DE2554114C2 - Vorrichtung zur Steuerung der Zustellbewegung eines Schleifwerkzeuges, insbesondere eines Honwerkzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Zustellbewegung eines Schleifwerkzeuges, insbesondere eines Honwerkzeuges, nach dem Oberbegriff des Anspruches I.

Bei einer solchen Vorrichtung (US-PS 30 30 740) ist das axial verstellbare Verstellglied mit dem Stellelement gegen die Kraft einer axial wirkenden Schraubenfeder axial verstellbar. Die Axialverstellung des Verstellgliedes wird durch den inneren Teil der Drehmömentennabe hervorgerufen, der einen schräg zur Werkzeugachse Verlaufenden, die Führungsfläche aufweisenden Schlitz

hat, in dem das Stellelement geführt ist. Bei der Relativverdrehung des inneren Teiles gegenüber dem äußeren Teil der Drehmomeniennabe, die bei Berührung des Schleifwerkzeuges mit der zu bearbeitenden Fläche eines Werkstückes auftritt, wird das Stellelement infolge des schräg verlaufenden Schlitzes axial verschoben und nimmt dabei das Verstellglied mit. Entsprechend dem axialen Verschiebeweg des Verstellgliedes wird der Taster verschwenkt, wodurch die gewünschte Steuerung der Zustellbewegung des Schleifwerkzeuges hervorgerufen vird. Das für die Ansprechempfindlichkeit der Drehmomentennabe maßgebende Ansprechmoment wird durch die Kraft der Schraubenfeder bestimmt Dieses Ansprechmoment wird dadurch erzeugt, daß eine durch die Kraft der Schraubenfeder hervorgerufene Axiallast bei der Relativdrehung der beiden Teile der Drehmomentennabe auf der Führungsfläche angehoben werden muß. Das Verstellglied muß gegen die Kraft der Schraubenfeder axial verstellt bzw. angehoben werden, wodurch die Ansprechempfindlichkeit der Drehmomenteninabe nur verhältnismäßig gering ist. Die Ansprechempfindlichkeit wird außer durch die Übersctzungs- und Reibungskräfte, insbesondere des Stellelementes in den Schlitzen, vor allem durch die Größe der Federkraft bestimmt. Ein genaues Einstellen des Ansprechmomentes allein durch Verändern der axial wirkenden Federkraft der Schraubenfeder ist schwierig und in der Praxis praktisch nicht durchführbar. Ein feinfühliges Ansprechen der Drehmomentennabe ist aber notwendig, weil andernfalls z. B. >o wenn beim Anlegen von Honsteinen an eine Werkstückoberfläche von Eil- auf Feinzustellung umgeschaltet werden muß, leicht Beschädigungen oder, insbesondere bei kleinen Bearbeitungsdurchmessern, Werkzeugbrüche auftreten können. «

Es ist auch eine Vorrichtung zur Steuerung der Zustellbewegung eines Schleifwerkzeuges bekannt (DE-OS 19 15 528), die einen pneumatisch wirkenden Drehmomentdetektor aufweist, der aber mit der mechanisch wirkenden Drehmomentennabe der gattungsgemäßen Vorrichtung nicht zu vergleichen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Ansp-uches 1 so auszubilden, daß die Ansprechempfindlichkeit der Drehmomentennabe mit der Feder auf sehr große Werte eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem kennzeichnenden Teil des Anspruches I gelöst.

Da die von der Feder ausgeübte Kraft in Drehrichtung der Drehmomentennabe wirkt, kann das Verstellglied zur Betätigung des Tasters ohne wesentliche Gegenkraft axial verschooin werden. Durch Veränderung der Vorspannung der Feder läßt sich die Ansprecherr.pfindlichkeit der Vorrichtung sehr genau einstellet!, so daß beim Anlaufen des Schleifwerkzeuges an die zu bearbeitende Werkstückoberfläche eine exakte Umsteuerung von Eil- auf Feinzustellung erfolgt. Infolge der in Drehrichtung der Drehmomentennabe wirkenden Federkraft ist eine sehr feinfühlige Umsteuerung möglich, so daß eme Beschädigung oder gar ein Bruch des Schleifwerkzeuges sicher vermieden werden. Sobald das Schleifwerkzeug an die Werkstückoberfläche anläuft, bleibt dCr rftit diesem verbundene Teil der Drehmomentennabe gegenüber dem anderen Drehmo· mentennabenteil infolge der auftretenden Reibung iwischen dem Werküeu/j und der Werkstückoberfläche zurück. Die Fedet wird hierbei gespannt, und über den Stellteil wird das Verstellglied in Richtung auf den Taster verschoben, wodurch die Umsteuerung auf Feinzustellung ausgelöSL wird.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unterpnsprüchen.

Die Erfindung wird anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einem Axialschnitt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II II in Fig. 1,

Fig. 3 irn Halbschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 4 im Axialschnitt eine dritte Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, und

F i g. 5 irn Schnitt eine Einzelheit der Vorrichtung gemäß F i g. 4 in vergrößerter Darstellung.

