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Bezeichnung: Vorrichtung zum Schleifen der Oberflächen,
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insbesondere von zylinderförmigen Gegenständen"
Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen der Oberflächen, insbesondere
von zylinderförmigen Gegenständen, mit einer um eine Hohlwelle umlaufenden Schleiftrommel
und darauf angeordnetem, über Rollen eines Schleifbanddreiecktriebes geführtem und
angetriebenem Endlosschleifband, sowie einer das Schleifband an das Schleifgut pressenden
Einrichtung.
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Aus der DE-OS 28 09 004 der Anmelderin ist eine gattungsgemäße Schleifmaschine
bekannt, die insbesondere zum Schleifen von aufwickelbarem Gut großer Längen und
vergleichsweise geringer Durchmesser geeignet ist. Das zu schleifende Gut wird dabei
zentral durch die Schleifmaschine und die als Hohlwelle ausgefUhrte Trommellagerung
geführt Um großes und schweres Schleifgut schleifen zu können, dessen Manipulation
aufgrund des gegebenen Gewichtes gewissen Einschränkungen unterworfen ist, muß dieses
Gut relativ zum Schleifband so gelagert sein, daß durch die beim Schleifen auftretenden
Kräfte eine ungesteuerte Verschiebung des Schleifgutes nicht vorkommt. Mit herkömmlichen
Schleifmaschinen sind die zu erzielenden Ergehnisse nicht befriedigend, da z. B.
Dorne für die Röhrenherstellung dort nicht oder doch nur sehr schwer bearbeitet
werden können.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der die
Vorteile einer gattungsgemäßen Bandschleifmaschine
genutzt werden,
die gleichzeitig jedoch geeignet ist, Schiffgut großer Durchmesser zu bearbeiten.
Darüber hinaus soll eine Lösung geschaffen werden, mit der eine einfache Anpassung
an Schleifgut unterschiedlichster Durchmesser gegeben ist. Die Anpassung und Anderung
der Schleifstellung soll dabei mit einfachen Mitteln und daher wirtschaftlich möglich
sein.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten
Art durch eine motorische Verstelleinrichtung der Schleifbandanpreßeinrichtung und
einer fliehkraftgeregelten Lagerung einer der Schleifbanddreiecksrollen sowie einer
Lagerung für das Schleifgut im unmittelbaren Nachbarbereich des Schleifbandes gelöst.
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Mit einer derartigen Vorrichtung läßt sich Schleifgut von kleinsten
Durchmessern, wie z. B. Drähten od. dgl., schleifen bis hin zu Schleifgut, dessen
Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser der Hohlwelle der Vorrichtung.
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Die motorische Verstelleinrichtung zum Anpressen des Schleifbandes
an das Schleifgut ermöglicht eine weitestgehende Automatisierung des Schleifvorganges,
ebenso wie die sich anpassende Führung des Schleifbandes über eine fliehkraftgeregelte
Lagerung. Die Prismenlagerung für das Schleifgut im unmittelbaren Nachbarbereich
des Schleifbandes ermöglicht die Manipulierung sehr schwerer und großer Gegenstände,
wie diese beispielsweise die Dorne von Röhrenwalzwerken darstellen.
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In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die motorische Verstelleinrichtung
auf der relativ zum zu schleifenden Gut gegenüberliegenden Seite des Schleifbandes
an der umlaufenden Schleiftrommel angeordnet ist.
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Um von der motorischen Verstelleinrichtung praktisch auf die Rückseite
des Schleifbandes mit der dort befindlichen Anpreßeinrichtung Einfluß nehmen zu
können, ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die das Schleifband an das Schleifgut
pressenden Andruckrollen an einem Verstellgestänge angeordnet sind, wobei dieses
Verstellgestänge von der motorischen Verstelleinrichtung beaufschlagt und zweckmäßig
mit das Verschieben der Anpreßrollen ermöglichenden Gleitstangen ausgerüstet ist.
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Die Erfindung sieht auch vor, daß auf wenigstens einer Gleitstange
Steuernocken zur Betätigung von Endschaltern angeordnet sind.
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Grundsätzlich kann jede der drei Schleifbandrollen des Schleifbanddreiecktriebes
fliehkraftgeregelt gelagert sein, es hat sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, hierzu
die den Anpreßrollen gegenüberliegende Rolle heranzuziehen.
