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lgaschine zum Schleifen. von Rollen oder Kugeln. Den Gegenstand der
Erfindung bildet eine Maschine zum Schleifen von Rollen oder Kugeln -mittels zweier
entgegengesetzt drehbarer Flächen.
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Würde man die auf einer feststehenden Unterlage frei aufruhenden Rollen
oder Ku.. geln zwischen einer umlaufenden Schleifscheibe und einer ruhenden Gegenscheibe
bearbeiten, so könnte leicht der Fall eintreten, daß die Rolle oder Kugel durch
den Einfluß des Schleifdruckes eine so starke gleitende Reibung an der Auflage und
der Gegenscheibe erfährt, daß sie festgehalten wird und sich nicht zwischen den
beiden Scheiben dreht. In diesem Falle erhält man keine gebrauchsfähige runde Rolle
oder Kugel, sondern die Schleifscheibe schleift nur eine Fläche an das feststehende
Werkstück an.
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Wird andererseits die Gegenscheibe entgegengesetzt zur Schleifscheibe
mit gleicher oder noch größerer Geschwindigkeit gedreht, so kann es dahin kommen,
daß die Rolle oder Kugel ähnlich dem Zwischengliede eines dreigliedrigen Reibgetriebes
nur rollende Reibung und demgemäß keinen. nennenswerten Abschliff erfährt.
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Erfindungsgemäß wird nun ein Ausgleich zwischen diesen beiden einen
rationellen Betrieb vereitelnden Grenzfällen dadurch geschaffen, daß die Gegenscheibe
entgegengesetzt zur Schleifscheibe relativ langsam umläuft. Dadurch wird eine Unterbrechung
der Drehung des Werkstückes mit Sicherheit vermieden, das Werkstück wird vielmehr
von der Gegenscheibe genau so gedreht, wie ein Zahnrad von der zugehörigen Zahnstange
gedreht wird. Infolgedessen entstehen völlig runde, genaue Rollen oder Kugeln.
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Man kann sich den Vorgang bei der neuen Maschine auch wie folgt vorstellen:
Wird im ersten Beispielsfalle die ruhende und dadurch das Werkstück gegen Drehung
sperrende Gegenscheibe in regelmäßigen Zeitabständen um einen bestimmten Winkel
periodisch gedreht, so wird bei jeder dieser Drehungen das sonst ruhende Werkstück
um einen entsprechenden Winkel gedreht oder drehend geschaltet, so daß eine bisher
noch runde Stelle desselben zur Anlage an die Schleifscheibe kommt und von dieser
eben abgeschliffen wird. Auf diese Weise würde das vorher runde Werkstück in ein
vieleckiges Prisma verwandelt werden. Wenn man aber die erwähnte Fortschaltung der
Gegenscheibe in recht kurzen Zeitabständen erfolgen läßt, so wird die Zahl der Flächen
des Prismas immer größer, bis bei stetiger Drehung der Gegenscheibe die Zeitspanne
zwischen zwei Schaltvorgängen sich auf den Nullwert verringert und die Fläche des
Prismas damit zur Linie zusammenschrumpft, das Prisma sich also in ein solches von
unendlich großer Flächenzahl, also in einen Zylinder verwandelt.
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Die erstrebte Wirkung wird nach der Erfindung dadurch gefördert, daß
man die Schleiffläche und die wirksame Fläche der Gegenscheibe in nicht senkrechten
Ebenen so anordnet, daß die Fläche der Gegenscheibe tiefer zu liegen kommt als die
Arbeitsfläche der Schleifscheibe. Bei dieser Anordnung lastet ein mehr oder minder
großer Teil des Gewichts des Werkstückes auf der Fläche der Gegenscheibe, wodurch
das Werkstück zur festeren Anlage an die Gegenscheibe kommt, die dadurch ihre oben
erläuterte zahnstangenartige Drehwirkung auf das Werkstück besser auszuüben vermag.
