DE616643C - Spitzenlose Schleifmaschine - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß das sogenannte spitzenlose Schleifen eine besonders genaue Bearbeitung von Drehkörpern ermöglicht. Dabei ist Vorbedingung dieser Bearbeitungsweise, daß sich die Lage der Achse des Werkstücks innerhalb gewisser Grenzen während der Bearbeitung verändern kann. Diese Lagenveränderung der Werkstückachse verhinderte bei den verschiedenen bisher bekannten

ίο spitzenlasen Schleifverfahren die Anwendung des spitzenlosen Schleifens in denjenigen Fällen, in welchen an ein und demselben Werkstück zwei mit großer Genauigkeit konzentrische Bearbeitungeflächen zu schleifen waren.

Die vorliegende Erfindung behebt diese Nachteile durch die Kombination folgender Maßnahmen;
Als erste Maßnahme zur Bearbeitung der zweiten, konzentrisch zur ersten herzustellenden Fläche wird das Werkstück mit der ersten, in bekannter Weise beispielsweise durch spitzenloses Schleifen vorher bearbeiteten Fläche lose unter Innehaltung eines geringen Spieles auf ein Führungsglied aufgebracht. Ist diese erste Arbeitsfläche beispielsweise eine Bohrung, so wird das Werkstück mit dieser Bohrung über einen Bolzen geschoben, der als Führungisglied dient, öder ist die fertige Bearbeitungsfläche beispielsweise die Außenseite eines Zapfens, so wird dieser in eine Bohrung des Tragbolzens eingeführt.

In beiden Fällen muß jedoch zwischen dem Werkstück und dem tragenden Bolzen ein geringes Spiel, vorhanden sein. Es genügt, wenn dieses Spiel so· groß ist, daß das Werkstück sich eben leicht auf den Bolzen aufsetzen und wieder abnehmen läßt.

Als zweite Maßnahme muß dieser Bolzen ^₀ beweglich angeordnet sein, derart, daß das von ihm getragene Werkstück von der Führungsscheibe unter Mitführung des Bolzens auf die Schleifscheibe zu bewegt werden kann. Zu diesem Zweck wird der Bolzen zweckmäßig entweder durch das freie Ende eines Gelenkarmes oder durch einen Schlitten geführt.

Als dritte Maßnahme muß hinzukommen, daß dieser tragende Bolzen durch eine geeignete Vorrichtung, beispielsweise eine Feder, das Werkstück dauernd gegen die Führungsscheibe andrückt.

Im Gegensatz zu bisher bekanntgewordenen spitzenlosen Schleifmaschinen ist gemäß der Erfindung ein einziges nicht rotierendes

passives Führungsglied in Gestalt eines Bolzens vorgesehen, der auch zugleich den alleinigen Träger des Werkstückes bildet. Dadurch, daß erfindungsgemäß die in Bearbeitung befindliche Zylinderfläche ausschließlich mit rotierenden Teilen in Berührung kommt, während die bereits bearbeiteten Flächen des Werkstückes mit leichtem Spiel auf dem alleinigen Träger sitzen und um ihn rotieren ίο können, wird erreicht, daß die jeweilige Lage der Schleif- und Führungsscheibe stets automatisch eine Einstellung der Rotationsachse des Werkstückes zur Folge hat, die mit einer durch die bekannten Maßnahmen nicht erreichbare Präzision die richtige ist, so daß sich eine überraschend genaue Konzentrizität der Bearbeitungsflächen mit der auf dem Bolzen ruhenden, schon fertiggestellten Bearbeitungsfläche ergibt.

ao In den beiliegenden Zeichnungen stellt Fig. ι die Seitenansicht einer erfindungsgemäfien spitzenlosen Schleifmaschine dar; ein Werkstück ist auf dem Arbeitsbolzen zu Beginn des Schleifvorganges dargestellt. Fig. 2 gibt eine weitere Seitenansicht der Maschine, wobei das Werkstück am Ende des Schleifvorganges angelangt ist.

