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Vorrichtung für die spitzenlose Bearbeitung von runden Werkstücken
Die erfindungsgemäße Vorrichtung -bezieht sich auf eine Anwendung des Verfahrens,
runde, insbesondere zylindrische Teile spitzenlos zu bearbeiten, wobei die Teile
auf zwei sich drehenden Tragwalzen abgestützt sind, die dem Werkstück eine Drehbewegung
erteilen und, falls dies erstrebt wird', außerdem noch eine Vorschubbewegung. Die
Werkstücke rotieren unter dem Werkzeug, das beispielsweise aus einer Läppleiste,
einem Schleifrad oder aus schwingenden Schleifkörpern bestehen kann, welche infolge
-des aufgewendeten Bearbeitungsdruckes das Weekstück gegen die Tragwalzen andrücken,
falls nicht besondere Mittel 'hierzu, wie z. B. Druckrollen o. ä., angewandt werden.
Es ist bekannt, einen Vorschub der Werkstücke durch gegenseitiges Schrägstellen
der beiden Tragwalzen zu erreichen, wobei diese derart geformt sind, daß die Erzeugende,
die gleichzeitig Berührungslinie mit dem Werkstück ist, parallel zu der gewollten
Vorschubrichtung liegt und somit die Tragwalzen eine leicht hyperboloidische Form
erhalten.
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Für die Bearbeitung 'kleiner Durchmesser sind dünne Tragwalzen erforderlich,
um sichere Mitnähme der Werkstücke zu erreichen. Der Antrieb solcher Walzen ist
schwierig, da der Werkstückdurchgang auch zwischen den Endlagern möglich sein muß,
z. B. wenn längere Stangen bearbeitet werden sollen. Ferner soll eine rasche Verstellung
des Abstandes der beiden Tragwalzen möglich sein, um verschiedene Wer'kstüc'kdurchmes@er
mit denselben Tragwalzen: bearbeiten zu können. Auch die Schrägstellung der Tragwalzen
soll au.f einfache Weise verändert werden -können, einmal, um je nach den Arbeitsbedingungen
verschiedene Vorschübe
einstellen zu können, andrerseits, um z.
B. hei Einstecharbeiten sehr kleine Schrägstellungen zu ermöglichen, um die Werkstücke
sicher gegen einen Bund anlaufen zu lassen und damit gegenüber dem Werkzeug zu fixieren.
An sich ist für jede Schrägstellung der Tragwalzen eine andere hyperboloidische
Form erforderlich, es zeigt sich aber, daß eine geringe Veränderung der Schrägstellung
einen Ausgleich bei fehlerhafter Walzenform oder nach starker Abnutzung der Walzen
bewirken kann.
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Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, den Antrieb der Tragwalzen
von einer Schnecke abzuleiten, die ihrerseits in die mit den Tragwalzen fest verbundenen
Schneckenräder eingreift. Um die Mittelachse dieser Schnecke soll die Schrägstellung
der Tragwalzen erfolgen, so daß in allen Lagen ein genauer Eingriff zwischen Schnecke
und Schneckenrädern gewährleistet ist. Die Schnecke ist in einem Rohr gelagert,
auf dessen äußerem Durchmesser die antriebsseitigen Lager der Tragwalzen verschiebbar
gelagert sind. Die Gegenlager der beiden Tragwalzen sind auf je einem Zylinder verschiebbar
geführt. Jeder dieser Zylinder ist gegenüber einer gemeinsamen Drehachse exzentrisch
angeordnet, wobei Exzentrizitäten beider Zylinder gegeneinander um i8o° versetzt
sind. Die gegenseitige Schrägstellung, der Tragwalzen kann durch Verdrehung der
die exzentrischen Zylinder tragenden Achse von Null bis auf den :möglichen Höchstwert
eingestellt werden, ohne daß an der Maschine weitere Änderungen oder Umbauten vorgenommen
werden müssen.
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Die antriebsseitigen Lager werden an den die Schmecke umschließenden
Rohr, die Gegenlager an den exzentrischen Zylindern durch Klemmvorrichtungen fixiert.
Nach Lösen dieser Klemmvorrichtungen kann der Abstand der beiden Tragwalzen verändert
werden. Um die Mittellage der Werkstücke unverändert zu lassen, wird vorgeschlagen,
die antriebsseitigen sowie die Gegenlager der Tragwalzen durch je ein Stahlband
zu verbinden, das über Umlenkrollen einerseits und eine gemeinsame Drehachse andrerseits
gelegt ist.
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Wird diese Achse verdreht, so verschieben sich beide Tragwalzen gegeneinander
parallel. Es ist aber auch möglich bei eini-aeheren Maschinen nur eine Tragwalze
zu verschieben und die andere fest anzuordnen. In diesem Fall ändert sich die Mittellage
der Werkstücke. Es wird vorgeschlagen, in diesem Fall den Werkzeugträger verschiebbar
oder zu einer zum Werkstück parallelen Achse verdrehbar anzuordnen, um das Werkzeug
radial auf das Werkstück einstellen zu können. Bei verdrehbarem Werkzeugträger ergeben
sich besonders einfache Konstruktionen, allerdings ist das Werkzeug gegenüber der
Mittelebene der Tragwalzen leicht geneigt, was aber ohne Einfluß ist.
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Eine mit diesen Merkmalen gebaute Tra:gwalzeneinrichtung ist in ihrem
Aufbau sehr einfach und weist einen günstigen Antrieb auf, da die Schnecke einen
sehr ruhigen Lauf ermöglicht und damit den sonst verwendeten Mitteln wie Ketten,
Gelenkwellen oder vielstufigen Stirnradgetrieben überlegen ist. Bei bestimmten Feinstbearbeitungsverfahren
ist dieser Gesichtspunkt von großer Bedeutung, da sich selbst 'kleinste Laufunruhen
bei hochwertigen Oberflächen in Form von Markierungen bemerkbar machen. Ein Antrieb
durch Riemen läßt sich infolge Platzmangels meist nicht mehr ausführen und ist bei
den geforderten vielfachen Verstellmöglich'keiten nicht mehr wirksam gegen die Schleifflüssigkeit
zu schützen. Das Schneckengetriebe ermöglicht eine kräftige Untersetzung der Drehzahl,
so daß vorgeschaltete Übersetzungen, .die ihrerseits Laufunruhe hervorrufen, fortfallen.
Soll die Drehzahl der Tragwalzen verändert werden, so kann zwischen Schnecke und
Antriebsmotor ein stufenloses Getriebe vorgesehen werden, daß aber in sich keinerlei
Zahnraduntersetzung enthält.
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Das die Schnecke umschließende Röhr sowie die, die exzentrischen Zylinder
tragende Achse wird in der Vorder- und Rückwand des Maschinengestells gelagert,
so daß der Raum unter den Walzen sowie den Lagerböcken von Einbauten frei ist, und
ein ungestörter Ablauf der Schleifflüssigkeit möglich ist.
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In den Abbildungen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch
dargestellt.
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Abb. i stellt die Tragwalzen in der Längsrichtung gesehen dar, wobei
die vordere Walze geschnitten ist. Die Tragwalzen i und ja sind in den antriebsseitigen
Lagern 2 und 2a und in den Gegenlagern 3 und 3a gelagert. -Mit der Tragwalze ist
an der Antriebsseite das Schneckenrad 4 bzw. 4a fest verbunden, welches im Eingriff
mit der Schnecke 5 steht. Die Schnecke 5 ist innerhalb des Rohres 6 gelagert, um
welches sich die Lager 2 bzw. 2a verdrehen und verschieben lassen. Das Gegenlager
3 der Tragwalze i ist auf einem zur Achse 7 exzentrisch befestigten Zylinder 8 verschieblich
gelagert. Das dahinterliegende Gegenlager 311 der Tragwalze ja ist ebenfalls auf
einem nicht sichtbaren zur Achse 7 exzentrisch befestigten Zylinder 8a gelagert,
dessen Exzentrizität gegenüber der des Zylinders 8 um 18o° versetzt ist. Mit 9 sind
die Klemmvorrichtungen bezeichnet, welche die Lager in ihrer Lage festhalten.
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Ab'b. 2 stellt einen Schnitt durch die antriebsseitigen Lager dar.
Außer den bereits in Abb. i benannten Teilen ist ein auf den Tragwalzen i und ja
liegendes Werkstück io eingezeichnet. Das Rohr 6 ist im Maschinengestell i i gelagert
und durch Mutter 12 gehalten. Es enthält die Schnecke 5, .deren Lager 13, eine Abdichtung
14 und eine Kupplung 15. An dieser Kupplung greift beispielsweise ein stufenloses
Getriebe 16 an, das über Riemenscheibe 17 angetrieben wird.
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Abb. 3 ist ein Schnitt durch -die Gegenlager 3 und 311. Alle Bezeichnungen
sind dieselben wie in Abb. i. Die Achse 7, welche die exzentrischen Zylinder 8 und
8° trägt, ist im Maschinengestell i i gelagert und wird mittels Schraube 18 in ihrer
Lage gehalten.
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A!bb.4 zeigt einen Schnitt durch die Tragwalzen i und ja mit dem aufliegendenWer'kstückio
und dem
Werkzeug, z. B. einer Läppleiste 18 mit seinem am Maschinengestell
i i befestigten Halter i9. Ferner sieht man auf den Lagern 3 und 3° befestigte Spannwinkel
20 bzw. 2o11 für ein Stählband' 2i, das einerseits über die am Maschinengestell
11 befestigte Rolle 22, anderseits über die im Gehäuse i I gelagerte
Achse 23 geführt ist. An den hier nichtgezeichneten Antriebslagern befindet sich
eine identische Anordnung, die ebenfalls von der Achse 23 betätigt wird. Da die
Werkstückmitte .bei allen Tragwalzenabständen erhalten bleibt, ist der Werkzeugträger
i9 fest angeordnet.
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Abb.5 zeigt eine ähnliche Anordnung wie in Abb.4. Die Bezeichnungen
sind die gleichen. In diesem Fall wird nur -eine Tragwalze verschoben, so daß die
Werkstückmitte für verschiedene Tragwalzenabstände ihre Lage verändert. In der Abbildung
ist die Lage für einen großen und, gestrichelt, für einen kleinen Werkstückdurchmesser
dargestellt. Um das Werkzeug 18 bei jedem vorkommenden Werkstück.durchmesser radial
auf das Wer'kstüc'k einstellen zu können, ist der Werkzeughalter icg bei 24 drehbar
gelagert und wird mit einer Spannschraube 25 in seiner Lage gehalten.
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Die Abbildungen können das Prinzip der Erfindung nur an einem Beispiel
erläutern. Es sind zählreiche andere konstruktive Lösungen für die Erreichung desselben
Zieles möglich.