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Schleifmaschine zum aufeirianderfolgenden Schleifen von Ringprofilen
Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum aufeinanderfolgenden Schleifen von
in sich geschlossenen oder Unterbrechungen aufweisenden Ringprofilen, wie Profilrollen,
Gewinderillenfräsern u. dgl. Die Erfindung bezweckt, bei einer 'Maschine, deren
Werkstückspindel durch einen Elektromotor angetrieben und bei der die Bei- und Abstellung
des Werkstücks oder der Schleifscheibe selbsttätig vorgenommen wird, auch das zwischen
den einzelnen Schleifgängen erforderliche Weiterteilen selbsttätig zu bewirken,
damit die Gesamtschleifarbeit ununterbrochen vor sich gehen kann. Die Teilbewegung
soll, wie bekannt, dem Werkstück- oder dem Werkzeugschlitten über eine Leitgewindespindel
von einer Teileinrichtung aus vermittelt werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in der Weise gelöst, daß am Ende
jedes einzelnen Schleifgangs durch einen- in bestimmtem Verhältnis zur Drehung der
Werkstückspindel gedrehten Schaltnocken ein Elektromagnet eingeschaltet wird, der
den Werkstückantriebsmotor abschaltet, das Verriegelungsglied der Teileinrichtung
löst und einen Antriebsmotor für die Teileinrichtung (Teilmotor) anläßt, daß der
Elektromagnet vor beendetem Teilvorgang wieder abgeschaltet wird und daß das am
Ende des Teilvorgangs in die Teilscheibe einrastende Verriegelungsglied den Teilmotor
aus-und den Werkstückantriebsmotor einschaltet.
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Um den Elektromagneten während des Arbeitens der Maschine zu den gewollten
Zeitpunkten genau ein- und auszuschalten und am Ende der Gesamtschleifarbeit endgültig
abzuschalten, sind nach einem weiteren Erfindungsgedanken in die Steuerstromleitung
für den Elektromagneten vor dem von dem Schaltnocken betätigten Schalter die
Schaltkontakte
von zwei Zeitrelais gelegt, von denen das erste bei Beginn der Schleifarbeit durch
das Schaltschütz des Werkstückantriebsmotors mit verzögertem Anzug eingeschaltet
wird und mit seinem Kontakt die Steuerstromleitung schließt und am Ende der Schleifarbeit
durch das Rücklaufschütz des Teilmotors ausgeschaltet wird und die Steuerstromleitung
öffnet, während das zweite Zeitrelais jeweils zusammen mit dem Arbeitsschütz des
Teilmotors anzugs- und abfallverzögert geschaltet wird, so daß sein Schaltkontakt
die Steuerstromleitung verzögert öffnet und verzögert schließt.
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Die Stillsetzung der ganzen Maschine erfolgt nach Beendigung der Schleifarbeit
dadurch, daß ein von der Teilscheibe betätigter Endschalter sowie ein von den Schlittenanschlägen
betätigter Endschalter mit zueinander. parallel geschalteten Kontakten sowohl in
die Steuerleitung zum Arbeitsschütz des Teilmotors als auch in die Steuerleitung
zum Schaltschütz des Werkstückantriebsmotors gelegt sind.
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Das Zurückfahren des die Teilbewegung ausführenden Schlittens in die
Ausgangsstellung erfolgt durch Betätigen des Verriegelungsgliedes von Hand und Einschalten
eines Rücklaufschalters.
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Die neue Profilschleifmaschine bringt den Vorteil, daß der Arbeiter
entlastet und während des Schleifens eines Werkstücks für andere Arbeiten frei wird.
