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1YIaschine zum Schleifen der zylindrischen Innenflächen sowohl als
der Außenflächen hohler Drehkörper Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Maschine
zum Schleifen der zylindrischen Innenfläche sowohl als der Außenfläche hohler Drehkörper
mittels je einer umlaufenden Schleifscheibe in einem Arbeitsgange.
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Die Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß (zum spitzenlosen Schleifen
der Werkstücke an ihren beiden Flächen) die Werkstücke zuerst in bekannter Weise
zwischen zwei zylindrischen Schleif- und Führungsscheiben auf der zweckmäßig schrägen
Unterlage unter allmählichem Annähern beider auf genaues Außenmaß geschliffen werden,
worauf nach Ausschaltung dieses Spanvorschubes ein seitlich eingeführter Schleifzylinder,
ebenfalls in allmählicher, zweckmäßig selbsttätiger Annäherung, das Werkstück ohne
Veränderung seiner Achsenlage auf genaues Innenmaß schleift. Auf diese Weise erzielt
man mittels einer einzigen Maschine ein sehr rasches und genaues Bearbeiten beider
Zylinderflächen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
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Abb. i ist ein Aufriß einer Maschine nach der Erfindung, Abb. a ein
Grundriß der Abb. i, Abb. 3, 4, 5 Teilschnitte nach Linie 3-3 bzw. 4-4 und 5-5 der
Abb. a, Abb. 6 ein Teilschnitt nach Linie 6-6 der Abb. 4, Abb. 7, 8, 9 Darstellungen
der verschiedenen Stufen des neuen Schleifprozesses, Abb. 1o ein Schnitt durch den
Auswerferantrieb, Abb. i i eine Teildarstellung der Abrichtvorrichtung für die Innenschleifscheibe.
Allgemein gesprochen, besteht das neue Verfahren darin, daß man das Werkstück, Büchse
o. dgl. am Umfange frei schwebend auflagert und die äußere und innere @Oberfläche
zur Herstellung der -vorgeschriebenen Durchmesser bearbeitet, während die Lage und
Drehgeschwindigkeit des Werkstückes relativ zu den Schleifscheiben geregelt wird.
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Das Verfahren hat es ferner mit dem gleichzeitigen oder aufeinanderfolgenden
Schleifen oder Fertigbearbeiten der Innenfläche des Werkstückes, während es in der
Schwebelage gehalten wird, zu tun und mit der Benutzung der Hilfsmittel zum Festlegen
der Lage und Drehung des Werkstückes beim Außenschliff o3s Hilfsmittel zum Stützen
des Werkstückes für den Innenschliff und Bestimmen der durch den Innenschliff erzeugten
Wandstärke.
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Auf dem Bett A einer spitzenlosen Schleifmaschine ist der Kopf B angebracht,
der die
drehbare Schleifscheibe C stützt. Diese wird in üblicher
Art von dem bei D angebrachten Motor im Uhrzeigersiaine so getrieben, ,daß ihre
Oberfläche an der Innenseite abwärts nach dem Bette zu läuft, und zwar mit Schleifgeschwindigkeit
von z. B. etwa 15oo m j e Minute.
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Das Bett hat Führungen 15 für den Schlitten 16. Dieser trägt am Ende
eine Stütze 17 mit der oben abgeschrägten Werkstückauflageschiene i 8, die am Umfange
ein Werkstück 8o erfaßt und stützt. Der Schlitten hat ferner eine Rahmeneinheit
2o, in der die Spindel 21 der Reguiliierschembe 22 gelagert ist. Diese Spindel,
sjteht hier unter einem Winkel zur Waagerechten, damit die Regulierscheibe eine
Vorschubkomponente auf das Werkstück ausübt, das dadurch in Eingriff mit dem Anschlag
23 des Auswerfers 24 gedrängt wird, der an die Werkstückstütze 17 angelenkt ist.
