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Schleifen beliebiger Rotationsflächen, insbesondere Innenflächen Bekannt
sind Schablonenkopiermaschinen zur Erzeugung von Rotationsflächen, insonderheit
Innenflächen, mittels einer umlaufenden Schleifscheibe, deren Tragarm um eine zur
Achse des Rotationskörpers senkrechte Achse schwingbar ist und die selbst gegenüber
dem Arm um eine zweite Achse schwingeinstellbar ist.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine, die die vorgenannten
bekannten Merkmalc aufweist. Erfindungsgemäß wird die Schleifscheibe, die an einem
nach :einer Schablone schwingbaren Tragarm sitzt, an einem Schleifkopf angebracht,
der um eine zur Schwingachse senkrechte Achse des Trägers schwingeinstellbar ist.
Hierdurch läßt sich der Angriffspunkt der Schleifscheibe tiefer verlegen bzw. die
Schwingachse des Schleifkopfes heben.' Im Gegensatz zu bekannten Ausführungen, bei
denen .es schwierig ist, das Werkzeug in der gewünschten Weise in die zu schleifende
Innenfläche einzuführen, läßt sich bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausführung
das Werkzeug leicht in den verfügbaren Raum unterbringen, wobei die Lagerungs- und
Antriebsteile für das Werkzeug kräftig durchgebildet sein können, um die beim Schleifen
erforderliche Kraft aufzunehmen und abzugeben und um Vibrationen zu vermeiden.
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An Stelle des Werkzeuges könnte auch das Werkstück einstellbar gelagert
sein. Schließlich lassen sich auch beide der vorgenannten Anordnungen treffen. In
allen Fällen ist es dann möglich, die -ungünstig liegenden Teile der Lagerung des
Antriebes in Teile größerer Durchmesser der Hohlflächen zu verlegen, so daß eine
kräftige Gesamtanordnung verwendbar ist.
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Zur Erläuterung der Erfindung wird .auf die Zeichnung verwiesen, und
zwar zeigt: Abb. i eine schematische Vorderansicht des Werkzeuges und der Leitrolle
mit ihren Lagerteilen zur Erläuterung der Vorgänge, Abb. z eine weitere Erläuterungsskizze,
Abb.3 eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in schematisch
dargestellter Vorderansicht, Abb. 4 eine weitere Ausführungsform mit gegenüber Abb.3
veränderter Stellung der Leitrolle, Abb.5 eine Seitenansicht mit teilweisem Schnitt
einer Maschine zur Herstellung sphärischer Rotationsflächen, Abb. 6 eine Draufsicht
auf die Abb. 5. Abb. i zeigt, daß der Schleifkopf, der eine Schleifscheibe mit dem
Durchmesser d1 trägt, nicht in den Grund der Hohlfläche eingeführt werden kann.
Dies ist erst möglich bei einem wesentlich größeren Durchmesser d3 der Schleifscheibe
für die punktiert gezeichnete entsprechende Lage des Werkstückes c. Es läßt sich
jedoch nicht jede Schleifscheibe von beliebigem Durchmesser verwenden, denn der
Schleifscheibendurchmesser ist, wie Abb. 2 erläutert, abhängig von der zu schleifenden
Fläche. Der größtmögliche- Durchmesser dl (Abb. z) des Werkzeuges ist durch die
Form
des Werkstückes bedingt. Ein Werkzeug von dem Durchmesser d3
(Abb. 2) läßt sich nicht in die Hohlfläche einführen.
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Die sich bei der Anordnung mach Abb. I einstellenden Schwierigkeiten
wenden durch eine schwingeinstellbare Anordnung des Schleifkopfes 4 beseitigt, wie
sie in Abb. 3 angedeutet ist. Die Achse 6 des Schleifkopfes 4 ist hier zur Horizontalen
und die Schleifscheibe 7 zur Meridianebene I5 geneigt, so daß der Schleifkopf 4
mit einer Schleifscheibe von erforderlichem kleinen Durchmesser eingeführt werden
kann. Während bei der Ausführung nach Abb. I die auf der Schablone I2 geführte und
im Kopf 13 gelagerte Leitrolle 5 in einer zur Meridianebene 15 parallel gelegenen
Ebene 16 geführt wird, ist bei der Ausführung nach Abb. 3 die Leitrolle genau der
Form und dem Durchmesser der Schleifscheibe 7 entsprechend und in derselben Weise
wie diese gegen die Meridianebene geneigt.
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Sind die Durchmesser der Leitrolle und des formgebenden Kreises der
Werkzeugoberfläche gleich, liegen die Achsen beider Teile parallel und ist die Verbindung
zwischen. Werkzeug bzw. Schleifscheibe und Leitrolle und die Führung dieser Teile
derart, daß beide vollkommen gleichartige Bewegungen ausführen, so wird die Schablonenkurve
auf das Werkstück übertragen. Die Schleifscheibe 7 läßt sich als Zone einer Kugel
auffassen, deren Mittelpunkt m ist (Abb. 4). Es ist ohne weiteres klar, daß die
gleiche Wirkung der Formgebung auch durch eine andere Zone dieser Kugel erzielt
werden kann, deren jeweils arbeitende Werkzeugoberfläche in der Meridianebene geführt
wird,-denn die arbeitenden, sich überdeckenden Flächen beider Zonen gehören ein
und derselben Kugelfläche an, so daß es gleich ist, welche Zone umläuft und arbeitet.
Eine solche Kugelzone stellen nun die in Abb. 3 und 4 gezeichneten Schleifscheiben
7 dar, welche unter dem Winkel a zur Meridianebene geneigt sind und deren formgebender
Durchmesser d4 ist.
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Die Erzeugende des gewünschten Rotationskörpers muß genau der Schablone
entsprechen. Es läßt sich hierbei die Ausführung auch so treffen, daß das Werkzeug
bzw. dessen Achse 6 zur Meridianebene 15 geneigt ist, während die Leitrolle .in
einer zur Meridianebene I5 parallelen Ebene I6 läuft, wie es in Abb. 4 gezeigt .ist.
Dann sind die folgenden Beziehungen zu beachten.
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Es sei R der Radius der gedachten Kugel und r der Radius des formgebenden
Kreises der Werkzeugoberfläche, dann ist
oder
Der Durchmesser der Leitrolle I3 muß nun dem Durchmesser der gedachten Kugel d1
gleich und dementsprechend auch
sein. Bei der Maschine nach Abb. 5 und 6 stellt I den um die Achse 2 schwingbaren
Tragarm dar, an welchem der um die Achse 3 schwingeinstellbare Schleifkopf 4 sowie
die Leitrolle 5 angebracht ist. Die Leitralle 5 ist am Arm I3 gelagert und wird
an einer Schablone I2 geführt. Am Schleifkopf 4 ist auf der Achse 6 drehbar die
Schleifscheibe 7 gelagert. Die Achse 6 der Schleifscheibe 7 erhält ihren Antrieb
von einer durch den Motor 8 angetriebenen Welle 9. Der Schleifkopf 4 kann durch
seine schwingeinstellbare Lagerung am Tragarm i die tiefgewölbten Innenflächen des
um die Achse io rotierenden i i entsprechend Abb. 3 eindringen.