DE2718731C2

DE2718731C2 - Außenrundschleifmaschine

Info

Publication number: DE2718731C2
Application number: DE19772718731
Authority: DE
Inventors: Howard William Wyoming Ohio Renner
Original assignee: Milacron Inc
Current assignee: Milacron Inc
Priority date: 1976-05-17
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1981-11-12
Also published as: DE2718731A1; FR2351757B1; JPS52140092A; IT1083054B; FR2351757A1; JPS6121789B2; NL7705378A; CA1084270A; GB1575251A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Außenrundschleifmaschine, bestehend aus einem Untergestell mit einer auf diesem angeordneten Einrichtung zum Halten des um seine Achse drehantreibbaren Werkstücks und mit einem Schleifkopf, in dem eine drehantreibbare Schleifspindel mit daran befestigter Umfangsschleifscheibe angeordnet ist, wobei das Werkstück unter tangentialer Vorbeibewegung der Umfangsschleifscheibe relativ zur Werkstückumfangsfläche auf einen vorbestimmten Durchmesser geschliffen wird.

Eine solche Außenrundschleifmaschine ist aus der DE-OS 15 77371 bekanntgeworden. Die Einrichtung zum Halten des Werkstücks (Werkstückträger) ist hierbei relativ zu einem Support um eine zur Rotationsachse der Schieifscheibe parallele Achse schwenkbar, wobei die Schwenkbewegung durch einen Nocken gesteuert wird. Weiterhin sind der Support und mit ihm der Werkstückträger zur raschen Annäherung des Werkstücks an die Schleifscheibe geradlinig bewegbar. Da an dem Werkstückträger Einrichtungen zum Drehantreiben des Werkstückes einschließlich eines elektromotorischen Antriebs vorgesehen sind, ist eine recht aufwendige Konstruktion nötig, um alle diese Teile zu schwenken. Hierdurch wird auch eine präzise Einstellung der relativen Lage von Schleifscheibe und Werkstück kompliziert

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Außenrundschleifmaschine der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß eine präzise Einstellung der Stellung der Schleifscheibe relativ zum Werkstück ermöglicht wird, wobei die Außenrundschleifmaschine gute Durchlaufeigenschaften hat und einen verringerten Gebrauch von Gleitbahnsystemen macht

ίο Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Schleifspindel in einer im Schleifkopf drehantreibbar gelagerten Trommel exzentrisch gelagert ist und daß die Vorschubbewegung der Schleifscheibe zum Werkstück längs einer bogenförmigen Bahn erfolgt, deren Mittelpunkt die Trommeldrehachse ist Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Bei Innenrundschleifmaschinen nach der DE-AS 10 47 663 bzw. der DE-PS 3 46 790 ist es bekannt eine Schleifspindel exzentrisch zu einer Hohlwelle zu lagern, die ihrerseits exzentrisch in einer Trommel gelagert ist. Zur Radialverstellung der auf der Schleifspindel befestigten Schleifscheibe ist die Hohlwelle in der Trommel verdrehbar.

Durch die Außenrundschleifmaschine nach der Erfindung, bei der die Schleifscheibe längs einer bogenförmigen Bahn zum Werkstück zugeführt wird, erreicht man eine sehr genaue Einstellung der Schleifscheibe relativ zum Werkstück. Das Werkstück ist in einem oder zwei Aufspannköpfen drehantreibbar gehalten. Da das Werkstück während des Schleifvorganges keine weiteren Bewegungen ausführen muß, können die Aufspannköpfe relativ einfach ausgebildet sein, woraus sich der Vorteil ergibt, daß einfache Fördereinrichtungen zum Verlagern der Werkstücke in die Maschine und aus der Maschine heraus verwendet werden können. Hierdurch we^rden die Durchlaufeigenschaften verbessert und die Außenrundschleifmaschine kann bei der automatischen Teilebearbeitung in eine Transferstraße integriert werden.

Dadurch, daß die Zuführbewegung der Schleifscheibe zum Werkstück längs der bogenförmigen Bahn erfolgt, ergibt sich für die »Schleifgeometrie« der Vorteil, daß der Radius des Werkstücks bei winkelmäßig konstanter Zufuhrgeschwindigkeit der Schleifscheibe um einen immer kleiner werdenden Betrag verringert wird, bis sich die Schleifscheibe der untersten Stellung ihrer bogenförmigen Bahn nähert und somit immer weniger Material abträgt bis schließlich, wenn die Radien von

so Schleifscheibe und Werkstück im Berührungspunkt in einer geraden Linie ausgefluchtet sind, der Werkstückabtrag zu Null wird.