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Aus Obigem ergibt sich, daß bei der neuen Maschine die Anlagefläche
der Gegenscheibe
in erster Linie zur Drehung des Werkstückes dienen
soll. Selbstverständlich kann man aber die Einrichtung so treffen, daß diese Gegenfläche
ebenfalls eine gewisse Schleifwirkung entfaltet. Auf Grund der erwähnten. Hauptfunktion,
der Gegenfläche als Antriebsorgan für die Drehung des Werkstückes vermag nian durch
Änderung der Drehgeschwindigkeit der Gegenscheibe den Schleifprozeß genau zu beherrschen
und im Bedarfsfalle= zu regulieren. In diesem Sinne wird daher die Anlagefläche
der Gegenscheibe vom Erfinder als Regulierfläche hezuichnet.
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Die Erfindung richtet sich auch auf die Einstellbarkeit der beiden
Scheiben b7w. ihrer Achsen in solcher Weise, daß eine gute Anpassung an die oben
erläuterte Wirkungsweise stattfinden kann.
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Aus Obigem ergibt sich auch, daß die Auflage für das Werkstück von
diesem mit gleitender Reibung beansprucht wird, so daß man diese Auflage oder doch
mindestens einen besonderen Teil derselben häufiger auswechseln inüßte. Der Erfinder
hat sich aber den Umstand zunutze gemacht, daß, weil Ebene und Zylinder sich nur
in einer Linie berühren, die -Abnutzung der Auflage nur in der Längsmittellinie
der Auflage eintreten kann, so daß also der übrige Teil der Auflagefläche genau
und eben bleiben muß. Demgemäß ist nach der Erfindung die Auflage für die Rollen
oder Kugeln mit einer besonderen Arbeitsleiste versehen, die mehrere nacheinander
benutzbare Arbeitsflächen aufweist. Auch wenn ein in der Mitte bereits abgenutzter
Teil der -Arbeitsleiste bei Wendung der letzteren mit der Gegenfläche des Dauerteils
der Werk--stückauflage zum Anliegen kommt, ist dieses Anliegen wegen der Unversehrtheit
der Randflächen ein einwandfreies.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Maschine dargestellt.
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Abb. i ist eine Vorderansicht der volls+iindigen Maschine, Abb. 2
ein Grundriß, .Vyb.3 eine Seitenansicht, von rechts in @lib. i und 2 gesehen, Abb.
q. ein Aufriß, zum Teil im Schnitt nach Linie 4-4 der ebb. 2 in Pfeilrichtung gesehen,
:11>1i. ; ein Einzelgrundriß, welcher- (las Schleifen von Rollen veranschaulicht,
Abb.6 ein Teilaufriß in größerem Maß-:iabe. von links in Abb.4 gesehen, wobei ebenfalls
der Schleifvorgang dargestellt ist, Abb. 7 eine schematische Darstellung, welche
Arbeitsscheiben zeigt, deren benachbarte Flächen leicht abgephast sind, Abb. 8 ein
Schnitt durch den Rollenträger in größerem Maßstabe.
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Der Schleifscheibe io steht die Regulier-Scheibe i i gegenüber, welche
mit ihrer Fläche das Drehen der Arbeitsstücke bewirkt. 12 ist der Werkstückträger,
13 das Maschinengestell und 14 eine Haube, welche die Schleif- und Regulierscheibe
umschließt. Diese beiden Scheiben seien der Kürze halber nachstehend als die Arbeitsscheiben
bezeichnet. Die Schleifscheibe wird von einer Welle r5 getragen, die in Lagern 16
auf einem Schlitten 17 gelagert ist. Dieser Schlitten ist in der Längsrichtung auf
einer runden Platte 18 verstellbar, die auf dem Rahmen ruht und in annähernd wagerechter
Richtung verstellbar ist. Die Platte 18 ist mit Bogenschlitzen 19 (Abb. 2) versehen,
durch welche Bolzen 2o hindurchgehen, die das Maschinengestell eriassen und die
Plätte, den Schlitten, die Welle und die Schleifscheibe in jeder beliebigen Einstellung
in einer annähernd wagerechten Ebene festhalten. Der Schlitten kann auf Führungen
auf der Platte 18 hin und her bewegt werden und trägt auf seiner Unterseite eine
Zahnstange 21 (Abb. i). Diese Zahnstange steht in Eingriff mit einem in Abb. i punktiert
angedeuteten Zahnrad auf einer Welle 22, die in der Platte 18 gelagert ist. Ein
Arm 23 und ein Hebel 24 sitzen auf einer Nabe 25 auf der Welle 22. Eine Feder 26
ist an den Arm angeschlossen und ist mit einem Stift 27, welcher vom Maschinengestell
vorragt, abnehmbar verbunden. Diese Feder ist bestrebt, den Schlitten mit der Welle
und der Schleifscheibe einwärts zu bewegen. Die Spitze einer Stellschraube 28; die
in einer vom Schlitten abwärts ragenden Stütze 29 ruht, legt sich gegen die Kante
der Platte und begrenzt die Einwär tsbewegung des Schlittens sowie der von ihm getragenen
Teile. Der Hebel 24 dient dazu, die Querwelle zu drehen und den Schlitten nebst
den von ihm getragenen Teilen gegen die Kraft der Feder 26 auswärts zu bewegen.