Ferner wird auch noch eine Zeitersparnis erzielt, da das Abheben des Schleiftisches
und Weiterteilen selbsttätig in der kürzesten Zeit erfolgt, wie ' sie bei Werkstücken
mit vierzig bis hundert Profilrillen von dem Arbeiter, wenn er die Teileinrichtung
von Hand bedient, niemals erreicht werden kann. Die Hauptsteuerorgane des Teilmotors,
wie Schaltschütze und Zeitrelais, können an einer beliebigen Stelle der Maschine
untergebracht werden, so daß die Teileinrichtung selbst baulich gedrängt und einfach
wird. Zweckmäßig wird die Teileinrichtung und der zugehörige Elektromagnet samt
Teilmotor auf einem gemeinsamen Traggehäuse angeordnet. -Auf diese Weise wird eine
lösbar mit der Maschine zu verbindende Baueinheit erzielt, die man auch in Gewindeschleifmaschinen
als Zusatzeinrichtung verwenden kann. Man erhält dann in Verbindung mit der selbsttätigen
Beistelleinrichtung der Gewindeschleifmachine eine selbsttätige Schleifmaschine
für Ringprofile.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt.
Es zeigt Fig. i die teilweise Vorderansicht einer Profilschleifmaschine, Fig. 2
eine Stirnansicht, Fig. 3 die selbsttätige Teileinrichtung, Fig. 4 einen Schnitt
nach -Linie a-b der Fig. 3, Fig. 5 ein Stromlaufbild der elektrischen Anlage. Die
dargestellte Schleifmaschine hat einen Werkstückschlitten 23, der das Werkstück,
beispielsweise einen Gewinderillenfräser .oder ein Werkstück, das mit in sich geschlossenen
ringförmigen Profilen versehen werden soll, trägt. In dem Schleifspindelstock 24
ist die Schleifspindel gelagert, auf der die Profilschleifscheibe 25 sitzt. Der
Werkstückschlitten 23 ist auf Längsführungen 26, 27 des Maschinenbettes 28 mittels
der Leitgewindespindel 29 bewegbar. Er kann um eine parallel zur Führung 26 verlaufende
Kippachse 30, welche seine Längsbewegung mitmacht, geschwenkt werden. Die Schwenkbewegung
wird dem Schlitten 23 über einen Hebel 31 vermittelt, der sich über eine Stützstange
32 und einen Gleitschuh 33 auf der Führung 27 abstützt. Die Stützstange 32 ist ungefähr
in der Mitte des Hebels 31 axial verschiebbar in diesem gelagert und stützt sich
gegen eine in dem Hebel 31 gelagerte Feinstelleinrichtung 34 ab. Auf der linken
Seite stützt sich der Schlitten 23 über einen Winkelhebel 35 und auf der rechten
Seite über einen Exzenter 36 gegen den Hebel 31 ab. Wird der Exzenter 36 mittels
des Handgriffs 37 aus der Stellung I in die Stellung II bewegt, so wird das Werkstück
rasch gegen die Schleifscheibe 25 beigestellt. Der Winkelhebel 35, der gelenkig
am Schlitten 23 angeordnet ist, stützt sich über eine Rolle gegen den Nocken 38
ab, der in Abhängigkeit von der Werkstückspindel39 angetrieben und so geformt ist,
daß er entweder die periodische Hinterschliffbewegung oder eine selbsttätige Beistellung
durch allmähliches Ankippen des Schlittens 23 herbeiführt. Die Werkstückspindel39
wird durch einen am Werkstückspindelstock - angeordneten Elektromotor 4o angetrieben.
Von der Werkstückspindel 39 bzw. dem Motor 4o aus wird über im Spindelstock gelagerte
Zahnräder und Wellen, zuletzt über die Wechselräder 41, 42, 43 und 44 der Nocken
38 angetrieben. Soll ein in sich geschlossenes ringförmiges Profil am Werkstück
geschliffen werden, so ist der Nocken 38 derart geformt und wird so angetrieben,
daß er während einer größeren Anzahl von Umdrehungen des Werkstücks nur eine einzige
volle Umdrehung macht, dabei den Schlitten allmählich auf volle Schleiftiefe ankippt
und nach erreichter Schleiftiefe wieder rasch von der Schleifscheibe abstellt. Man
kann den Nocken 38 aber auch so ausbilden, daß er z. B. während 1/4 Umdrehung des
Werkstücks auf volle Schleiftiefe beistellt, diese Beistellung während einer weiteren
vollen Umdrehung des Werkstücks aufrechterhält und dann den Schlitten 23 abkippt.
Der Nocken macht dann während 11/4 Umdrehung des Werkstücks eine volle Umdrehung.