Aus der US-PS 25 97 167 ist eine Außenrundschleifmaschine für Kurbelwellen bekanntgeworden, bei der die Kurbelwelle um die Achse der Grundlagerzapfen gedreht wird, während die Kurbelzapfen geschliffen werden und entsprechend umgekehrt. Der zu schleifende Zapfen führt somit eine Drehbewegung um seine eigene Achse und zusätzlich eine Bewegung um die Aufspannachse aus. Damit zwischen der Schleifscheibe und dem zu schleifenden Zapfen während des Schleifens eine ständige Berührung vorhanden ist, ist die Schleifscheibe auf einer Schleifspindel befestigt, die ihrerseits exzentrisch in einer Hülse gelagert ist. Die Hülse ist exzentrisch in einer drehantreibbaren Tromiiel gelagert, die ihrerseits in einem Schleifscheibenkopf gelagert ist. Die Antriebe für die Trommel und das Werkstück laufen synchron miteinander, wobei die

Exzentrizität zwischen Trommelachse und Schleifscheibenachse ständig der Exzentrizität zwischen Kurbelzapfen und Grundlagerzapfen des Werkstücks entspricht Die Zustellbewegung zwischen Außenuiifang der Schleifscheibe und Außenumfang des zu schleifenden Werkstücks erfolgt dort jedoch ausschließlich durch lineare Verschiebung des Schleifscheibenkopfes längs einer Schlittenbahn.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Schrägansicht einer Außenrundschleifmaschine nach der Erfindung;

F i g. 2 eine Vorderansicht der Außenrundschleifmaschine von F i g. 1;

F i g. 3 eine Seitenansicht von rechts der Außenrundschleifmaschine entlang der Linie 3-3 von F i g. 2;

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 von F i g. 1 durch den Schleifkopf der Außenrundschleifmaschine;

F i g. 5 einen Schnitt durch die Schleifspindel und die Hohlwelle;

F i g. 5a einen Schnitt durch die Weiterschalteinrichtung;

F i g. 6a eine Endansicht des Schleifkopfes entlang der Linie 6-6 von F i g. 5;

F i g. 6b eine Ansicht der Elemente von F i g. 6a nach dem Weiterschalten;

F i g. 7 eine schematische Ansicht der Beziehung der Schleifscheibe, des Werkstücks und eines Abrichtrads;

F i g. 8 eine schematische Ansicht des Zusammenarbeitens der Schleifscheibe und des Werkstücks;

F i g. 9 eine Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform der Außenrundschleifmaschine zum Bearbeiten einer Schulter.

Die Zeichnung, insbesondere Fig. 1, zeigt eine Schrägansicht einer tangential arbeitenden Außenrundschleifmaschine 10 mit umlaufender Umfangsschleifscheibe mit einem Untergestell 11, das an gegenüberliegenden Enden einen ersten Aufspannkopf 12 und einen zweiten Aufspannkopf 13 trägt. An der Oberseite 15 des ersten Aufspannkopfes 12 ist ein Schleifkopf 14 befestigt, der über eine drehbare Trommel 17 innerhalb des Schleifkopfes 14 ein hier als Schleifscheibe 16 dargestelltes dreiibares Schneidwerkzeug trägt. Die Schleifscheibenachse 18 ist gegenüber der Trommelachse 19 exzentrisch, so daß bei einer Drehung der Trommel 17 die Schleifscheibe 16 in einer gekrümmten Umlaufbahn 20 um die Trommelachse 19 getragen wird, wodurch die Arbeitsfläche 21 der Schleifscheibe 16 an der untersten Stelle 23 der Umlaufbahn 20 quer über ein Werkstück 22 bewegt wird. Eine Fördervorrichtung 10a bildet eine Einrichtung zum Verlagern der Werkstücke in die und aus der Werkzeugmaschine 10.

F i g. 2 zeigt eine Vorderansicht der Außenrundschleifmaschine 10 nach Fig. 1, bei der die Aufspannköpfe 12,13 mit zueinander weisenden Werkstückhalteeinrichtungen 24, 25 angebracht sind. Hierdurch kann ein Werkstück 22 an den Werkstückhalteeinrichtungen 24,25 gehalten werden, während es um seine Drehachse 26 gedreht wird. Ein Aufspannkopfantriebsmolor 27 ist an einer Motorbefestigungsplatte 28 an der Seite 29 des Untergestells U befestigt, wobei die Motorwelle 30 mit einer Antriebswelle 31 gekuppelt ist, die sich durch das Untergestell 11 zur gegenüberliegenden Seite erstreckt. Die Antriebswelle 31 ist für gewöhnlich über Antriebs- <>5 züge 32, 33 mit den Aufspannköpfen 12, 13 verbunden, so daß die AufspannkopfspindcIn 34,35 bei Drehung des Werkstücks 22 gemeinsam angetrieben werden. Bei einer Abänderung kann die Antriebswelle 31 mit nur einem einzigen Aufspannkopf verbunden sein. Dies kann dann von Nutzen sein, wenn ein Teil nur in einer Spindel aufgespannt ist oder wenn nur ein Reitstock gewünscht ist, was in der Technik zur Halterung eines einem antreibenden Spindelstock gegenüberliegenden Endes allgemein bekannt ist Der Schleifkopf 14 ist an einer oberen Fläche 15 des ersten Aufspannkopfes 12 befestigt während die Trommel 17 um die Trommelachse 19 drehbar ist. Die Schleifscheibe 16 ist um die Schleifscheibenachse 18 drehbar, die zur Trommelachse 19 exzentrisch ist. Die Schleifspindel 36 erstreckt sich von der Rückseite 37 des Schleifkopfs 14 und steht antriebsmäßig über ein gelenkiges Antriebssystem 38 mit einem Schleifscheibenantriebsmotor 39 in Verbindung, der an der Motorhalterung 28 befestigt ist.