Fig. 3 stellt eine Aufsicht auf die Schleifund Einstellräder und das Werkstück dar, in den gleichen Stellungen wie bei Fig. 2.

Fig. 4 ist eine Einzelseitenansicht des drehbar gelagerten Werkstückträgers von der Führungsscheibe aus gesehen.

Fig. 5 ist .eine Einzelvorderansdcht, welche die Anschläge für den Handgriff zeigt, durch welchen das Einsteilrad gegen das' Schleifrad bzw. von demselben weg bewegt werden kann.

Fig. 6 ist eine Ansicht, ähnlich der Fig. 4,

mit einem hohlen Zapfen auf dem Werkstückträger zur Aufnahme der zuvor bearbeiteten zylindrischen Verlängerung des Werkstückes.

Fig. 7 stellt eine Ansicht ähnlich der Fig. 1

dar und Fig. 8 eine solche ähnlich den Fig. 4 und 6, aber mit schlittenförmigen Werkstückträgern.

Fig. 9 zeigt in Ansicht, ähnlich den Fig. 4, 6 und 8, und Fig. 10 in Aufsicht auf die Fig. 9 einen Werkstückträger in Schlittenform mit Einrichtungen, um denselben in Richtung der Achse des Bolzens auf dem Schlitten vor und zurück zu bewegen.

Fig. 11 ist eine Ansicht ähnlich den Fig. 4, 6, 8 und 9, jedoch in einem größeren Maßstabe gezeichnet.

Fig. 12 zeigt ebenso in einem größeren Maßstab eine Seitenansicht ähnlich der Fig. 1. Fig. 13 ist eine Ansicht von der rechten Seite auf Fig. 11 und stellt den Auslösemechanismus dar, mit welchem das Werkstück automatisch von seinem Bolzen abgezogen werden kann.

Fig. 14 gibt eine Teilansicht im Schnitt der Linie 14-14 der Fig. 11.

Die Figuren 15 bis 18 stellen zum besseren Verständnis der Erfindung schematisch einzelne Phasen des Bearbeitungsvorganges dar, wobei zu beachten ist, daß die tatsächlichen Verhältnisse, wie sich der Schleifvorgang als solcher im einzelnen abspielt, noch nicht einwandfrei erklärt sind.

Fig. 15 zeigt die Vorrichtung in dem Augenblick, in welchem das Werkstück u mit seiner bereits fertig (bearbeiteten Bohrung auf den Bolzen s aufgebracht ist. Das Spiel zwischen dem Werkstück u und de.m Bolzen s ist übertrieben groß dargestellt.

Der Bolzen ί ist an dem freien Ende des um den Gelenkpunkt g schwenkbaren Gelenkarmes / befestigt. Das Werkstück u befindet sich in gewissem Abstand¹ sowohl von der Schleifscheibe α wie von der Führungsscheibe c. Letztere kann mit dem Schlitten d auf die Schleifscheibe α zu bewegt werden.

Eine Feder / hält den Gelenkarm / in Richtung auf - die Führungsscheibe c, zunächst in entspanntem Zustand.

In Fig. 16 ist der Schlitten d mit der Führungsscheibe c so weit auf die Schleifscheibe a zu bewegt, daß die Führungsscheibe das Werkstück« berührt und dadurch dessen Lage auf dem Bolzens beeinflußt. Gleichzeitig versetzt die Führungsscheibe c durch ihre Umdrehung auch das Werkstück« in Rotation.

Bei weiterem Vorrücken des Schlittens d gegen die Schleifscheibe α wird mittels des Werkstücks u auch der Bolzen s auf die Schleif scheibe α zu bewegt und· dabei die Feder j zusammengedrückt, so daß sie im Augenblick der Berührung des Werkstücks u mit der Schleif scheibe a, wie Fdg. 17 zeigt, bereits einen gewissen Druck auf das Werkstück gegen die Führungsscheibe auszuüben vermag. In diesem Augenblick beginnt der Schleifvorgang. Während dieses Schleifvorganges kann das Werkstück innerhalb der durch das Spiel zwischen Werkstück und Bolzen gezogenen Grenze seine Lage unter Einfluß der verschiedenen, auf es einwirkenden Kräfte so verändern, daß ein spitzen- no loses Schleifen eintritt. Beispielsweise wird das Werkstück durch das Schleifrad auf dem Bolzen nach unten gedruckt.

