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Vorrichtung, insbesondere eine Schleif- oder Scheuervorrichtung,zum
Bearbeiten von Schaufeln von Strömunsmascibinen".
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere eine Schleif-
oder Scheuervorrichtung' zum Bearbeiten von Schaufeln von Strbmungsmaschinen, wobei
das Werkzeug mit dem rotierenden Werkstück in Berührung ist und der Abstand des
Werkzeuges von der Rotationsachse des s Werkstückes durch ein Abtastorgan bestimmt
wird, das mit einer synchron mit dem Werkstück rotierenden Schablone'in Berührung
ist und wobei die durchschnittliche wichtung der r Bearbeitungszone desrWerkzeuges
parallel zu der zu bearbeitenden Oberfläche gehalten wird und die Abtastoberfläche
das Abtastorgans zur Oberfläche, die abgetastet wird, in gleicher Stellung gehalt
wird. Mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung können doppeltgekrümmte Oberflächen
dadurch bearbeitet werden, dass die Stellung des Werkzeugesstets der Richtung der
zu bearbeitenden Oberfläche angepasst wird. Bei den bekannten Vorrichtungen hat
man einen gesonderten No ckenro II enzyl i nder, der dafür sorgt, dass die Stellung
des Werkzeuges und des Abtastorgans stets nachgestellt wird. Fllr jede Art Schaufel,
die man bearbeitet, ist ein gesonderter Nocgenrollenzylinder erforderlich. Dies
bedeutet, dass die Linstellzeit zum Uebergehen auf eine andere Art Schaufel besonders
gross ist. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine derartige Vorrichtung zu schaffen,
bei der kein gesonderter Nockenrollenzylinder erforderlich ist.
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Erfindungsgemass weist zu diesem Zweck die Abtastoberfiäche des Abtastorgans
zwei in einigem Abstand voneinander liegende Zonen auf, die je wenn nur die eine
Zone mit der Schablone- in Berührung ist, einen zugehörigen Stronikreiss bedienen,
zwecks Erregung eines mit dem Abtastorgan gekuppelten Stufenmotors, der-dieses Organ
schwenken last, um es in die e Mittelstellung zu bringen, in welcher Stellung der
r Stufenmotor nicht erregt ist und sind das Abtastorgan und das Werkzeug derart
gekuppelt, dass das Werkzeug sich um einen gleichen Winkel wie das Abtastorgan schwenkt.
Bei einer derartigen Ausführung der Vorrichtung wird automatisch
bei
einer Aenderung der Richtung der abzatastenden Oberflache zu der Abtastorgan das
Abtastorgan und dadurch auch das Werkzeug zum Werkstueck verstellt. Sobald eine
Aenderung der. Richtung der Abtastoberfliche zum Abtastorgan auftritt, ist lediglich
eine der Zonen mit der Schablone in BerUhrung und es wird derjenige Stromkreis bedient,
der den Stufenmotor erregt, mittels welchem das' Abtastorgan wieder in die richtige
Mittelstellung gebracht wird. Wenn man bei einer derartigen bauart nicht illr eine
ausreichend grosse Uebertragung zwiachen des Stuienmotor und dem Abtastorgan sorgt,
kann unter bestimmten Umständen die Gefahr des Oszillierens auftreten. Das Abtastorganbewegt
sich dann zwischen den zwei Kussersten Stellungen noch hin und ber. In einer zweckmässigen
Ausführungsform nach der Erdindung, tritt dieser Nachteil nicht auf, wenn die Abtastoberflache
des Abtastorgans eine nittelzone aufweist, die in der Mittelstellung des Organs
mit der Schablone in Beruhrung ist und die durch zwei Zonen flankiert ist, die je,
wenn sie in Bewehrung mit der Schablone gelangen, Schliessung des zugehörigen Stromkreises
bewirken, zwecks Erregung des Stufeniotors und ist der Winkel, um welchen das Abtastorgan
sich schwenken kann während die Kittelzone mit der Schablone in Berührung bleibt,
grösser als der Winkel, um welchen das Organ verstellt wird wenn der Stufenmotor
ei@@Impuls erhilt. Dadurch, dass die Mittelzone so gross gemacht wird, das der Winkel
um welchen das Abtastorgan sich schwenken kann während diese Mittelson der Schablone
in Berührung bleibt, grösser ist als der Winkel, um welchen das Organ verstellt
wird wenn der Stufensotor einen Impuls erhält, bestht nicht die Gefahr des Oszillierens
des Abtastorgans. Man kaan vorteilhaft einen Stufenmotor benutzen, der ein Haltemoment
aufweist. Der Stufenmotor hillt dann das Organ in der Mittelstellung fest. Zus Schliessen
der Stromkreise kennen Mikroschalter benutzt werden, die in Abtastorgan angeordnet
sind.