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Der Regudierscheibenrahmen 2o trägt ferner den Antriehsmotor 24o,
der durch Schneckengetriebe 25 o. dgl. Untersetzunggetriebe die Regulierscheibe
22 im Uhrzeigersinne @dreht. Daher bewegt sich der innere, das Werkstück erfassende
Teil der Regulierscheibe relativ zum Werkstückträger aufwärts zum Eingriff mit der
Seite des Werkstückes, die der von der Schleifscheibe C erfaßten Seite gegenüberliegt.
Die Regulierscheibe läuft langsam, z. B. mit etwa 12 m je Minute, erfaßt mit Reibungseingriff
das Werkstück und regelt seine Drehung.
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Die Maschine soll hier nach dem Einschubverfahren arbeiten, bei dem
das Verkleinern des Außendurchmessers des Werkstückes durch ein Verengen des Abstandes
zwischen Schleif- und Regulierscheibe erzielt wird, der dann wieder zwecks Entfernens
eines fertigen Werkstückes und Einführens eines neuen vergrößert wird. Diese Bewegungen
sollten selbsttätig geschehen. Hierzu ist an der Stütze 26 am Bett A, das Gehäuse
27 mit dem Antriebsmotor 28 befestigt. Dieser dreht durch Schneckengetrebe.29 die
Welle 3o, die am einen Ende eine Steuerkurve 31 und am anderen Ende das Kegelritze132
trägt sowie durch die Stirnfurche 33 des Kurvenkörpers 31 mit Fühlstift 34 zusammenwirkt,
um Hebel 35 zu schwingen, der durch Lenker 36 mit Gleitblock 37 verbunden ist, in
dem die Stellschraube 38 gelenkig angebracht ist. Diese Schraube hat am einen Ende
ein Handrad 39 o. dgl, und ist am anderen Ende 40 in den Schlitten 16 geschraubt.
Drehung der Schraube 38 stellt die Lage des Schlittens 16. nach innen und außen
relativ zum Gleitblock 37" ein, während die Wirkung des Motors und der Kurve 33
den Hebel schwingt und' eine- selbsttätige Hinundherverschiebung oder Schwingung
des Schlittens mit bestimmter Amplitude in einer Bahn bewirkt, deren innere Grenze
durch Schraube 38 eingestellt wird. Diese Einstellung macht z. B. die Maschine für
verschiedene Werkstückdurchmesser geeignet oder dient zum Ausgleich von Abnutzung
oder Verringerung im Durchmesser der Regulierscheibe.
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Bei diesem Schleifen bestimmt die Regulierscheibe die Einwärtsb iewegung
des Werkstückes relativ zur Schleifscheibe und ist dann dafür maßgebend, daß der
Fertigdurclunesser des Werkstückes der Weite der Kehle zwischen Schleif- und Regulierscheibe
an ihrem Berührungspunkt m6.t dein Werkstück entspricht. Da die Schleifscheibe allen
diese Weite überschreitenden Werkstoff wegschleift, so kann ran die Regülllerscheibie
zutreffend als den maßgebenden Faktor für Lage und Durchmesser des Werkstückes bezeichnen.
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Der Regulierscheibenschlitten ragt hier über die volle Tiefe des Bettes
von vorn nach, hinten, und der Steuermechanismus ist relativ zur Regulierscheibeneinheit
;selbst viersetzt.
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Der hintere Teil des Schlittens 16 hat Längsführungen 40' für den
Hilfsschlitten 41. Dieser hat rechtwinklig zu den Führungen 40' Führungen. 42 für
den Innenschleifschlitterl 43, in welchem die Lager 44 der Innenschleifspinde145
sitzen, welche die lange Schleifscheibe 46 von geringem Durchmesser für den Innenschliff
trägt. Der Schlitten trägt auch den rasch ,laufenden Motor 47, der z. B. durch Riemen
48 mit Scheibe 49 auf Welle 45 direkt verbunden -ist, so daß die Innenschleifscheibe
zufriedenstellend mit richtiger Schleifgeschwindigkeit getrieben werdenkann.