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Die Erfindung sieht in Ausgestaltung vor, daß die den das Schleifband
anpressenden Rollen gegenüberliegende Schleifbanddreiecksrolle an mindestens einer
verschiebbaren Hülse gelagert ist.
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In weiterer Ausgestaltung ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die
verschiebbare Hülse auf einer Gleitstange geführt ist, wobei im Inneren der Hülse
eine gegen die durch Fliehkraftpendel bewirkte Verstellung der Hülse wirkende Feder
angeordnet ist, wobei vorgesehen sein kann, daß an der verschiebbaren Hülse eine
Zahnstange angeordnet ist, in die in der Gebrauchslage ein Zahnkranz eines Fliehkraftpendels
eingreift.
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Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, daß die Schleifbanddreiecksrolle
an einem Tragbalken befestigt ist, der längenendseitig mit je einer parallel angeordneten,
von je einem Fliehkraftpendel beaufschlagten, verschiebbaren Hülse ausgerüstet ist.
Diese beidseitige, symmetrische Lagerung der fliehkraftgesteuerten Schleifbandrolle
bedingt eine sehr gute Funktion und eine exakte Einstellmöglichkeit, da zwei Fliehkraftpendel
zur Verfügung stehen, um eine entsprechende symmetrische Krafteinleitung zu gewährleisten.
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In für die Erfindung besonders wesentlicher Ausgestaltung ist vorgesehen,
daß zentrisch im Inneren der Schleiftrommel ein Rahmen für die Lagerung von Prismenrollen
freifliegend gelagert angeordnet ist. Diese im Inneren der Schleiftrommel angeordnete,
freifliegende Lagerstelle ermöglicht mit sehr einfachen Mitteln eine gute Manipulierbarkeit
von sehr schwerem, großen Schleifgut, da dieses unmittelbar vor der Schleifmaschine
extern lagerbar ist und in praktisch direktem Nachbarbereich auf der anderen Seite
des Schleifbandes dann innerhalb der Vorrichtung eine weitere Lagerung vorfindet.
Die
Erfindung. ist allerdings nicht auf das Vorsehen einer besonderen
Prismenrolle als Lagerung beschränkt, hier können je nach zu schleifendem Gut auch
anders profilierte Lagerrollen oder Auflager vorgesehen sein, da die freifliegende
Lagerung des die Lagerrollen tragenden Rahmens bedingt, daß dieser Rahmen mit der
Lagerrolle bei umlaufender Rolle relativ zur Trommel und absolut zum Ständer der
Vorrichtung stillsteht.
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In weiterer Ausgestaltung der Lagerung ist nach der Erfindung vorgesehen,
daß die Prismenrollen auf am Rahmen parallel angeordneten, synchronisiert drehbaren
Wellen gelagert sind, wobei auch vorgesehen sein kann, daß die Verstellung der Prismenrollen
über einen Kegelradantrieb erfolgt.
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Zweckmäßig kann auch vorgesehen sein, daß am Rahmen der Lagerung eine
optische Anzeige zur Anzeige des Verstellweges und/oder der wirksamen offnungsweite
vorgesehen ist, wobei auch vorgesehen sein kann, daß die zylindrische Außenwand
der Schleiftrommel mit wenigstens einem Durchbruch zur Handhabung der Prismenrollenlagerung
vorgesehen ist.
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Diese mechanische Verstellmöglichkeit kann ebenfalls elektromotorisch,
hydraulisch od. dgl. vorgenommen werden, wobei die entsprechenden Versorgungsleitungen
über Schleifringe cd. dgl. auf den Rahmen der Lagerung übertragbar sind, wie dies
an sich bekannt ist.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert. Diese zeigt in Fig. 1 in vereinfachter Darstellung eine Aufsicht
auf die Trommel der Vorrichtung, Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig.
1 durch einen Teil der Vorrichtung und in Fig. 3 eine Ansicht auf die Lagerung im
Inneren der Schleiftrommel gemäß der Linie 111-111 in Fig. 2.
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Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung wird im
wesentlichen von einer auf einem nicht näher dargestellten Ständer 2 einseitig gelagerten
Schleiftrommel 3 gebildet. Die Schleiftrommel 3 läuft um eine Hohlwelle 4 um und
weist in ihrer der Lagerseite abgewandten Stirnfläche 5 eine zentrale Mittelbohrung
46 auf, deren lichte Innenweite dem Innendurchmesser der Hohlwelle 4 entspricht.