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Erfindungsgemäss erzielt man eine besonders einfache Bauart, wenn
die Stromkreise durch die elektrisch leitende Oberfläche der Schablone und durch
die isolierend gegenüber einander und der Mittelzone angeordneten Randzonen des
Abtastorgans gebildet sind. Es ist dann selbstverständlich erforderlich, dass man
eine Schablone benutzt, die elektrisch leitend ist.
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Auch kann eine nicht elektrisch leitende Schablone mit einem elektrisch
leitenden Schichtchen bedeckt werden.
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In einer zweckmssigen AusfUhrungsform der Erfindung kann das Abtastorgan
durch eine einigermassen kugelförmige Rolle gebildet sein, deren Ränder gegenüber
dem Mittelteil isoliert sind. Das Abtastorgan rollt sich dann auf die Schablone
ab. Hierbei kann der Verschleiss der Schablone auf ein Minimum begrenst werden.
Die Kugelform der Rolle kann ungefähr der Kugelform des Werkzeuges entsprechen,
die erforderlich ist, um eine zeritrierende Wirkung auf das Werkzeug auszuüben.
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Erfindungsgemflss kann die Achsenlinie der Schwenkachse des Werkzeuges
bezw. des Abtastorgans durch den Punkt der Berührung mit dem Werkstück bezw. mit
der Schablone verlaufen. Bei einer derartigen Ausführung der Vorrich-tung bleibt
die erforderliche Leistung des Stufenmotors zum Verstellen des Äbtastorgans und
des Werkzeuges begrenzt.
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In einer sehr zweckmässigen Ausführungform können erfindungsgemäss
das Werkstück und die Schablone in einem festen Abstand voneinander in einem schwenkbaren
Joch aufgehängt sein, das unter Federwirkung in eine Stellung gedrückt wird, in
der die Schablone an dem AbSastorgan anliegt, und wird der Abstand zwischen dem
Werkzeug und der Schablone periodisch verkleinert, zwecks Erzielung eines Quervorschubes.
Weiten der Abstand zwischen dem Werkzeug und der Schablone etwas verkleiiert wird,
wird dadurch dass das Werkstueck und die Schablone einen festen Abstand voneinander
aufweisen, das Werkzeug an das Werkstück gedrückt werden, wodurch der Quervorschub
erzielt wird.
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Die Erfindung wird in nachstehender Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar: Fig. 1 schematisch im Schnitt
eine erfindungsgemasse Scheuervorrichtung, Fig. 2 in Einzelheiten die Äbtastrolle
in Fig. l, Fig. 3 die Abtastrolle der Fig. 1 in einer anderen Stellung, Fig. 4 die
Abtastrolle der Fig. 1 in wieder einer anderen Stellung, Fig. 5 eine weitere Ausführung
des Äbtastorgans.
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Die Scheuervorrichtung nach der Zeichnung besteht aus einem Gestell
1, das in der NGhe des oberen Endes zwei Schaufel armen 2 und 3 trägt, die durch
eine Stange 4 miteinander verbunden sind. Der Arm 2 ist um ein Lager 5 und der Arm
3 um ein Lager 6 gelagert. Am freien Ende tragt der Arm 2 dasdrehbar gelagerte Werkstück
7 in Form einer Schaufel.
