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Vorrichtung zum Polieren zylindrischer Körper, insbesondere von Kupferwalzen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schleifen oder Polieren zylindrischer
Körper, insbesondere von Kupferwalzen, mittels ebener Schleifscheiben.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Zonenverschiebung, das ist
dieBewegung, durch welche Rillenbildungen im- Werkzeug oder Werkstück dadurch vermieden
werden, daß die ganze Schleiffläche des Werkzeuges gleichmäßig in allen ihren Zonen
mit dem Werkstück in Berührung kommt, in der Weise herbeizuführen, daß die Schleifscheibe
entweder - um ihre Achse gedreht oder bei der Querverschiebung gleichzeitig eine
Drehung erhält, so daß eine kreisende Bewegung des Werkzeuges eintritt. Man hat
auch schon für die Zonenverschiebung der umlaufenden Schleifscheibe gleichzeitig
eine geradlinige Querbewegung erteilt. Bei allen diesen Vorrichtungen wird aber
eine ganz gleichmäßige-Abnutzung der Schleifscheibe nicht erreicht. Wenn die Zonenverschiebung
durch Drehung der Schleifscheibe um ihre Achse erfolgt, so kann eine vollständig
gleichmäßige Abnutzung der Schleifscheibe deswegen nicht eintreten, weil die verschiedenen
Teile der Schleifscheibenoberfläche sich mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegen.
Erfolgt anderseits die Zonenverschiebung durch kreisende Bewegung der Schleifscheibe,
so bewegt sich letztere stellenweise parallel und stellenwei;,e rechtwinklig zu
dem Werkstück. Hierbei verändert sich die mit dem Werkstück in Berührung stehende
Schleifscheibenfläche beständig, da manchmal der volle Durchmesser der Schleifscheibe
und manchmal nur die Sehne eines Scheibensegmentes in Berührung mit dem Werkstück
kommt. Da nun aber der Gesamtdruck stets derselbe ist, so muß sich der Arbeitsdruck
pro Einheit des Arbeitsstückes beständig ändern.
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Desgleichen ist bereits vorgeschlagen worden, den den Polierstein
tragenden Arm auf einem Schlitten anzubringen, der mit Bezug auf den längs der Walze
beweglichen Wagen querverschiebbar ist. Hierbei würde die Querverschiebung des Schlittens
von einem Exzenter abgeleitet, der aber keine gleichförmige Geschwindigkeit des
Schlittens bewirken kann. Der mittlere Teil der Schlittenbewegung erfolgt schneller
als die am Ende der Bewegungsstrecke vorhandenen Geschwindigkeiten, so daß der Polierstein
ungleichmäßig abgenutzt wird.
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Um nun eine ganz gleichmäßige Abnutzung des Werkzeuges herbeizuführen,
wird gemäß der Erfindung in der Weise vorgegangen, daß die Zonenverschiebung mit
gleichförmiger Geschwindigkeit dadurch erfolgt, daß der Polierstein längs einer
dem lotrechten Zonenverschiebungshube entsprechend zur Walzenachse schräg gestellten
Führung (hin und her) bewegt wird.
In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung
einer Maschine nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Abb. i ist eine Vorderansicht. Abb. 2 ist eine Draufsicht.
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Abb. 3 ist eine Endansicht vom linken Enc'e der Abb. 2 aus gesehen.
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Abb. .l zeigt im einzeinen, teilweise im Schnitt, in größerem Maßstabe
den Träger des Steines. Abb.5 zeigt in Seitenansicht eine andere Ausführungsform,
bei der der Stein teilweise eine Drehbewegung ausführt.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung enthält zwei oder mehr Gestenteile
a, welche ein Bett a1 tragen, das ungefähr dem Bett einer Drehbank gleicht und fest
mit dem Gestell verbunden ist. Auf diesem sind hinten zwei lotrechte Ständer b befestigt,
welche die den nicht umlaufenden Polierstein c und seinen Träger cl führenden Schienen
d und die Einrichtung zur Fortbewegung des Trägers des Steines längs dieser Schiene
tragen. Die Ständer b werden durch ein oberes Verbindungsstück b' zusammengehalten,
welches zwei Spindeln e trägt, auf denen zwei Führungsscheiben e1 für das Seil eines
Gewichtzuges f (Abb. 3) frei laufen. Die Führungsschienen d sind an ihren Enden
durch Zwischenstücke dl verbunden, die in bogenförmigen Schlitzen d2 der Ständer
b ein- und festgestellt werden können (Abb. i).