Schleifscheibenantrieb

Das für den Schleifscheibenmotor 39 verwendete gelenkige Antriebssystem 38 ist demjenigen sehr ähnlich, das zum Antreiben eines Zahnarztbohrers verwendet wird, wo der Antriebsmotor stationär bleiben muß, während die angetriebene Riemenscheibe in verschiedene räumliche Richtungen bewegt wird. Bei dem in F i g. 2 gezeigten Antriebssystem 3S ist eine erste Riemenscheibe 40 an einer Motorwelle 41 befestigt und über Riemer 42 mit einer zweiten Riemenscheibe 43 verbunden, die am Ende 44 eines ersten Schwenkarms 45 getragen wird. Dieser Arm 45 ist so an der Motorwelle 41 angelenkt, daß die zweite Riemenscheibe 43 um die Lage der ersten Riemenscheibe kreisen kann, wobei der Mittenabstand zwischen den beiden Riemenscheiben 40,43 durch den starren Arm 45 festgelegt ist. Eine dritte Riemenscheibe 46 ist auf dieselbe Achse 47 wire die zweite Riemenscheibe 43 gepaßt, so daß sich die beiden mit derselben Drehzahl miteinander drehen. Die dritte Riemenscheibe 46 ist über Riemen 48 mit einer vierten Riemenscheibe 49 verbunden, die von der Schleifspindel 36 getragen wird, wobei der Mitienabstand der dritten und der vierten Riemenscheibe 46 bzw. 49 durch einen zweiten Schwenkarm 50 aufrechterhalten wird, der an gegenüberliegenden Enden an die Schleifspinde! 36 bzw. die Achse 47 der zweiten Riemenscheibe 46 angelenkt ist. Auf diese Weise kann die vierte Riemenscheibe 49 im Raum kreisen und ist antriebsmäßig mit dem Motor 39 durch das bereits angegebene Riemenscheibensystem verbunden, wobei der Mittenabstand zwischen den Riemenscheibenpaaren 40,43 und 46,49 durch die starren Schwenkarme 45 bzw. 50 aufrechterhalten wird.

F i g. 3 ist eine Seitenansicht von rechts des Antriebssystems 38 mit einer Darstellung des am Motorhalter 28 befestigten Antriebsmotors 27 für den Werkstückkopf und des ebenfalls am Motorhalter 28 befestigten Antriebsmotors 39 für die Schleifspindel. Eine erste Stellung der eine Schleifscheibe mit maximalem Durchmesser tragenden Spindelachse 18 für den Schleifscheibenkopf bezüglich der Trommelachse 19 ist mit stark ausgezogenen Linien angegeben, wobei die gelenkigen Antriebsarme 45, 50 den Antriebsmotor 39 mit der Spindelachse 18 verbinden. Die gestrichelt gezeigte Stellung gibt eine alternative Stellung an, in die die Spindelachse 18 des Schleifkopfes durch Drehung der Trommel 17 bewegt wurde (mit einer abgenutzten Schleifscheibe mit minimalem Durchmesser), wobei das gelenkige Antriebssystem 38 sich an die Bewegung der Schleifspindel 36 anpaßt. Der gestrichelt dargestellte Zustelltrommelmotor 51 ist auf der oberen Fläche 51a

des Schleifscheibenkopfs 14 befestigt und liefert die Drehbewegung für die Trommel 17 (Zustelltrommel).