Beim Hinterschleifen von Gewinderillenfräsern ist außer `dem Beistellnocken 38 noch-
ein Hinterschleifnocken vorgesehen, welcher derart geformt und gesondert vom Beistellnocken
38 so angetrieben wird, daß er während einer Umdrehung des Werkstücks eine der Schneidleistenzahl
des Fräsers entsprechende Anzahl von Annäherungen des Werkstücks an die Schleifscheibe
herbeiführt. Beide Nocken wirken auf den Winkelhebel 35. Beim Schleifen von
in sich geschlossenen Ringprofilen ist mit der Achse des Nockens 38 ein Schaltnocken
45 verbunden, der über den Winkelhebel 5o einen elektrischen Schalter 2o betätigt,
dessen Aufgabe später noch näher erläutert wird. Beim Hinterschleifen von Gewinderillenfräsern
wird
dagegen der Schaltnocken 45 entfernt und der strichpunktiert angedeutete Schaltnocken
46 benutzt. Der Schaltnocken 46 wird durch die Zahnräder 47, 48 so angetrieben,
daß er nach einer Umdrehung des Werkstücks ebenfalls eine volle Umdrehung gemacht
hat. Er wirkt über eine Zugstange 49 und den Winkelhebel 5o auf den Schalter 2o.
Beim raschen Beistellen des Schlittens z3 mittels des Exzenters 36 wird der Werkstückantriebsmotor
4o durch einen Schalter 8 eingeschaltet und durch einen auf der Exzenterwelle sitzenden
Nocken 51 während des ganzen Schleifvorgangs geschlossen gehalten.
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Nach dem Schleifen einer Rille muß der Schlitten 23 um das Maß der
Rillenteilung längs verschoben werden. Dies geschieht mittels einer auf die Leitspindel
29 wirkenden Teileinrichtung. Die Teileinrichtung ist in einem Gehäuse 52 untergebracht,
das auf eine Nabe 53 aufgesetzt wird, welche die Lagerstelle der Leitspindel29 umgibt.
Die Teileinrichtung hat eine Teilscheibe 54, in deren Raste 55 ein Verriegelungsorgan
in Gestalt eines zweiarmigen Hebels 56 eingreift. Der Hebel 56, der um ein Gelenk
56a bewegbar ist, besitzt einen aus dem Gehäuse 52 herausragenden Handgriff 56b.
Er wird durch eine Schraubenfeder 62 in der Raste 55 der Teilscheibe 54 gehalten.
Die Teilscheibe 54 ist an einem Schneckenrad 57 befestigt, das mit einem Bolzen
58 auf Drehung verbunden ist. Der Bolzen 58 ist in dem Gehäuse 52 drehbeweglich
gelagert. Mit dem Schneckenrad 57 steht eine Schnecke 59 im Eingriff, die von dem
Elektromotor 6o über eine Rutschkupplung 61 angetrieben wird. Der Motor 6o wird
als Teilmotor bezeichnet. Er ist außen am Gehäuse 52 angeflanscht. In dem
Gehäuse 52 ist weiterhin ein Elektromagnet 63 angeordnet, dessen Zugstange den Schalter
i i betätigt. Ist der Magnet 63 nicht eingeschaltet, so wird -eine Zugstange durch
eine sich am Hebel 56 abstützende Feder 64 nach links gezogen, so daß der Kontakt
13 des Schalters ii (Fig.5) geschlossen ist. Die Feder 64 ist schwächer als
die Feder 62. Wird der Magnet 63 eingeschaltet, so drückt er die Feder 64 zusammen
und zieht den Hebel 56 aus der Raste 55 der Teilscheibe 54. Er schließt dabei den
Kontakt 12 des Schalters ii. Der Hub ist so abgestimmt, daß die Nase des Verriegelungshebels
