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Schleifmaschine zum Bearbeiten der Köpfe von Treib- und Kuppelstangen
für Lokomotiven Köpfe von Treib- und Kuppelstangen für Lokomotiven müssen an ihren
Seitenflächen planparallel geschliffen werden. Außerdem sind die Innenflächen der
Bohrung bzw. des im Kopf vorgesehenen Ausschnittes zu schleifen. Bei den bisher
üblichen für diesen Zweck benutzten Schleifmaschinen erforderte das Einspannen und
Ausrichten von Werkstück und Werkzeug viel Mühe und Zeit, da nach jedem Arbeitsgang
der Maschine neu eingespannt und von neuem ausgerichtet werden mußte. Das Ziel der
vorliegenden Erfindung ist es, eine Maschine zu schaffen, mit deren Hilfe das Werkstück
mit einer Einspannung vollständig bearbeitet werden kann, und zwar in einer Weise,
die hohe Genauigkeit bei einfacher Bedienung ermöglicht. Insbesondere soll die Arbeitsstelle
zum Nachmessen und Prüfen der Arbeit jederzeit leicht zugänglich sein.
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Diese Aufgäben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beiderseits
des das Werkstück in aufrechter Stellung tragenden Bettes getrennte Betten für Werkzeugschlitten
angeordnet sind, die durch einen Laufgang getrennt sind. Die beiden Laufgänge ermöglichen
unmittelbaren Zugang zur Bearbeitungsstelle und daher eine fortlaufende Überwachung
der Arbeit aus nächster Nähe.
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Zur Erzielung höchster Genauigkeit muß die Stange erschütterungsfrei
und fest eingespannt «erden. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht; daß das
Werkstückbett eine feste und eine
verschiebbare Spannklaue trägt.
Durch die Verschiebbarkeit der einen Spannklaue wird die Möglichkeit geschaffen,
auf ein und derselben Maschine Stangen sehr verschiedener Länge zu bearbeiten.
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Zum Schleifen der Seitenflächen der Stangenköpfe muß die Schleifscheibe
in Richtung der Stange hin und her bewegt werden. Es wäre möglich, zu diesem Zweck
den die Schleifscheibe tragenden Schlitten unmittelbar auf der Gleitführung des
Unterbettes hin und her laufen zu lassen. In diesem Fall würden sich jedoch verhältnismäßig
große hin und her laufende Massen ergeben. Auch müßte der Antrieb in dem Unterbett
selbst untergebracht werden, was im Interesse einer niedrigen Bauart unerwünscht
ist: Erfindungsgemäß ist daher auf der Laufbahn des Werkzeugbettes ein Oberbett
verschiebbar und einstellbar geführt, das seinerseits eine zum Unterbett parallele
Führungsbahn zur Aufnahme eines hin und her gehenden Schlittens aufweist. Dieser
Schlitten hat seinerseits eine quer verlaufende Führungsbahn für die Einstellung
des Schleifscheibenkopfes. Vorzugsweise trägt die Laufbahn des Unterbettes mehrere
voneinander unabhängige Oberbetten für verschiedene Werkzeuge. Hat man mit Hilfe
des einen Werkzeuges die Seitenfläche eines Stangenkopfes bearbeitet, so kann man
die hierzu verwandte Schleifeinheit auf dem Unterbett aus dem Arbeitsbereich herausfahren
und an ihre Stelle eine andere Schleifeinheit bringen, die ein Schleifwerkzeug zur
Bearbeitung der Bohrung des Stangenkopfes aufweist. Man kann daher von der einen
zu der anderen Bearbeitung übergehen, ohne hierzu die Stange zuvor ausspannen zu
müssen. Es wird dadurch nicht nur Arbeit gespart, sondern auch höchste Genauigkeit
erzielt, da die von den verschiedenen Werkzeugen bearbeiteten Flächen unabhängig
von etwaigen Einspännungsfehlern der Stange die richtige Läge zueinander erhalten.