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Der Arm 3 tragt am Ende die drehbar gelagerte Schablone 8, die die
Form besitzt, die dem Werkstück gegeben werden soll. Das WerketUclr 7 und die Schablone
8 sind mit Hilfe einer Kette 9 angetrieben, die über eine mit dem Werkstück 7 verbundene
Scheibe 11 und eine mit der Schablone B gerbundene Scheibe 12 läuft. Die Kette 9
ist ferner über die oben im Gestell 1 befestigten Scheiben 13 ib, 15, 16, 17 und
um die auf einem Elektromotor 18 befestigte Antriebsscheibe 19 geflihrt. Mit Hilfe
einer durch eine Feder 20 belasteten Scheibe 15 wird die Kette 9 unter Spannung
gehalten. Durch die Kupplungstenge 4 folgt auf eine Schwenkbewegung des Armes 3
eine entsprechende Schwenkung des Armes 2.
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Im Gestell 1 ist ferner ein Schlitten 21 befestigt, der in den Führungen
22 und 23 in Längsrichtung des Werkatückes im Gestell beweglich ist.
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Der Schlitten 21 trägt eine Scheuervorrichtung, die durch eine auf
einem Stuhl 24 drehbar befestigte Gcheuerrone 25 gebildet iet um welche ein Scheuerband
26 läuft, das ferner durch Rollen 27 und 28 geführt ist und das durch eine auf einer
Welle eines Motors 29 befestigt Scheibe 30 ange*¢ieben ist. Der Stuhl 24 ist auf
einer Achse 31 befestigt, die in Lagern 32 und 33 drehbar gegenüber dem Schlitten
21 gelagert ist.
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Die Achse 31 trägt auch den Motor 29 Uber ein Kettenrad 34 und eine
um dasselbe geführte Kette 35 ist die Achse 31 mit einer Achse 36 über ein Kettenrad
37 gekuppelt, das auf der Achse 36 befestigt ista Die Achse 36 ist in den Lagern
38 und 39 drehbar gegenüber dem Schlitten 21 gelagert. Die Achse 36 trägt einen
Support 40, auf dem ein Schlitten 41 verschieblich angeordnet ist. Der Schlitten
41 trägt eine Abtastrolle 42. Unter der Wirkung einer am Schaukelarm 3 befestigten
Feder 43 wird die Schablone 8 an die Abtastrolle 42 gedrückt. Wenn der Schlitten
40 an der richtigen Stelle auf dem Support angeordnet ist, liegt gitichzeitig das
Werkstück 7 an der Scheuerrolle 25 an. Der Schlitten 41 kann mit Hilfe einer Stange
44 die über einen Knielsebel 45, eine sich durch die Achse 36 erstreckende Stange
46> einen zweiten Kniehebel 47, eine Stange 48, einen tiegel 49 und eine Stange
50 auf dem Support eingestellt
werden. Die Stange 50 ist über eine
drehbare Kupplung 51 mit der Schraubenspindel 52 verbunden, die in einem einen Teil
des Schlittens 21 bildenden ortsfesten Schraubengewinde 53 gelagert ist. Die Schraubeiispindel
52 kann mit Hilfe einer kurbel 54 bedient werden. Durch Drehung der Kurbel 54 kann
die Stelle des Schlittens 41 auf dem Support 40 eingestellt werden.
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Mit Hilfe einer Feder 55 wird dasSpiel aus diesem. Vorschubmechanismus
beseitigt. Durch die Kette 35 nimmt die Scheuerrolle 25 stets die gleiche Stellung
gegenüber dem Werkstück 7 ein wie die Abtastrolle 42 gegenüber- der Schablone 8.
Die Stellung der Abtastrolle 42 gegenüber der Schablone 8 wird mit Hilfe eines Stufenmotors
56 eingestellt, der über ein Kettenrad 57 die Kette 35 antreiben kann. Der Stufenmotor
ist über Leitungen 58 und 59 mit einer Steuerungseinheit 6Q verbunden. Die Steuerungseinheit
60 wird durch die Kopierrolle 42 betätigt. Wie die Figuren 2, 3 und 4 zeigen, besteht
die Kopierrolle 42 aus drei Teilen, nämlich ei 4iittelstück 61 und zwei Randteil62
und 63. Die Ränder 62 und 63 sind elektrisch leitend und sind gegenüber einander
und gegenUber dem Mittelstück 61 isoliert. Die Schablone 8 ist leitend und ist über
eine elektrische Leitung 64 mit der Einheit 60 verbunden.