Falls gewünscht, kann die Feder 26 auch ausgeschaltet werden. Das untere Ende der
Stütze 29 ist geschlitzt, und die hierdurch gebildete Gabel kann nach Einstellung
des Schlittens und der von ihm getragenen Teile durch eine Klemmschraube 30 fest
zusammengezogen werden.
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Die Regulierscheibe ii wird von einer Welle 31 getragen, die in Lagern
32 eines Schlittens 33 gelagert ist, welcher in der Längsrichtung auf einer kreisförmigen
Platte 3.. (Abb.2) verstellbar ist. Diese ruht auf dem Maschinengestell und ist
in einer annähernd wagerechten Ebene um eine lotrechte Achse verstellbar. Die Platte
34 ist mit Bogenschlitzen 35 versehen, durch welche Bolzen 36 hindurchgehen und
das Maschinen-Bestell erfassen. Diese Bolzen halten die Platte, den Schlitten, die
Welle 31 und die Regulierscheibe in jeder gewünschten Einstellung
in
der annähernd wagerechten Ebene fest. Soweit sind die Mittel zum Tragen und Einstellen
der Regulierscheibe identisch mit denjenigen zum Tragen und Einstellen der Schleifscheibe
io. Der Schlitten kann in Führungen auf der Platte 34 mittels Zahnstange und Zahnrad
hin und her bewegt werden. Da dies nur selten erforderlich ist, kann im praktischen
Betriebe der Schlitten nebst den von ihm getragenen Teilen in irgendeiner geeigneten
Art an seiner Stelle gehalten werden, beispielsweise dadurch, daß Bolzen 37 die
Deckplatte 38, die einen Teil der Platte 34 bildet, fest gegen das Unterteil des
Schlittens pressen. Bei der praktischen Ausführung sind die Platten 18 und 34 vorteilhaft
mit Zapfen versehen, die in Abb. 2 durch punktierte Kreise angedeutet sind. Diese
Zapfen greifen in Bohrungen des Maschinengestells und bilden einen festen Drehpunkt
für die Platte. Die Wellen 15 und 31 werden mit verschiedenen Geschwindigkeiten
gedreht. Die Schleifscheibenwelle wird verhältnismäßig rasch und die Regulierscheibenwelle
verhältnismäßig langsam mittels nicht dargestellter Riemen gedreht, welche über
Riemenscheiben 39 laufen, die zwischen den Lagerböcken der entsprechenden Wellen
angeordnet sind.
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Aus Abb. 2 ist ersichtlich, daß die Wellen 15 und 31 unter einem Winkel
gegeneinander eingestellt sind, so daß die sich gegenüber liegenden Flächen der
Arbeitsscheiben an der einen Kaute dichter aneinanderliegen; als an der anderen
Kante. Andererseits ist aus Abb. i zu ersehen, daß die rechte Seite der Maschine
merklich höher liegt als die andere Seite, so daß die Arbeitsflächen der Scheiben
etwas schräg gegen die senkrechte Ebene gestellt sind. Die Regulierscheibe liegt
hierbei tiefer als die Schleifscheibe.