Bei der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform bildet der aus einem etwa ringförmigen oberen und einem unteren, mit einem Boden versehenen Abschnitt 1 und 7 bestehende Anschlußteil ein Gehäuse 8 für den inneren, annähernd zylindrischen Anschlußteil 2. Der untere Abschnitt 7 des äußere- "inschlußteiles ist mit einem koaxia' /ur Längsachse L de · Vorrichtung angeordneten Ansatz 3' versehen, in dessen Bohrung 3 die Werkzeugspindelachse S eingesteckt und befestigt werden kann. Der innere Anschlußteil 2 ragt entgegengesetzt ',.um Ansatz 3' des äußeren Anschlußteiles 1, 7 durch eine öffnung 62 im Boden 63 des unteren Abschnittes 7. An der .Stirnseite des aus dem Gehäuse 8 ragenden Endabschnittes des inneren Anschlußteiles 2 ist eine Vertiefung 4 vorgesehen, in die das in F i g. 1 nur angedeutete Honwerkzeug H gesteckt und in dieser befestigt werden kann.

Die koaxial zueinander und zur Längsachse L der Vorrichtung liegenden beiden Anschlußteile bilden einen Teil des al:. Drehmomentennabe ausgebildeten Steuerteiles. De· äußere Anschlußteil dient dabei als Gehäuse für die Drehmomentennabe, so daß die innerhalb Jes Gehäuses liegenden Teile vor Verschmutzung oder Beschädigung sicher geschütz» sind. Der innere Anschlußteil 2 ist zur Verringerung der Reibung und zur Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit mit zwc in Axialrichtung mit Abstand voneinander liegenden Wälzlagern 9 und 10 verdrehbar am äußeren Anschlußteil 1,7 abgestützt. Wie Fig.! zeigt, liegen die beiden Wälzlager 9, 10 auf jeweils einer Seite einer flanschartigen Verbreiterung 11 des inneren Anschlußteiles 2. In der Verbreiterung 11 sind drei mit gleichem WinkelabsUind voneinander liegende, radial und senkrecht zur Längsachse L der Vorrichtung verlaufende Durchgangsöffnungen 12 vorgesehen, in denen jeweils ein als zylindrischer Paßstift ausgebildetes Stellelement 13 unverschieblich gelagert ist. Jedes Stellelement 13 ragt mit seinem radial äußeren Endabschnitt 15 aus der Durchijangsöffnung 12 in eine 'n der Stirnfläche des unteren Abschnittes 7 des äußeren Anschlußteiles vorgesehene nutfömige Vertiefung 14. Innerhalb der Vertiefungen 14 liegt jedes Stellelement 13 mit seinem Endabschnitt 15 an dem Endabschnitt 16 eines als Hubbolzen ausgebildeten Verstellgliedes 17 an, das in einer parallel zur Jrehachse des Steuerteiles 1, 2, 7 verlaufender. Durchgangsöffnung 18 im oberen Abschnitt 1 des; äußeren Anschlußteiles untergebracht ist. Das Verstellglied 17 weist einen oberen, zylindrischen Abschnitt 59 auf, an dessen vom Endabschnitt 16 abgewandter Stirnseite ein ringförmiges Schaltelement 20 mit Schrauben 20 iösbar befestigt ist, so daß dieses beispielsweise bei Beschädigung einfach ausgewechselt

werden kann» Der zylindrische obere Abschnitt 59 schließt an den im Durchmesser größeren unteren Endabschnitt 16 des Verstellgliedes 17 an. Das Verstellglied 17 ist in Axialdichtung innerhalb der Dufchgarigsöffnung 18 verschiebbar, wobei die Durch gangsöffnung über einen großen Teil ihrer Länge gleichen Durchmesser wie der Endabschnitl 16 des Vcrslcllgliedes 17 hat, so daß dieses spielfrei in der Durchgangsöffnung geführt ist. Die Durchgangsöffnung 18 hat, wie Fig. I zeigt, einen im Durchmesser Verringerten Endabschnitt 19, in dem das vom Endabschnitt 16 abgewandte Ende des oberen zylindrischen Abschnittes 59 des Verstellgliedes 17 spielfrei geführt ist.

Im Betrieb rotiert die Werkzeugspindelachse 5 in Richtung des Pfeiles Pin Fig. 2. Wenn die Honleisten des Honwerkzeuges H noch nicht ausgefahren sind, rotieren die beiden Anschlußteile des Steuerteiles ebenfalls in Richtung des Pfeiles P. Um dabei eine Kelativdrehung zwischen den beiden AnschluÜtcilen zu verhindern, sind das Verstellgli?d 17 und das Stellelement 13 federbelastet. Zu diesem Zweck ist der obere zylindrische Abschnitt 59 des Verstellgliedes 17 von einer Schraubendruckfeder 22 umgeben, die sich mit einem Ende am Endabschnitt 16 und mi! ihrem anderen Ende am Absatz 19' in der Durchgangsöffnung 18 abstützt (Fig. 1). Das Stellelemenl 13 ist ebenfalls durch eine Schraubendruckfeder 24 entgegen Drehrichtung P des Sleuerteiles vorbelastet (Fi g. 2). Die Feder 24 ist in einer im unteren Abschnitt 7 des äußeren Anschlußteiles liegenden Durchgangsöffnung 23 untergebracht, die etwa tangential zum inneren Anschlußteil 2 verläuft. Die Feder 24 stützt sich mit einem Ende in einer am Endabschnitt 15 des Stellelementes 13 vorgesehenen Vertiefung 15' und mit ihrem anderen Ende an einer in die Durchgangsöffnung 23 eingeschraubten Madenschraube 52 ab. mit der die Spannung der Feder 24 einstellbar ist. Die Madenschrauben 52 liegen vollständig innerhalb der Durchgangsöffnungen 23. so daß an der Außenseite des äußeren Anschlußteiles I₁ 7 keine Vorsprünge gebildet werden, die im Betrieb zu Verletzungen führen könnten. Die Stellelemente 13