Zustelltrommel

Fig.4 ist ein senkrechter Schnitt durch den Schleifkopf 14, in dem die Trommel 17 um ihre Achse 19 drehbar in einem Satz von Lagern 52 gelagert ist, die in der Lagerbohrung 53 im Schleifkopf 14 angebracht sind. Die Lager 52 befinden sich in Abstand durch einen Abstandsring 54, während die inneren Laufbahnen 52a to der Lager 52 auf einem Paßsitzdurchmesser 55 der Trommel 17 getragen werden. Am vordersten Ende der Trommel 17 ist eine Schulter 56 vorgesehen, wobei ein Ende an dieser Schulter angeordnet ist, die an den Paßsitzdurchmesser 55 angrenzt. Das andere Lager 52 wird an der Hinterseite der Trommel 17 getragen und gegen die Trommel 17 durch die Trommelriemenscheibe 57 verspannt, die dicht gegen das Lager 52, den Abstandsring 54 und über das andere Lager 52 zur Schulter 56 gezogen wird, wobei die Anordnung durch Schrauben 58 festgelegt wird. Die Trommelriemenscheibe 57 weist eine zu ihrem Außendurchmesser 60 konzentrische mittlere Bohrung 59 auf, die auf einem Paßsitzdurchmesser 61 am hinteren Ende der Trommel 17 aufliegt. Der Schleifkopf 14 weist einen durch Schrauben 63 am vordersten Ende 64 befestigten Lagerdeckel 62 auf, an dem der äußere Laufring 526 des Lagers 52 festgeklemmt ist. Das Klemmen erfolgt am Hinterteil des Schleifkopfs 14 durch einen Lagerhalter 65, der einen dünnen Ringabschnitt 66 aufweist, der innerhalb der Lagerbohrung 53 des Schleifkopfs verschiebbar aufliegt, und an der äußersten axialen Stelle des dünnen Ringabschnittes 66 einen Flanschteil 67 aufweist, durch den Schrauben 68 verlaufen und unter Verriegelung der Anordnung den Halter 65 zum Schleifkopf 14 hin ziehen. In den Schleifkopf 14 ist ein Entlastungsdurchmesser 69 gebohrt, der den Flanschteil 67 des Lagerhalters 65 aufnimmt. An der Oberseite 51a des Schleifkopfs 14 ist der Zustelltrommelmotor 51 an einer Motorbefestigungsplatte 70 befestigt, während «o eine Antriebsriemenscheibe 71 über einen Keil 72 an der Motorwelle 73 befestigt ist und sich zwangsläufig hiermit dreht Die Riemenscheibe 71 weist um ihren Umfang Nuten 74 auf zur Aufnahme von Riemen 75, wobei die Nuten 74 in einer Linie mit ähnlichen Nuten 76 liegen, die um die Trommelriemenscheibe 57 herum spanabhebend gearbeitet wurden. Die Riemen 75 erteilen der Trommelriemenscheibe 57 von der Riemenscheibe 71 des Zustelltrommelmotors 51 aus eine Drehbewegung. Eine Hohlwelle 77 ist drehbar so innerhalb der Trommel 17 so gelagert, daß die lwcilcnachse 78

trisch ist Die Schleifscheibe 16 wird von der Schleifspindel 36 getragen, die in der Hohlwelle 77 drehbar gelagert ist, wobei die Schleifscheibenachse 18 exzentrisch zur Hohlwellenachse 78 ist. Somit verändert eine Drehung der Hohlwelle 77 um ihre eigene Achse 78 die Exzentrizität der Schleifscheibenachse 18 gegenüber der Trommeldrehachse 19.

Schleifscheibenausgleich

Der in Fig.5 gezeigte vergrößerte Querschnitt verläuft am hinteren Ende der Schleifspindel 36 und zeigt die Beziehung der Schleifspindel 36 zur Hohlwellenachse 78. Es ist ferner eine Stellvorrichtung 79 dargestellt durch die die Schleifscheibenachse 18 wahlweise gegenüber der Zustelltrommelachse 19 bewegt werden kann, um Änderungen des Durchmessers und folglich Änderungen der Umlaufbahn 20 der Arbeitsfläche 21 (Fig. 1) der Schleifscheibe 16 gegenüber der Trommeldrehachse 19 auszugleichen. Beim normalen Schleifbetrieb dreht sich die Hohlwelle 77 nicht gegenüber der Trommel 17, sondern ist vielmehr gegenüber dieser durch eine nicht im einzelnen dargestellte lösbare Bremse 80 festgelegt und wird um die Trommeldrehachse 19 bewegt. Wenn sich jedoch der Schleifscheibendurchmesser ändert, muß die Hohlwelle 77 gegenüber der Trommel 17 gedreht und die Stellvorrichtung 79 für diesen Zweck angewendet werden.

Die Stellvorrichtung 79 besteht zum Teil aus einem Nocken 81, der mit Paßsitz auf einem Führungsdurchmesser 82 sitzt, der sich von der Rückseite der Hohlwelle 77 durch eine Bohrung 83 im Nocken Si erstreckt. Ein Zahnrad 84 ist mittels einer durch dieses hindurch verlaufenden Bohrung 85 auf dem Führungsdurchmesser 82 befestigt. Das Zahnrad 84 und der Nocken 81 sind durch eine Sicherungsmutter 86 an der Hohlwelle 77 verspannt. Diese Sicherungsmutter 86 ist auf das Hinterteil 87 der Hohlwelle 77 aufgeschraubt. Am Führungsdurchmesser 82 der Hohlwelle 87 ist ein Abstandsring 88 vorgesehen, so daß das Zahnrad 84 im Abstand gegenüber dem Nocken 81 gehalten wird, wenn die beiden im zusammengebauten Zustand miteinander verspannt sind. Ein Keil 89 ist in einem Keilsitz 90 gehalten, der in die Oberfläche des Führungsdurchmessers 82 spanabhebend eingearbeitet ist, während eine gemeinsam durch das Zahnrad 84, den Nocken 81 und den Abstandsring 88 verlaufende Keilnut 91 so vorgesehen ist, daß ein zwangsläufiger Antrieb hergestellt ist.