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Der Zweck der gegenseitigen Schrägung der Achsen der Arbeitsscheiben
liegt darin, zwischen den Scheiben für die Entfernung der geschliffenen Rollen Platz
zu schaffen. Wie aus Abb. 2 hervorgeht, sind beide Wellen etwas gegen die Längsachse
der Maschine schräg gestellt. Dies erfordert, daß die Stirnflächen beider Arbeitsscheiben
abgephast sind, wie dies Abb.7 zeigt, so daß dadurch parallele Arbeitsflächen gebildet
werden. Dieselbe Wirkung würde aber auch dadurch erreicht werden, daß man die eine
der Wellen, beispielsweise die Schleifscheibenwelle, parallel zur Längsachse der
Maschine stellt und die andere Welle schräg dazu anordnet. Dies würde erfordern,
daß nur die Oberfläche der Regulierscheibe am Rande derart abgeschrägt wird, daß
an der Zuführungsstelle der Rollen parallele Arbeitsflächen entstehen. Kurz gesagt,
entweder nur eine oder beide Wellen sind schräg gestellt, und entweder eine oder
beide der Arbeitsscheiben müssen entsprechend der Einstellung der Wellen abgeschrägt
werden. Es handelt sich bei dieser Einstellung mir darum, die Bolzen 2o und 36 zu
lösen, die Platten 18 und 34 in die gewünschte Lage zu drehen und dann die Bolzen
von neuem anzuziehen. Der Abstand zwischen den Arbeitsscheiben kann zwecks Ermöglichung
des Schleifens von Rollen verschiedener Abmessungen durch Längseinstellung der Schlitten
17 und 33 oder nur des Schlittens 17, wie schon oben erläutert, geregelt werden.
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Der Zweck, der damit verfolgt wird, daß man ein Ende des Maschinenbettes
höher als das andere legt, so daß die Arbeitsflächen der Scheiben eine gegen die
senkrechte Ebene geneigte Lage erhalten, liegt darin, die Rollen während der Bearbeitung
gegen die Regulierscheibe unter dem Einfluß ihres Gewichtes anliegen zu lassen.
Die Schleifscheibe soll also stets höher als die Regulierscheibe liegen. Dieses
Merkmal ist wichtig, da hierdurch das Gewicht der Rollen teilweise auf der Regulierscheibe
lastet. Dadurch wird eine gleichmäßige und gleichförmige Drehung der Rollen gewährleistet
und im Gefolge davon ein vollkommenes und gleichmäßiges Schleifen der Rollen gefördert
sowie das Zerkratzen der Rollen und das Anschleifen von Flächen daran verhindert.
Die zu bearbeitenden Rollen können der Maschine in irgendeiner beliebigen oder bekannten
Art zugeführt werden. Bei der dargestellten Maschine ist ein Träger 12 (Abb. 2 bis
6) vorgesehen, der in einem Block 42 gelenkig gelagert ist. Dieser Block ist im
wesentlichen umgekehrt L-förmig (Abb. 3). Er ist durch Bolzen o. dgl. an einem Ständer
43 befestigt, welcher sowohl senkrecht wie seitlich einstellbar ist. Der Träger
wird unter dem günstigsten Neigungswinkel für die Zuführung der Rollen mittels einer
Stellschraube 44 festgestellt. Zur Führung der Rollen sind Führungen 45 vorgesehen,
die für gewöhnlich aus Blech hergestellt und auf gegenüberliegenden Seiten des Trägers
befestigt sind. Diese Führungen sind mit Flanschen 45m versehen, die vorteilhaft
an ihren äußeren Enden, zwischen welche die Rollen gelegt werden, abgeschrägt sind.
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Es ist ersichtlich, daß die Abnutzung des Trägers am vorderen Ende
desselben, d. h. an demjenigen Teil- stattfindet, welcher die Rollen trägt und auf
welchem sie während des Schleifens gedreht werden. Um die durch diese Abnutzung
bedingten Kosten möglichst zu verringern, ist die obere Kante des Trägers mit einer
Nut 6o (Abb. 8) versehen, welche eine gehärtete Arbeitsleiste 6i
aufnimmt.
