DE349638C - - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 6. ,VSARZ 1922

REICH SPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 67 a GRUPPE 19

William Taylor in Leicester, England. Maschine zum Schleifen von kugelförmigen Flächen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. August 1917 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in England vom 7. Dezember 1916 beansprucht.

Die Erfindung bezieht sich auf Maschinen zum Schleifen von kugelförmigen Flächen, insbesondere von Glaslinsen, mittels Schleifscheiben, wobei das auf einer Spindel umlaufende Werkstuck beim Schleifen um eine

seine Achse schneidende Achse (Schwenkachse) geschwenkt wird, und betrifft die Einrichtung zur Ausführung dieser Schwenkbewegung. Sie besteht darin, daß der Support der Werkstückspindel um eine Welle,

deren Achse mit der Schwenkachse zusammenfällt, durch eine im voraus bestimmte begrenzte Kraft, beispielsweise Fallgewicht, gegreht wird, wobei die Geschwindigkeit der Schwenkbewegung sich selbsttätig umgekehrt proportional zum Schleifwiderstand verändert. Beim Schleifen vollständiger Kugelflächen haben sich Schwenkachse und Werkstückachse unter rechtem Winkel zu schneiden.

ίο Die Schleifscheibe greift am Werkstück in einem Punkte an, der mit der Werkstückspindelachse in einer Ebene liegt, und der Halbmesser der zu erzeugenden kugelförmigen Fläche wird dadurch bestimmt, daß in dieser Ebene die Entfernung zwischen der Bearbeitungsstelle und der Schwenkachse entsprechend gewählt wird. Die Arbeit beginnt am äußeren Rand des Werkstückes und schreitet gegen die Achse hin fort. Wenn die arbeitende Kante der Schleifscheibe in der Werkstückachse angreift, ist der Schleifvorgang vollendet.

Die Erfindung ist in der Zeichnung· in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Abb. ι ist Draufsicht,

Abb. 2 Vorderansicht und
Abb. 3 Seitenansicht der Schleifmaschine, Abb. 4 zeigt den unteren Teil des Maschinenständers in Vorderansicht,

Abb. 5 ist eine Einzelheit hierzu.

Abb. 6 und 7 zeigen in Vorderansicht und Draufsicht die wirkenden Teile aus Abb. 4 in vergrößertem Maßstab.

Abb. 8 zeigt den Antrieb der Werkstüokspindel.

Hiernach ist / die Achse (Schwenkachse), unl welche das Werkstück geschwenkt wird. A ist die auf der Spindel A¹ sitzende und durch den Sohlitten B zwecks Bestimmung des Krümmungshalbmessers sowie zwecks Ausgleichs der Abnutzung verschiebbare Schleifscheibe. A² ist die Riemscheibe der Werkzeugspindel,' ihr Angriff erfolgt von beliebiger Kraftquelle aus.

Das Werkstück E ist auf der Werkstückspindel F aufgespannt, die in einem im einem Support H (Abb. 2) verschiebbaren Schlitten F⁵ ruht. Der Support H ist um die Achse / schwenkbar.

Damit die Werkstückspindel F die Doppelbewegung, nämlich Drehung um die eigene Achse und um die Schwenkachse, ausführen kann, erfolgt ihr Antrieb durch ein Schnekkengetriebe F⁷, F* (Abb. 3 und 8) mit Hilfe der parallel zur Achse I verlaufenden Schnekkenwelle F⁹, die ihrerseits durch eine am Schluß des Schleifvorganges selbsttätig entkuppelte Schnurscheibe F¹⁰ angetriebein wird. Die Antriebsschnur geht von einer nicht gezeichneten Vorgelegewelle aus über Führungsrollen L₁L¹ (Abb. ι und 3), die auf dem Arm L² des Ständers D¹ in einem Halter L* gelagert sind. Dieser Halter L⁴ ist mit der Schneckenwelle F⁹ durch ein auf der Welle sitzendes Kuppelstück L^B und eine damit verbundene Stange L³, die. an ihrem Ende mittels Stellschraube L^e verstellbar an dem Halter L⁴ angeklemmt ist, so verbunden, daß die Spannung der Antriebsscbnur durch d^;e Schwingung des Werkstückes um die Schwenkachse sich nicht ändert.