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Endabschnitt 15 am Endabschnitt 16 der Verstellglieder 17 an, die ihrerseits durch die Federn 22 in Richtung auf die Ausnehmungen 14 belastet sind. Dabei liegt der Schaltring 20 auf dem oberen Abschnitt 1 des äußeren Anschlußteiles auf (Fig. 1). Da die Feder 24 etwa tangential zum Teil 2 der Drehmomentennabe liegt, greift die Feder etwa rechtwinklig am Stellelement 13 an. so daß die auf das Stellelement wirkende Federkraft genau eingestellt w ^rden kann.

Bei der Eilzustellung, d. h. bei dem raschen Ausfahren der Honleisten des Honwerkzeuges, werden die beiden Anschlußteile infolge der Vorspannung der Federn 22 und 24 in der in Fig. 2 dargestellten Lage gehalten, in der die Stellelemente 13 an den Verstellgliedern 17 anliegen. Beim Anlaufen der Honleisten gegen die Bohrungswandung des Werkstückes entsteht ein der Drehrichtung P des Honwerkzeuges entgegengerichtetes Reibmoment, wodurch der innere Anschlußteil Z der mit dem Honwerkzeug H verbunden ist, entgegen der Drehrichtung /"relativ zum äußeren, mit der Werkzeugspindelachse S verbundenen Anschlußteil 1, 7 verdreht wird. Dabei werden die Stellelemente 13 innerhalb der Ausnehmungen 14 entgegen Drehrichtung P verdreht und drücken die Verstellglieder 17 gegen die Kraft der Federn 22 innerhalb der Durchgangsöffnungen 18 nach oben. Um diese Axialbewegung der Verstellglieder 17 zu ermöglichen, ist das freie Ende des Endabschnittes 16 in Richtung auf den Zylinderstift 13 kegelförmig verjüngt ausgebildet. Der Mantel dieses Kegels bildet eine Führungsfläche 55, an der der Endabschiiitt 15 des Stellelementes 13 anliegt. Infolge dieser kegeligen Führungsfläche 55 wird das Verstellglied 17 bei der Relativdrehung des inneren Anschlußteiles 2 gegenüber dem äußeren Anschlußteil 1, 7 axial verschoben. Der

ίο fest mit dem Verstellglied 17 verbundene Schaltring 20 wird dabei vom oberen Abschnitt 1 des äußeren AnschluDteiles abgehoben und gelangt in den Bereich eines maschinenseitig fest angeordneten, im Ausführungsbeispiel als Näherungsschalter ausgebildeten Ta·

iS sters 21, der den Schaltring 20 berührungsfrei abtastet und ein entsprechendes elektrisches Signal abgibt, das in bekannter Weise die Umsteuerung auf Feinzustellung der Honlcisten auslöst. Durch Verwendung des Näherungsschalters 21 wird ein Verschleiß des Schalt-

2ö ringes 20 vermieden, wodurch eine iange Betriebsdauer des Steuerteiles gewährleistet ist. Durch Verwendung des ringförmigen Schaltelementes 20 ist sichergestellt, daß in jeder Lage des Steuerteiles augenblicklich die Umschaltung auf Feinzustellung erfolgen kann. Um ein sachtes und schonendes Anschneiden der Honsteine zu gewährleisten, sind die Federn 24, mit denen die Stellelemente 13 entgegen Drehrichlung P vorbelastet sind, so eingestellt, daß das bereits bei der ersten Berührung- der Honsteine mit der Bohrungswand des Werkstückes auftretende geringe Reibmoment zur Umsteuerung von Eil- auf Feinzustellung ausreicht. Die Größe der Vorspannung der Feder 24 läßt sich in vorteilhafter Weise durch die Madenschrauben 52 einstellen, so daß das Steuerleil optimal an die

J¹) gegebenen Arbeitsbedingungen angepaßt werden kann. Die Breite der Ausnehmungen 14, in die die Endabschnitte 16 und 15 der Verstellglieder 17 und der Stellelemente 13 ragen, ist so gewählt, daß der innere Anschlußteil 2 lediglich über einen Winkelbereich von

■to etwa 5° gegenüber dem äußeren Anschlußteil 1, 7 Verdreht werden kann. In der verdrehten Lage liegen die Stellelemente 13 mit ihren Endabschnitten 15 und

