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mit abtastenden Meßlehren und von deren Bewegung beeinflußten Steuerungsteilen
wirkende Steuerung, insonderheit des Arbeitsvorschubs an Innenzylinder-Schleifmaschinen.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine mit abtastenden Meßlehren und von deren
Bewegung beeinflußten Steuerungsteilen wirkende Steuerung, insonderheit des Arbeitsvorschubes
an Innenzylinder-Schleifmaschinen, mit relativ zueinander bewegtem Werkstück und
Werkzeug. Von den bekannten Einrichtungen dieser Art unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand
dadurch, daß die Meßlehreneinrichtung in die relative Hinundherbewegung der Schleifscheibe
und des Werkstückhalters so eingreift, daß sie in einem beliebigen gewünschten Stadium
der Schleifarbeit das an
sich bekannte maschinelle Entfernen der
Schleifscheibe aus der Werkstückbohrung in Richtung des Hinundherganges in eine
Lage selbsttätig bewirkt, die erheblich jenseits des Bereiches des Arbeitshubes
liegt.
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Dadurch wird die Maschine unabhängiger von der Aufmerksamkeit des
Arbeiters und mißg raff sicherer.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Maschine nach Patent
452 151 schematisch dargestellt.
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Abb. i ist ein Aufriß einer Maschineneinheit, Abb. 2 ein senkrechter
Schnitt durch Abb. i, Abb. 3 und 4 sind Schaltschemata.
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Beim Schleifen eines Rohres oder Zylinders auf ein genau bestimmtes
Innenmaß wird die umlaufende Schleifscheibe in Schleifeingriff mit der Zylinderinnenfläche
automatisch und wiederholt abwärts und aufwärts geführt, bis der vorher bestimmte
Innendurchmesser erreicht ist. Das Futter 66, welches das zu schleifende zylindrische
Werkstück enthält, läuft gleichzeitig in der entgegengesetzten Richtung um, wobei
es durch einen Riemen o. dgl. angetrieben wird. Am Ende der Abwärts- oder der Aufwärtsbewegung
der Schleifscheibe 81 oder an beiden Enden der Bewegung wird das Futter 66 automatisch
in Richtung der Schleifscheibe seitwärts bewegt, um das Werkstück wieder in aktive
Schleifberührung mit der Schleifscheibe zu bringen.
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Wenn das Werkstück auf den erforderlichen Innendurchmesser fertiggestellt
ist, wird die Schleifscheibe 81 selbsttätig auf ein höheres Niveau oberhalb des
Futters 66 angehoben. Sie läuft vorzugsweise leer weiter, während der fertige Teil
entfernt und ein neuer in das Futter 66 eingesetzt wird.
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Die senkrechte Hinundherbewegung des die Welle der Schleifscheibe
81 tragenden Schlittens 86 in verschiedene Höhenlagen wird vorzugsweise durch die
nachstehend beschriebenen Mittel herbeigeführt. Gemäß Abb. 2 ist eine Schraubenspindel
i i i mit dem unteren Ende verschiebbar in einem Auge 112 des Schlittens 86 gelagert
und darunter mit einer Mutter 114 versehen. Die Schraube geht durch eine mit Innengewinde
versehene Nabe 115 eines Kegelrades 116 hindurch, welches drehbar in einem Lager
117 der Tragsäule 44 gelagert und am unteren Ende der Nabe 115 mit einem Lagerbund
115a versehen ist. Der Schlitten ist am oberen Ende mit einem Lager 113 versehen,
dessen Muffe iig konzentrisch zum Lager 117 verläuft. Eine Hülse ii9, welche einen
gabelförmigen Ansatz i2o besitzt, ist verschiebbar auf die Muffe 118 aufgepaßt,
und ein Stift I2I geht durch Löcher der Welle i i i und der Hülse i i 9 und durch
einen Schlitz I22 der Muffe i 18 hindurch, so daß sich also die Welle i i I samt
Ansatz i2o auf der Muffe i 18 verschieben kann. Das gegabelte Ende 123 des Ansatzes
i2o umgreift einen Hebel 124, der um den Bolzen 12,5 an einem Auge des Lagers 113
schwingbar befestigt ist und am anderen Ende mit einem Schlitz einen Stift 12,7
erfaßt, der an einer senkrechten Schaltstange I28 sitzt. Diese ruht in Lagern 129
und I294 des Werkzeugschlittens 86 und kann in begrenztere Maße vertikal verstellt
werden. Die Schraubenwelle i i i wird durch den Stift 12,1 an der Drehung verhindert.