Die Schwingung um die Achse / wird durch eine bestimmte begrenzte Kraft hervorgerufen, so daß ihre Geschwindigkeit eine durch die Größe dieser Kraft bestimmte Höhe nicht übersteigen kann und umgekehrt proportional dem Schleifwiderstand ist. Zu diesem Zweck ist der Support H auf einer senkrechten Welle N (Abb. 2 und 4) angeordnet, deren Achse mit der Schwenkachse / zusammenfällt. Sie trägt bei der dargestellten Ausführungsform ein Gewinde N¹ (Abb. 4, 6 und 7), auf dem eine Mutter N² mit Gewicht W³ sitzt. Das Gewicht hat einem senkrechten Schlitz 7V¹² (Abb. 5 bis 7), in den das Emde eines am Maschinenständer 0 befestigten Bolzens U eingreift. Dadurch wird das Gewicht und die damit verbundene Mutter beim Niedergehen des Gewichtes auf der Welle N an der Drehung verhindert, dagegen die Welle mit dem Werkstücksupport H um die Achse / geschwenkt. Um das Gewicht 7V^J in die Höchstlage zu heben, ist in dem Ständer 0 eine Kurbelwelle O² gelagert, auf der eine mit dem Fußhebel O¹ verbundene Kurbel O⁸ sitzt, und ein Hebel O⁴, der mit dem Gewicht JV³ verbunden ist. Durch Niederdrücken des Fußhebels O¹ wird unter Vermittlung der Kurbel O³ und des Hebels O⁴ das Gewicht angehoben.

Um nach beendetem Schleif Vorgang das Werkstück schnell in die Linie Y-X der Abb. i, welche Stellung als Ruhelage zu bezeichnen ist, zu schwenken, so daß es von der Schleifscheibe frei kommt und ausgewechselt werden kann, ist die Mutter N² innerhalb des Gewichtes N³ drehbar mit diesem verbunden, jedoch so, daß die Drehung nicht während, sondern erst nach Beendigung der Schleifarbeit möglich ist. Zu diesem Zweok bewirken bei N^e miteinander gelenkig verbundene Kniegelenkhebel N⁴, N⁵ (Abb. 1, 4, 7), die bei 2V⁷ mit dem Gewicht 2V³ und, bei N^s mit der Mutter N² in gelenkiger Verbindung stehen, eine Sperrung zwischen der Mutter und dem Gewicht, die durch einen mit dem Hebel O⁴ aus einem Stück bestehenden Hebelarm 0^B aufgehoben werden kann, so daß die Welle N durch einen unter Federwirbung stehenden Arm P mittels Schubstange F¹ und Kurbel P² schnell zurückgedreht werden kann. Die Lösung der Sper-

rung geht so vor sich, daß der beim Ahwärtsi;ang des Hebels O⁴ unter dem Einfluß des fallenden Gewichtes N^s sich hebende Hebelarm 0^B das Kniegelenk eindruckt, indem er im gegebenen Augenblick gegen das Ende einer Stellschraube N¹⁰ aim Ende N" des Kniehebels 7V⁴ trifft. Durch einen Puffer P³ o. dgl. kann eine zu plötzliche Rückbewegung der Welle N verhindert werden.

ίο Die Teile P und P⁸ können nach Art eines gewöhnlichen Türschließers ausgebildet sein. Wird das Gewicht iV³ durch Niederdrücken des Fußhebels O¹ von neuem angehoben, so dreht sich die Mutter N² innerhalb des Geis wichtes, wodurch das Kniegelenk wieder in die Streck- und Sperrlage gelangt, m der seme Teile iV⁴, N^a bei N¹¹ aufeinandertreffen.