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Um in den Laufgang zu gelangen, in welchem man unmittelbaren Zugang
zu den Bearbeitungsstellen gewinnt, muß man über die seitlichen die Werkzeuge tragenden
Betten hinwegsteigen. Um eine Beschmutzung der Laufbahn hierbei zu vermeiden, ist
diese erfindungsgemäß durch Laufbleche abgedeckt, die harmonikaartig zusammenklappbar
sind. Durch Zusammenklappen der Laufbleche kann man die Laufbahn soweit freilegen,
als es zum Verfahren des Unterbettes der Schleifeinheiten erforderlich wird.
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Aus der Trennung der für das Werkzeug und das Werkstück vorgesehenen
Betten ergibt sich die Unteraufgabe, Einrichtungen zu schaffen, die eine genaue
Einstellung der Werkzeuge gegenüber dem Werkstück in dessen Längsrichtung ermöglichen.,
Der Abstand der beiden Betten erschwert hierbei die Genauigkeit der Einstellung.
Diese Unteraufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine am Werkzeugbett
angeordnete Teilung mit einer am Werkzeugschlitten vorgesehenen optischen Einrichtung
zur Fernablesung zusammenwirkt.
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In ähnlicher Weise sind auch die Spannklauen mit optischen Ableseeinrichtungen
für die Anzeige der Werkstücklage ausgerüstet. Da die zu bearbeitende Stange von
den Spannklauen nur an ihren Köpfen ergriffen wird, könnte mangels besonderer Vorkehrungen
der frei schwebende Mittelteil in Schwingungen geraten und dadurch die Bearbeitungsgenauigkeit
beeinträchtigen. Um das zu verhindern, ist auf dem Werkstückbett zwischen den Spannklauen
eine Klemmvorrichtung für die aufgespannte Stange vorgesehen.
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Vorzugsweise sind die beiderseits des Werkstückbettes vorgesehenen
Werkzeugschlitten nebst ihren Unterbetten austauschbar ausgebildet und zu diesem
Zweck auf beiden Seiten mit Bedienungsmitteln für die Einstellung des Werkzeuges
ausgerüstet.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
veranschaulicht. In diesen zeigt Fig. z eine Seitenansicht der Maschine mit einer
eingespannten Küppelstange, Fig. 2 den Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. i, Fig.
3 den zur Fig. i gehörigen Grundriß der Maschine, Fig. 4 die Seitenansicht zweier
Schleifeinheiten, teilweise itn Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. i, und Fig.
5 eine Einzelheit der Fig. i in vergrößertem Maßstab.
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Neben dem das Werkstück io tragenden Bett ii befinden sich Betten
12 zur Aufnahme der mit 13, 13', 1,4 und 15 bezeichneten Schleifeinheiten. Die beiden
Einheiten 13 und 13' stimmen miteinander überein. Das Bett i i trägt ferner in seiner
Mitte eine das Werkstück einspannende Vorrichtung 16. Werkstückbett Das Bett i i,
das auf seinem Fundament 17 durch Spannschrauben und Stellkeile 18 genau ausgerichtet
ist, hat eine Führungsbahn ig (Fig. 3), auf der eine Spannklaue 2o verschiebbar
geführt und feststellbar ist. Dem Antrieb der Spannklaue dient ein Motor 21; der
in das Bett ii eingebaut ist und eine in .diesem gelagerte Leitspindel antreibt,
in die eine an der Spannklaue 2o befestigte Mutter eingreift.
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Der Oberteil der Spannklaue wird von einem Ausleger 21 gebildet, der
sich über den auf der Führung ig verschiebbaren Teil 22 der Spannklaue erstreckt.
An den Teilen 21 und 22 sind in lotrechter Richtung Spannbacken 23 und 24 geführt,
die durch Spindelantriebe aufeinander zu und voneinander fort bewegt werden können.