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Auf der Schleiftrommel 3 ist stirnseitig, wie an sich z. B.
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aus der DE-OS 28 09 004 der Anmelderin bekannt, ein Schleifbanddreieckstrieb
6 angeordnet, der im wesentlichen von einem um drei Umlenkrollen 7, 8 und 9 geführtem
Schleifband 10 gebildet wird. Von dem Schleifbanddreieckstrieb 6 ist eine der Umlenkrollen,
im dargestellten Beispiel die Rolle 7, motorisch angetrieben, wie in Fig. 2 andeutungsweise
wiedergegeben
ist. Der Antrieb erfolgt über die Hohlwelle 4 z. B. über einen Mehrfachkeilriemen
11 auf die Achse 12 der Rolle 7. Wie sich in diesem Zusammenhang aus Fig.2 ergibt,
ist die Hohlwelle 4 über Lager 13 gegenüber einer weiteren, die Schleiftrommel 3
tragenden Hohlwelle 14 drehbar gelagert, wobei die Hohlwelle 14 ihrerseits über
Lager 15 im Ständer 2 drehbar gelagert ist. Nicht dargestellt ist je eine weitere
Lagerstelle 14 bzw. 15 der Hohlwellen 4 bzw. 14 im Ständer 2. Die Lagerung entspricht
im wesentlichen derjenigen, die in der DE-OS 28 09 004 der Anmelderin offenbart
ist, wenngleich alle entsprechenden Dimensionierungen der vorliegenden Erfindung
angepaßt sind.
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Neben dem Schleifbanddreieckstrieb 6 trägt die Stirnfläche 5 der Schleiftrommel
eine motorische Verstelleinrichtung 16 für eine Schleifbandhandpreßeinrichtung zum
Anpressen des Schleifbandes 10 an ein Werkstück 55 (Fig. 1). Die Verstelleinrichtung
16 besteht im wesentlichen aus einem Elektro-oder Hydraulik-Motor 18, einem Umlenkgetriebe
19 und einer Schubstange 20, die ein Jochelement 21 beaufschlagt, das auf zwei Gleitstangen
22 verschiebbar gelagert ist. Je nach Drehrichtung des Motors 18 wird die Schubstange
20 und damit ein über das Jochelement 21 beaufschlagtes Verstellgestänge 23 bewegt.
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Das Verstellgestänge 23 ist ein Element der Schleifbandanpreßeinrichtung
17 und besteht im wesentlichen aus den bereit
angesprochenen Gleitstangen
22, die in Gleitbuchsen 24 an der Stirnfläche 5 der Schleiftrommel 3 gelagert sind,
und hintergreift das Schleifband 7 mit einem stirnseitigen Tragteil 25 für Schleifbandantriebsrollen
26. Die Bewegungsrichtung der Schleifbandanpreßeinrichtung 17 bei Betätigung der
Verstelleinrichtung 18 ist mit dem Doppelpfeil 27 angedeutet.
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In Fig. 1 sind noch auf einer der Gleitstangen 22 Steuerringe bzw.
Nocken 28 mit Endschaltern 29 dargestellt, die den Verstellweg der Anpreßeinrichtung
begrenzen.
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Wie sich aus Fig. 1 ergibt, ist die Schleifbandrolle 9 mit einer fliehkraftgeregelten,
allgemein mit 30 bezeichneten Lagerung versehen. Diese Lagerung besteht im wesentlichen
aus einem Paar von Gleitstangen 31, die über Lagerböcke 32 ortsfest auf der Stirnfläche
5 der Schleiftrommel 3 parallel zueinander gelagert sind. Die Gleitstangen 31 werden
von oesen 33 umschlossen, die über eine dazu senkrecht stehende Platte 43 miteinander
verbunden sind, wobei die Platte 34 die Rolle 9 trägt.
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Die Hülsen 33 sind in ihrem Inneren mit einer Feder 34 versehen, die
sich einerseits an einer Stirnwand der Hülse 33 anlegt und andererseits an einem
Anschlagelement auf der Gleitstange 31, was nicht näher dargestellt ist.
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Auf ihrer Außenfläche weisen die Hülsen 33 je eine Zahnstange 35 auf,
in die ein Zahnkranz 36 eines mit 37 bezeichneten
Fliehltraftgendels
mit einem verstellbaren Pendelkörper 38 eingreift.