56 nur ganz wenig über die Umfangsfläche der Teilscheibe 54 gelüftet wird, damit,
wenn der Magnet 63 während der Teilbewegung wieder abgeschaltet wird und die Nase
des Hebels 56 auf der Umfangsfläche der Teilscheibe 54 gleitet, der Kontakt 1.2
des Schalters ii noch geschlossen ist. Mit dem Hebel 56 ist die Schaltbrücke eines
elektrischen Schalters 2i verbunden. Die Anordnung ist z. B. so getroffen, daß die
Schaltbrücke von der Zugstange des Magneten 63 durchgesetzt wird. Der Schalter 21
kann durch Betätigen des Hebels 56 von Hand geschlossen werden und schaltet den
Motor 6o auf Rücklauf. Wird der Hebel 56 vom Handgriff 56b aus betätigt, so entspannt
sich die Feder 64, so daß der Schalter ii nicht beeinflußt wird und der Schalter
21 geschlossen werden kann. Andererseits wird beim Einschalten des Magneten 63 nur
der Schalter ii betätigt, nicht aber der Schalterei, da für das Schließen der Kontakte
des Schalters 21 ein größerer Weg erforderlich ist. Die Teilbewegung wird von der
Schneckenradwelle 58 über die Wechselräder 65, 66, 67 auf das mit der Leitspindel
29 gekuppelte Zahnrad 68 übertragen. Die Wechselräder 65 bis 68 werden entsprechend
der Rillenteilung des Werkstücks aufgesteckt. Bei Verwendung mehrprofiliger Schleifscheiben
kann die Teilbewegung auch um mehrere Rillenteilungen erfolgen. Die dargestellte
Teileinrichtung bildet eine geschlossene Baueinheit und kann, wenn die Maschine
zum Gewindeschleifen benutzt werden soll, entfernt werden.
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Es werden nun an Hand des Stromlaufbildes (Fig. 5) die elektrischen
Schaltvorgänge erläutert. Der Werkstückantriebsmotor 40 wird durch die Schaltschütze
i und 2 eingeschaltet. Die Schütze sind gegenseitig durch die Kontakte ja und 2a
verriegelt. Durch den Wahlschalter 22 kann entweder der Motor 4o durch das Schütz
i oder durch das Schütz :2 eingeschaltet werden. Bei Verwendung des Schützes i läuft
der Motor 4o beispielsweise im Uhrzeigersinn und bei Verwendung des Schützes 2 in
entgegengesetzter Richtung. Der Steuerstrom für die Schaltschütze i bzw. 2 wird
über den Kontakt io des Schalters 8 geleitet. Der Schalter 8 wird von dem Beistellhebel
37 aus betätigt. Die zum Kontakt io führende Steuerstromleitung ist nicht unmittelbar
an das Netz angeschlossen, sondern führt über den Kontakt 13 des von dem Elektromagneten
63 betätigten Schalters i i, ferner über den Kontakt 16 eines Endausschalters 14
sowie den Kontakt ig eines Endausschalters 17. Der Endausschalter 14 wird von einer
Schaltnase 54a aus betätigt, die an der Teilscheibe 54 angeordnet ist. Der Schalter
17 wirkt dagegen mit den einstellbaren Anschlägen 69, 70 am Schlitten 23 zusammen.
Die Kontakte 16 und ig der Schalter 14 und 17 sind parallel geschaltet, so daß die
zum Kontakt io des Schalters 8 führende Leitung nur dann unterbrochen ist, wenn
beide Kontakte 16 und ig geöffnet sind. Der Teilmotor 6o wird durch die Schaltschütze
3 und 4 geschaltet. Das Schütz 3 ist Arbeitsschütz und das Schütz 4 Rückläufschütz.