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Ueber einen Schleifkontakt 65 und eine Leitung 66 ist der Rand 62
ebenfalls mit der Steuerungseinheit 60 verbunden. Der Rand 63 ist über einen Schleifkontakt
67 und eine Leitung 68 auch mit der Steuerungseinheit verbunden.
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Die Steuerungseinheit arbeitet derart, dass diese den Stufenmotor
56 nicht erregt, wenn wie Fig. 3 zeigt, das Mittelstück 61 mit der Schablone 8 in
Berührung ist. Wenn die Schablone 8 eine in Längsrichtung zur Achse der Rolle 42
Schrägstellung einnimmt, wie der Fall ist, wenn man mit einer verdrehten Schaufel
zu tun hat, wird wie Figur 2 zeigt z.B.
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der Rand 62 mit der Schablone 8 in Berührung gelangen. Der durch die
Schablone 8, die Leitung 64, die Steuerungseinheit 60, die Leitung 66, den Schleifkontakt
65 und den Rand 62 gebildete Stronikreiss wird dann geschlossen. Hierdurch wird
der Stufenmotor erregt und durch den erzeugten Impuls wird der Stufeijmotor die
Rolle 42 derart verstellen, dass das Mittelstück 61 wieder mit der Schablone 8 in
Berührung gelangt.
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Die Rolle 42 nimmt dann gegenüber der Schablone 8 wieder die Stellung
ein, die in Figur 3 dargestellt ist. Wenn diese Aenderung der Stellung der Rolle
42 auftritt, wird über die Kette 35 auch die Scheuerrolle 25 auf entsprechende Weise
verstellt.
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Das Umgekehrte tritt auf, wenn eine Schrägstellung in anderer @@chtung
der Schablone auftritt. Dann wird der Stromkreise, von dem der Schleifkontakt 67
und der Rand 63 einen Teil bilden, geschlossen werden und wird der Stufenmotor einen
impuls erhalten, dar die Soll in entgegengestzter Richtung dreht, bis diese wieder
die Stellung einnit, die in Figur 3 dargestellt ist.
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In der Ausführung nach Figur 3 weist das Abtastoigan69 zwei Scheiben
70 und 71 auf, die derart mit der Steuerungseinheit 60 verbunden sein können.
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dass in der Mittelstellung des Organs 69 der Motor 56 nicht erregt
wird.
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Wenn lediglich eine der Scheiben 70 und 71 mit der Schablone 8 in
Berührung ist, wie durch eine Punktlinie für die Scheibe 70' angedeutet ist, wird
der Motor erregt, um das Organ 69 wider in die Mittelstellung zu bringen.
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Man erzielt erfindungsgemäss, dass die Scheuerrolle stets die richtige
Stellung gegenüber dem Werkstück einnimmt. Die Schablone bestimmt hier somit sowohl
den Abstand von der Scheuerrolle von dem Mittelpunkt des Werkstückes wie die Stellung
der Achse der Scheuerrolle gegenüber dem Werkstück. Man braucht hier somit nicht
einen gesonderten Nockenrollenzylinder zum Einstellen der Stellung der Scheuerrolle
gegenüber dem Werkstück anzuwenden. Dies bietet den Vorteil, dass ein von Hand hergestellter
Prototyp der Schaufel al Schablone angewandt werden kann, ohne dose zusätzliche
Nockenrollen o.dgl. hergestellt zu werdem brauchen.
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Auch die Einstellung der Scheuervorrichtung ist hierdurch stark vereinfach.
Wie die Zeichnung zeigt, erstreckt die Achsenlinie der Achse 36 sich durch die wirksame
Oberfläche des Abtastergane 42, während die Achsenlinie der Achse 31 durch die wirksame
Oberflache der Sch@uerrolle 25 verläuft. Hierdureh wird erzielt, dass die Leitung
des Stuienmotors 56 möglichst klein bleiben kann.