Der Antrieb der hierzu dienenden Spindeln erfolgt von Handrädern 25 aus. Die feste
Spannklaue ist ebenso ausgebildet wie die bewegliche, nur ist ihr Unterteil 22'
auf dem Bett i i befestigt. In die Ständer der beiden Spannklauen sind Ablesefernrohre
26 eingesetzt, mit deren Hilfe man an den Stangenköpfen vorgesehene Markierungen
ablesen kann, um die Höhen- und Seitenlage der Stangenköpfe genau zu bestimmen.
Dem Ablesungsergebnis entsprechend kann man dann mit Hilfe der Handräder 25 die
Stangenköpfe
heben oder senken. Auf diese Weise läßt sich eine überaus genaue und zuverlässige
Einspannung des Werkstückes erzielen.
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Jede Spannklaue 2o trägt ferner seitliche Bleche 27, die zusammen
mit den noch später zu erläuternden Einheiten dazu dienen, die Arbeitsstelle seitlich
zu verkleiden, um ein Herumspritzen des Kühlmittels zu verhindern.
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In der Mitte des Bettes i i ist eine Spannvorrichtung 16 angebracht,
welche die Stange io in ihrer Mitte ergreift und, ohne sie zu unterstützen, festhält,
um Schwingungen zu verhindern. Hierbei behält die Stange io die Form, die sie infolge
der unter ihrem Eigengewicht erfolgenden Durchbiegung einnimmt. Die Spannvorrichtung
16 besteht aus einem Halter 28, der auf dem Bett ig verschiebbar ist und in eingestellter
Lage durch Griff 29 festgeklemmt werden kann. Auf ihm sind Arme 30 schwenkbar
gelagert, die schwenkbar gelagerte Spannbacken 30' tragen, wie sich aus der
in Fig. i teilweise gestrichelt eingezeichneten Seitenansicht ergibt. Ferner trägt
der Halter 28 einen sich gegen die Unterseite der Schiene legenden Bock 3 i, der
in der Höhenrichtung durch eine Spindel und ein Handrad 32 verstellbar ist. Die
Mittel zum Verschwenken der Arme 30 sind nicht näher veranschaulicht. Zu
ihnen gehört ein Handrad 33. Die Werkzeugbetten Die beiden Betten 12 sind auf ihrem
Fundament durch Spannschrauben und Stellkeile 34 genau ausgerichtet befestigt, und
zwar in einem solchen Abstand von dem Bett i i, daß dazwischen ein Laufgang frei
bleibt, der unmittelbaren Zugang zu den Bearbeitungsstellen gewährt. Sie sind wesentlich
länger bemessen als das mittlere Bett i i (vgl. Fig. 3), um die auf ihnen gleitend
geführten Schleifeinheiten an die Enden des Bettes aus dem Arbeitsbereich heraus
verfahren zu können. An seiner Außenseite trägt jedes Bett 12 eine Reihe von Stromschienen
35, auf der an den Schleifeinheiten befestigte Stromabnehmer 36 gleiten. Die Gleitbahnen
der Betten 12 liegen etwa -in der Höhe des Fußbodens. In derselben Höhe erstrecken
sich auch an den Betten i i und 12 befestigte Trittbretter 46, welche die Laufgänge
zwischen den Betten nach unten hin abschließen.
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Die Laufbahnen der Betten 12 zwischen den Schleifeinheiten sind durch
Laufbleche 47 abgedeckt, die harmonikaartig zusammengeschoben «erden können, wie
dies in Fig. i rechts unten und in größerem Maßstab in Fig. 5 veranschaulicht ist.
