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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät für Schleifvertiefungen gemäß der Präambel von
Anspruch 1.
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Das
Gerät für Schleifvertiefungen,
auf das sich in der folgenden Beschreibung bezogen wird, ist eine
handbediente Maschine, die auch Auskerbmaschine genannt wird, die
daran angepaßt
ist, durch Schleifen in Enden von rohrförmigen Werkstücken Vertiefungen
anzubringen. Dieses Gerät,
wie aus US-A-5357714 bekannt, weist ein Paar Riemenscheiben auf,
die ein Schleifband tragen: eine der Riemenscheiben ist eine Antriebsriemenscheibe
für das
Schleifband, und die andere Riemenscheibe ist eine formgebende Riemenscheibe,
die mit dem Schleifband zusammenwirkt, um Vertiefungen zu formen.
Eine Zwinge zum Einspannen eines zu bearbeitenden Rohres befindet
sich nahe der formgebenden Riemenscheibe und ist gemäß einer
Bewegung zu der formgebenden Riemenscheibe hin und von dieser weg
beweglich, um zu erlauben, daß ein
Rohr, das durch die Zwinge eingespannt ist, geschliffen wird.
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Um
eine solche Bewegung zu erreichen, wurde in Geräten für Schleifvertiefungen aus dem Stand
der Technik die Zwinge zum Einspannen des Rohres auf einem Arbeitstisch
in solch einer Position bezüglich
der formgebenden Riemenscheibe rotierbar montiert, daß die Achse
der formgebenden Riemenscheibe und die Achse des zu bearbeitenden Rohres
in einer grundsätzlich
horizontalen Ebene, die durch dieselben Achsen definiert ist, einen
erwünschten
Winkel bilden. Gewöhnlich
kann der Winkel zwischen 90 und 30 Grad geändert werden. Der Arbeitstisch,
der grundsätzlich
durch ein Paar Schlitten gebildet wird, die auf zueinander orthogonalen Achsen
gleiten, weist eine Zuführungs bewegung
bezüglich
der formgebenden Riemenscheibe auf, die durch zwei orthogonale Bewegungen
erreicht wird und wird durch grundsätzlich manuelle Zuführungsmittel
entlang solcher orthogonalen Achsen gesteuert, von welchen eine
parallel zu der Achse der formgebenden Riemenscheibe ist.
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Diese
Zuführungsmittel
weisen prismatische Führungen
auf, die gewöhnlich
aus einem Paar paralleler zylindrischer Abschnitte gemacht sind,
die mit entsprechenden Durchgangslöchern zusammenwirken, die in
den Seiten des Arbeitstischs ausgeführt sind, und Teile in gegenseitig
orthogonaler Bewegung werden alle durch Räder, Schneckenschrauben, Zahnstangengetriebe
oder anderes bedient, die durch Handräder oder hebelbediente Glieder
gesteuert werden.
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In
jedem Fall ist die Bedienung entlang einer Richtung des einen Schlittens
im Arbeitstisch unabhängig
von der Bedienung des anderen Schlittens in der anderen Richtung,
die senkrecht zu der ersten Richtung ist. Daher kommt es vor, daß ein Bediener einen
Vertiefungsvorgang in einem rohrförmigen Werkstück durch
einfaches Annähern
des rohrförmigen
Werkstücks
an das Schleifband, gewöhnlich
an einer zentralen Position desselben bezüglich der Breite, durchführt. Natürlich wird
das Schleifband ungleichmäßig verschlissen
und seine Lebensdauer wird folglich reduziert.
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Nun
muß ein
Bediener, der darauf Acht gibt, die Lebensdauer eines Schleifbandes
zu verlängern, geschickt
handeln, so daß das
Schleifen einer Vertiefung über
die gesamte Breite des Bandes durchgeführt wird, während das Band auf den zwei
Riemenscheiben des Gerätes
endlos läuft.
Dies sollte eine größere Sorgfalt
des Bedieners erfordern.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben erwähnten Nachteile
zu überwinden.
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Insbesondere
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung zu erlauben, daß jedes
Werkstück
automatisch über
die gesamte Breite eines Schleifbandes bearbeitet wird, so daß der Verschleiß seiner
gesamten Oberfläche
gleichförmig
ist, was die Lebensdauer des Schleifbandes verlängern kann.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist, die Arbeit eines Bedieners an dem
Schleifgerät
zu verringern. Wobei der Bediener nur an einem einzigen Steuermittel
zur Durchführung
einer Einkerbung arbeiten muß.