Ein Haller 92 ist am hinteren Ende 93 der Trommel befestigt und trägt ein Gehäuse 94. Das Gehäuse 94 enthält eine zur Hohlwellenachse 78 parallele Mittelachse 95 und eine Durchgangsbohrung 96. An einem Ende 98 der Gehäusebohrung 96 wird ein erster Lagersatz 97 durch Sicherungsringe 99 gehalten, die Schultern zur Lagerhalterung bilden. Am anderen Ende 101 der Gehäusebohrung ist ein zweiter Lagersatz 100 vorgesehen, der ebenfalls durch Sicherungsringe 102 gehalten wird. Im ersten Lagersatz 97 ist ein Kurbelzapfen 103 drehbar gelagert der gegen eine axiale Bewegung gegenüber dem Lagersatz 97 durch zwei Sicherungsringe 104 gehalten wird, die sich in Nuten 105 am Lagerdurchmesser 106 des Kurbelzapfens 103 befinden. Am äußeren Ende 107 des Kurbelzapfens 103 wird auf einem verminderten Durchmesser 109 des Kurbelzapfens 103 eine Kurbel 108 getragen, die durch einen Keil 110 hiermit verbunden ist so daß sich die Kurbel 108 und der Kurbelzapfen 103 gemeinsam um die Gehäuseachse 95 bewegen. Die Kurbel 108 wird am Kurbelzapfen 103 durch einen Sicherungsring 111 gehalten, der die Kurbel 108 zwischen einer Schulter 112 am Kurbelzapfen 103 und dem Sicherungsring tll axial einschließt Die Kurbel 108 erstreckt sich quer von der Gehäuseachse 95, wobei durch ihr freies Ende 113 eine zur Gehäuseachse 95 parallele Bohrung 114 verläuft Ein Zapfen 115 erstreckt sich durch die Bohrung 114 und trägt eine Rolle 116, die auf dem Zapfen 115 drehbar gelagert ist. Der Zapfen weist an einem Ende einen Kopf 117 und am anderen Ende einen Sicherungsring 118 auf, so daß die Rolle 116 axial gegenüber der Kurbel 108 festgelegt ist Die Rolle 116 ist axial unmittelbar über dem Nocken 81 angeordnet der auf der Hohlwelle 77 getragen wird.

Am hinteren Ende 93 der Trommel 17 ist ein Stößelhalterblock 119 befestigt, durch den eine Bohrung 120 verläuft, deren Achse 121 senkrecht zur Hohlwellenachse 78 verläuft, d. h. parallel zum hinteren Ende 93 der Trommel 17. Gemäß Fig.6a ist eine Stößelan-Ordnung 122 verschiebbar in einer im Stößelhalterblock 119 befindlichen Haltebüchse 123 gelagert, so daß die Stößelanordnung 122 sich gegenüber dem Stößelhalterblock 119 axial bewegen kann. Die Stößelanordnung 122 besteht aus drei Elementen: einem zylindrischen Stößelkörper 124 mit einer axialen Bohrung 125, die sich von seiner obersten Fläche 126 hinab in den Stößelkörper 124 erstreckt und in der Nähe des Kopfs 127 am unteren Ende 128 endet; einem zylindrischen Stößelzapfen 129, der mit Paßsitz in der Bohrung 125 des Stößeikörpers 124 sitzt, wobei das Unterteil 130 des Zapfens 129 abgeflacht und das obere Ende 131 kugelförmig ist und wobei sich durch den Zapfen 129 ein Schlitz 132 erstreckt und im Körper 124 ein Zapfen 133 gehalten wird, der durch den Schlitz 132 hindurchtritt; und einer im Stößelkörper 124 angeordnete Stößelkörper 134, bestehend aus einer Schraubenfeder, die in eine solche Stellung zusammendrückt und vorgespannt ist, daß sie den Stößelzapfen 129 und den Stößelkörper 124 voneinander wegdrückt. Das untere Ende 128 des Stößelkörpers 124 liegt auf dem zylindrischen Durchmesser der Kurbelrolle 116 auf.

