel und oberhalb der Bohrung, 4l in dem TrII-f,er 23 angeordnet. Die Bohrung 42 weist einen senkrecht zur Bohrup.fsachse gerichteten Stift 4 5 auf. Ein vieiterer Stift 44 ist senkrecht zur Längsachse des fiessstabes 22 rerichtet und an diesem befestigt. Zwischen den beiden Stiften ist eine Zugfeder 45 gespannt. Die Zurfeder 45 versucht den Messstab 22 um seine

schräf-

lcer;eli;:e Spitze 39'nach oben zu verschwenken. Um dies zu verhindern, ist mit dem TrUcer 23 ein Winkelblech 46 verbunden, in dessen winkel der Messstab 22 mit seinem dickeren Teil 47 zur Anlage

'.ie Insbesondere aus den i^?ic· 3 unu 4 hervorgeht, entspricht der inkel, den die Anla^eflUchen des ./inkelbleches 46 miteinander bilden, dem Uinkel, den die Schleifflächen F., F₂ der Schleifscheibe 19 miteinander bilden. Tastfühler 48, 49 zweier

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Messuhren 50, 51 liegen berührend an dem dickeren Teil ^l\"J des Messstabes 22 an. Die Achsen der Tastfüiiler 48, 49 sind senkrecht -*u don Anlarefli-'.chen de:-. V'inkolhleches 46 und damit auch senkrecht zv den CoMcifflachen F,, ?_? der Schleifscheibe 19 gerichtet. Die Gehnuse der ^essuhren 30, 51 sind mittels Haltebügel 52, 55 "nit dem Träger 23 fe.st verbunden, wie dies aus Fir. h hervorgeht. Beim Verschieben der Tastfühler 48, 49 infolge Auslenkung des Mensstaber, 22 durch das Abrichtwerkzeug 14 werden die Zeiger der Her-sulTen 50, 51 bewegt. Durch Kontakte 54, 55; 5^Ί 55'» welche durch den Zeiger der Messuhren jeweils bei dessen Vorbeibewegung betätigt werden, können elektrische Stromkreise geschlossen und beispielsweise Lampen betätigt werden, die durch ihre Farbe den Abnutzungsgrad des Diamanten anzeigen. Selbstverständlich können die Messuhren 50» 51 auch direkt visuell abgelesen werden, und es kann gemäss dem abgelesenen 'Jert eine Nachstellung des Diamanten in horizontaler bzw. vertikaler Richtung erfolgen.

Die '..'irkungsweise der gesamten Vorrichtung ergibt sich aus dem vorstehend beschriebenen Aufbau:

l/rihrend des Schleifens von Werkzeugen 21 befindet sich der Abrichtwerkzeugtrager 13 und somit auch der Diamant 15 über dem Messstab 22. In diene Stellung gelangt der Abrichtwerkzeugträger 13, indem über die Hydraulikleitung 28 Druckflüssigkeit vor den Kolben geleitet wird, wodurch die Kolbenstange 29 zurückgezogen und über den Hebel JiO und die Lasche >'l der Kopieratift-

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träger 8 und der Abrichtwerkzeugträger 13 nach oben gezogen werden. Die Zugfeder 36 hält hierbei den Kopierstift 9 an der Kopierschablone 10 anliegend. In diesem Fall befinden sich der Hebel 30, die Lasche 3¹* und die Zugfeder 36 in der gestrichelt dargestellten Stellung, wobei der Schlitten h, der Kopierstiftträger 8, die Zugfeder 57 und der Abrichtwerkzeugtrilgsr 13 ^ ©ins in Pig. 1 nicht dargestellte nach oben verschobene Stellung einnehmen. In dieser Ruhestellung sind zudem der Kopierst Iftträger 8 und der Abrichtwerkzeucti'äRer 13 nach rechts ver.» schoben.