Wenn das Kegelrad 116 gedreht wird, wird die Welle iii in der Gewindenabe des Zahnrades
116 senkrecht verstellt und der Schlitten 86 auf-oder abwärts bewegt, je nachdem
das Zahnrad in der einen oder anderen Richtung gedreht wurde. Das Zahnrad 116 wird
durch das Kegelrad 130 in Umdrehung versetzt, welches auf einer Welle 131
sitzt und mit dem Kegelrad 11,6 kämmt. Die Drehung wird durch die nachfolgend beschriebene
Einrichtung am Ende jeder Vertikalbewegung des Schlittens 86 selbsttätig umgeschaltet.
Eine Welle 13I, auf welcher das Kegelrad 130
sitzt, ist drehbar in einem Lager
46b gelagert, «-elches von der oberen Gestellplatte 46 nach unten -ragt -'und mit
einem größeren Stirnzahnrad I33 verkeilt. Dieses kämmt mit einem Zahnrad 134 (Abb.
i), welches auf eine in Lagern 136 und 137 der Tragsäule 44 ruhenden Welle
135 aufgekeilt ist. Diese Welle trägt lose umlaufende Kegelräder 138, 139. Die Kegelräder
stehen in dauerndem Eingriff mit einem kleinen Kegelrad 14o einer Welle 141, die
in Lagern der Tragsäule 44 ruht und am anderen Ende mit einem weiteren Kegelrad
142 versehen ist. Dieses kämmt mit einem Kegelrad 143 einer senkrechten Welle 144,
die in Lagern 145 der Tragsäule 44 gelagert und am unteren Ende mit einem Universalgelenk
146 versehen ist (Abb. 2). Eine Taumelstange 147 verbindet dieses Gelenk mit einer
ähnlichen 148 einer Welle 149, welche von einem für den Antrieb anderer Teile der
Maschine vorgesehenen Geschwindigkeitswechselgetriebe angetrieben wird. Infolge
dieses vorstehend beschriebenen Übersetzungsmechanismus werden die Kegelräder 138
und 139 auf der Welle 135 in entgegengesetzten Richtungen in Umlauf versetzt.
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Diese Kegelräder sind mit Kupplungszähnen versehen, und eine Kupplungshülse
152, welche entsprechende Zähne hat, ist zwischen den Zahnrädern 138 und 139 unverdrehbar,
aber längsverschiebbar auf der Welle 135 angeordnet. Wenn .die Hülse 152 mit den
Kupplungszähnen des Zahnrades 138 in Eingriff gebracht wird, wird die Schraube i
i i in
einer bestimmten Richtung gedreht, während bei einer Verbindung
der Muffe mit den Zähnen des Zahnrades 139 der Umlauf der Schraube in entgegengesetzter
Richtung erfolgt, so daß der Schlitten 86 senkrecht auf und ab bewegt wird. Die
Kupplungsschaltung zwischen den Rädern 138 und 139 erfolgt durch die senkrechte
Wanderung des Schlittens 86 durch Vermittlung eines Winkelhebels 153 (Abb. i), welcher
um Bolzen 154 an der Tragsäule 44 schwingbar gelagert ist und mit erheblichem achsialem
Spiel in einem ringförmigen Schlitz 155 der Kupplungsmuffe eingreift. Der andere
Arm 153a des Winkelhebels wird am Ende der Schlittenbewegungen abwechselnd durch
Schaltklötze 156 und 157 angeschlagen, -wodurch der Hebel umgeschwungen und die
Kupplungshülse aus dem einen der Zahnräder 138 und 139 in das andere geschoben wird.
Der Hebel 153 besitzt zweckmäßig noch einen abwärtsragenden Arm 158. Gegen diesen
legt sich wie bekannt eine federbelastete Klinke 159, welche verschiebbar in einem
Lager i6o angeordnet ist. Arm und Klinke besitzen abgeschrägte Eingriffsenden, welche
den Hebel 153 schalten und ihn in jeder Schaltstellung halten, in welcher die Hülse
152 mit einem der Zahnräder 138 und 139 in Eingriff steht. Die Schaltklötze 156
und 157 sind auf der Stange 128 (Abb. i) senkrecht verstellbar, damit der Hub des
Schlittens den verschiedenen Längen der zu schleifenden Werkstücke angepaßt werden
kann. Die Verstellung zum Zwecke der Regelung des Schlittenhubes innerhalb enger
Grenzen kann mittels der Schrauben 163 der Klötze 156 und 157 vorgenommen werden.