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Diese Welle wird entgegen dem Uhrzeiger gedreht, so daß der Eingriff
der Arbeitsfläche dieser Schleifscheibe mit der Innenfläche des Werkstückes in Richtung
der Bewegung der Werkstückoberfläche geschieht entsprechend denn. Angriff der Außenschleifscheibe
und Regulierscheibe außen am Werkstück.
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Damit sowohl die Außen- wie die Innenfläche des Werkstückes richtig
geschliffen wird, ruß eine Relativbewegung zwischen der Außenschleifschelbe und
der @dIe Werkstückslage bestimmenden Regulierscheibe sowie eine Relativbewegung
zwischen der Innenschleifscheibe und der die Werkstückslage bestimmenden Regulierscheibe
vorhanden sein, so daß die Wand schließlich die richtige Stärke erhält und inne
reund äußere _Oberfläche konzentrisch ausfallen. Diese Relativbewegung zwischen
Schleif- und Regulierscheibe wird vorzugsweise durch einen Kurvenmechanismus bewirkt,
der der Regulierscheibe. eine ein- und auswärts gerichtete Beweä ng erteilt. Damit
diese Bewegung nicht
an sich die relativen Lagen der Innenschleifscheibe
und der Regulierscheibe allein bestimmt, ist der Innenschleifsch:eibenschlitten
auf dem Regulierschleifschewbenschlitten gelagert und daher mit ihm beweglich. Um
das Arbeitsstück und die Innenschlleifscheibe unter diesen Umstränden in Arbkeitsbeziehtung
zu bringen, muß die Innenschleifscheibe relativ zur Regulierscheibe verschoben werden.
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Kraft, um selbsttätig die nötig°_ Bewegung dem Innenschleifscheibenmechanismus
in zeitlicher Abstimmung zur Bewegung der Regulierscheibe zu erteilen, wird durch
das Kegelritzel 32 auf Welle 30 geliefert. Das Kitzel kämmt mit einem Kitzel
5o an der Teleskopwelle 51, an deren vorderem Ende das Kegelrad 52 mit Rad 53 auf
Welle 5.4 kämmt. Diese trägt eine Kurve 55 mit einer Bahn 56 zur Aufnahme des Fühlstiftes
57 am Schwinghebel 58, der bei 59 an Ansätze 6o am Regulierscheibenschlitten 16
angelenkt und durch das Lenkerwerk 6 1 mit dem Gleitblock 62 gekuppelt ist.
In diesem- ist gelenkig der Schaft der Stellschraube 63 beweglich, die im Führungslager
64 längsverschie!bibar ist und am Vorderende in die Gewindepfanne 65 des
Schlittens :1 i greift. Die Ausbildung gleicht im allgemeinen dem schon beschriebenen
Mechanismus zum Verschieben des Schlittens 16. Die beiden Kurvensteuerungen für
die beiden Schlitten empfangen Kraft vom Motor 27 durch feste Getriebezüge, so daß
ihre Wirkung richtig synchronisiert ist. Die Kurvenführungen der beiden Steuerkurven
33 und 56 können so bemessen sein, daß sie den Schlitten jede irgend gewünschte
Relativbewegung geben.
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Beim Einschubschleirfen, gleichviel ob Außen- oder Innenschliff, wird
vorzugsweise eine relative Hinundherb.ewegung zwischen Werkstück und Schleifscheibe
verwendet, um das Entstehen von Kratzern, Riefen o. dgl. zu verhüten und die Abnutzung
gleichförmig -in der Schleifscheibe zu verteilen, so daß das Produkt gleichförmig
wird. Ab:b@. 5 zeigt einen Mechanismus hierfür. Die Innenschl'eifspindel 45 trägt
ein -Rad 66, das mit dem losen Rade 67 durch ein Doppeldifferentalzahnrad 68 gekuppelt
ist, das eine langsame Drehung des Rades 67 relativ zur Welle 45 bewirkt. Dieses
Rad wird gewöhnlich gegen Längsbewegung zwischen der Anschlagsrippe 68' am Spindelgehäuse
69 und der lösbaren Sperrscheibe 70 festgehalten, die in und außer Klemmlage
durch den Steuergriff 7 i bewegt wird.