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bildenden Wandung 53 der Vertiefungen 14 an. Infolge •*5 des geringen Verstellwinkels sind kurze Verstellwege gewährleistet, die insbesondere bei der Umschaltung von Fein- auf Eilzustellung vorteilhaft sind, da in diesem Fall die Verstellglieder 17 unmittelbar nach dem Abheben der Honleisten von der Bohrungswandung in so Axialrichtung nach unten verschoben werden und dadurch den Schaltring 20 aus dem Abtastbereich des Näherungsschalters 21 führen. In der verdrehten i^age des inneren Anschlußteiles 2 nehmen die Verstellglieder 17 und der Schaltring 20 die in Fig. I durch Vr strichpunktierte Linien dargestellte Lage ein. Da die Stellelemente 13 und die Verstellglieder 17 mit gleichem Winkelabstand voneinander angeordnet sind, wird der Schaltring 20 über den Umfang der Drehmomentennabe gleichmäßig angehoben, so daß der Näherungsschalter 21 den Schaltring 20 einwandfrei über dessen gesamten Umfang abtasten kann. Werden die Honsteine von der Bohrungswandung zurückgezogen und damit die Reibung zwischen den Honleisten und der Bohrungswandung aufgehoben, so werden die Verstellen glieder 17 durch die Kraft der Feder 22 nach unten gedrückt, wodurch die Steilelemente 13 infolge der Führungsflächen 55 entgegen der Kraft der Federn 24 in ihre Ausgangslage zurückgedreht werden. Dadurch

gelangt der Schaltring 20 aus dem Abtastbereich des Nähefungsschaitefs 21, der dann die Umsteuerung vöfi Fein- auf Eilzustellung auslöst. In der Ausgangslage (Fig. 2) ist durch die Federn 24 eine spielfreie Anlage der Stellelemente 13 an der Führungsfläche 55 der Verslellgliedef 17 gewährleistet, so daß beim erneuten Ausfahren der Honsteine die Umsteuerung unmittelbar' erfolgt. Damit die beim Einschalten des Drehantriebes für die t/erkzeugspindelachse Sauftretende Relativdrehung zwischen den beiden Anschlußteilen nicht zu einem Auslösen des Näherungsschalters 21 führt, wird dieser in bekannter Weise erst kurze Zeit nach Einschalten des Drehantriebes eingeschaltet.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der Drehmomentennabe ist besonders für kleine Honwerkzeuge geeignet. Bei dieser Ausführungsform ist der äußere Anschlußteil la einteilig ausgebildet, der den inneren AnschluQteil 2a koaxial umgibt. Der äußere Anschlußteil la ist hülsenförmig ausgebildet und weist #»»■» I-ninnm Att-tnn Cpt/In _nj„_nn Cl#»r*^*»l» "JC nut Aetf *« rtirt

Ansatzstück 3a'übergeht. Auf das Ansatzstück wird die Werkzeugspindelachse S aufgesetzt, die mit ihrer Stirnfläche auf dem Flansch 25 aufliegt. Zur Verbindung der Werkzeugspindelachse S mit der Drehmomentennabe wird auf die Werkzeugspindelachse eine Überwurfmutter 26 geschraubt, die den äußeren Anschlußteil la umgibt und dessen Flansch 25 untergreifl Das Honwerkzeug, das in Fig. 3 nicht dargestellt ist. wird durch eine öffnung 64 im Boden einer Überwurfmutter 65 in den Innenkonus 4a gesteckt, der an dem der Werkzeugspindelachse 5 gegenüberliegenden und über den ; ißeren Anschlußleil la überstehenden Endabschnitt des inneren Anschlußteiles 2a vorgesehen ist. Das Honwerkzeug wird dann mit der diesen Endabschnitt umgebenden Überwurfmutter 65 mit dem inneren Anschlußteil 2a drehfest verbunden. Der innere Anschlußteil 2a ist entsprechend der vorhergehenden Ausführungsform mit zwei mit Axialabstand voneinander liegenden Wälzlagern 9a und 10a drehbar in einer Bohrung 27 des äußeren Anschlußteiles 1 a gelagert. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, ist der innere Anschlußteil 2a über das Wälzlager 9a und mit einem Ring 28 axial unbeweglich im äußeren Anschlußteil la gehaltert. Der Ring 28 ist in da«, von der Werkzeugspindelachse 5 abgewandte Ende des äußeren Anschlußteiles la eingeschraubt und liegt am Wälzlager 10a an. Entsprechend der vorhergehenden Ausführungsform ist der innere Anschlußteil 2a im Bereich zwischen den beiden Wälzlagern 9a. 10a mit einer flanschartigen Verbreiterung lla versehen, in der drei mit gleichem Winkelabstand voneinander liegende radiale Durchgangsöffnungen 12a vorgesehen sind, in denen jeweils ein als zylindrischer Stift ausgebildetes Stellelement 13a eingeschraubt ist. Die Stellelemente 13a ragen mit ihrem radial äußeren Endabschnitt 15a über die flanschartige Verbreiterung 11a und durch Öffnungen 14a im äußeren Anschlußteil la und durch schlitzförmige Öffnungen 16a eines ringförmigen Verstellgliedes 57, das an der Außenseite 29 des äußeren Anschlußteiles la anliegt Durch die zylindrischen Stellelemente 13a wird die Reiativdrehung zwischen dem inneren und dem äußeren Anschlußteil 2a bzw. la begrenzt Die Öffnungen 14a sind so breit, daß der Verdrehwinkel zwischen den beiden Anschlußteilen 5° beträgt Am äußeren Anschlußteil la ist ein von diesem abstehender Stift 30 befestigt, der in einen in Axialrichtung der Drehmomenfennabe verlaufenden Schütz 31 im ringförmigen Verstellglied 57 eingreift, so daß das Verstellglied gegenüber dem äußeren Anschlußteil nicht verdreht werden kann, jedoch in Axialfichtung der Drehmonlentennabe begrenzt verschiedlich ist. Entsprechend der vorhergehenden Ausführungsform ist der innere Anschlußteil 2a in Drehrichtung der Werkzeugspindelachse 5 gegenüber derri äußeren Anschlüßteii la belastet. Hierzu ist eine Torsionsfeder 24a Vorgesehen, deren eines Ende in einer Vertiefung 32 in der Stirnfläche des inneren Alischlußteiles 2a und deren anderes Ende in einer Öffnung 33 eines Stellririges 34 untergebracht ist, der innerhalb des äußeren Anschlußteiles la auf einem fiach ihnen ragenden Bund 35 des äußeren Anschlußteiles aufliegt. Zum Einstellen der Spannung der Torsionsfeder 24a wird der Stellring 34 gedreht und in der eingestellten Lage mit einem Klemmring 36, der durch Schrauben 37 mit dem Stellring verbunden ist, auf dem Bund 35 des äußeren Anschlußteiles la festgeklemmt.
Die öffnungen 16a im ringförmigen Verstellglied 57,