Fig. 18 zeigt die Stellung im Augenblick der Beendigung des Schleif Vorganges. Der Gelenkarm f ist durch den Anschlag h an einer weiteren Bewegung in Richtung auf die Schleifscheibe zu behindert. Das Werkstück befindet sich in etwas angehobener Lage, derart, daß der Abstand zwischen den Umfangsflächen der Führungsscheibe und des Bolzens gleich der Wandstärke des Werkstückes ist.

In diesem Augenblick kann das Schleifrad nicht mehr wie bisher einen nach abwärts gerichteten Druck auf das Werkstück ausüben, da es an dem Werkstück vorbeigeht. Der Schlitten*/ wird durch den Anschlag 12 angehalten, welcher die Aufgabe hat, den Bolzen s von seinem weiteren Druck der Führungsscheibe c nach Beendigung des Schleifvorganges zu entlasten.

Zweckmäßigerweise liegt beim Schleifvorgang die Achse des Bolzens s oberhalb oder unterhalb der Ebene, welche durch die Lage der Achse von Schleifscheibe und Führungsscheibe bestimmt ist. Am vorteilhaftesten ist die dargestellte Lage der Bolzenachse oberhalb dieser Ebene.

In Fig. ι bis 5 bezeichnet α das Schleifrad, welches in passenden Lagerböcken auf dem Maschinenbett b gelagert ist. Die Führungsscheibe c ist auf einem Schlitten d montiert, welcher sich seinerseits auf dem darunterliegenden Schlitten e bewegt, der seinerseits auf dem Maschinenbett b hin und her gleitet. Die Konsole /, welche das Werkstück trägt, ist in dem Zapfen g auf dem Schlitten e gelagert. Einstellschrauben h und i dienen als Anschläge zur Begrenzung der Drehbewegungen der Konsole f. Eine Feder j drückt die Konsole / gegen die Führungsscheibe c, bis die Stellschraube i sich auf den Schlitten e auflegt.

Der Schlitten e ist auf dem Bett b durch Klemmschrauben k und der Schlitten d auf dem Schlitten e durch Klemmschrauben I feststellbar.

Der Schlitten d kann vor und zurück bewegt werden mittels der Schraubenspindel m, welche an den Speichen m' gedreht werden kann. Der Schlitten d kann außerdem durch eine Schwenkung des mit einer Muffe versehenen Handgriffes η bewegt werden, die sich als Mutter auf der Schraubenspindel m dreht. Soll der Handgriff η benutzt werden, so wird die Schraubenspindel m durch eine Klemmschraube r festgehalten, welche mittels des Handgriffes r' angezogen werden kann. Anschläge 0 und p begrenzen die Bewegung des Handgriffes n.

Auf der Konsole / ist ein Bolzen s angebracht, auf welchen jedes Werkstück mit geringem Spiel von einer Seite her aufgeschoben werden kann.

Je nach dem Durchmesser des zu bearbeitenden Werkstückes kann der Tragzapfen g auf jeden beliebigen Abstand von dem Schleifrad gebracht werden, indem der Schlitten d auf dem Schlitten e festgeklemmt und darauf die Schraubenspindel m gedreht wird. Nunmehr wird die Führungsscheibe c so eingestellt, daß sie die erforderliche Bewegungsmöglichkeit innerhalb .der für die Bearbeitung des Werkstückes erforderlichen Grenzen bekommt, indem der Schlitten e auf dem Bett b festgeklemmt und darauf nach Lösen der Klemmschraube I erneut die Schraubenspindel vti gedreht wird. Die Anschlagschrauben h und i werden so eingestellt, daß i eine Bewegung des Werkstückes frei von dem Schleifrad ermöglicht und Ii den fertigen Durchmesser des Werkstückes begrenzt.