Beim Schleifen von Kugelflächen wird gewöhnlich am Umfang des Werkstückes begönnen und nach der Mitte hin gearbeitet. Beim Schleifen von konvexen Flächen ist deshalb das meiste Material am Umfang abzutragen, also am Umfang die meiste Arbeit zu leisten; je mehr der Schleifvorgang gegen die Mitte vorschreitet, um so mehr nimmt der Schleifwiderstand ab. Das Umgekehrte gilt für das Schleifen von konkaven Flächen. Dementsprechend läßt man nun zweckmäßig die Geschwindigkeit der Schwenkbewegung mit fortschreitender Arbeit'sich ändern, und zwar zunehmen, wenn der Schleifwiderstand abnimmt, und abnehmen, wenn er zunimmt. Es kann dies auf verschiedene Weise geschehen und geschieht gemäß der Erfindung selbsttätig und bei der dargestellten Ausführungsform beispielsweise durch zuzuführende oder wegzunehmende Zusatzgewichte zum Gewicht N³. Um gegebenenfalls eine übergroße Geschwindigkeit zu verhindern, ist eine den bekannten Türschließern ähnliche Flüssig"-keitsbremse R angeordnet, die am Ständer O angebracht und durch Kurbel T?¹, Stange R- und Kurbel R^s mit der Welle N verbunden ist (Abb. 1,2). Durch Bemessung und Einstellen eines oder beider Kurbelarme R¹, R³ läßt sich erreichen, daß der Widerstand der Bremse während der verschiedenen Stufen des Schleifvorganges größer oder kleiner wird. Die Geschwindigkeit der Schwenkibewegung hängt immer ab von der Wirkung des Gewichtes einerseits und dein Schleifwiderstand sowie der Bremswirkung anderseits.

Ist ein neues Werkstück E in das Futter F¹ eingesetzt, so ist es unbehindert durch die Bremse R an das Schleifwerkzeug heranzuführen, so daß erst, wenn dies geschehen ist, die verzögernde Wirkung der Bremse einsetzt. Zu diesem Zweck erhält die Verbindungsstange R² einen Langschlitz R* (Abb. 1), dessen Länge durch eine Schraube R⁵ verändert werden kann, und der in der Verbindung zwischen der Welle N und der Bremse R einen toten Gang darstellt.

Die Unterbrechung der Drehung der Werkstückspindel F in der »Ruhelage« erfolgt durch eine Stange G², die mittels eines Armes CP an dem Ständer D¹ befestigt ist. Die Schnurscheibe F¹⁰ ist mit der Schneckenwelle F⁰ durch einen Kuppelstift F¹² verbunden, der quer durch die Welle hindurchgeht und in eine Aussparung F¹³ der Nabe F¹¹ der Scheibe F¹⁰ eingreift. Die Schneckenwelle F"¹ wird in ihrer oberen Betriebslage durch eine Feder F³⁴ gehalten, die durch einen Sockel F¹⁵ am Boden des Sperrlagers F¹" der Welle abgestützt ist. In dieser Lage greift der Kuppelstift F¹² in den Ausschnitt F¹³ der Schnurscheibennaibe ein. Gelangt jedoch die Werkstückspindel bei der Schwenkung um die Achse / in ihre Ruhelage in Linie Y-X der Abb. i, so stößt die Stange G² gegen das obere kegelförmige Ende F¹⁷ (Abb. 3 und 8) der Schneckemveüe F⁸ und drückt diese gegen die Wirkung der Feder F¹⁴ nach unten. Der Kuppelstift F¹² wird dadurch aus dem Einschnitt F¹³ heratisgezogen und gelangt in einan Ausschnitt F¹⁸ des Kuppelstückes U'. Hierdurch wird die Welle F⁹ von der Antriebsscheibe F¹⁰ abgekuppelt und kommt .zum Stillstand. Ist der Support H wieder in Arbeitsstellung gebracht und die Stange G² außer Berührung mit der Schneckenwelle F°, so stellt die Feder F¹⁴ die Kupplung wieder her. ⁹S

Die Drehgeschwindigkeit der Werkstückspindel F kaum während des Arbeitsganges konstant gehalten werden oder sich selbsttätig, z. B. mit Hilfe eines Reibrädergetriebes mit wechselnder Übersetzung o. dgl., vermin- ^U)0 dem oder erhöhen.

Die Gesamtanordnung kann auch so getroffen sein, daß anstatt des Werkstückes das Werkzeug um die Schwenkachse geschwenkt wird.

Die Achse / ist zweckmäßig senkrecht, die Werkstückspindel und die Werkzeugspindel wagerecht angeordnet.