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verlaufen in Richtung auf die Werkzeugspindelachse S schräg zur Längsachse der Drehmomentennabe. Wie Fig. 3 zeigt, ist die Breite der Schlitze 16a so gehalten, daß die Stellelemente 13a an den als Führungsflächen 55a dienenden Längsrändern des Schlitzes anliegen. Am oberen Ende des ringförmigen Verstellgliedes 57 ist das Schaltelement 20a vorgesehen, das vorzugsweise einstückig mit dem Verstellglied 57 ausgebildet ist und vom oberen Ende des Verstellgliedes aus über dessen ganzen Umfang schräg nach außen und nach unten gerichtet ist.

Wenn im Betneb die Honsteine des Honwerkzeuges ausgeführen und mit der Bohrungswandung des zu bearbeitenden Werkstückes in Berührung kommt, wird der innere Anschlußteil 2a, an dem das Honwerkzeug befestigt ist, infolge der Reibung zwischen den Honsteinen und der Bohrungswand in bezug auf den äußeren Anschlußteil la entgegen Drehrichtung der Werkzeugspindelachse 5 gegen die Kraft derTorsionsfeder 24a relativ verdreht. Der Verdrehwinkel wird durch die Stellelemenle 13a begrenzt, die an der Wandung der Öffnung 14a im äußeren Anschlußteil la zur Anlage kommen. Bei der Relativdrehung des inneren Anschlußteiles 2a wird das Verstellglied 57 mit dem Schaltring 20a durch die in die schräg liegenden Schlitze 16a eingreifenden Stellelemente 13a in Axialrichtung der Drehmomentennabe verschoben. Ein Verdrehen des Verstellgliedes 57 gegenüber dem äußeren Anschlußteil la wird durch den in den axial

so verlaufenden Schlitz 31 eingreifenden Stift 30 des äußeren Anschlußteiles verhindert Bei der Axialverschiebung des Verstellglieds 57 kommt der Schahring 2Oj in den Bereich des maschinenseitig fest angeordneten Näherungsschalters 21a, der den Schaltring berührungsfrei abtastet und die Umstellung von Eil- auf Feinzustellung auslöst Die Spannung der Feder 24a kann mit dem Stellring 34 so eingestellt werden, daß diese Umstellung bereits bei der ersten Berührung der Honsleine mit der Bohrungswandung erfolgt, so daß ein feinfühliges und einwandfreies Anschneiden der Honsteine am Werkstück erreicht wird. Wenn die Honsteine nach der Bearbeitung wieder von der Bohrungswandung zurückgeführt werden, wird der innere Anschlußteil 2a durch die Kraft der Feder 24a wieder in seine Ausgangslage in bezug auf den äußeren Anschlußteil la zurückgedreht die durch die Anlage der Stellelemente 13 a am gegenüberHegenden Rand der öffnungen 14a bestimmt ist Auch bei dieser Ausführungsform sind nur

kurze Verstellwege notwendig, um den Taster 21a zu betätigen, so daß die Umstellung von Fein- auf Eilzustellung bzw. umgekehrt sehr rasch erfolgt, so daß eine genaue Oberflächenbearbeitung erreicht wird. Infolge der kompakten Bauweise der Drehmomenlennabe ist diese besonders für kleine Honwerkzeuge geeignet.