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Dieses
Ziel wird durch die vorliegenden Erfindung durch die Merkmale von
Anspruch 1 gelöst.
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Als
Ergebnis der einzigen Bedienungssteuerung wird unter Verwendung
der gesamten Breite des Schleifbandes eine Vertiefung in das Ende
des rohrähnlichen
Werkstücks
geschliffen. Die Verteilung der Hitze, die erzeugt wird, wenn das
Werkstück
bearbeitet wird, erstreckt sich über
die gesamte Oberfläche
des Schleifbandes, und dieses Merkmal, gemeinsam mit der gleichförmigen Verwendung
des Schleifbandes, führt
zu seiner erhöhten
Lebensdauer.
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Vorteilhafterweise
erlaubt so ein Arbeiten, das an dem Ende eines rohrförmigen Werkstücks kraft
der kombinierten Bewegung einer Zuführung in Längsrichtung zu dem Schleifband
und einer querlaufenden Querbewegung bezüglich desselben Schleifbandes
durchgeführt
wird, einen hohen Gütegrad,
der an dem Werkstück
erreicht wird, da der Grat, der während des Bearbeitens er zeugt
wird, auch wegen der besseren Verteilung der Wärme auf das Schleifband als
vorher, sehr reduziert wird.
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Die
Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf zwei Ausführungsbeispiele
derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben:
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Arbeitstisches
gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie er in einem Gerät
für Schleifvertiefungen
verwendet wird, der nur partiell gezeigt ist;
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2 ist
eine Draufsicht des ersten Ausführungsbeispiels
eines Arbeitstisches wie in 1 gezeigt;
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3 ist
eine Frontansicht des ersten Ausführungsbeispiels eines Arbeitstisches
wie in 1 gezeigt;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Arbeitstisches gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie er in einem Gerät
für Schleifvertiefungen
verwendet wird, der nur teilweise gezeigt ist;
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5 ist
eine Draufsicht des zweiten Ausführungsbeispiels
eines Arbeitstisches;
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6 ist
eine Frontansicht in reduziertem Maßstab des zweiten Ausführungsbeispiels
eines Arbeitstisches wie er in 5 gezeigt
ist;
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7 ist
eine Ansicht von rechts in reduziertem Maßstab des zweiten Ausführungsbeispiels
eines Arbeitstisches wie er in 5 gezeigt
ist;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht eines abgewandelten zweiten Ausführungsbeispiels
eines Arbeitstisches;
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9 ist
eine Draufsicht des Arbeitstisches aus 8; und
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10 ist
eine fragmentarische Ansicht von unten des Längsschlittens des Arbeitstisches
aus 8.
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Zuerst
wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 ein
Gerät für Schleifvertiefungen
nur bezüglich
seiner formgebenden Riemenscheibe 1, die eine Achse x besitzt,
wobei auf der formgebenden Riemenscheibe ein Schleifband 2 läuft, und
einem Abschnitt des Rahmens 3 davon, der durch einen Lagerbock 4 (3)
getragen wird, gezeigt. Ein Arbeitstisch gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, der grundsätzlich als 6 bezeichnet
ist, wird durch einen abgesenkten Abschnitt 5 des Rahmens 3 getragen.
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Eine
Plattform 8 wird durch einen Stift 7 zu dem abgesenkten
Abschnitt 5 des Rahmens 3 geschwenkt, und ist
in eine U-Form mit gegenüberliegenden
vertikalen Wänden 9, 10 gebogen.
Die Plattform 8, die sich um den Stift 7 dreht,
kann in ihrer Winkelposition über
die Achse y senkrecht zu den vertikalen Wänden 9, 10 bezüglich der
Längsrichtung der
Bewegung des Schleifbandes 2, die durch den Pfeil N in 2 angezeigt
ist, eingestellt werden, das heißt bezüglich der Achse x der formgebenden
Riemenscheibe 1. Die Plattform 8 kann durch Einführung eines
Kontrollstiftes 11 in Durchgangslöcher, die in der drehbaren
Plattform 8 ausgeführt
sind und grundsätzlich
mit 12 bezeichnet sind, und in Durchgangslöcher 13,
die in dem Rahmen 3 ausgeführt sind, eingestellt werden.
Der Zweck der Einstellung der Plattform 8 wird nachfolgend
beschrieben.