Der Arbeitsvorgang ist folgender:

Wenn Werkstück und Werkzeug in die uo entsprechende Arbeitsstellung zueinander gebracht sind und die Maschine angestellt ist, wird die Werkzeugspindel durch die Riemenscheibe A- und die Werkstückspindel durch den Schnurtrieb F¹⁰ in Umdrehung versetzt. Das Gewicht N^s wird durch den Fußhebel O¹ gehoben und fallen gelassen. Während seine Mutter Λ^Γ2 langsam an der Welle N nach abwärts gleitet, wird infolge der dadurch erzeugten Umdrehung der Welle N der Werkstückspindelsupport H um die Achse / geschwenkt. Das Gewicht iV⁸ ('mit etwaigen

Zusatzgewichten) und die entsprechend eingestellte Bremse R regeln die Geschwindigkeit dieser Schwenkbewegung so, daß sie sich bei zunehmendem Schleif wider stand verlangsamt, 'bei abnehmendem beschleunigt. Nach beendetem Schleifvorgang ist durch dei unter dem Einfluß des niedergehenden Gewichtes N³ sich hebenden Hebel O⁵ die Sperrung zwischen Gewicht N³ und Mutter N² gelöst worden, so daß nunmehr der Support H beschleunigt bis in seine Ruhelage, d. i. in die Stellung nach der Linie Y-X der Abb. r, geschwenkt wird, in welcher das Auswechseln des Werkstückes erfolgen kann. Dabei löst

*5 die Stange G'² durch Niederdrücken der Schneckenwelle F⁹ die Kupplung der Schnurscheibe imit dieser Welle, welche dadurch zum Stillstand kommt und die Drehung der Werkstückspindel unterbricht.

Soll nach Einsetzen eines neuen Werkstückes der Schleifvorgang wieder beginnen, wird der Support H wieder in Arbeitsstellung gebracht. Die Stange G² gibt dabei die Schneckenwelle F⁹ wieder frei, welche unter der Wirkung der Feder F¹⁴ in die Höhe geht und die Kupplung mit der Schnurscheibe F¹⁰ wieder herstellt, so daß sich die Werkstückspindel wieder drehen kann. Das Gewicht iV³ wird durch den Fußhebel O¹ wieder .gehoben, wobei durch Niedergehen des Hebels O⁵ die Sperrung zwischen Mutter N² und Gewicht Ν^Ά wieder hergestellt wird, der Fußhebel wird freigegeben, das Gewicht beginnt wieder zu fallen, und der neue Schleifvorgang vollzieht sich wie zuvor.

Claims (4)

1. Patent- Anspruch e:

   i. Maschine zum Schleifen von kugelförmigen Flächen, insbesondere von Glaslinsen mittels Schleifscheiben, bei welcher das auf einer Spindel umlaufende Werkstück beim Schleifen um eine die Werkstückachse schneidende Achse (Schwenkachse) durch das Kugelflächenzentruim geschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse, Welle (N), des Wenkstückspiindelsupportes (H) durch eine unverdrehbar auf ihr sich unter Gewichtswirkung senkende Treibmutter (N²) gedreht wird.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibmutter (N²) mit einem sie zentrisch umgebenden Gewicht (N^a) durch eine Sperrvorrichtung, z. B. ein Kniegelenk (K^Ti, N⁵) verbunden ist, welches während des Sinkens des Gewichtes ihre Drehung verhindert, nach Beendigung des Schleif Vorganges dagegen zur beschleunigten Rückbewegung des Supportes (H) in seine Ruhelage (Linie Y-X, Abb. 1) zwecks Trennung von Werkstück und Werkzeug durch Einknicken seitens eines unter dem Einfluß des sinkenden Gewichtes sich hebenden Hebels (O⁵) die Sperrung löst, welche sich bei erneutem Anheben des Gewichtes selbsttätig wieder herstellt.
3. 3. Maschine nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn nach beendetem Schleifvorgang das Werkstück die Schleifscheibe verläßt, die den Werkstückspindelsupport (H) tragende Welle (N) durch einen fedeibeeinflußten Arm (F) mittels Schubstange (F¹) und Kurbel (F²) selbsttätig zurückgeschwenkt wird, um Werkstück und Werkzeug zu trennen.
4. 4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstückspindelsupport (H) zwecks Regelung der Geschwindigkeit der Schwenkbewegung vermittels Kurbeltriebes (R¹, R², R^s) unter Einschaltung eines toten Ganges (R*) mit einer einstellbaren Bremse (F.) verbunden ist.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.