Zu diesem Zweck ist folgende Anordnung getroffen: Es sind jeweils zwei gleich breite
Laufbleche oder Bretter 4.7, die sich quer über das Bett 12 erstrecken, mit ihren
einander zugewandten Längskanten durch Gelenke 48 an Rollenböcke 4g angeschlossen,
während die anderen Längskanten durch Gelenke 5o mit schmaleren Blechen oder Brettern
5 1 in Verbindung stehen, an welche sich wiederum die breiteren Bleche 47
anschließen. Das letzte Blech 47 ist durch ein Scharnier 52 mit einem Ansatz 53
der Schleifeinheit verbunden. Die Rollenböcke 4g laufen mittels ihrer Rollen auf
dem Fundament beiderseits des Bettes 12. Befinden sich die Laufbleche in der gestreckten
Lage, die in der Mitte der Fig. i gezeigt ist, decken sie die darunter befindliche
Laufbahn des Bettes 12 zuverlässig ab, so daß sie vor Staub und Schmutz geschützt
wird. Will man die Schleifscheiben um eine bestimmte Strecke verfahren, so muß man
das Bett 12 über diese Strecke hin durch Zusammenfalten der Laufbleche frei machen.
Das Zusammenfalten kann hierbei von Hand geschehen, während das Auseinanderfalten
beim Verfahren der Schleifeinheit selbsttätig erfolgt.
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Die auseinandergefalteten Laufbretter sind in Fig.3 gezeigt. Man sieht
dort, wie abwechselnd die breiten Bretter 47 und die schmalen Bretter 5 i nebeneinanderliegen
und das Bett 12 abdecken. Will man nun diese Abdeckung zusammenfalten, so braucht
man hierzu lediglich von Hand die schmalen Bretter 51 anzuheben; dadurch stellen
sich die Bretter 47 hochkant, wobei sie auf die Rollenböcke 49 einen Zug ausüben,
der diese zusammenschiebt, so daß die Bretter und Böcke die in Fig. 5 dargestellte
gegenseitige Lage erreichen.
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Schleifeinheit zum Bearbeiten .der Seitenflächen -der Stangenköpfe
Die diesem Zweck dienende Schleifeinheit 13 bzw. 13' ruht"auf einem auf dem Bett
12 gleitenden Unterteil 37, der- seinen Antrieb durch einen angeflanschten Motor
38 erfährt und in der jeweiligen Einstellage durch einen Handhebel 39 festgestellt
wird. Während des Schleifvorganges steht der Unterteil 37 still. Er bildet
das Oberbett für den den eigentlichen Schleifkopf tragenden Längsschlitten4o, der
in der Längsrichtung der Maschine, also parallel zum Bett 12, geführt ist und in
bekannter Weise einen hydraulischen Antrieb erfährt. Die hydraulischen Antriebsmittel
sind im Oberbett 37 angeordnet und werden durch Anschläge 4i des Tisches 4o mittels
eines Schalthebels 42 gesteuert.
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Der Tisch 4o hat eine waagerechte, quer zu seiner Längsrichtung verlaufende
Gleitbahn zur Aufnahme eines Ouerschlittens 43, der die Lager und den Antriebsmotor
44 für die waagerechte Schleifscheibenspindel trägt. Die auf dieser Spindel sitzende
Schleifscheibe 45 ist topfförmig ausgebildet und bearbeitet die Seitenfläche des
Kopfes mit ihrem Rand.
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Alle zur Bedienung der Schleifeinheit erforderlichen Griffe sind doppelt
auf beiden Seiten vorgesehen. In Fig. i ist die Schleifeinheit 13' in der Lage gezeigt,
in der sie den rechten Stangenkopf bearbeitet. Hierbei läuft der Längsschlitten
4o hin und her, während der Querschlitten 43 für die Beistellung schrittweise weitergeschaltet
wird. Im Bedienungsgang links von der Schleifeinheit stehend (mit Bezug auf Fig.