Die F i g. 4 und 5 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Drehmomentennabe, die am oberen, vom Honwerkzeug abgewandten Ende der Werkzeugspindelachse 5 in ein Antriebsrad Λ für den Drehantrieb der Werkzeugspindelachse eingebaut ist. Der äußere AnschluDteil 1 b, der entsprechend den beiden vorhergehenden Ausführungsformen hülsenförmig ausgebildet ist. weist eine flanschartige Verbreiterung life auf. mit der der äußere Anschlußteil auf dem Antriebsrad A aufliegt. In der Öffnung 39 des Antriebsrades A liegt der äußere Anschlußteil 16 mit der Außenseite 38 seines an die flanschartige Verbreiterung 116 anschließenden Endabschnittes an. Der äußere Anschlußteil ist mit Schrauben 4ö drehfesi mit dem Antriebsrad A verbunden. Der innerhalb der Bohrung 44 des äußeren Anschlußteiles 16 liegende innere Anschlußteil 26 ist zweiteilig ausgeführt und besteht aus einem unteren hülsenförmigen Abschnitt 45 und einem oberen ringförmigen Abschnitt 46. Der obere Abschnitt 46 ist auf den oberen Endabschnitt des hülsenförmigen unteren Abschnittes 45 aufgesteckt und mit einem Stift 47 drehfest mit diesem verbunden. Der innere Anschlußteil 26 ist mit zwei mit Axialabstand voneinander liegenden Wälzlagern 96 und 106 drehbar am äußeren Anschlußteil 16 abgestützt. Wie Fig.4 zeigt, sind die Wälzlager 96, 106 jeweils auf einem Absatz 66 bzw. 67 an der Innenwandung des äußeren Anschlußteiles 16 bzw. an der äußeren Wandung des unteren hülsenförmigen Abschnittes 45 des inneren Anschlußteiles 26 abgestützt. Die Bohrung 41 des unteren hülsenförmigen Abschnittes 45 des inneren Anschlußtei- les 26 dient zur Aufnahme eines im Durchmesser verringerten Endabschnittes 56 der Werkzeugspindel- »chse S. Der hülsenförmige Abschnitt 45 des inneren Anschlußteiles 26 wird mit einem Paßstück 43 und einer Mutter 42, die auf das freie Ende der Werkzeugspindel-

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Abschnitt 45 und einem Teils des oberen Abschnittes 46 des inneren Anschlußteiles 26 aufliegt, drehfest und in Axialrichtung unbeweglich mit der Werkzeugspindel- »chse verbunden. Um ein leichtes Aufschrauben der Mutter 42 zu ermöglichen, liegt der dieser gegenüberliegende Teil des oberen Abschnittes 46 des inneren Anschlußteiles 26 mit Abstand von der Mutter.

Zur Begrenzung der Relativdrehung des inneren Anschlußteiles 26 gegenüber dem äußeren Anschlußteil 16 ist wenigstens ein zylindrischer Stift 48 vorgesehen, der in einer radial verlaufenden Durchgangsöffnung 49 in der zwischen den beiden Wälzlagern 96 und 106 liegenden flanschartigen Verbreiterung 116 des äußeren Anschiußteües 16 befestigt ist. Der Stift 48 ragt mit seinem radial inneren Endabschnitt 156 in eine nutförmige Vertiefung 146 im unteren, hülsenförmigen Abschnitt 45 des inneren Anschlußteiles 26. In der einen Endstellung liegt der zylindrische Stift 48 unter der Kraft einer Torsionsfeder 246 an dem einen Rand der Vertiefung 146 an. Die Torsionsfeder 246 umgibt den äußeren Anschlußteil 16 und ist mit dem einen Endabschnitt 68 in einer Vertiefung 69 an der Stirnfläche der flanschartigen Verbreiterung 116 das äußeren Anschlußteiles 16 und mit ihrem a?4eren Endabschnitt 70 an einem Stellring 346 gehaltert, der einen Teil einer Stelleinrichtung 51 bildet, mit dem die Spannung der Torsionsfeder 246 eingestellt werden kann. Der Stellring 346 liegt an der einen Stirnfläche eines am oberen Abschnitt 46 des inneren Anschiußteiles 26 vorgesehenen Bundes 35 an und kann in jeder eingestellten Lage mit Hilfe eines Klemmringes 366, mit dem er durch Schrauben 376 verbunden ist, gegen den Bund 356 geklemmt werden. Der Klemmring 366 liegt

ίο an der anderen Stirnfläche des Bundes 356 an (F i g. 4). Auf der oberen Stirnfläche 71 des äußeren Anschlußteiles 16 sind über den Umfang gleichmäßig verteilt mehrere, im Ausfuhrungsbeispiel drei, Vertiefungen 136 vorgesehen, deren Boden 50 in Drehrichtung P nach

