DE8030063U1

DE8030063U1 - Schleifmaschine fuer mit zaehnen versehene schneidwerkzeuge

Info

Publication number: DE8030063U1
Application number: DE19808030063U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-11-16
Filing date: 1980-11-11
Publication date: 1981-03-26
Also published as: FR2469245B1; IT8026025A0; US4370834A; GB2063734A; IT1134304B; CH631647A5; FR2469245A1; GB2063734B

Description

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Schleifmaschine für mit Zähnen versehene Schneidwerkzeuge

Die Neuerung betrifft eine Schleifmaschine für mit Zähnen versehene Schneidwerkzeuge, wie Ahlen, Sägen, Fräsen, mit einem auf einer Führung gleitbaren Tisch und einem quer zu diesem Tisch beweglichen und verstellbaren Schleifscheibenkopf sowie mit Einrichtungen zum Steuern und Ausrichten des Tisches mit dem zu schleifenden Werkzeug gegenüber der Schleifscheibe.

Bei derartigen Maschinen ist es bekannt, die Ausrichtung des Tisches, d.h. jedes zu schleifenden Zahnes des auf dem Tisch befestigten Werkzeuges, automatisch mittels eines Tastfingers zu steuern, welcher die Innen- oder Oberfläche des zu schleifenden Zahnes abtastet, um diesen Zahn genau gegenüber der Schleifscheibe auszurichten. Es ist jedoch nicht immer einfach, diesen Tastfinger zwischen die Zähne des zu schleifenden Werkzeuges zu führen. Diese Führung erfordert daher einen verhältnismässig aufwendigen Präzisionsmechanismus. Weiterhin ist es nicht immer möglich, ständig denselben Tastfinger zu verwenden, weil seine Form manchmal der Ausbildung der Zähne des zu schleifenden Werkzeuges angepasst werden muss. Die hierbei erzielte Arbeitspräzision hängt einmal von der Genauigkeit in der mechanischen Ausführung der den Tastfinger tragenden Elemente und zum anderen von der Genauigkeit der Arbeitsweise der Einrichtung zur Verschiebung des Tisches ab, welche dieser Tastfinger steuert.

Zweck der Neuerung ist der Ersatz dieses Tastfingers durch eine Einrichtung, welche einfacher in der Herstellung, genauer in ihrer Arbeitsweise und weitreichender in ihrer Anwendung ist, indem sie für alle Formen und alle Abmessungen von Werkzeugzähnen Verwendung finden kann.

Hierzu ist eine Schleifmaschine der vorstehend beschriebenen Art neuerungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass ein Sender

für sichtbare oder unsichtbare Lichtstrahlen oder für Ultraschallwellen und ein licht- bzw. schallelektrischer, einen Schaltkreis zur Auslösung einer Tischverschiebung steuernder Empfänger einander gegenüberliegend beiderseits des zu schleifenden Werkzeuges so angeordnet sind, dass die Lichtstrahlen bzw. Ultraschallwellen von den Werkzeugzähnen unterbrochen werden.

Diese Anordnung kann auch verwendet werden für die Winkeleinstellung einer Fräse oder eines anderen mit Zähnen versehenen Werkzeuges, welches auf einen Werkzeugträger montiert ist.

Der Sender und der Empfänger können sowohl an dem Maschinengestell als auch an dem Schleifscheibenkopf angeordnet werden.

Die Verwendung von Lichtstrahlen oder Ultraschallwellen bietet darüberhinaus noch einen sehr wesentlichen Vorteil. Während nämlich der Tastfinger mechanisch zurückgezogen werden muss, um der Schleifscheibe Platz zu machen, ist dies bei Lichtstrahlen oder Ultraschallwellen nicht der Fall, weil sie hierbei materielos sind. Auch in dem Fall, wo der Sender und der Empfänger an dem Maschinengestell sitzen, genügt es, diese in einem solchen ausreichenden Abstand anzuordnen, dass die Hin- und Herbewegung der Schleifscheibe auf dem Werkstück ermöglicht wird.