Diese Leiste ist vorteilhaft rechteckig im Querschnitt, so daß sie vier Arbeitsflächen
aufweist, deren jede so lange benutzt werden kann, bis durch die Abnutzung eine
Vertiefung darin entstanden ist. Dann wird die Leiste um eine Vierteldrehung gedreht,
wodurch eine neue Arbeitsfläche zur Wirkung kommt. Wenn die vier Arbeitsflächen
an einem Ende der Leiste genügend ausgenutzt sind, so wird die Lage der beiden Enden
der Leiste vertauscht, wodurch vier neue Arbeitsflächen verfügbar werden.
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Die fertigen Rollen fallen nach dem Durchgange durch die Arbeitsflächen
der Scheiben in einen Trog 46, der am inneren Ende des Trägers befestigt ist. Durch
diesen Trog werden sie zwischen den Flächen der Scheiben auf der gegenüberliegenden
Seite des Mittelpunktes, die hier weiter auseinander liegen, auswärts geführt. Die
Rollen fallen von dem Troge in einen Ausfall ¢7, welcher sie in einen geeigneten
Behälter führt. Die Rollen bzw. Kugeln werden bei der Bearbeitung durch Wassergekühlt,
das auf die Rollen- oder Kugelträger und die Oberfläche der Arbeitsscheiben beispielsweise
durch ein Rohr 62 (Abb. d:) mit Hahn 63 geleitet wird.
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Der Ständer ¢3 (Abb. 3) ist in Führungen 48 senkrecht einstellbar,
die von einem Schlitten 49 getragen werden, der selbst in Führungen 5o auf dem Maschinengestell
seitlich einstellbar ist. Die senkrechte Einstellung des Ständers 43 wird mittels
einer Schraube 53 (Abb. 1, 2) bewirkt, welche in der Längsrichtung durch den Schlitten
hindurchgeht, eine gewindelose Verbindung mit dem Querstück 54 besitzt und gegen
Längsbewegung gesichert ist. Die seitliche Einstellung des Ständers mittels des
Schlittens ermöglicht es dem Arbeiter, den Träger zu den Arbeitsscheiben richtig
einzustellen, Rollen verschiedener Abmessungen zu bearbeiten und Veränderungen in
der Dicke einer oder beider Arbeitsscheiben Rechnung zu tragen. Es ist natürlich
nötig, daß -die Oberseite des Trägers etwas über eine die Achsenlinie der Scheiben
schneidende wagerechte Linie eingestellt wird. Ebenso ist ersichtlich, daß durch
Erhöhung der Lage des Trägers der Betrag der Schleifwirkung, welcher j ede Rolle
unterworfen wird, sich- verringert, da die Rollen dann rascher vorwärtsgezogen werden.
In Verbindung mit der senkrechten Einstellung des Ständers kommt die kippende Einstellung
des Trägers zur Benutzung. Da die Bedingungen bei dem -Schleifen verschiedener Rollen
schwanken, so ist es unmöglich, schätzungsweise irgendeine bestimmte Höhe für den
Ständer oder eine bestimmte Neigung des Trägers anzugeben, die bei allen den verschiedenen
Betriebsbedingungen die- besten Wirkungen ergibt. Im praktischen Betriebe hat sich
aber die in Abb. q. dargestellte Einstellung der Höhe des Ständers und der Neigung
des Trägers als durchaus befriedigend erwiesen.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Sobald eine Rolle von den Arbeitsscheiben
er fußt wird, wird sie nicht nur in Drehung versetzt, sondern auch vorwärtsgezogen
und zwischen den Arbeitsflächen hindurchgeführt. Es ist zu beachten (s. Abb. 2 und
6), daß die Arbeitsfläche der Schleifscheibe abwärts und diejenige der Regulierscheibe
aufwärts läuft. Da die Oberflächengeschwindigkeit der Schleifscheibe weit größer
als diejenige der Regulierscheibe ist, so ergibt sich die Wirkung, daß die Rollen
bei der Bearbeitung auf den Träger niedergehalten, gedreht und auch vorwärtsgezogen
werden. Die Regulierscheibe hat die. sehr wichtige Wirkung, daß sie eine gleichmäßige
und gleichförmige Drehung der Rollen gewährleistet.