Gemäß F i g. 5 ist eine Welle 135 im zweiten Lagersatz 100 gelagert und an einer axialen Bewegung durch eine Schulter 136 am inneren Ende der Welle 135 gehindert. Am äußeren Ende der Welle 135 befindet sich ein Ritzel 137, das auf einem verminderten Durchmesser 139 der Welle 135 getragen wird, die sich in einer Bohrung des Ritzels 137 erstreckt. Auf die Welle 135 ist eine Mutter 140 aufgeschraubt, die die Welle 135 und das Ritzel 137 gegen den Lagersatz 100 verspannt. In der Welle 135 ist ein Keil 141 vorgesehen, der sich in eine Keilnut 142 im Ritzel 137 erstreckt, so daß zwischen der Welle 135 und dem Ritzel 137 ein zwangsläufiger Antrieb erfolgen kann. Zwischen den beiden Lagersätzen 97,100 befindet sich ein Freilauf 143 (etwa eine Kupplung mit Klemmelementen oder irgendeine ähnliche in einer Richtung wirkende Antriebskupplung), der die Ritzelwelle 135 mit dem Kurbelzapfen 103 so verbinden kann, daß der Kurbelzapfen 103 im Uhrzeiger- und Gegenuhrzeigersinn hin- und hergehend um seine Gehäuseachse 95 bewegt werden kann, wobei jedoch die Ritzelwelle 135 nur in einer Richtung beaufschlagt wird. Die Kurbelrolle 116 ist im Abstand über dem Nocken 81 gezeigt, während das Ritzel 137 im Eingriff mit dem Zahnrad 84 gezeigt ist.

Arbeitsweise der Ausgleichsvorrichtung

F i g. 6a zeigt eine Rückansicht der Stellvorrichtung 79 von F i g. 5. Der Halter 92 ist durch Schrauben 144 an der Trommel 17 befestigt während eine Zugfeder 145 mit einem Ende an einem an der Zustelltrommel befestigten Federzapfen 146 eingehängt ist deren anderes Ende in einem Loch 147 in der Kurbel 108 eingehängt ist so daß die Kurbel 108 durch die Zugfeder 145 nach oben vorgespannt ist Der Halteblock 119 ist durch Schrauben 148 an der Trommel befestigt während die Stößelanordnung 122 auf der Kurbelrolle 116 aufliegt Der Nocken 81 befindet sich in einer solchen Stellung, daß zwischen der Rolle 116 und dem Nocken 81 ein Abstand Ai aufrechterhalten wird. Das Ritzel 137 befindet sich in dauerndem Eingriff mit dem an der Hohlwelle 77 befestigten Zahnrad 84. Am Schleifkopf 14 ist ein Schalthebel 149 angelenkt, der durch einen über einen Gabelkopf befestigten Zylinder

150 mit Kolben 151 betätigt werden kann, wobei eine Kolbenstange 152 über eine Gabel am Schalthebel und der Zylinder 150 über eine Gabel am Schleifkopf 14 befestigt ist. Daher bewirkt eine Betätigung des Kolbens

151 und des Zylinders 150 gegenüber dem Zylinder 150 ein Schwenken des Schalthebels 149 um seinen Drehzapfen 14a.