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Die Lagerung der Rolle 9 läßt deren Verschiebung in Richtung des Doppelpfeiles
39 zu, wobei das Pendel gegenläufig die Bewegung nach dem Doppelpfeil 40 gegen die
Xraft der Feder 34 ausführt.
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In den Fig. 2 und 3 ist eine Lagerung 41 im Inneren der Schleiftrommel
3 dargestellt. Diese Lagerung 41 wird von einem Rahmen 42 gebildet, der über einen
Hohlwellenstumpo 44 freifliegend über Lagerungen 45 in der Nittelöffnung 46 der
Schleiftrommel 3 gelagert ist. Der Rahmen 42 trägt zwei parallele Gewindestangen
47, auf denen je zwei Hülsen 48 durch entgegengesetzte Gewinde bei Drehung der Gewindestangen
47 aufeinander zu oder voneinander weg gemäß Doppelpfeil 49 bewegbar sind. Die Drehung
der Gewindestangen 47 und damit die Bewegung der Buchsen 4 erfolg über einen Antrieb
O, wie er in Fig. 3 vereinfacht wiedergegeben ist. Die Buchsen 48 tragen zwischen
sich je eine Prisrnenrolle 51, wobei der Abstand dieser Prismenrollen 51 über den
Antrieb 50 einstellbar ist und die Verstellung an einer optischen Anzeige 53 sichtbar
ist. Zur Handhabung, des Antriebes 50, z.B.
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über eine Kurbel, ist in der Zylinderwand 52 der Schleiftrommel 3
wenigstens eine Ausnehmung 54 vorgesehen.
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Durch die Lagerung des Rahmens 42 und die asymmetrische Gespaltung
des Rahmens 42 mit einer Konzentrierung der GewichtE
exzentrisch
zum Wellenzapfen wird aufgrund der Schwerkraft erreicht, daß der Rahmen 42 jeweils
etwa in der dargestellten Stellung verbleibt, allenfalls wird eine geringfügige
Verdrehung durch den Widerstand innerhalb der Lager bei hoher Tourenzahl der Schleiftrommel
möglich gemacht.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung 1 ist im wesentlichen die folgende:
Zum Schleifen beispielsweise eines Schleifdornes 10 von Röhrenwalzwerken wird dieser
vor der Vorrichtung 1 in geeigneten, das Verschieben ermöglichenden Lagern gelagert
und zentrisch in die Mittelbohrung 46 der Schleiftrommel 3 eingeführt, wobei der
Schleifbanddreieckstrieb in seiner äußeren Stellung sich befindet. Die Lagerung
41 wird dann entsprechend dem Durchmesser des zu schleifenden Gutes eingestellt
und der Schleifbanddreieckstrieb 6 an die zu schleifende Fläche über die Verstelleinrichtung
23 mit Hilfe der motorischen Einstelleinrichtung 16 geführt. Nach Drehung der Trommel
3 und gleichzeitigem oder nachfolgendem Ingangsetzen des Schleifbandes 10 wird das
Werkstück 55 geschliffen, wobei die freifliegende Lagerung 41 im Inneren der Trommel
ein sehr präzises Arbeiten ermöglicht.
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Durch die Pliehkraftregrelung wird die Beanspruchung des Schleifbandes
selbst bei hohen Drehzahlen stark entlastet, da die Fliehkraftpendel von der Fliehkraft
radial nach außen getrieben werden und damit die Führungsrolle 9 in Richtung des
Trommelmittelpunktes verschieben, wodurch sich eine Entlastung des Schleifbandes
ergibt.
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Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel in vielfacher Hinsicht
abzuändern, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So ist die Erfindung
weder auf einen besonderen Antrieb, sei dieser elektrisch, motorisch oder hydraulisch,
oder eine bestimmte Art der inneren Lagerung 41 beschränkt. Neben den dargestellten
Prismenrollen können auch andere Rollenformen und Lagermöglichkeiten vorgesehen
sein. Auch ist die Erfindung nIcht auf eine bestimmte Art des Verstellmechanismusses
beschränkt. Neben der Doppelführung durch Schubstangen können hier auch bei entsprechender
Lagerung einfache Schubstangen und eine andere Anordnung des Motors vorgesehen sein.
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Wesentlich ist allerdings, da die auf der Stirnfläche C der Schleiftrommel
3 vorgesehenen Massen möglichst gleichmäßig relativ zur Rotationsrichtung verteilt
sind, um Unwuchten und damit hohe Belastungen der Trommellagerung zu vermeiden.