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Zwei
zylindrische Gleitführungen 15 für einen
Schlitten 16 sind mit den vertikalen Wänden 9, 10 der
Plattform 8 über
Schrauben 14 verbunden. Wie gewöhnlich hat der Schlitten 16 entsprechende Durchgangslöcher 17,
die mit den zylindrischen Führungen 15 in
Eingriff gelangen. Auch eine Welle 18, die mit einem Handrad 19 versehen
ist, ist an den vertikalen Wänden 9, 10 der
Plattform 8 angeordnet. Das Handrad 19 ist das
manuelle Steuerbauteil der Bewegung des Schlittens 16 auf
den zylindrischen Führungen 15.
Die Verbindung zwischen der Welle 18 und dem Schlitten 16 ist
im folgenden nicht erklärt, da
sie herkömmlich
ist.
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Eine
Zwinge 20 für
ein Werkstück
ist auf dem Schlitten 16 drehbar montiert. Herkömmlicherweise weist
die Werkstückzwinge 20 eine
Basis 21 auf, die mit einem Schlitz 22 in der
Form eines Kreisbogens und einer Sicherungsschraube 23,
die daran angepaßt
ist, an dem Schlitten 16 befestigt zu werden, versehen
ist, um die Winkelposition der Werkstückzwinge 20 bezüglich der
Richtung N der Bewegung des Schleifbandes 2 einzustellen.
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Aus
dem Vorhergehenden ist verständlich, daß, anders
als im Stand der Technik, die manuelle Steuerung durch ein einziges
Antriebsbauteil, das heißt
dem Handrad 19, durchgeführt wird. Der Winkel α ist der
Winkel zwischen der Achse y, entlang welcher der Schlitten 16 senkrecht
zu den Wänden 9, 10 der
Plattform 8 gleitet, und der Achse x der formgebenden Riemenscheibe 1 (2).
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der Winkel α basierend
auf der Tiefe der Vertiefung, die an dem Ende des rohrförmigen Werkstücks durchzuführen ist,
unter der Berücksichtigung
gewählt,
daß um
einen gleichmäßigen Verschleiß des Schleifbandes 2 zu
erhalten, der Schleifvorgang über
die gesamte Breite L desselben Schleifbandes 2 durchgeführt werden
muß. Natürlich hängt die
Tiefe der Vertiefung im Gegenzug von dem Durchmesser D eines rohrförmigen Werkstücks (nicht
gezeigt) und von einer Neigung des letzten bezüglich des Schleifbandes ab.
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Es
sollte leicht verständlich
sein, daß für eine Vertiefung über den
gesamten Durchmesser D eines rohrförmigen Werkstücks, beispielsweise
eine Vertiefung, deren Achse senkrecht zu der Achse des rohrförmigen Werkstücks ist,
die Größe des Winkels α so gewählt werden
muß, daß die Gegenkathete
in einem rechtwinkligen Dreieck, das als andere Kathete die Breite
L des Schleifbandes 2 hat, die Größe D/2 hat. So ein Winkel α muß durch
den Kontrollstift 11, der konzentrisch in ein Loch 12 der
Plattform 8 und ein passendes Loch 13 des Rahmens 3 eingeführt ist,
eingestellt werden.
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In
dem oben erwähnten
Beispiel einer Vertiefung, deren Achse senkrecht zu der Achse des
rohrförmigen
Werkstücks
ist, muß die
Werkstückzwinge 20 mit
so einer Neigung gehalten werden, daß die Achse des rohrförmigen Werkstücks mit
der Richtung des Pfeils N der Bewegung des Schleifbandes 2 übereinstimmt,
das heißt,
sie ist senkrecht zu der Achse x der formgebenden Riemenscheibe 1.
Im Gegensatz muß man,
wenn man eine Vertiefung durchführen
will, deren Achse um einen eingestellten Winkel zu der Achse des
rohrförmigen
Werkstücks
geneigt ist, die Werkstückzwinge 20 um
denselben eingestellten Winkel durch den Schlitz 22 und
die Sicherungsschraube 23 neigen.
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Jetzt
wird unter Bezugnahme auf 4, in der
gleiche oder ähnliche
Nummern zur Bezeichnung der gleichen Teile oder jenen ähnliche,
die unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben
wurden, verwendet werden, ein Gerät für Schleifvertiefungen nur bezüglich seiner
formgebenden Riemenscheibe 1, die eine Achse x hat, wobei
auf der formgebenden Riemenscheibe ein Schleifband 2 läuft, und
einem Abschnitt des Rahmens 3 desselben beschrieben. Ein
Arbeitstisch 60 gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird durch einen abgesenkten Abschnitt 5 des
Rahmens 3 getragen.