Von den Werkzeugen 21 sind eine ganze Reihe hintereinander auf * einem nicht dargestellten Bettschlitten einer Schleifmaschine befestigt« Der Bettschlitten führt sine hin- nrA hergehende Bewegung aue, wobei die Werkzeuge 21 - v' dargestellt » an der rotierenden Schleifscheibe 19 vorbe⁴geführt und geschliffen werden. Nach einer Anzahl von Sohlelfoperation«: imies die Schleifscheibe 19 abgerichtet werden. Hierzu wird das .gö&ffinte Gehäuse 1 um einen einstellbaren Betrag vertikal nach unten in Richtung auf die Schleifscheibe 19 vorschoben. Dio Stellung des Diamanten 15 in Bezug auf den Messstab 22 erfährt hierbei keine Aenderung. D.h., der Diamant 15 lenkt - sofern er noch nicht.abgenutzt ist den Messstab 22 weiterhin um den gleichen Betrag aus, wenn β* entsprechend der verlängerten Kontur der Kopierschablone 10 über den Meesstab 22 geführt wird.

Das Abrichten der Schleifscheibe 19 erfolgt dureft Einleitung von

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Druckflüssigkeit über die Hydraulikleitung 27 hinter den Kolben. Hierbei wird die Kolbenstange 29 aus dem Kolbengehäuse 25 herausgestossen, und es gelangen der Hebel J5O und die Lasche }4 aus der gestrichelt dargestellten Ruhestellung allmählich in die entgegengesetzte - durch ausgezogene Linie dargestellte - Endstellung. Hierbei wird der Kopierstift 9 immer durch die am Kopierst ifttrttger 8 angreifende Zugfeder 36 an der Kontur der Kopierschablone 10 anliegend gehalten, wodurch sich die Spitze des Diamanten 15 Über die beiden Berührungspunkte B_?, B. an dem Messstab 22 und anschliessend über die Schleifflächen F., P„ der Schleifscheibe 19 bewegt. Der Schleiftisch, der die zu schleifenden Werkzeuge trägt, wird nur dann in Bewegung gesetzt, wenn sich die Auslenkung des Messstabes 22 in den vorgegebenen Grenzen bewegt. Die ZurUck.be wegung des in Fig. 1 in der einen Endstellung befindlichen Diamanten 15 in die anfängliche Ruhestellung erfolgt durch Einleiten von Druckflüssigkeit in die Hydraulikleitung 28, wobei sich die Bewegungsabläufe in genau umgekehrter Richtung abspielen.

V/onn der Diskant 15 wiedex- in der Ruhestellung angelangt ist,

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wird das topffürmijre Gehvase 1 un den Drehzapfen 2 um 180 gedreht, und es wird das Profil auf der anderen Seite der Schleifscheibe, welche Seite zu der bereits abgezogenen Seite völlig symmetrisch ist, in der ^laichen Weist abgezogen.

Die Schleifscheibe 19 wird mittels einer nicht dargestellten ·

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Koiapensationsvorrichtunc jeweils um den abgerichteten Betrag vertikal in Richtune auf die vertikal unverschieblionen. Werkzeuge 21 verschoben.

Bedingt durch eine Reihe von Abrichtoperationen erfährt der Diamant 15 eine merkliche Abnutzung, wie dies beispielsweise aus PIf". 5 hervorgeht. In diesem Fall erfährt der Messstab 22 - falls er überhaupt noch in den Punkten B,, Bp berührt wird eine zu geringe Auslenkung, was z.B. optisch durch eine rote Lampe angezeigt v/ird, die lurch die Kontakte 54, 54' betätigt wird. Der Bedienungsmann muss dann mittels der Mikrometer-Einst el !schrauben 17, l8 den Diamanten in horizontaler und vertikaler Richtung nachstellen. Dann erfolgt nochmals eine Kontrolle dahingehend, ob die Nachstellung nicht zu gross war. Diese Aufcabe übernehmen die Kontakte 55, 55', welche ebenfalls- die rote Lampe bei ihrer Betätigung zum Aufleuchten bringen. Hur wenn sich die Zeiger der riessuhreri 50, 51 zwischen den Kontakten 54, 54* und 55, 55' befinden, leuchtet eine grüne Lampe auf, und die Abrichtoperation kann eingeleitet werden.