Die Lichtstrahlen können aus einer üblichen Lichtquelle erzeugt werden oder auch aus kohärentem Licht bestehen, welches von einem Laser ausgesandt wird, wenn man eine sehr grosse Präzision erzielen will.

In den beigefügten Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsmöglichkeiten einer neuerungsgemäss ausgebildeten Schleifmaschine dargestellt, wobei zeigen:

Figur 1
Figur 2
Figur 3

Figur 4
Figur 5
Figur 6

Figur 7

eine Gesamtseitenansicht der Maschine,
eine Draufsicht hiervon,

einen Ausschnitt der Ausrichtung eines Werkzeugzahnes mittels eines Lichtstrahles,

in gleicher Darstellung das Schleifen eines Werkzeugzahnes in einem Schnittwinkel,

das Schleifen der Umfangsfläche eines Werkzeugzahnes,

schematisch in Seitenansicht in Richtung der Tischachse eine mögliche Anordnung des Senders und des Empfängers am Maschinengestell und

in gleicher Darstellung eine abgewandelte Ausführungsform, wobei der Sender und Empfänger am Schleifscheibenkopf sitzen.

Die dargestellte Schleifmaschine ist an sich bekannt hinsichtlich ihrer wesentlichen Teile mit Ausnahme der Einrichtung zum Ausrichten des Tisches, welche Gegenstand der Neuerung ist. Diese Maschine besitzt eine Querführung 1 quer zum Maschinengestell 2 unterhalb der Längsführung 3, auf welcher ein Tisch 4 befestigt ist. Die Querführung 1 trägt eine vertikale Säule 5, an welcher eine Trägerplatte 6 sitzt, die vertikal mit der Säule 5 beweglich ist. Diese Trägerplatte 6 trägt eine Kulisse 9, auf welcher ein schwenkbarer Schleifscheibenkopf 7 mit einem Motor zum Antrieb einer Schleifscheibe 8 angeordnet ist. Dieser Schleifscheibenkopf 7 kann auf diese Weise zu einer Hin- und Herbewegung quer zum Tisch 4 angetrieben werden. Diese Hin- und Herbewegung wird gesteuert durch eine doppelt wirkende Kolben-Zylinder-Anordnung 10 mit

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zwei verstellbaren Endanschlägen 11 und 12 auf einer seitlichen Schiene 13. Diese Schiene 13 ist gegenüber dem Schleifscheibenkopf 7 fest angeordnet und die beiden Endanschläge 11 und 12 betätigen jeweils das Umsteuerventil 32.

Die Maschine ist darüberhinaus in üblicher Weise mit Handrädern versehen zum Antrieb und zur Verstellung der verschiedenen beweglichen Teile.

An dem Maschinengestell 2 sitzt nun ein Sender 14, welcher Lichtstrahlen 15 quer über den Tisch 4 in Richtung auf einen lichtelektrischen Empfänger aussendet (Figur 2). Sender und Empfänger sind am Ende je eines Armes 17 und 18 angeordnet, die an zwei Gleitkulissen 19 und 20 sitzen. Diese beiden Gleitkulissen 19 und 2 0 sind gleichzeitig mikrometrisch verstellbar und befinden sich beiderseits der Längsführung 3 an dem Maschinengestell 2.

Die Lichtquelle kann weisses oder monochromatisches oder auch kohärentes Licht von einem Laser aussenden. Der Empfänger 16 kann aus jeder lichtempfindlichen Einrichtung bestehen, beispielsweise eine Fotodiode, ein Fototransistor oder ein Fotowiderstand sein. Dieser Empfänger 16 ist an ein Steuerpult 22 angeschlossen, welches einen Schaltkreis zur Steuerung der Verschiebung des Tisches in Abhängigkeit von dem Signal enthält, welches von dem Empfänger erhalten wird. Dieser Schaltkreis ist nach den üblichen Techniken ausgeführt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine flache Fräse 23 geschliffen, welche nur auf einer Seite mit einer Zahnung versehen ist, wie es in Figur 1 zu erkennen und in den Figuren 3 und 4 in Vergrösserung dargestellt ist.