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Die Nabe des Rades 67 trägt einen Stift oder eine Rolle 72, die im
Kurvenschlitz 73 der eingeschlossenen Nabe 74 des Rades 66 gleitet. Diese wird an
L,ängsbeweguing an der Schleifspindel 49 durch Eingriff am einen Ende mit einer
Schulter der Spindel und am anderen Ende mit dem Spurlager 7 5 gehindert.
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Bei der Drehung der Spindel 49 treibt das Rad 66 das Rad 68 und bewirkt
wegen des Unterschiedes der Zähnezahl leine Drehung des Rades 67 mit etwas anderer
Geschwilndigkeit. Bei Sperrlage des Griffes 7 z (Abb. 5) wird das Rad
67 -gegen Atialbewegung festgehalten. Daher häuft der Stift 72 allmählich
in der Umfangsrichtung in der Nut 73 herum und bewirkt :eine relative Verschiebung
der Spindel 45 und ihrer Scheibe, so daß diese beim Schleifen hin und her verschoben
wird. Soll diese Bewegung unterbleiben, z. B. beim Abrichten, so wird Griff
71 nach rechts geschwungen und Klemmscheibe 70 dadurch ausgelöst.
Die Teile drehen sich weiter, abier Rad 67 gleitet dann hin und her an der Nabe
74 unter dem Einfluß der Kurve ohne Verschiebung der Spindel. Gewünschtenfalls kann
die Klemmuttereinrichtung 76, die in Eingriff mit dem Spurlager 75 bewegbar ist,
benutzt werden, um die Spindel zwangsweise gegen Verschiebung zu sichern.
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Das Abrichten der Innenschleifscheibe kann z. B. durch eine Abrichtvorrichtung
77 geschehen, die vom Reguhersicheibieng"use getragen- wird und durch Griff 78 einstellbar
ist. Bei dieser Arbeit wird Schlitten 43 an seiner Führung 4.2 z. B. durch Schraube
78' und Handrad 79 hin und her bewegt.
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Das Arbeitsspiel erläutern Abb. 7, 8, 9. Zum Einführen des Werkstückes
i:n. die Maschine wird die Regulierscheibe 22 von der Schleifscheibe C zurückgezogen.
Die Innenschleifscheibie 46 ist mit der Regulierscheibe relativ zur Schleifscheibe
zurückgezogen und ist außerdem von der Reguliersch eibe durch ihre Steuerkurve so
zurückgezogen, daß sie wesentlich auf Mitte oder in der Achse der Büchse oder des
sonstigen Werkstückes 8o steht (Abb, 7).
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Da das Werkstück bestimmten Außendurchmesser haben muß und es wesentlich
ist, daßa die innere Oberfläche. konzentrisch mit der äußeren zwecks gleichförmiger
Wandstärke ist, so wird vorzugsweise zunächst das Schleifen der Außenfläche wesentlich
fertig vollzogen. Dies geschieht durch Verengung der Schleifkehle, z. B. durch Verschiebung
des Hauptregulierscheibeüschlittens auf die Schleifscheibe zu. Dies bringt das Werkstück
in richtigen Eingriff mit der Schleifscheibe C (Abh. 8). Die Kurvennut 5 6 hat an
diesem Punkte einen konzentrischen Teil, so daßkeine Veränderung im relativen Abstand@e
der Innenschleifscheibe ,i6 und der ReguRerscheibe 22 eintritt. Die Innenschleifscheibe
bleibt unwirksam, bis der Hauptteil des Abschliffes an der Außenfläche des Werkstückes
8o
beendet ist. An diesem Punkte wird die Kurvennut 5 6 wirksam, um die Innens-chleifscheibe
.16 in Eingriff mit der Innenwand des Werkstückes gegenüber der Reguliierscheibe
zu verschieben, worauf die Innenschleifscheib:e wirksam wird, um die Wand des umlaufenden
Werkstückes auf gleichförmige Dicke zu schleifen, die durch dien letzten Abstand
zwischen den benachbarten Teilen der Scheiben 4.6 und 22 bestimmt wird.
