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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hilfsbauteil zur
Verwendung in Verbindung mit einer Schleifmaschine und
insbesondere zum Schleifen der Innenbohrung, d.h. das Lumen der
hohlen Werkstücke, die auch einen äußeren kreisförmigen
Querschnitt aufweisen.
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Wie bekannt, ist es es beim Schleifen der kreisförmigen
Innenfläche eines solchen Werkstücks - das in den meisten Fällen
als Maschinenteil dient - nicht nur von höchster Bedeutung, dass
die maximale Genauigkeit beobachtet wird, sondern auch, dass die
innere Längsachse, d.h. die der Bohrung oder des Lumens und die
des äußeren Kreises zusammenfallen. Es ist daher üblich
geworden, auf verschiedene, aber in allen Fällen ziemlich
komplizierte Klemm- und Zentrierungsmittel zurückzugreifen, wenn
der Versuch gemacht wurde, die Innenfläche eines solchen
Werkstücks, an dem das äußere Schleifen bereits vorgenommen
wurde, zu schleifen. Natürlich mußte man für alle
Arbeitsvorgänge - das äußere und innere Schleifen - das
Werkstück getrennt zentrieren und einspannen, was die
Schwierigkeit beim Erhalten der notwendigen Arbeitsgenauigkeit
und Konzentrizität bedeutet.
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Des weiteren ist es für alle unterschiedlichen Systeme
gebräuchlich, das Werkstück auf der Drehnocke der
Schleifmaschine einzuspannen, wobei der Außendurchmesser jenes
Werkstücks bereits geschliffen wurde; dies wurde getan, um die
nötige Konzentrizität und den genauen Ablauf zwischen dem
Innenund Außendurchmesser sicherzustellen.
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Ein Werkstückhalter für Schleifmaschinen ist aus FR 1 142
202 bekannt. Der hierin offenbarte Werkstückhalter ist von nicht
zentrischer Bauart und spannt das Werkstück axial zwischen zwei
Flächen ein, die rechtwinkelig zur Drehachse angeordnet sind.
Eine der beiden Flächen wird mit einem drehbaren Ringelernent
bereitgestellt, das einen kegeligen, inneren Außenabschnitt
aufweist. Das drehbare Ringelement sitzt auf einer schwimmenden
Lagerung und wird durch das Werkstück zentriert. Eine Mehrzahl
von exzentrischen Spannmitteln, die sich parallel zur Drehachse
erstrecken, sind vom Mittelpunkt des Werkstückhalters
strahlenförmig beabstandet.
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Ein solcher Werkstückhalter ist jedoch sehr unhandlich und
bildet ein mit der Schleifmaschine verbundenes Teil. Zusätzlich
begrenzt der exzentrische Aufbau der Spannmittel den maximalen
Durchmesser des maschinell zu bearbeitenden Werkstücks. Außerdem
ist die schwimmende Lagerung kostspielig und bedarf einer
häufigen Wartung.
AUFGABENBEREICHE DER ERFINDUNG
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Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Hilfsspannvorrichtung bereitzustellen, die leicht gehandhabt und
leicht verwendet werden kann, ohne dass sich eine langwierige
und arbeitsintensive Anpassung an die meisten der bestehenden
Schleifmaschinen und Drehbänke als notwendig erweist.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine an der Innenschleifmaschine angebrachte Hilfsvorrichtung
bereitzustellen, die die Durchführung von Schleifvorgängen an
einem Werkstück des oben betreffenden Typs erlaubt, ohne dass es
für den inneren und äußeren Vorgang getrennt zentriert wird.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die
Schleifkosten zu verringern, indem das wiederholte Einklemmen
und Zentrieren beseitigt werden sowie die Verwendung einer
komplizierten und teueren Ausstattung dafür herabzusetzen.
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Diese Aufgaben werden durch ein Hilfsbauteil nach Anspruch
1 erfüllt. Die abhängigen Ansprüche betreffen die bevorzugten
Ausführungsformen der Erfindung.