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Die Schleifmaschine arbeitet in folgender Weise:

Nachdem die Fräse 23 auf dem Tisch 4 befestigt ist, stellt man die Lage des Lichtstrahles 15 gegenüber den Zähnen der Fräse so ein, dass eine Unterbrechung dieses Lichtstrahles erzielt wird, d.h. ein Anhalten des Tisches erfolgt, in einer Lage, in welcher die Schleifscheibe 8 bei ihrem Durchgang zwischen zwei Zähnen die vorgesehene Menge an Zahnmaterial abgeschliffen hat. Der automatische Schleifvorgang kann dann beginnen. Die Bedienungsperson setzt die Maschine durch Druck auf einen Knopf des Steuerpultes in Betrieb. Der Tisch verschiebt sich dann so weit, bis ein Werkzeugzahn den Lichtstrahl 15 unterbricht (Figur 3). Dies bewirkt ein Anhalten des Tisches, gefolgt von einem Durchgang der Schleifscheibe 8 (Figur 4).

Die Rückkehr des Schleifscheibenkopfes 7 in seine Ausgangslage bewirkt ihrerseits einen Vorschub des Tisches 4, bis der nächste Werkzeugzahn seinerseits den Lichtstrahl unterbricht, was wiederum ein Anhalten des Tisches bewirkt. Dieser schrittweise Vorschub kann sehr einfach erzielt werden mittels bistabiler Schaltkreise. Die Verschiebung der einzelnen Teile wird dabei auf ein geringstmögliches Mass reduziert.

Man verfährt in gleicher Weise zum Schleifen der Oberseite der Zähne (Figur 5). Dafür ist der Schleifscheibenkopf 7 selbstverständlich mit einer entsprechenden Schleifscheibe 8' ausgestattetDa bei einer Fräse die Höhe der Zähne in der Zeichnung von links nach rechts zunimmt, steuert der fotoelektrische Empfänger in diesem Fall nicht nur den Vorschub des Tisches, sondern gleichzeitig auch das schrittweise Anheben des Schleifscheibenkopfes 7 durch die Säule 5.

Die Ausführungsform nach Figur 6 entspricht etwa der Ausführung nach den Figuren 1 und 2. Dabei sind der Sender 14 und der Empfänger 16 über Kulissen 19 und 20 am Maschinengestell 2

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beiderseits der Längsführung 3 angeordnet. Der Sender und der Empfänger sitzen an Trägern 24 und 25, welche gleichzeitig in den Kulissen 19 und 20 mittels einer nicht dargestellten Mikrometerschraube verschiebbar sind. Der Tisch besteht hierbei aus einer magnetischen Platte 26, auf welcher eine flache Fräse 27 zum Anschleifen befestigt ist.

Die Lichtquelle kann unmittelbar in dem Sender 14 oder an jeder anderen Stelle angeordnet werden, wobei sie dann über optische Fasern mit dem Sender 14 verbunden ist. Der Empfänger 16 kann ebenfalls aus den Enden von optischen Fasern bestehen, welche, gegebenenfalls über eine geeignete Optik, mit einem fotoempfindlichen Element in dem Steuerpult 22 verbunden sind.