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Da das Werkstück zunächst außen auf wesentlich richtigen Durchmesser
und zylindrische Form geschliffen wurde, so bestimmt diese ;äußere Zylinderfläche,
denen Lage durch die Regulierscheibe beherrscht wird, nun die Lage des Werkstückes
relativ zur Innenschleifscheibe. Wenn der Abstand zwischen den Scheiben 22 und ,16
eingestellt wird; so wird das Werkstück richtig konzentrisch geschliffen. Die ganze
Arbeit erfordert nur eine einzige Hantierung und keine Einspannung oder sonstige
Zwangsaufnahme des Werkstückes für den Innenschliff.
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Nach beendetem Schleif en werden di;e Scheiben aus der Lage nach Abb.
9 in die Anfangslage nach Abb. 7 verschoben, worauf das fertige Werkstück entfernt
und ein neues eingeführt werden kann.
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Zum leichteren Entfernen des fertigen Werkstückes kann der Auswerfer
24 benutzt werden, der in Auswerflage durch Feder 81 gedrängt wird und mit einem
Ansatz 82 gegen Zähne 83 des Steuerschaltrades 84 anliegt, das von Stange 85 getragen
wird, die in Lagern 86 an der Werkstückauflagestütze 17 ruht. Am Vorderende der
Stange 85 ist ein Schaltrad 87 (Abb. io), in das eine Klinke 88 eines Zahnrades.
89 greift, das mit einer Zahnstange 9o am Bett A kämmt. Die Zähne 83 haben abgeflachte
Ruhemeile 84:', gegen die gewöhnlich der Ansatz 82 anliegt, wodurch der Auswerfer
in zurückgezogener Lage gehalten wird.
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Wenn der Regulierscheibenschlitten sich nach außen bewegt, so wird
das Rad 89 durch. seinen Eingriff mit der ortsfesten. Zahnstange 9o gedreht Diese
Drehung wird durch die Klinke und das Schaltrad auf Stange 85 übertragen, so daß,
wenn die Schleifkehle geöffnet wird, Ansatz 82 von seinem stützenden Zahne abschnappt,
so daß Feder 81 den Auswerfereinwärts . verschleblen kann. Bei weiterer Drehung
bringt dar nächste Zahn 83 den Auswerfer in die äußere Lage zurück, so da.ß ein
neues Werkstück eingeführt werden kann. Beie der Rüekbewegong oder Einwärtsbewegung
des Regulicrscheibenschhttens wird Rad 89 entgegengesetzt gedreht, und die Klinke
88 kehrt leer über das Schaltrad 87 zurück, so daß der Auswerfer in zurückgezogener
Lage bleibt, bis die Kehle erneut geöffnet ward.
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Damit das Werkstück nach dem Einführen in die Schleifkehle stetig
gehalten; wird und dann befriedigend, am Plauz gehalten wird, kann eine obere Anlagerolle
9o' das Werkstück erfassen, die von einem, an das Gehäuse B der Schleifscheibe angelenkten
Arm 9 r getragen wird. Dier Arne wird durch Feder 92 belastet, so daß Rolle 9o ,einen
ausreichenden Druck zum Festhalten gegen das Werkstück ausübt und es gegen die ReguUarscheibe
und das Werkstückaufiagar drängt sowie es von beiden Schleifscheiben abhält.
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Durch dieses Verfahren werden dve Werkstücke gleichzeitig an der inneren
und äußeren Fläche geschliffen, während sie zwischen. Organen, die eine Schleifarbeit
daran vollziehen, und Organen zum Regeln der Drehgeschwindigkeit der Werkstücke
schweben.
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Die neue Maschine hat Hilfsmittel, um ein Werkstück schwebend abzustützen
und seine Außenfläche gegen ein Schleiforgan zu drängen, das den Außendurchmesser
stuf gewünschtes Maß verringert,. und die Maschine hat außerdem Hilfsmittel, um
den Innendurchmesser unter Herstellung einer gleichförmigen Wandstärke richtig zu
ver-. ` größern.