TYP UND VORTEILE DER NEUEN VORRICHTUNG
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Das System und die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist ein
neues Konzept zum Einspannen, Steuern und Schleifen für
Innenschleifmaschinen, wobei das System es ermöglicht, das
Werkstück auf einer Innenschleifmaschine zwischen zwei
Totpunkten auf der Achse des Werkstücks einzuspannen und zu
steuern, wie aus Außenschleifvorgängen oder anderen maschinellen
Vorgängen bekannt und darin verwendet.
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Die Möglichkeit zum Einklemmen und Steuern des Werkstücks
zwischen seinen zwei Mittelpunkten auf der Achse des Werkstücks,
wie es in Außendurchmesservorgängen verwendet wird, ermöglicht
es, für alle Schleifvorgänge denselben Ausgangs- und Bezugspunkt
zu verwenden, und erzeugt oder sichert natürlich die höchste
Genauigkeit und erreicht den besten Ablauf zwischen dem
Außenund dem Innendurchmesser, was beim Feinschleifen sehr wichtig
ist.
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Es gibt dem Benutzer auch die Flexibilität in der
Vorgangsreihenfolge, da es nicht mehr wichtig ist, ob zunächst
der Innen- oder der Außendurchmesser bearbeitet wird.
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Der Vorteil bei der Verwendung der neuen Hilfsvorrichtung
liegt darin, dass sie die Verwendung desselben Ausgangs- und
Bezugspunktes für die zwei Schleifvorgänge erlaubt, wodurch
folglich eine Genauigkeit und ein Zusammenfallen der Mittelachse
der zwei den Außenrand und das Lumen des Werkstücks
beschreibenden Kreise erhalten wird.
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Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung der
Hilfsvorrichtung besteht darin, dass es einem Bediener
freisteht, zunächst die Außenfläche des Werkstücks und danach
die Innenwand der Bohrung zu behandeln oder umgekehrt.
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Noch ein weiterer Vorteil der Hilfsvorrichtung besteht
darin, dass die Betriebskosten wesentlich vermindert werden,
indem viele unterschiedliche spezielle und komplizierte Klemm-
Spannvorrichtungen und Zubehörteile ausgespart bleiben.
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Das neue System basiert auf einem "hohlen, kegelförmigen
Zentrierring", der verwendet wird, um das Werkstück an einem
Ende oder einer Seite und einem Totpunkt an dem anderen Ende
oder der anderen Seite des Werkstücks mit unterschiedlichen
Mitnehmerringen bzw. -fingern einzuspannen, um das Werkstück zu
steuern.
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Der "hohle, kegelförmige Zentrierring", der in einem festen
Sitz an dem Maschinentisch der Innenschleifmaschine angebracht
ist und mit dem Maschinen-Werkstück-Steuermittelpunkt zentriert
ist, spannt das Werkstück ein, indem die zu schleifende
Innenbohrung als ein Mittelpunkt verwendet wird, während es noch
möglich ist, die Innenschleifung am Innendurchmesser durch den
"hohlen, kegelförmigen Zentrierring" durchzuführen. Ein
Einschnitt sollte am Kegel des "hohlen, kegelformigen
Zentrierrings" mit dem Innenschleifrad eingeschliffen werden,
für das der Durchmesser nie mehr als zwei Drittel der zu
schleifenden Werkstückbohrung beträgt, wobei mindestens zwei
Drittel des Kegels des "hohlen, kegelförmigen Zentrierrings" für
das Einklemmen des Werkstücks freigelassen werden und wobei es
ermöglicht wird, das Werkstück starr genug einzuspannen, um den
notwendigen Feinschleifvorgang durchzuführen.
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Dieses System ist für die meisten bestehenden
Innenschleifmaschinen durch einfache Adaptoren anwendbar sowie
für Licht- und Präzisionsbohr-Einstellungsvorgänge an Drehbänken
und anderen Maschinen.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der Erfindung besteht die neue Vorrichtung aus einem
zumindest teilweise außen konischen Ring, der einen äußeren,
sich im Umfang erstreckenden Flansch oder eine Rippe aufweist,
so dass der axiale Querschnitt des kegeligen Abschnitts der
eines Kegelstumpfes ist.