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Der
Arbeitstisch 60 wird, losgelöst von dem Gerät wie in
den 5 bis 7, die eine Draufsicht bzw.
vertikale Seitenansichten desselben sind, dargestellt.
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Der
Arbeitstisch 60 weist eine Plattform 80 auf, die
auf dem abgesenkten Abschnitt 5 des Rahmens 3 über Schrauben 81 (4)
befestigt ist. Die befestigte Plattform 80 hat gegenüberliegende
vertikale Wände 90, 100.
Zwei zylindrische Gleitführungen 150 für einen
querlaufenden Schlitten 160, der sich parallel zu der Achse
x der formgebenden Riemenscheibe 1 vorwärtsbewegt, sind an den gegenüberliegenden
vertikalen Wänden 90, 100 über Schrauben 140 befestigt.
Unter der befestigten Plattform 80 ist eine Bedienungsvorrichtung
von bekannter Hebelart, die grundsätzlich mit 190 bezeichnet wird,
angeordnet, die das manuelle Steuerbauteil der Bewegung des querlaufenden
Schlittens 160 auf den zylindrischen Führungen 150 bildet.
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Eine
bewegliche Plattform 181 ist mit dem querlaufenden Schlitten 160 verbunden.
Auf der beweglichen Plattform 181 gibt es zylindrische
Gleitführungen 151 für einen
längslaufenden
Schlitten 161, der einen annähernden Hub und einen wegbewegenden
Hub bezüglich
der formgebenden Riemenscheibe 1 ent lang einer Längsrichtung
N der Bewegung des Schleifbandes 2 aufweist. Eine Werkstückzwinge 20 ist
drehbar auf dem längslaufenden
Schlitten 161 montiert. Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
hat die Werkstückzwinge 20 eine
Basis 21, die mit einem Schlitz 22 in der Form
eines Kreisbogens und einer Sicherungsschraube 23 zu dem
längslaufenden Schlitten 161 versehen
ist, um die Winkelposition der Werkstückzwinge 20 bezüglich der
Richtung N der Bewegung des Schleifbandes 2 einzustellen.
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Ferner
ist der längslaufende
Schlitten 161 von einem geraden linearen Kamm 30 eingeschränkt, der
in seinem Winkel koplanar zu den parallelen Gleitebenen des querlaufenden
und des längslaufenden
Schlittens 160, 161 geschwenkt werden kann.
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Der
schwenkbare gerade lineare Kamm 30 wird durch einen Kanal 31 gebildet,
der um rechte Winkel auf der befestigten Plattform 80 des
Arbeitstisches 60 über
einen Rotationsstift 32 (4) geschwenkt
wird. Wie in 5 gezeigt ist, weist der Kanal 31 exzentrisch
einen Einstellungsstift 33 auf, der in einen kreisbogenförmigen Schlitz 34 der
befestigten Plattform 80 aufgenommen wird, um in der gewünschten
Position durch einen Verblock-Hebel 39 verblockt zu werden.
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Wie
in 4 gezeigt ist, ist das Eingriffsglied des linearen
Kamms 30 eine Gleitrolle 35 in dem Kanal 31.
Die Gleitrolle 35 ist durch eine Schraube 36 und
einen Arm 37 mit dem längslaufenden
Schlitten 161 verbunden. Der Arm 37 ist vorzugsweise
durch einen Durchgangsschlitz 38 leichter gemacht, um der Rolle 35 zu
erlauben, in so einer Art befestigt zu werden, daß der lineare
Kamm 30 ohne Widerstand über den gesamten Schlitz 34 eingestellt
werden kann.
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Die
Bedienung des zweiten Ausführungsbeispiels
des Arbeitstisches ist ähnlich
zu jener des ersten Ausführungsbeispiels,
das unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben
wurde.
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In
diesem zweiten Ausführungsbeispiel
ist der Winkel α der
Winkel zwischen der Gleitachse y in dem linearen Kamm 30 und
der Achse x der formgebenden Riemenscheibe 1. Der Winkel α wird analog dem
ersten Ausführungsbeispiel
gewählt.
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Beim
Schleifen einer Vertiefung in ein rohrförmiges Werkstück ist es,
wenn einmal der lineare Kamm 30 gemäß dem erwünschten Winkel, der für den zu
bearbeitenden Durchmesser relevant ist, eingestellt ist, genug,
das einzelne Hebelantriebsbauteil 190 zu bedienen, um den
querlaufenden Schlitten 160 über die gesamte Breite des
Schleifbandes 2 zu versetzen. In derselben Zeit bewegt
sich der längslaufende
Schlitten 161 kraft des linearen Kamms 30 vorwärts gegen
die formgebende Riemenscheibe 1, um das erwünschte Schleifen
durchzuführen.