Die Anschläge 0 und p werden ebenfalls eingestellt; 0 soll der Führungsscheibe gestatten, sich frei von dem Werkstück zu bewegen und p soll ihr so viel Bewegung auf die Schleifscheibe zu gestatten, daß die Stellschraube h in vorerwähnter- Weise den fertigen Durchmesser des Werkstückes begrenzen kann.

Die Klemmschrauben h und r werden nun angezogen und der Handgriff« gegen den Anschlag 0 angedrückt, worauf ein Werkstück u auf den Bolzen/ aufgeschoben werden kann. Darauf wird der Handgriff η gegen den Anschlag/) zu bewegt und dadurch die angetriebene Führungsscheibe in Berührung mit dem Werkstück gebracht.

Nach Beendigung des Schleifens wird der Handgriff η wiederum gegen den Anschlag ο gelegt, worauf die Feder / die Konsole f umlegt, so daß das Werkstück von der Schleifscheibe abrückt. Das Werkstück kann nunmehr leicht von Hand abgezogen und durch ein neues Stück ersetzt werden. Die fertiggestellte Buchse besitzt eine mit ihrer Bohrurig genau konzentrische Außenfläche, so daß ihre Wand überall gleichmäßig stark ist.

Die Einstellung der Maschine zum Ausgleich der Abnutzungen der Schleifscheibe oder der Führungsscheibe kann leicht mittels der Schraubenspindel m unter Anwendung der Klemmschrauben k und / in der bereits beschriebenen Weise erfolgen.

Der Teil des Bolzens, welcher das Werkstück trägt, kann auch drehbar gelagert werden.

In Fig. 6_; ist ein hohler Bolzen s in der Konsole f befestigt und die bearbeitete zylindrische Verlängerung u' jeden Werkstückes u wird in die Bohrung des Bolzens eingeführt. Der letztere ist so gelagert, daß die Achse des Werkstückes sich oberhalb der Ebene der Achsen der Schleif- und Führungsscheiben befindet. Die zylindrische Verlängerung u' läuft mit etwas Spiel in der Bohrung des Bolzens,

Der Werkstückträger kann, wie die Fig. 7 und 8 zeigen, auch in einem Schlitten / befestigt sein, welcher seinerseits auf dem Schlitten e vor und zurück bewegt werden kann. Die vorstehende Kante h des Schlittens e dient als Anschlag für den Schlitten /,

ebenso der Bolzen L Die Feder / drückt den Schlitten/ gegen die Führungsscheibec.

In Fällen, in welchen lange Werkstücke zu bearbeiten sind, kann gemäß Fig. 9 und 10 ein Hilfsschlitten /' zwischen dem Schlitten e und dem Schlitten / angebracht werden, ebenso eine Kurbel ν und eine damit zusammenarbeitende Stange«; zur Herbeiführung der hin und her gehenden Bewegung der Schlit-

ten /' und / in Richtung der Achse des Werkstückes 11 und des Bolzens s, auf dem es befestigt ist. Eine bewegliche Stütze χ für das freie Ende des Bolzens j kann an einer Verlängerung y des Schlittens / vorgesehen werden.

In den Fig. 11 bis 13 ist ein Arm 2 auf einem Zapfen 3 angeordnet zu dem Zweck, das Werkstück« von dem Bolzens abzustoßen, wenn der Schleifvorgang beendet ist.

Am Zapfen 3 ist ein Ansatz 4 befestigt, der mit dem oberen Ende eines im Punkte 6 gelagerten Hebels 5 zusammenarbeitet, dessen unteres Ende mit einem Zapfen 7 in Eingriff steht, welcher auf einer Spindel 8 befestigt

ist, die sich in dem Sockel e' bewegt, auf welchem das Konsol /, welches den Bolzen trägt, im Punkte g· drehbar gelagert ist. Eine Stütze χ für das freie Ende des Bolzens wird durch den Vierkant 9 auf der Spindel 8 eben-

falls außer Arbeitsstellung gebracht, wenn der Auswerfer 2 das Werkstück von dem Bolzen abstößt. Die Spindel ist mit dem Einsetzhebel η derart verbunden, daß der Auswerfer zum Abstoßen .des Werkstückes vom Zapfen in Tätigkeit gesetzt wird, wenn der Hebel die Führungsscheibe zurückzieht, nachdem das Werkstück auf die gewünschten Abmessungen fertig bearbeitet ist.