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Auf dem Bett a1 befinden sich zwei Lager a2, die mit einstellbaren
konischen Buchsen vorsehen sind, welche die Achse der Kupferwalze g spiellos umfassen,
auch wenn diese abgenutzt ist. Außen sind die Buchsen zylindrisch und passen in
die Lager a2, wodurch die `Falze in richtiger Stellung gehalten wird. Die Kupferwalze
g wird an dem einen (linken, Abb. i) Ende angetrieben, und zwar unter Ein-, Schaltung
einer nachgiebigen Kupplung g1, deren treibendes Glied auf der Antriebsspindel,
welche die dreistufige Scheibe g2 trägt, aufgekeilt ist; die dreistufige Scheibe
läßt eine Drehung der Walze mit drei verschiedenen Geschwindigkeiten zu. Gewünschtenfalls
können noch mehr Stufen auf der Scheibe g2 angeordnet werden. Die Antriebsspindel
wird von einem besonderen Gußstück g3 getragen, das links am Bett a1 angebracht
ist.
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Der nicht umlaufende Polierstein c und sein Träger cl sind insbesondere
in Abb. 3 und dargestellt. Der Träger cl wird durch eine den Drehsinn wechselnde
Schraubenspindel h angetrieben, welche mit einer Mutter hl am Träger zusammenwirkt.
Mit der Mutter hl ist eine senkrechte, sich mit der Mutter bewegende Stange h2 verbunden,
auf der sich der Träger cl in senkrechter Richtung verschieben kann. Diese Stange
h2 nimmt den Träger cl in der Längsrichtung mit. Oben auf der Stange h2 sitzt ein
halbzylindrisches Gleitstück h3, das sich an einer wagerechten Führungsstange h
verschiebt, die in den Ständern b sitzt.
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Am linken Ende der Schraube h ist ein liege'. rad k angeordnet, das
abwechselnd mit de: Rädern k1 und k2 in Eingriff gebracht wir, (Abb. 2), je nachdem
wie sie von einer KupF Jung k3 erfaßt werden. Letztere ist auf di Antriebswelle
k4 aufgekeilt, auf welcher sich di Räder k1 und k2 frei drehen können, bis si von
der Kupplung k3 erfaßt werden. Außer sitzt auf der \@ olle k4 eine Antriebsscheibe
k0 Die Kupplung k3 wird in bekannter Weis, durch selbsttätige Anschläge L betätigt,
welch auf einer Stange h sitzen. Die Anschläge sin< auf der Stange h in der Längsrichtung
einstoll bar, so daß sie innerhalb der Grenzen de: Maschine für jede Kupferwalze
beliebiger Läng( eingestellt werden können. Bei der Umkehr der Bewegung des Trägers
cl des Steines ereignet sich folgendes: Wenn die Mutter hl mit einem der Anschläge
L in Berührung kommt (Abb. 2), wird die Stange 11 in der Längsrichtung verschoben.
Diese Bewegung wird auf einen Hebel d2 übertragen, der die Kupplungsstange k6 vorwärts
oder rückwärts bewegt und so die Kupplung k3 entweder mit dem Rade k1 oder mit dem
Rade k= in Eingriff bringt. Die Arme des Hebels d2 können beispielsweise im Verhältnis
a : i oder 3 : i stehen, so daß eine sehr geringe Verschiebung der Stange 11 die
Kupplung k3 ganz und beinahe sofort mit einem der Räder k1 oder k'-' kuppelt.
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Am rechten Ende der Schraube lt sitzt ein Handrad h3, das zum Drehen
der Schraube lr verwendet wird, wenn die Maschine bei Beginn eingestellt, ein Stein
ausgewechselt oder wenn der Träger cl des Steines zu irgendeiner Zeit von Hand bewegt
wird. Dieses Handrad ist mit einer Mutter h l versehen, welche in festgeschraubtem
Zustande das Handrad verriegelt, in losgeschraubtem Zustande jedoch das Handrad
freigibt; letzteres ist die Stellung, welche erforderlich ist, wenn die Schraube
h maschinell betätigt wird. Ein Gewicht f dient zum Ausgleichen des Gewichts des
Steines c, seines Trägers cl und der Führungsstangen d. Der von den Zwischenstücken
dl und den Führungsstangen d gebildete Rahmen kann in jedem beliebigen Winkel j
e nach der Breite des Steines ein- und festgestellt werden.
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Der ganze Träger cl des Steines enthält ein Hauptstück, an dessen
einem Ende ein Mitnahmeansatz c2 vorgesehen ist, durch den die Stange h2 hindurchgeht.