Bei der in Figur 7 dargestellten Ausführung sitzen der Sender 14 und der Empfänger 16 über einen zweiarmigen Träger 28 an dem Schleifscheibenkopf 7. Dieser zweiarmige Träger 28 ist seinerseits mit dem Schleifscheibenkopf 7 verbunden über eine Kulisse 32, welche parallel zu der Achse der Schleifscheibe 8 mittels einer Mikrometerschraube 29 verstellbar ist. Das zu schleifende Werkzeug ist hierbei eine runde Fräse 30, welche an einem ihrer Enden von einem Reitstock 31 und an ihrem anderen Ende von einem nicht dargestellten Spindelstock gehalten wird,

Diese Art der Anordnung deg Senders und des Empfängers bietet zwei wesentliche Vorteile. Der erste besteht darin, dass man die Abnutzung der aktiven Fläche der Schleifscheibe 8 einfach ausgleichen kann durch Verschiebung des Trägers 28 auf dem Schleifscheibenkopf 7 mittels der Mikrometerschraube 29. Der zweite Vorteil besteht in der Tatsache, dass der Lichtstrahl 15 in der gleichen Ebene parallel zur Fläche der Schleifscheibe bleibt oder mit dieser Ebene zusammenfällt unabhängig von der Lage des Schleifscheibenkopfes um seine horizontale

Achse. Das bedeutet, dass das korrekte Anhalten des Werkzeugzahnes unabhängig von der Höhe der Lichtstrahlen ist, wie es bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform nicht der Fall ist.

Selbstverständlich sind zahlreiche weitere Abwandlungen in der Ausführung einer neuerungsgemäss ausgebildeten Schleifmaschine möglich. So kann man beispielsweise bei einer besonders ausgebildeten Ausführung mehrere Lichtstrahlen vorsehen, die beispielsweise aus den Enden von mehreren, horizontal nebeneinander angeordneten optischen Fasern ausgesandt werden. Jeder dieser Lichtstrahlen trifft dabei auf einen gesonderten Empfänger, so dass die Unterbrechung des ersten Lichtstrahles durch den Zahn eines Werkzeuges eine allmähliche Verzögerung auslöst, während der letzte unterbrochene Lichtstrahl ein sehr genaues Anhalten bewirkt.

Die neuerungsgemässe Ausrichteinrichtung kann ebenfalls verwendet werden zum winkelmässigen Einrichten bestimmter Fräsen oder anderer Werkzeuge, die in einer Spindel montiert sind.

Wie bereits erwähnt, kann die Lichtquelle auch ersetzt werden durch einen Ultraschallwellensender und der fotoelektrische Empfänger dementsprechend durch einen Ultraschallempfänger. Die einzelnen Teile einer solchen Einrichtung sind an sich bekannt und im einschlägigen Handel erhältlich.

Claims

-1- SCHUTZANSPRÜECHE

1. Schleifmaschine für mit Zähnen versehene Schneidwerkzeuge mit einem auf einer Führung gleitbaren Tisch und einem quer zu diesem Tisch beweglichen und verstellbaren Schleifscheibenkopf sowie mit Einrichtungen zum Steuern und Ausrichten des Tisches mit dem zu schleifenden Werkzeug gegenüber der Schleifscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sender (14) für sichtbare oder unsichtbare Lichtstrahlen (15) oder for ultraschallwellen und ein licht- bzw. schallelektrischer, einen Schaltkreis zur Auslösung einer Tischverschiebung steuernder Empfänger (16) einander gegenüberliegend beiderseits des zu schleifenden Werkzeuges (23) so angeordnet sind, dass die Lichtstrahlen bzw. Ultraschallwellen von den Werkzeugzähnen unterbrochen werden.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (14) und der Empfänger (16) am Maschinengestell (2) angeordnet sind.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (14) und der Empfänger (16) an Kulissen (19,20) sitzen, welche mittels einer Mikrometerschraube verstellbar sind.

4. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (14) und der Empfänger (16) an dem Schleifscheibenkopf (7) angeordnet sind.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (14) und der Empfänger (16) an einem gemeinsamen Träger (28) an einer beweglichen Kulisse (32) am Schleifscheibenkopf (7) sitzen, welche mittels einer Mikrometerschraube (29) parallel zur Schleifscheibenachse verstellbar ist.