Aus Fig. 5 geht hervor, wie die Abnutzung des an der Spitze des Abrichtwerkzeuges 14 angeordneten Diamanten 15 erfolgt. Zunächst weist der Diamant 15 eine Spitze entsprechend der durchgezogenen Linie auf. Durch Bearbeiten der Schleifflächen P,, Pp der Schleifscheibe 19 erfolgt auf die Dauer eine Abnutzung des Diamanten, welche zu der gestrichelt dargestellten Spitze des Dia-

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rnanten 15 führt. Der Diamant 15 weist danji Abstände h.., hp von den Flächen P,, F~ auf. V/enn man die Vorrichtung so einstellt, dass der unbenutzte Diamant den Messstab 22 in beiden Richtungen um ein vorbestimmtes, bekanntes und einstellbares Mass auslenkt, so erfolgt durch den abgenutzten Diamanten eine zu geringe Auslenkung, d.h. die Kontakte 5^, 5^¹ werden beispielsweise nicht mehr betätigt, was eine Fehleranzeige bewirkt. Der Diamant wird dann in horizontaler und vertikaler Richtung nachbestellt. Eine zu flosse Nachstellung führt zu einer zu prossen Auslenkung des Messstabes 22, was durch die Kontakte 55, 55' wiederum angezeigt wird. Bei richtiger Einstellung des Diamanten 15 miss beim Vorbeibewegen desselben an dem flessstab 22 dieser in beiden Richtungen soweit ausgelenkt werden, dass die Zeicer der Messuhren 50, 51 die Kontakte 5^» 5^' noch betätigen - dagegen dürfen die Kontakte 55» 55' nicht mehr betätigt werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung mit einem durch eine Kopierschablone mit seiner Spitze entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn geführten Werkzeug, insbesondere mit einem Abrichtwerkzeug, wobei die Kopierschablone Abtastfläehen und Kontrollfläoheri aufweist, dadurch gekennzeichnet* dass auf den; durch die Kontrcllflachen (58) erzeugten U eg des V.'erkseures (14) ein Anzeigeorgar (??} zur Anzeige der Lage der Spitze (15) des v-ierkzeu-L"es (I¹O in bezug auf lie Bewegunrabahn angeordnet ist,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1» dadurch rekennzeichnet, dass die Kontrollflächen (58) gegenüber de-ΐ Abtastfläöhen parallel verschoben sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch i und Ansrwar¹ 2_S dadurch p-ekenn zeichnet, dass das Anzeiceorgan eins:? Hessstab (22) aufweist, welcher queraxial auslenkbar gelagert ist und bei Auslenkung durch das -ierkzeup- (14) serJcreoht zum Messstab (22) stehende und gegenüber den Berührungspfunkten (B₁, B^) zwischen Werkzeug (14) und Messstab (22) angeordnete Tastfühler (48, 49) betätigt.

k. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tastfühler (48, 49) Schaltkontakte {5^lh 5^¹S 55» 55') betätigen.

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5. Vorrichtunc nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbahn des Werkzeuges (14) und das Anzeigeorgan (22, 60, 51) eine feste räumliche Zuordnung aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, dass der Hessstab (22) an einem Ende mit einer kegeligen Spitze (39) in einer Bohrung (4l) eines Trägers (23) Γ-Olagert ist und an seinem anderen Ende in einem mit dem Träger (23) verbundenen ifinkelblech (4o) gelagert ist, welches VJinkelblech (46) zu den Kontrollflächen (58) der Kopierschablone (10) parallele Flächen aufweist, und dass der Ilessstab (22) an diesen Flächen des '«inkelbleches (46) berührend anliegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Messstab (22) unter ier Kraft einer Zugfeder (45) in dem V.'inkel des V.'inkelbleches (46) anliegend gehalten wird.

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