Der mittlere Teil des Hauptstücks ist zylindrisch und trägt um einen zylindrischen
Teil frei drehbar einen Ring c3. Zwischen den seitlichen Flanschen dieses Ringes
1 liegen die schrägen Führungsstangen d, wodurch eine sehr leichte Beweglichkeit
gegeben ist, da
sich der Ring sowohl um das Hauptstück beim Verstellen
der Schienenneigung als auch längs der Führungsstangen d bewegen kann. Das andere
Ende des Hauptstücks weist die Gestalt eines viereckigen Flansches auf, mit dein
ein innen eine Schnecke tragender Deckel c4 verbunden ist. Diese Schnecke greift
in ein im Innern mit Gewinde versehenes Schneckenrad m ein, das auf dem Gewinde
der in dem gewindelosen Teil c2 gelagerten Muffe ml sitzt. Diese nimmt den Zapfen
oder Schaft n1 eines Futters n zum Halten des Steines c auf. Das Futter n hat zwei
Klemmbacken, die durch eine mit Rechts- und Linksgewinde von Hand drehbare Schraubenspindel
p bewegt werden. Der Schaft n' ist innerhalb der Muhe in' drehbar und kann auch
eine begrenzte Längsverschiebung darin ausführen. Zwischen dem Ende des Schafts
n' und einem eingeschraubten Stück v, das in die Bohrung der Muffe ml eingesetzt
ist, liegt eine Feder s. Das Schneckenrad 7n wird mittels einer Schneckenradwelle
t durch ein Handrad v betätigt.
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Der Träger des Steines wird folgendermaßen betätigt. Wenn er an den
Führungsstangen d und an der Walze entlang hin und her bewegt wird, hebt und senkt
er sich; der Ring c3 kann sich dabei auf dem zylindrischen Teil des Trägerkörpers
c2 drehen. Der Steine wird durch. Drehen des Handrades vorwärts oder rückwärts
bewegt, indem die Schneckenwelle t das ortsfeste Schneckenrad m antreibt, das seinerseits
als Mutter die Muffe m' in ihrer zylindrischen gewindelosen Führung in den Zylindern
c2 vorwärts oder rückwärts bewegt, je. nach der Richtung, in der das Handrad gedreht
wird. Dabei wird das Futter n, n' und der Stein c mitgenommen. Der Zwischenraum
zwischen der Muffe m' und dem Futter n ist vorgesehen, damit die erforderliche Zusammendrückung
der Feder s erzielt werden kann.
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Wenn das Handrad v gedreht wird, bis der Stein c in Berührung mit
der Kupferwalze gebracht ist, wird noch einige Male weitergedreht, um den Zwischenraum
zu verkleinern und die Feder -s in bestimmter Weise anzuspannen. Dadurch wird ein
gleichmäßiger Schleifdruck während des ganzen Arbeitens ausgeübt.
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Nachdem die Kupferwalze eingesetzt und der Stein vom Träger erfaßt
ist, wird der Führungsstangenrahmen auf die der Breite des verwendeten Steines entsprechenden
Zeichen eingestellt. Dann wird der Stein an das äußerste (linke) Ende der Walze
gebracht; in dieser Lage liegt die Unterkante des Steines vorzugsweise in genau
derselben wagerechten Ebene wie die Achse der Walze. Einige Drehungen des Handrades
des Trägers stellen den gewünschten Druck zwischen Stein und Walze her. Wenn der
Stein am rechten Ende der Walze ankommt, liegt die obere Kante des Steines vorzugsweise
genau in derselben wagerechten Ebene, wie die Achse der N@ alze. Auf diese Weise
wird der Stein bei jeder Bewegung von rechts nach links oder von links nach rechts
an der Walze entlang auch in senkrechter Richtung bewegt, und die ganze Fläche des
Steines wird gleichmäßig demselben Druck ausgesetzt und die Abnutzung gleichmäßig
verteilt. # Die Berührung zwischen Stein und 'walze zu einer Zeit ist nur eine Linienberührung,
so daß die Gefahr, daß sich Schleifkörner (Abfall) entweder an der Walze oder an
der zu polierenden Fläche des Steines festsetzen, ausgeschaltet ist.
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Gewünschtenfalls kann eine Einrichtung zur Zuführung von Wasser auf
die Polierfläche des Steines und auf die W alze vorgesehen werden; dabei würde das
Bett a'- zur Aufnahme des Wassers dienen können. Es können auch (nicht gezeigte)
Spritzvorrichtungen am Bett ai angebracht werden oder einen Teil des Bettgußstückes
bilden.
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In der abgeänderten Ausführungsform nach Abb. 5 kann sich das Hauptstück
des Trägers cl des Steines frei in seinem hinten gelegenen Teil c2 drehen, durch
den die senkrechte Führungsstange h2 geht; dabei ist dieses Hauptstück c2 am Umfang
mit Rillen o. dgl. versehen, die in stäbchenartige Zähne c5 greifen, welche auf
den Führungsstangen d angebracht sind, wie es in strichpunktierten Linien in Abb.
z angedeutet ist. Auf diese Weise kann der Stein teilweise eine hin und her gehende
Drehbewegung ausführen, wenn er an den Führungsstangen d entlang hin und her geht.