H hinten und schräg nach oben verläuft (Fig. 5). In jeder der Vertiefungen 136 ist ein mit dem inneren Anschlußteil 26 verbundenes, als Hubbolzen ausgebildetes Verstellglied 176 untergebracht, dessen Endabschnitt 166 nach unten kegelförmig verjüngt ausgebildet ist. Die Kegelmantelfläche 556 bildet eine Führungsfläche, die am Boden Sü der Vertiefung Uö anliegt (Fig. 5). Das Verstellglied 176 ist in einer Durchgangsöffnung 186 im oberen Abschnitt 46 des inneren Anschlußteiles 26 in Axialrichtung der Drehmomentennabe verschiebbar gelagert. Entsprechend der Ausführungsfurm nach den F i g. I und 2 geht der Endabschnitt 166, der nahezu spielfrei in der Durchgangsöffnung 186 geführt ist, in einen im Durchmesser verringerten oberen Abschnitt 196 über, der mit seinem freien Endabschnitt in einem

m entsprechend verjüngten Abschnitt der Durchgangsöffhung 186 ebenfalls nahezu spielfrei geführt ist. Dieser obere Abschnitt 196 ist von einer Schraubendruckfeder 226 umgeben, die sich mit einem Ende am Absatz 196' der Durchgangsöffnung 186 und mit ihrem anderen Ende auf dem Endabschnitt 166 abstützt. Infolge der Feder 226 liegt das Verstellglied 176 mit seiner Steuerfläche 556 am Boden 50 der Vertiefung 136 an. Auf dem oberen Abschnitt 196 des Verstellgliedes 176 ist ein Schaltring 206 vorzugsweise lösbar befestigt, der

4ö in der einen Endstellung des inneren Anschlußteiles 26 gegenüber dem äußeren Anschlußteil 16 auf dem oberen Abschnitt 46 des inneren Anschlußteiles 26 aufliegt (F ig. 4).

Auch bei dieser Ausführungsfcrm ·;Λτά durch eine Relativdrehung zwischen dem inneren und dem äußeren Anschlußteil der Schaltring 206 in Axialrichtung verschoben, wodurch der im Bewegungsweg des Schaltringes liegende, als Näherungsschalter ausgebildete Taster 216 betätigt wird, der dann die Umstellung von Eil- auf Feinzustellung auslöst. Die Axialverschiebung des Schaltringes 206 wird dadurch erreicht, daß beim Anlaufen der Honleisten gegen die Bohrungswandung des zu bearbeitenden Werkstückes der innere Anschlußteil 26 infolge der Reibung zwischen den Honsteinen und der Bohrungswandung entgegengesetzt zur Drehrichtung P der Drehmomentennabe relativ zum äußeren Anschlußteil 16 verdreht wird. Der Verdrehwinkel, der durch die Breite der Vertiefung 146 im inneren Anschlußteil 26 bestimmt ist, beträgt etwa 5°. Bei dieser Relativdrehung gleitet das Verstellglied 176 mit seiner Führungsfläche 556 auf dem schrägen Boden 50 der Vertiefung 136 im äußeren Anschlußteil 16 und wird dabei infolge der schrägen Lage des Bodens 50 gegen die Kraft der Feder 226 in Axialrichtung nach oben verschoben und hebt dadurch den Schaltring 206 vom inneren Anschlußteil 26 ab. Der innere Ansch'iußt£i 26 wird gegen die Kraft der Torsionsfeder 246 verdreht Durch Einstellen der Spannung der Torsions-

1!

fedrr rr,\i der Va. stelleinrichtung 51 kann die Vorspannung dür Feder so eingestellt werden, daß der innere Anschlußteil praktisch bei der ersten Berührung der Honleisten mit der Bohrungswand relativ verdreht und Jamit der Schaltring 20b augenblicklich in den Abtastbereich des Näherungsschalters 2lb verschoben wird. Beim Zurückfahren der Honleisten von der Bohrungswand wird der innere AnschluDteil 2b durch die Kraft der Torsionsfeder 24b wieder in seine Ausgangslage zurückgedreht (Fig.4), wobei das Ver- »tellglied 17b durch die Kraft der Feder 22b ständig auf dem Boden 50 der Vertiefung 136 aufliegt, so daß der Schaltring 20Ö in Axialrichtung so weit verschoben wird, bis er auf dem inneren Änschilußteil 2b aufliegt.

Wie die F i g; ί bis 5 zeigen; kann die Drehrrtomentennabe bei entsprechender Ausgestaltung an jeder Stelle im Drehantrieb zwischen Antriebsmotor und Öberflä-