In den Fig. 11 und 12 ist dargestellt, wie das Teil 10 auf dem Werkstückträger/ durch die Mutter 11 befestigt ist, welche auch den Bolzen .y darauf hält. In diesem Teil 10 bewegt sich ein Knopf 12, welcher als Anschlag für eine an der Führungsscheibe 10 befestigte Fläche 13 dient. Der Knopf 12 ist zweckmäßig so eingestellt, daß, wenn der Anschlag ή in Fig. 14, der zur Begrenzung der Bewegung des Werkstückträgers / gegen die Schleifscheibe dient, in Tätigkeit getreten ist, das Teil 13 des Führungsscheibenkopfes sich gegen den Knopf 12 anlegt, so daß keine Drehbewegung mehr auf das Werkstück übertragen werden kann. Da gleichzeitig der Handgriff η gegen den Anschlag 0 (Fig. 1) anliegt, ist eine dreifache Kontrolle für die Beendigung des Schleifvorganges geschaffen, durch welche verhütet wird, daß, nachdem der Anschlag h in Tätigkeit getreten ist, noch irgendein Druck auf das Werkstück ausgeübt werden kann. Die Stütze e' ist in So diesem Beispiel verhältnismäßig schmal ausgebildet und hat ihren Platz zwischen dem Schlitten für die Führungsscheibe und dem Schleifscheibenkopf.

Selbstverständlich kann derselbe Arbeits-Vorgang auch dadurch erreicht werden, daß der Führungsscheibenkopf fest oder beweglich angeordnet und das Schleifrad auf einem Schlitten montiert wird, welcher gegen einen den Werkstückhalter tragenden Schlitten zugeführt werden kann, so daß sich die gleiche Arbeitsfolge abspielt. Der Werkstückträger bringt dank des auf ihm lastenden Druckes der Feder/ zuerst das Werkstück mit der Führungsscheibe in Verbindung. Nach Zurückdrücken dieser Feder ; kommt das Werkstück zur Zusammenarbeit mit dem Schleifrad, bis der Anschlag Λ den Arbeitsvorgang beendet.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Spitzenlose Schleifmaschine zum Schleifen außenliegender Zylinderflächen, bei der der Werkstückträger zwischen der Schleif- und der Führungsscheibe um eine zur Schleifscheibenachse parallele Achse schwingbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Werkstücken mit bereits fertiggestellten Zylinderflächen zur Erzielung einer dazu genau konzentrisehen Außenzylinderfläche der Werkstückträger (/) mit einem Bolzen (s) ausgerüstet ist, der zum alleinigen, das Werkstück (u) an der fertiggestellten Fläche erfassenden und ihm ein zum freien Umlaufen genügendes Spiel gebenden Träger für das Werkstück ausgebildet ist und der Träger durch Federkraft (/) das Werkstück giegien die Fntxnxxigsschdhe(c) drückt.

2. Spitzenlose Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Werkstückträgers durch zwei Anschläge Qi) und (i) begrenzt ist, 'die ihre Bewegungen gegenüber der Schleifscheibe und der Führungsscheibe beschränken, dergestalt, daß das Werkstück von beiden Scheiben frei ist, wenn die letztere zurückbewegt wird.

3. Spitzenlose Schleifmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich- no net, daß die Führungsscheibe auf einem Schlitten (d) befestigt ist, der auf einem zweiten, den Werkstückträger (/) tragenden Schlitten (e) ruht, und daß Mittel vorgesehen sind, um die Stellung der beiden Schlitten zu fixieren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen