-
Gerät zur Erzeugung hoher Oberflächengüte bei zylindrischen Flächen
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Erzeugung hoher Oberflächengüte bei zylindrischen
Flächen, insbesondere solchen größeren Ausmaßes. Ihr liegt vor allem die Aufgabe
zugrunde, die Feinstbearbeitung in wirtschaftlicher Weise möglich zu machen, auch
bei verhältnismäßig großen Werkstücken, z. B. bei Papier- und Blechwalzen, die sich
nur schwer auf Werkzeugmaschinen aufbringen lassen und dann entsprechend große,
teure und viel Raum benötigende Werkzeugmaschinen erfordern.
-
Hier bringt die Erfindung ganz wesentliche Verbesserungen und Erleichterungen
dadurch, daß sie vorsieht, die Werkstücke ruhen und die Werkzeuge sich über die
zu behandelnde Oberfläche bewegen zu lassen, die Führung und Zentrierung aber der
zu behandelnden Oberfläche selbst zu übertragen. Die beste Lösung dieser Aufgabe
wird bei Anwendung der Erfindung dadurch erreicht, daß dem Gerät ein im wesentlichen
ringförmiges, nicht umlaufendes, äußeres, den Antrieb aufnehmendes und an die anzutreibenden
Werkzeuge weitergebendes Gehäuse gegeben wurde, und daß die Bearbeitungswerkzeuge
in einem zweiten ringförmigen Gehäuse einstellbar gelagert sind, das innerhalb des
äußeren, ruhenden Gehäuses umläuft.
-
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
-
Fig. i zeigt in der rechten Hälfte eine Ansicht in Achsenrichtung
gesehen, in der linken Hälfte einen Schnitt nach Linie C-C der Fig. 2; Fig.2 ist
ein Schnitt nach Linie A-A der Fig. i ;
Fig. 3 ist eine Ansicht
des zweiten Ausführungsbeispiels in Achsenrichtung gesehen, teilweise ein Schnitt;
Fig. 3 a ist eine Einzeldarstellung aus Fig. 3 in größerem Maßstab; Fig. 4 ist ein
Schnitt nach Linie D-D der Fig: 3. Bei der Ausführungsform nach Fig. i und 2 sind
die Bearbeitungswerkzeuge Schleifscheiben i, die paarweise auf Wellen 2 befestigt
sind und über ein Getriebe mit den Rädern 3, 4 und- 5 angetrieben werden.
-
Der zentrale Ring 5 wird mittels eines Keilriemens 7o von der Riemenscheibe
6 aus angetrieben, die ihrerseits ihren Antrieb erhält durch eine biegsame Welle
7 und im unteren Teil eines die Drehung nicht mitmachenden Gehäuses 8 gelagert,
das hier zweiteilig ausgebildet ist, damit das Gerät auch auf solche zu bearbeitende
Zylinderflächen aufgesetzt werden kann, die hinter Bunden oder anderen Vorsprüngen
liegen.
-
Eine zweite biegsame Welle 9 treibt über ein Zahnrad 1o das zweiteilige
Gehäuse i i an, welches den Schleifscheiben i und den Zentrier- und Vorschubrollen
12 die Umlaufbewegung um das Werkstück 25 gibt.
-
Dieses Gehäuse läuft auf Rollen 24 (Fig. i) um, die im äußeren Gehäuse
8 gelagert und mittels Exzentern 24o in etwa radialer Richtung zustellbar sind und
sich beiderseits der Radialmittelebene des Gehäuses 8 befinden.
-
Die der Zentrierung und dem axialen Vorschub dienenden Rollen 1z sind
in ihrer Lagerung und Halterung 14 mit dem Gehäuse i i einstellbar verbunden. Durch
einen durch Drucköl (aus einer Ölkammer I) beeinflußten Ölkolben 15 können die Rollen
12 zur Anlage an das Werkstück gebracht werden. Diese gleichmäßige Zustellung aller
drei Rollen einer Werkstückseite erfolgt gleichmäßig durch einen Ring 16 und Lenkhebel
17. Die Zustellung der Zentrierrollen 12 jeder der beiden Seiten ist jedoch unabhängig
voneinander.
-
Durch Schrägstellung der Zentrierrollen 12 in ihrer Lagerung 13 werden
diese veranlaßt, sich entlang einer Schraubenlinie auf dem Werkstück abzuwälzen
und dabei der ganzen Einrichtung den axialen Vorschub zu erteilen. Die Richtung
des Vorschubs kann durch Änderung der Drehrichtung des umlaufenden inneren Gehäuses
i i erreicht werden und diese wird zweckmäßig durch Polwenden des Antriebsmotors
der biegsamen Welle 9 veranlaßt. Zur Erzeugung des Schleifdruckes zwischen Werkstück
25 und Schleifscheiben i ist je ein durch Drucköl aus Ölkammern II beeinflußter
Kolben 18, Hebel i9 und das zweiteilige Lagergehäuse 2o des Reibradgetriebes vorgesehen.
Hebel i9 und Gehäuse 2o sind durch im Gehäuse i i gelagerte Schraubenbolzen 2i miteinander
verspannt. Die Einstellung der Schleifscheiben i für einen anderen Durchmesserbereich
erfolgt durch Lösung der Schraubenbolzen 21 und Schwenken des Gehäuses 2o um die
Lagerung 21' desselben im Gehäuse i i.
-
Die Ölkammern I zwischen den Gehäusen z i und 8 und die Ölkammern
II zwischen dem Gehäuse i i und Rad 5 werden durch Ölleitungen 22 bzw. 22' (Fig.
i) mit Drucköl versorgt. Wird das Drucköl abgeschaltet, so werden die Schleifscheiben
i und Zentrierrollen 12 durch nicht gezeichnete Gegenfedern vom Werkstück abgehoben.
Zur Benutzung der Schleifeinrichtung sind folgende Maßnahmen notwendig: i. Aufschieben
- des Gerätes auf das Werkstück; 2. Anschließen der biegsamen Wellen 7 und 9 mittels
Schnellspannfutter 23 an das Gerät; 3. Anschließen der zwei Ölleitungen 22 und 22';
4. Einschalten einer Druckölpumpe und Zuführung von Drucköl in Ölkammer I zur Anstellung
der Zentrierrollen 12; 5. Veranlassung der Drehbewegung der Schleifscheiben i über
biegsame Welle 7; 6. Veranlassung der Rundumbewegung über biegsame Welle 9; 7. Zuführung
von Drucköl in Ölkammer II zur Hervorbringung des Schleifdruckes der Schleifscheiben
i. ' Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, 3 a und 4 ist der Antrieb der Werkzeuge,
z. B. Feinstschleifscheiben, sowie die Zustellung derselben anders gewählt: In dem
äußeren, stillstehenden Gehäuse 8 ist das Gehäuse i i gelagert, welches nun über
den Elektromotor 31 und die Zahnräder 4o in Drehung versetzt wird. Die Schleifscheiben
z werden vom Motor 30 über Keilriemenscheibe 35, Keilriemen 32 und den verzahnten
Ring 33, der am Umfang eine Keiiriemennut aufweist, angetrieben. In die Verzahnung
dieses Ringes 33 greifen Zahnräder 27 ein, die ebenfalls eine Keilriemennut besitzen
und den Antrieb über die Keilriemen 26 auf die Keilriemenscheiben 3 jeder Schleifscheibe
i übertragen. Die Teile 27, 26, 3 und i sind in einem Lagerge'häUse 34 eingebaut,
das um die Achse 28 (Fig. 3) schwingbar und mit- einem Hebel 5o verbunden ist.
-
Das .gesamte Gerät wird von einem selbstzentrierenden System von kraftschlüssig
miteinander verbundenen Zentrierrollen 12 (Fig. 3), welches im Gehäuse i i sitzt,
auf dem Werkstück 25 getragen. Für die Zustellung der Schleifscheiben i ist folgende
Einrichtung vorgesehen. Im Gehäuse i i sind ein Ring 41 und ein Ring 6o gelagert,
welche außen Sperrzähne und innen eine gewöhnliche Verzahnung aufweisen. Ein Schalthebel
54 kann durch Drehung wahlweise in die Stellung umgelegt werden, in welcher er eine
Sperrklinke 55 in die Rastverzahnung des Ringes 41 oder des Ringes 6o einfallen
läßt. Dadurch wird ein Mitdrehen des entsprechenden Ringes verhindert. Das Zahnrad
42, welches in die Innenverzahnung des Ringes 41 eingreift und sich mit diesem ohne
die Wirkung der Zustellung weiterdreht, wälzt sich nun auf dieser Innenverzahnung
des Ringes 41 ab und bringt dadurch die Schnecke 43 (Fig. 3) in Drehung, die ihrerseits
das Schneckenrad 44 -dreht, welches seine axial verschiebbare Welle 45 mitnimmt.
-
Durch die Drehung der Welle 45 wird ein mit Außengewinde versehener
Ring 47 in einem Innengewinde des Gehäuses i i verstellt. Durch die Drehung des
Anschlags wird dieser beispielsweise nach unten geschraubt.
Gegen
diesen Anschlag 47 wird, beispielsweise durch Drucköl, ein Kolben 48 gedrückt, der
einen Querbolzen 49 trägt, welcher in seitliche Schlitze im Schwenkhebel 5o eingreift.
Die Verstellung des Anschlags 47 veranlaßt, daß der Kolben 48 durch den Oldruck
um denselben Betrag nachgedrückt wird wie der Anschlag. Hierbei schwenkt der Kolben
4.8 über die Hebel 50, um die Drehachse 28, das Gehäuse 34 die Schleifscheiben i
nach innen, wie in Fig. 3 durch Pfeil angedeutet, so daß sie sich dem Werkstück
25 nähern.
-
Das Drucköl wird durch einen Schlauchanschluß 51 und eine im Gehäuse
i i vorgesehene Ölrinne 52 dem Druckzylinder im Gehäuse i i zugeführt. Beim Abschalten
des Drucköls wird der Kolben 48 durch die Feder 53 zurückgedrückt und dadurch die
Schleifscheiben i vom Werkstück 25 abgehoben.
-
Soll Gehäuse i i entgegen dem Uhrzeigersinn., entsprechend dem gestrichelten
Pfeil in Fig. 3, gedreht werden, so wird Hebel 54 nach links geschwenkt und es greift
die Klinke 59 auf der anderen Seite des Gerätes in die Rastverzahnung des Ringes
6o ein, der dem Ring q.1 entspricht, jedoch entgegengesetzt gestellte Rast- oder
SchaItzähne aufweist. Auf diese Weise wird der Ring 6o angehalten. Um dabei an der
Schnecke 43 die erforderliche Drehrichtung zu bekommen, muß zwischen das dem Zahnrad
q.2 entsprechende Zahnrad 57 ein Zwischenrad eingeschaltet werden, das aus der Zeichnung
nicht ersichtlich ist.
-
In der Ruhelage wird der Hebe15q. durch ein Druckfederpaar 56 in seiner
Mittelstellung gehalten, so daß dann die Klinken 55 und 56 außer Eingriff bleiben.
-
Um mittels des Hebels 54 eine Nachstellung der Schleifscheiben immer
nur um einen bestimmten Betrag zuzulassen, haben die Klinken 55 und 59 eine Anschlagrolle
61, die beim Einrasten der Klinken in die Rastverzahnung der Ringe 41 und 6o eingreift
und zwangsläufig die Klinken 55 und 59 beim Weiterdrehen des Ringes i i abhebt und
dadurch außer Eingriff bringt.
-
Der Betrag, um den die Schleifscheiben i bei einer Schaltung des Hebels
54 zugestellt werden, beträgt beispielsweise o,oi mm für den Durchmesser .des Werkstückes
25. Bei dem Ausführungsbeispiel können die Schleifscheiben um etwa 15 mm im Durchmesser
zugestellt werden.
-
Das Zustellen der Schleifscheiben um den v orgesehenen kleinen Betrag
geschieht nicht bloß beim jedesmaligen Umkehren der Drehrichtung des Gehäuses, sondern
es kann auch jederzeit durch Schwenken des Hebels 54 veranlaßt werden.
-
An Stelle von Schleifscheiben können natürlich auch andere Werkzeuge,
z. B. Honstein.e, verwendet werden.
-
Das neue Gerät, das die Beschaffung einer besonderen, großen. Werkzeugmaschine
entbehrlich macht, läßt sich nicht bloß, wie in den beiden Ausführungsbeispielen
dargestellt, für die Bearbeitung von Außenflächen, sondern auch für Innenbearbeitung
unter entsprechender Änderung der Konstruktion bauen.