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Vorzugsweise wird der Meßlehrenmechanismus nach Patent 452
151 verwendet, der eine oder mehrere Meßlehren 271, 271a aufweist, die mit
dem Werkstück umlaufen und 'an einem Organ 27o angebracht sind, das sich in einer
das Werkstückspannfutter tragenden Spindel befindet. Die Meßlehren berühren die
abzunehmende Schicht des Werkstückes an der in Richtung des Beistellvorschubes liegenden
Stirnfläche und nicht (wie bisher) an der in Richtung des Arbeitsvorschubes liegenden
Schleiffläche; die Lehren gleiten über beider Flächen Schnittkante hinweg, wenn
der Abschliff der Schicht vollendet ist. Diese Bewegung der Meßlehren teilt sich
einer Stange 277 mit, die mit dem Glied 270 verbunden ist bzw. einen Fortsatz
desselben bildet. Eine Kontaktschiene oder Scheibe 283 ist am unteren Ende der Stange
277 gegen Federdruck auf der Stange längsverschieblich angebracht. Die Scheibe wird
abwechselnd gegen die Kontaktpaare 28o und 282 federnd gepreßt. Gemäß Abb. 3 verlaufen
Batteriedrähte 289 nach den Kontälttenden 28o. Wenn die Scheibe 283 damit in Berührung
kommt, schließt sie einen Stromkreis A, der durch Batterie 29o und durch einen Magnet
2,g i hindurchgeht. Batteriedrähte 292 gehen von den Kontakten 282 ab, und ein elektrischer
Stromkreis B der Batterie 29o, der durch einen Magnet 293 geht, wird geschlossen,
wenn die Scheibe 283 die Kontakte 282 überbrückt. Die Anker 294 und 295 der Magnete
291 und 293 sind auf dem Arm 153a des Kupplungshebels 153 schwingbar gelagert und
bilden Sperrklinken für einen Triebkopf 296, welcher um Bolzen 297 am Kupplungsarm
drehbar gelagert ist und Sperrschultern 298
besitzt, gegen den sich die Ankerklinken
gewöhnlich legen. Eine Blattfeder 299 ist mittels Stifts 3oo an dem Kupplungsarm
befestigt (Abb.3) und tritt mit dem äußeren Ende in einen Schlitz 3oi, des Kopfes
296, der so angeordnet ist, daß der Kopf von der Feder in einer Mittelstellung gehalten
wird, in der beide Klinken 29q. und 295, durch eine gemeinsame Zugfeder
302 gegen den Kopf gezogen, an den Schultern 298 bzw. in den Rasten liegen.
Der Kopf 296 liegt in der Bahn der bereits erwähnten Schaltklötze 156 und 157; wenn
er durch beide Ankerklinken gegen Drehung gesperrt ist, wird der Kupplungshebel
153 dadurch abwechselnd nach entgegengesetzten Richtungen geschwungen, daß die Schraubenköpfe
163 der Schaltklötze abwechselnd beim Wandern des Schlittens 86 gegen das vorstehende
Auge des Kopfes 153a schlagen, so daß seine Bewegungsrichtung, wie weiter oben beschrieben,
umgeschaltet wird. Wenn aber einer der Magnete 2gi und 293 durch Schluß eines der
Stromkreise r1 oder B erregt wird, wird die entsprechende Ankerklinke von ihrer
Sperrschulter am Antriebskopf 296 weggezogen, und der Kopf dreht sich um seine Zapfen,
wenn er von dem Schaltklotz erfaßt wird, so daß der Klotz vorbeigehen kann, ohne
daß er den Kupplungshebel bewegt und die Bewegungsrichtung des Schlittens 86 umkehrt.
Dieser Zustand ist in Abb. 3 dargestellt, welche die Relativstellung der die Kupplung
steuernden Teile unmittelbar nach Fertigstellung eines Werkstückes darstellt, wenn
also der Schlitten im Begriff steht, aus der unteren Schleifzone in die höhere Leerlaufzone
überzugehen, in der der Zugang zu dem Werkstückspannfutter zur i Auswechselung des
Werkstückes ermöglicht ist.