chenbearbeii:ungswerkzeug eingebaut werden. Die Drehmomentennabe laut sich auch direkt an das Ende der Antriebswelle des Motors für den Drehantrieb der Werkzeugspindelachse anschließen. Sie kann ferner nicht nur für die Umsteuerung von Eil- auf Feinzuätellung verwendet werden, sondern ist bei entsprechender Ausführung auch für eine drehmomeniabhängige Zustellsteuerung, d. h. für das Aufrechterhalten eines optimalen Afbeitsdfehrhomentes, geeignet. Ferner kann sie, beispielsweise durch Verwendung stärkerer Federn, auch für eine Begrenzung des maximal zulässigen Arbeilsdrehmomentes eingesetzt werden, so daß bei Überschreiten des zulässigen Arbeitsdrehmomentes durch die Relativdrehüng zwischen den beiden An^ schlüßteileri beispielsweise der Antriebsmotor abgeschaltet und die Gefahr eines Wefkzeügbfucries vermieden wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung der Zustellbewegung eines Schleifwerkzeuges, insbesondere eines Honwerkzeuges, mit einem das vom Schleifdruck des Werkzeuges abhängige Widerstandsmoment messenden, axial zur Werkzeugspindelachse liegenden, drehbar angeordneten Steuerteil, der als Drehmomentennabe ausgebildet ist und zwei in axialer Richtung gegeneinander unverschiebliche [o und koaxial zueinander liegende Teile aufweist, von denen der eine Teii drehfest mit dem Schleifwerkzeug verbunden ist und von denen der innere Teil relativ zum äußeren, mit der Werkzeugspindel drehfest zu verbindenden Teil verdrehbar ist, mit mindestens einem eine axiale Bewegungskomponente aufweisenden Verstellglied mit einem Schaltelement, in dessen Bewegungsweg ein die Zustellbewegung schaltender Taster liegt und das durch mindestens ein Stellelement axial verschiebbar ist, das an einem der beiden Teile der Drehmomentennabe drehfc:-; an diesem Teil vorgesehen und dem eine eine Axtalkomponente aufweisende Führungsfläche zur Axialverschiebung des Verstellgliedes zugeordnet ist, und mit mindestens einer das Ansprechmoment bestimmtenden, vorzugsweise einstellbaren Feder, die mit einem Ende am äußeren Teil der Drehmomentennabe angreift und unter deren Kraft das Stellelement an der Führungsfläche anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die jo beiden Teile (1, 7 und 2) der Drehmomentennabe durch die Feder (24) unmittelbar gegeneinander in Drehrichtunf (P) der Drehmomentennabe belastet sind, und daß die von der Feder ausgeübte, das Ansprechmoment bestwnmencSj Kraft in Drehriehtung (P)der Drehrromenlemabe wirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentennabe (1,2,7; 16,26, 3) drei mit gleichen Winkelabstand voneinander liegende Verstellglieder (17; 176;aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied (17; 176;ein in axialer Richtung der Drehmomentennabe (1,7,2; \b, Ib) verschiebbarer Hubbolzen ist, dessen unterer Endabschnitt (16; 166; die Führungsfläche (55; 556; für das Stellelement (13; Mb) aufweist und dessen oberer Endabschnitt (19; 196; mit dem Schaltelement (20; 2Qb), vorzugsweise lösbar, verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (55; 556;durch den Mantel eines Kegels gebildet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (556; jedes Verstellgliedes (176; an einer durch die Wandung •iner im äußeren Teil (16; der Drehmomentennabe vorgesehenen, das Stellelement bildenden Vertiefung (136;gebildeten Gegenfläctie (50) anliegt.die in D'-ehrichtung (P) des Werkzeuges (H) nach hinten lind schräg nach oben gerichtet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied (17; 176;in einer axial liegenden Durchgangsöffnung (18; 186,)des äußeren Teiles (1,7) bzw. des inneren Teiles (26; der Drehmomentennabe geführt und in Richtung auf das Steilelement (13) des inneren Teiles (2) bzw. auf die Gegenfläche (50) des äußeren Teiles (16,J durch eine Druckfeder (22s 226;belastet ist, und daß das Verstellglied mit seinem die Führungsfläche (55; 556; aufweisenden Endabschnitt (16; 166; aus der Durchgangsöffnung (18; 186; ragt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Versteilglied ein an der Außenseite des äußeren Teils anliegender, das Schaltelement aufweisender Ring ist, der durch die Stellelemente, welche sich radial durch den äußeren Teil erstrecken und in schräg zur Werkzeugspindelachse verlaufende, die Führungsflächen bildenden schlitzförmige Öffnungen eingreifen, axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellelemente (OaJ am inneren Teil (2a; befestigt sind, daß die schlitzförmigen Öffnungen (16a; im Verstellglied (57) angeordnet sind und daß das Verstellglied (57) durch einen am äußeren Teil (ία) der Drehmomentennabe vorstehenden Stift (30) verdrehfest mit dem äußeren Teil (la;verbunden ist

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (13; 13a; zwischen zwei Wälzlagern (9, 10; 9a, iOa; der Drehmomentennabe liegt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steüelement (13; 13s; in einer radialen Durchgangsöffnung (12; 12a; einer flanschartigen Verbreiterung (11, 11a; des inneren bzw. äußeren Teiles (2, 2a; der Drehmomentennabe liegt

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die das Stellelement (13) belastende Γ-'eder (24) etwa tangential zum inneren Teil (2) der Drehmomentennabe verläuft und in einer Durchgangsöffnung (23) des äußeren Teiles (1, 7) der Drehmomentennabe untergebracht ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der innere bzw. äußere Teil (2a; 16; der Drehmomentennabe durch eine Torsionsfeder (24a; 246;in Drehrichtung (P)des Werkzeuges (//^vorgespannt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis U, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Teil (1, 7) der Drehmomentennabe ein Gehäuse für die Feder (24), das Stellelement (13) und das Verstellglied (17) bildet.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrehwinkel des inneren Teiles (2; 2a, 26;gegenüber dem äußeren Teil (1, 7; la; I fr; der Drehmomentennabe etwa 5° beträgt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (20; 206; an der vom Schleifwerkzeug (H) abgewandten Stirnfläche der Drehmomentennabe (1, 2, 7; 16.26;angeordnet ist.