Bei normalen Schleifvorgängen wird der Schalthebel 149 in der in Fig.6a gezeigten ausgezogenen Stellung 153, d. h. in der oberen Stellung, gehalten. Wenn die Trommel 17 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird und ein Ausgleichen der Schleifscheibenachse 18 gegenüber der Trornrnelachsc IS zum Anpassen an die Änderungen des Schleifscheibendurchmessers erforderlich ist, werden der Kolben 151 und der Zylinder 150 so betätigt, daß der Schalthebel 149 in die untere Stellung geschwenkt wird, d. h. die in F i g. 6a gestrichelt gezeigte Stellung. Es wird ebenfalls die nicht im einzelnen gezeigte Hohlwellenbremse 80 gelöst. Danach erfolgt die folgende Betätigungsfolge: Wenn sich die Stößelanordnung 122 einer Schalthebelrampe 154 nähert, berührt der Stößelzapfen 129 die Schalthebelrampe 154 und drückt die Stößelanordnung 122 nach unten und treibt auch die Kurbelrolle 116 nach unten bis zu dem Augenblick, in dem die Kurbelrolle 116 den Nocken 81 berührt. In diesem Augenblick wird jede weitere Abwärtsbewegung des Stößelzapfens 129, die aufgrund gewisser Herstellungsungenauigkeiten und eines Überwegs erforderlich sein kann, durch Zusammendrückung der Stößelfeder 134 aufgenommen. Eine solche weitere Überwegbewegung findet nur zwischen dem Stößelzapfen 129 und dem Stößelkörper 124 statt. Die Kurbel 108 bewegt sich unter Mitnahme der Zugfeder 145 und Erhöhung ihrer Belastung um einen kleinen Zuwachs im Uhrzeigersinn in eine weitere Stellung. Aufgrund der Anordnung des Freilaufs 143 von Fig.5 hat in diesem Augenblick keine Bewegung des Ritzels 134 oder Zahnrads 84 stattgefunden. Dieser Freilauf ermöglicht nun eine gegenseitige Bewegung zwischen der feststehenden Ritzelwelle 135 und dem im Bogen weiterbewegten Kurbelzapfen 103. Wenn die Stößelanordnung 122 unter dem Schalthebel 149 vorbei und von diesem wegbewegt ist, führt die Zugfeder 145 die Kurbel 108 in ihre obere Stellung zurück und hebt die Kurbelrolle 116 ihrerseits die Stößelanordnung in ihre Ausgangs- oder obere Stellung an. Da sich nun die Kurbel 108 im Gegenuhrzeigersinn um einen bogenförmigen Zuwachs bewegt hat der der senkrechten Bewegung A\ der Rolle entspricht; wird nun das Ritzel 137 um einen gleichen bogenförmigen Zuwachs im Gegenuhrzeigersinn durch die nun antreibende Wirkung des Freilaufs 143 von F i g. 5 gedreht da sich der Kurbelzapfen 103 und die Ritzelwelle 135 gemeinsam bewegen. Die bogenförmige Bewegung des Ritzels 137 im Gegenuhrzeigersinn wird nun unmittelbar in eine verringerte Bogenbewegung des Zahnrades 84 im Uhrzeigersinn übertragen durch die unmittelbare Wechselwirkung des Ritzels 137 mit dem Zahnrad 84 und durch das entsprechende Untersetzungsverhältnis der beiden. Hierbei wird die Hohlwelle 77 gedreht die die Schleifscheibenachse 18 um die Hohlwellenachse 78 weiterschaltbar trägt

Fig.6b zeigt die Elemente von Fig.6a nach dem Auftreten einer Reihe von ausgleichenden Fortschaltbeträgen. Der Bahnradius Ro beschreibt die gekrümmte Bahn 20, auf der sich die Arbeitsfläche 21 der

Schleifscheibe 16 um die Achse 19 der Trommel 17 bewegt. Dieser Radius Ro besteht aus der Summe des Abstands L von der Trommelachse 19 zur Schleifscheibenachse 18 plus dem Radius R_w der Schleifscheibe.

Rw verändert sich aufgrund des Verschleißes und/ ^r> oder des Abrichtens der Schleifscheibe 16, wobei zum Konstanthalten des Radius Ro die Größe L verändert werden muß. Bei Schleifmaschinen ist es für gewöhnlich erwünscht, mit gleichbleibenden Fortschaltbewegungen auszugleichen, wobei aber in einigen Fällen unterschied- to liehe Fortschaltbeträge verwendet werden können. Aus Gründen der Darstellung und zum Verständnis dafür, daß eine nicht kreisförmige Nockenfläche 155 verwendet wurde, ist es erwünscht, die Größe L in gleichbleibenden linearen Weiterschaltbeträgen zu verändern. Da sich die Schleifscheibenachse längs einer gekrümmten Bahn um die Hohlwellenachse 78 bewegt, ist es ohne weiteres ersichtlich, daß zum Aufrechterhalten einer gleichbleibenden Zuwachsänderung von L, die Winkelzuwachsbewegung der Schleifscheibenachse 18 um die Hohlwellenachse 78 nicht gleichbleibend erfolgen darf. Somit ist es zum Verändern der Winkelbewegungen der Hohlwelle 77 (durch Bewegung des Ritzels 137 und des Zahnrads 84) erforderlich, die Abmessung zwischen der Kurbelrolle 116 und der Nockenfläche 155 zu verändern, was einen zwangsläufigen Anschlag für die Kurbelrolle 116 bei ihrem Abwärtshub erfordert. Somit unterscheidet sich die Abmessung A2 gegenüber der Abmessung A\ von Fig.6a, damit nicht gleichbleibende Winkelweiterschaltbeträge der Hohlwelle 77 um ihre Achse 78 bewerkstelligt werden.

Schleifgeometrie

F i g. 7 zeigt schematisch die Beziehung der Schleifscheibe 16, des Werkstücks 22 und eines Abrichtrads 156 gegenüber der Zustelltrommelachse 19. Wie oben zu F i g. 6b beschrieben, wird hier die Arbeitsfläche 21 der Schleifscheibe in einem Schleifbahnradius R₀ als konstante Größe zwischen der Trommelachse 19 und der vorgewählten Schleiffläche 22a des Werkstücks 22 getragen. Das Abrichtrad 156 ist auf seiner Achse 157 drehbar gelagert und ist gegenüber dem Untergestell 11 festgelegt, so daß der Schleifbahnradius R₀ die Arbeitsfläche 21 der Schleifscheibe 16 an der Arbeitsflä- « ehe 156a des Abrichtrads 156 vorbeiführt, so daß es nicht erforderlich ist, das Abrichtrad 156 zur Schleifscheibe 16 vorzubewegen, wenn ein Abrichten erforderlich ist. Eine Schleifscheibe 16 mit maximaler Größe ist voll ausgezogen dargestellt, während eine vollständig abgenutzte Schleifscheibe 16a mit minimalem Durchmesser gestrichelt in Berührung mit dem Werkstück 22 an dem Schleifbahnradius Ro dargestellt ist.