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In einer praktischen Ausführungsform weist der vordere Teil
des kegeligen Abschnitts einen Ausschnitt von ungefähr 30º des
Umfangs auf.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Einschnitt an
der Innenwand der neuen Ringvorrichtung bereitgestellt, der sich
über ungefähr ein Drittel des Umfangs der kreisförmigen
Innenwand der Vorrichtung erstreckt (d.h. bis zu ungefähr 120º).
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In der Praxis wird das Ausmaß des gebogenen Einschnitts
ungefähr 30º betragen, wobei der Einschnitt dazu dient, die
Einführung eines Schleifrades in den Innenraum der Vorrichtung
zu erleichtern.
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In der Praxis wird der Ring, der auf einer
Stabilisierungsstütze ruht, mit dem kleineren Umfangsrand des
Stumpfes in das Lumen des Werkstücks eingeführt, dessen
gegenüberliegendes Ende durch dem Totpunkt der Maschine drehbar
gehalten wird und sich in Antriebskontakt mit einem geeigneten
Mitnehmerring und -finger befindet
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die anhängenden
Zeichnungen beschrieben, worin:
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Fig.1 eine perspektivische Ansicht der neuen Vorrichtung
ist;
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Fig.2 eine Endansicht der Vorrichtung ist, die auch ein
Schleifwerkzeug innerhalb der Grenzen des inneren Lumens des
Werkstücks anzeigt;
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Fig.3 eine axiale Schnittansicht der neuen Vorrichtung ist;
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Fig.4 schließlich eine schematische Ansicht einer
Drehbankähnlichen Schleifmaschine ist, wobei sich die neue Vorrichtung
in Betriebsstellung daran befindet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die Maschine umfaßt in herkömmlicher Weise einen
Einspannzylinder 1, der einen Schaft 1' einschließt, der in
einem Totpunkt 2 endet. Bereitgestellt werden ein Getriebe 7 und
ein Antriebsmechanismus 6, um einem Werkstück 8 eine
Drehbewegung zu erteilen. Der notwendige Antrieb wird durch
einen Elektromotor 9 bereitgestellt. Alle diese Teile und ihre
Funktion sind bekannt und bedürfen keiner weiteren detaillierten
Beschreibung.
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Die in den Fign.1, 2 und 3 gezeigte neue Vorrichtung
besteht aus einem zum Teil kegelstumpfförmigen Ring 4, der von
einer Umfangsrippe 4' umgeben ist, die sich zwischen den beiden
Kantenflächen des Rings befindet. Der kegelstumpfförmige
Abschnitt 4'' von Ring 4 erstreckt sich an seinem vorderen Teil
und wird durch die Rippe 4' abgegrenzt. Wie aus Fig. 1
ersichtlich, besteht im vorderen Teil ein Ausschnitt 4'' '. Wie
aus Fig.4 ersichtlich, dringt die kleinere Außenkantenfläche des
Rings 4 in das kreisförmige Lumen des Werkstücks, wobei der Ring
festsitzend auf einer Stabiiisierungsstütze 3 getragen wird.
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Herkömmlicherweise wird das an einer Spindel 5' befestigte
und auf allgemein bekannte Art und Weise angetriebene
Schleifwerkzeug 5 mit seiner Steuerung auf einer hydraulischen
Tisch mitgeführt und kann dazu gebracht werden, in das Innere
des zu schleifenden Werkstücks einzudringen, wobei der Innenraum
des Ringes 4 durchquert wird.
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Um die Einführung des Schleifwerkzeugs in die Innenbohrung
des Werkstückteils der Innenwand des letzteren zu erleichtern,
wird durch Schleifen (oder anders) ein gebogener Einschnitt
eingeschnitten, der sich nicht mehr als ein Drittel (120º) der
inneren, kreisförmigen Wand des Werkstücks entlangerstreckt;
wobei sich der durch den Buchstaben R in Fig.2 angezeigte
Einschnitt tatsächlich über einen Bogen von ungefähr 30º
erstrecken wird.
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Wenn technische Merkmale in den Ansprüchen mit Bezugszeichen
versehen sind, so sind diese Bezugszeichen lediglich zum
besseren Verständnis der Ansprüche vorhanden. Dementsprechend
stellen solche Bezugszeichen keine Einschränkungen des Umfangs
solcher Elemente dar, die beispielsweise durch solche
Bezugszeichen gekennzeichnet sind.