i) kann man daher den Fortgang der Arbeit genau überwachen und das Werkstück jederzeit
nachmessen. Um den linken Stangenkopf zu bearbeiten, wird die Schleifeinheit nach
links gefahren, nachdem dort zuvor durch
Verfahren der Schleifeinheit
15 an das Ende des Bettes i2 Platz geschaffen ist. Man steht dann zur überwachung
des Vorganges in dem Laufgang rechts von der Schleifeinheit. Dies ist der Grund,
weshalb nicht nur links, sondern auch rechts alle Bedienungsgriffe vorhanden sein
müssen. Um eine Fehlbedienung zu vermeiden, können hierbei die Griffe abnehmbar
vorgesehen sein, so z. B. der Griff 54, der, wie Fig. r zeigt, links aufgesteckt
ist, rechts aber fehlt. Er dient dem Antrieb des Oberbettes 37 auf dem Unterbett
12. Die doppelte Anbringung aller Bedienungsgriffe auf den beiden Seiten der Schleifeinheit
hat auch den Vorteil, daß die beiden Schleifeinheiten 13 und 13' genau gleich
ausfallen und austauschbar sind. Die Gleitbahnen des Oberbettes 37 und des Längstisches
q.o sind in an sich bekannter Weise durch Harmonikaschützer 55 abgedeckt.
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Schleifeinheit zum Bearbeiten der Bohrung ,des einen Stangenkopfes
Der in Fig: z links gezeigte Stangenkopf hat eine Bohrung 56, die geschliffen werden
muß. Diesem Zweck dient die Schleifeinheit 15. Die Spindel der runden Schleifscheibe
57 wird zu diesem Zweck auf einer kreisförmigen Bahn geführt. Das wird dadurch erreicht,
daß ihre Lager von einem Halter getragen werden, der in dem Gehäuse 58 um eine außermittig
zur Schleifspindel verlaufende Achse umläuft und durch einen Motor 62 angetrieben
wird. Das Gehäuse 58 erfährt außerdem eine Hinundherbewegung in der Richtung der
Schleifspindel und gleitet zu diesem Zweck auf einem Querschlitten 59, wobei die
Hinundherbewegung durch auf einen Schalthebel 6o' wirkende Anschläge 61' gesteuert
wird. Der Querschlitten 59 ist parallel zur Schleifspindel verstellbar.- Zu diesem
Zweck gleitet er auf der oberen quer verlaufenden Führungsbahn 63 eines Längsschlittens
6o, der seinerseits auf dem Oberbett 61 parallel zum Unterbett i2 verstellbar ist.
Der Antrieb und die Einstellung des Oberbettes 61 erfolgt ebenso wie diejenige des
Oberbettes 37. Auch entspricht der Längsschlitten 6o dem Längsschlitten 40.
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Das Unterbett 61 hat, wie Fig. 4 zeigt, einen Ausleger 64, der- eine
mit einem eigenen Antriebsmotor versehene Pumpe 65 trägt. Diese ragt in eine im
Fundement vorgesehene Rinne, in .die das Kühlmittel zurückfließt, das der Schleifstelle
zugeführt wird. Eine entsprechende Pumpe kann auch bei den übrigen Schleifeinheiten
vorgesehen sein. Der Längsschlitten 6o hat einen Ausleger 7,4 mit einer optischen
Projektionseinrichtung 76, welche die am Bett z i vorgesehene Teilung in starker
Vergrößerung auf eine Mattscheibe 75 mit einem Teilstrich projiziert. Auf diese
Weise kann der Längsschlitten 6o sehr genau eingestellt werden.
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Schleifeinheit zum Bearbeiten des rechteckigen Stangenkopfausschnittes
Wie Fig. i zeigt, hat der rechte Stangenkopf einen rechteckigen Ausschnitt 66, dessen
waagerechte und senkrechte Wände plan geschliffen werden müssen. Diesem Zweck dient
die in Fig: 4 rechts gezeigte Schleifeinheit 14. Die Schleifspindel 67 ist in einem
Schleifkopf 68 gelagert und wird durch einen an diesem angeflanschten Motor 69 angetrieben,
Der Schleifkopf ist mittels einer senkrechten Führung auf und ab beweglich an einem
Halter 70 geführt und ist auf diesem einstellbar. Der Halter 7o bildet seinerseits
einen Querschlitten, der auf einem Längsschlitten 71 verstellbar ist: Der Längsschlitten
71 gleitet hin und her auf einem Oberbett 72, das auf dem Bett 12 durch einen Elektromotor
73 verstellbar ist und in eingestellter Lage festgespannt wird.