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Unter
Bezugnahme auf die 8 bis 10 wird
ein abgewandeltes zweites Ausführungsbeispiel des
Arbeitstisches gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt. Dieses abgewandelte Ausführungsbeispiel wurde insbesondere
entwickelt, um Werkstücke mit
großem
Durchmesser zu bearbeiten, in welchen die Größe der Längszuführung der Werkstückzwinge groß ist, da
diese Größe die Ausmaße des Radius desselben
Werkstücks
erreichen kann.
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In
den 8 bis 10 sind gleiche oder ähnliche
Referenzzeichen verwendet, um gleiche Teile oder jenen ähnliche
in 4 bis 7 zu bezeichnen.
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Als
Ergebnis der großen
Längszuführung des
Arbeitstisches muß ein
schwenkender gerader linearer Kamm 300 auf einer Plattform 800 so
eingestellt werden, daß ein
Winkel β der
Neigung zwischen der Achse des linearen Kamms 300 und der
Richtung der längsweisen
Zuführung.
Für diesen
Zweck wird ein zweiter kreisbogenförmiger Schlitz verwendet, der
mit 134 bezeichnet ist. Dieser Schlitz 134 arbeitet wie
der Schlitz 34 der befestigten Plattform 80 und wird
dann nicht weiter beschrieben.
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In
diesem abgewandelten zweiten Ausführungsbeispiel ist die Hebelbedienungsvorrichtung
zur manuellen Steuerung der Vorwärtsbewegung
des querlaufenden Schlittens 160 auf den zylindrischen Führungen 150,
der unter der Plattform 80 angeordnet ist, entweder nicht
komfortabel benutzbar oder kann wegen der großen gegenwirkenden Kraft, die durch
das Gleiten auf dem Kamm, der im wesentlichen orthogonal zu der
Bedienung des querlaufenden Schlittens ist, nicht benutzt werden.
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Aus
diesem Grund ist es passend, die Steuerung der Zuführung der
Arbeitsstückzwinge
direkt auf ihrem Schlitten durchzuführen, der mit einem Längsquerlauf
versehen ist, das heißt,
durch Handeln, im wesentlichen direkt in derselben Richtung der
Gleitrolle 35 in dem Kanal 31 des linearen Kamms 30.
Die Gleitrolle 35 ist mit dem längslaufenden Schlitten 161 über eine
Schraube 36 und einen Arm 370 verbunden. Der Arm 370 ist
vorzugsweise mit einem offenen Schlitz 380 versehen, so
daß die Rolle 35 leichter
zu befestigen ist.
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In
diesem abgewandelten zweiten Ausführungsbeispiel wird der längslaufende
Schlitten 161 direkt durch einen Hilfshebel 191 bedient,
wie in 10 gezeigt ist, die eine Ansicht
von unten ist, die von der beweglichen Plattform 181 des
längslaufenden
Schlittens 161 aus gemacht ist. Der Hilfshebel 191 wird
nahe einer Frontecke 182 der beweglichen Plattform 181 gegenüber der
Bedienungsseite des längslaufenden
Schlittens 161 entfernbar geschwenkt. Geeigneterweise ist
der längslaufende Schlitten 161 an
dem Boden mit einem Stift 183 versehen, der dazu bestimmt
ist, in einen offen geformten Schlitz 184 einzugreifen,
der in der Mitte in dem Hilfshebel 191 ausgebildet ist.
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In
der Bedienung wird, wenn einmal der Hebel 190 ausgehängt ist,
wenn der Hilfshebel 191 über seinen Griff 185 gemäß einem
Pfeil mit Doppelspitzen F bedient wird, bis in seine Position 191' (gezeigt durch
eine gepunktete Linie) bewegt wurde, der längslaufende Schlitten 161 nach
vorne zu 161' bewegt,
wobei er kraft des Eingriffs in den linearen Kamm 300 auch
quer auf dem querlaufenden Schlitten 160 versetzt wird,
und die Zwinge 20 wird zu 20' gebracht.
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Die
Erfindung kann abgewandelt werden, ohne aus dem Umfang der Ansprüche zu fallen.
Beispielsweise wurde in den beschriebenen Ausführungsbeispielen die Bedienungssteuerung
als ein Handrad oder ein Hebel beschrieben. Natürlich können diese manuellen Steuerungen
Stellmotor-gesteuert oder herkömmlich
angetrieben werden, beispielsweise durch eine pneumatische Schaltung.