F i g. 8 zeigt die Wechselwirkung der Schleifscheibe 16 mit dem Werkstück 22. Die Arbeitsfläche 21 der Schleifscheibe bewegt sich längs einer gekrümmten Bahn 20, die der Ort ist, der von der Arbeitsfläche bei Drehung der Schleifscheibe um die Trommelachse 19 auf dem Schleifbahnradius Ro beschrieben wird, wobei das Werkstück 22 um seine eigene Achse 26 gedreht wird. Die rauhe Werkstückoberfläche 22b und die Schleifscheibe 16 bei ihrer ersten Berührung mit der vorgeschliffcncn Werkstückoberfläche 22b sind gestrichelt gezeigt. Die Schleifscheibe 16 verrringert bei ihrer Bewegung entlang der Bahn 20 den Durchmesser des Werkstücks 22, bis schließlich an der tiefsten Stelle 158 ihrer auf der Kreisbahn erfolgenden Schwenkbewegung die Schleifscheibe 16 tangential die Oberfläche 22a des fertiggestellten Werkstücks 22 (ausgezogen dargestellt) an einer Stelle überstreicht, die mit der senkrechten Mittellinie 159 zwischen der Werkstückdrehachse 26 und der Trommeldrehachse 19 zusammenfällt. Es ist somit ohne weiteres erkennbar, daß bei einer Kreisbewegung der Schleifscheibe um die Trommelachse 19 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit ω der Radius des Werkstücks 22 um einen immer kleiner werdenden Betrag verringert wird, bis sich dann die Schleifscheibe 16 der untersten Stelle 158 ihres Bogens nähen und das Entfernen von Material schließlich zu Null wird.

Fig.9 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung. Die Anordnung eines keilförmigen Abschnitts 160 zwischen dem Aufspannkopf 12 und dem Schleifkopf 14 kann die Trommelachse 19 um einen gegebenen Winkel gegenüber der Werkstückachse 26 schwenken, um die Funktion einer bisherigen Schleifmaschine mit angewinkeltem Schleifscheibenschlitten nachzubilden. Eine solche Maschine ist von Nutzen, wenn das Schleifen einer Schulter an einem Werkstück erwünscht ist, die an einen Schleifdurchmesser angrenzen kann oder nicht Die Kreisbahnzustellung der Schleifscheibe weicht hierbei in einem Winkel von der senkrechten Zustellrichtung bezogen auf die Werkstückdrehachse ab.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Außenrundschleifmaschine, bestehend aus einem Untergestell mit einer auf diesem angeordneten Einrichtung zum Halten des um seine Achse drehantreibbaren Werkstücks und mit einem Schleifkopf, in dem eine drehanireibbare Schleifspindel mit daran befestigter Umfangsschleifscheibe angeordnet ist, wobei das Werkstück unter tangentialer Vorbeibewegung der Umfangsschleifscheibe relativ zur Werkstückumfangsfläche auf einen vorbestimmten Durchmesser geschliffen wird, d a durch gekennzeichne t, daß die Schleifspindel (36) in einer im Schleifkopf (14) drehantreibbar gelagerten Trommel (17) exzentrisch gelagert ist und daß die Zustellbewegung der Schleifscheibe (16) zum Werkstück (23) längs einer bogenförmigen Bahn erfolgt, deren Mittelpunkt die Trommeldrehachse (19) ist, die in einer Ebene mit der Werkstückdrehachse (26) liegt

2. Außenrundschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trommel (17) eine Hohlwelle (77) exzentrisch gelagert ist, in der die Schleifspindel (36) exzentrisch gelagert ist, und daß zum Ausgleich des Schleifscheibenverschleißes die Hohlwelle (77) um ihre Achse (78) zum Verändern der Exzentrizität der Schleifscheibenachse (18) gegenüber der Trommelachse (19) durch eine Stellvorrichtung (79) schrittweise verdrehbar ist.

3. Außenrundschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkopf (14) so auf dem Untergestell (11) befestigt ist, daß die Trommelachse (19) unter einem bestimmten Winkel zur Werkstückdrehachse (26) ausgerichtet ist.

4. Außenrundschleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifkopf (14) so auf dem Untergestell (11) befestigt ist, daß die Trommelachse (19) parallel zur Werkstückdrehachse (26) ausgerichtet ist.