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Beim Schleifen wird das zu schleifende Arbeitsstück in das Spannfutter
66 eingeführt, nachdem die Schleifscheibe auf ein höheres Niveau angehoben worden
ist. Da die Öffnung des Arbeitsstückes im Durchmesser
kleiner ist
als die Länge der Kaliberstifte, wird die Kaliberhülse 270 und die Stange
277 durch die Einführung des Werkstückes niedergedrückt, wodurch der elektrische
Stromkreis B geöffnet und der Stromkreis A geschlossen wird. Diese Anfangsstellung
ist in Abb. 4 veranschaulicht. Während des Anfanges der Schleifarbeit wird die Kontaktscheibe
283 niedergedrückt, so daß sie mit den Kontakten 28o in Berührung kommt und den
Stromkreis A an dieser Stelle schließt (Abb.4). Dieser Stromkreis ist mit federnden
Kontaktschienen 317 versehen, und ein isolierter Stromschließer 3r8 ist auf
einem zweckmäßig einstellbaren LeerlaufschaltklOtz 319 am unteren Teil der Schaltstange
128 angeordnet. Zum Stromkreis B gehören ähnliche Kontaktpunkte 320,
welche
durch einen Stromschließer 321 auf dem Klotz r57 überbrückt werden können. Während
des ganzem Schleifvorganges bleiben aber, nachdem die Schleifscheibe zu Anfang in
das Werkstück eingetreten ist, beide Stromkreise A und B dadurch offen,
daß der Stromschließer 3r8 auf der hin und her gehenden Schaltschiene 128 so eingestellt
ist, daß er zu dieser Zeit den Stromkreis zur Überbrückung der Kontaktspitzen 317
nicht überbrücken kann, außer um zu gestatten, daß die Schraubenköpfe des Schaltblockes
157 abwärts am Triebkopf 296 des Kuppelhebels vorbeigehen, ohne die Kupplung zu
verstellen, wenn die Schleifscheibe zu Anfang in den Arbeitshub eintritt. Der Kopf
296 des Kupplungshebels 153 wird also auf dem Hebel durch beide Klinkenanker
294 und 295 in der mittleren starren Lage gehalten und die Kupplung 142 betätigt,
um abwechselnd den Schlitten 86 umzuschalten. Das Schleifen schreitet dann automatisch
fort, bis die abzunehmende Schicht in dem gewünschten Maße abgeschliffen ist, so
daß der Kaliberstift 271a in das Werkstück 68 eintritt, wie Abb. 3 zeigt. Die Kontaktscheibe
238 tritt dann nach oben und macht Kontakt mit den Kontakten 282. Wenn der Schlitten
86 und die Umschaltschiene 128 sich aufwärts zum oberen Ende des normalen Arbeitshubes
bewegen, so wird entsprechend dem Diagramm der Abb. 3 der elektrische Stromkreis
B geschlossen und der Schlitten 86 gelangt dann in eine höhere Lage. Die Beistellung
wird natürlich sofort stillgesetzt, sobald die Meßlehre 27,a in das Werkstück eintritt.
Der Schlitten wird dann, bis die Kontakte 28o wieder durch die Scheibe 283 verbunden
werden, oberhalb des Bereiches des Arbeitshubes hin und her bewegt. Dabei wird die
Kupplung durch den Eingriff des Triebkopfes 296 abwechselnd mit dem unteren Schraubenkopf
163 des Anschlagsblockes 157 und dem Schraubenkopf 163 des Anschlagsblockes 319
umgeschaltet.
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Es kann mitunter erwünscht sein, den Schlitten nach Belieben in angehobener
Leerlaufstellung zu halten, auch nachdem das neue Werkstück in das Futter 66 eingebracht
worden ist. Zu diesem Zweck ist im Batteriestromkreis A ein Schalter 238 vorgesehen,
mittels dessen der Arbeiter den Niedergang des Schlittens in die untere Arbeitsstellung
nach Belieben regeln kann. Selbstverständlich können zwei oder mehr Meßlehren verwendet
werden, um ein selbsttätiges Ausfahren der Schleifscheibe über den Bereich ihres
Arbeitshubes hinaus an mehr als einem Punkt in der Schleifarbeit für beliebige Zwecke
zu bewirken.