Beide Schütze sind durch die Kontakte 3a und 4a gegenseitig verriegelt. In der zum
Schütz 3 führenden Steuerstromleitung liegt der Kontakt 12 des von dem Magneten
63 betätigten Schalters ii, der Kontakt 15 des Endschalters 14 und der Kontakt 18
des Endschalters 17. Die Kontakte 15 und 18 sind ebenso wie die Kontakte 16 und
ig zueinander parallel geschaltet, so daß die zum Schütz 3 führende Leitung erst
unterbrochen ist, wenn beide Kontakte 15 und 18 geöffnet sind. Die zum Schütz 4
führende Steuerstromleitung geht über den Kontakt g des Schalters 8 und über den
Schalter 21, der von dem Verriegelungsglied 56 betätigt wird. Die Spule des Elektromagneten
63, der beispielsweise ein Gleichstrommagnet ist, ist mit 5 bezeichnet. In der zur
Spule 5
führenden Steuertromleitung liegt der Schalter 2o, welcher
von der- Schaltnase q-5 bzw. 46 betätigt wird. Vor dem Schalter 2o liegt der Kontakt
6a eines Zeitrelais 6, das zusammen mit dem Schütz 3 eingeschaltet wird, sowie der
Kontakt 7b eines Zeitrelais 7. Letzteres wird -durch den Kontakt-ib des Schaltschützes
i eingeschaltet, hält sich über den Kontakt 71' selbst und wird beim Einschalten
des Schützes 4 (Rücklaufschütz für den Teilmotor 6o) durch. den Kontakt 4b wieder
abgeschaltet. Das Zeitrelais 6 zieht vergrößert an und fällt verzögert ab. Das Zeitrelais
7 zieht ebenfalls verzögert an.
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Zu Beginn des Schleifens wird der Werkstück schlitten23 durchAnkippenmittels
des Exzenters36 so weit gegen die Schleifscheibe beigestellt, daß die Schleifscheibe
gerade noch frei an der Umfangsfläche des Werkstücks vorbeigeht. Beim Umlegen des
Exzenters 36 aus der Stellung I in die 'Stellung II wird über den auf der Exzenterwelle
sitzenden Schaltnocken 5 i der Schalter 8 niedergedrückt und schließt den Kontakt
io. Liegt der Schalter 22 in der gezeichneten Stellung, so springt das Schütz i
an und schaltet den Motor 4o ein. Der Beistellnocken 38 dreht sich und stellt das
Werkstück während einer Anzahl von Umdrehungen allmählich gegen die Schleifscheibe
bei, bis diese die gewollte Schleiftiefe erreicht hat. Kurz darauf gelangt die tiefste
Stelle des Nockens mit dem übertragungshebel 3:5 in Berührung, und der Schlitten
23 fällt in die Ausgangsstellung zurück, so daß das Werkstück von der Schleifscheibe
frei ist. In diesem Augenblick hat auch der Schaltnocken 45 den Schalter 2o geschlossen.
Da das Zeitrelais 7 zusammen mit dem Schütz i eingeschaltet wurde, ist der Kontakt
7b geschlossen. Der Kontakt 6a ist ebenfalls geschlossen, da das Zeitrelais 6 noch
nicht erregt wurde. Beim Schließen des Schalters 2o zieht der Magnet 63 an, schließt
den Kontakt 12 und öffnet den Kontakt 13 des Schalters ii. Durch das Öffnen des
Kontaktes 13 fällt das Schütz i ab, und der Motor 4o@ bleibt stehen. Der Magnet
63 hat das Verriegelungsglied 56 aus der Raste 55 der Teilscheibe 54 gezogen, so
daß beim Schließen des Kontaktes 12 das Schütz 3 anspringt und der Teilmotor 6o
anläuft. Er -treibt über das Schneckengetriebe 59; 57 auf die Welle 58 und von da
über die Räder 65, 66, 67, 68 auf die Leitgewindespinde129, so daß der Werkstückschlitten
23 eine Längsverschiebung ausführt. Das Zeitrelais 6, das zusammen mit dem Schütz
3 erregt- wird, ist so eingestellt, -daß der Kontakt 6a mitVerzögerung anspringt.
Der Kontakt 611 springt erst an, nachdem die Teilscheibe 54 einen gewissen Winkelweg
zurückgelegt hat und die Nase des Verriegelungshebels 56 sich über der Umfangsfläche
der Teilscheibe befindet. Durch das Öffnen des Kontaktes 6a wird die Spule 5 stromlos
und der Magnet 63 ausgeschaltet. Die Nase des Hebels 55 wird durch die Feder 62
gegen die Umfangsfläche der Teilscheibe 54 gedrückt und gleitet auf dieser. Währenddessen
bleibt der Kontakt 12 des Schalters ii geschlossen, so daß der Teilmotor weiterläuft.
Schließlich fällt nach einer vollen Umdrehung der Teilscheibe 54 das Verriegelungsglied
56 in die Raste 55 ein. Der Schalter ii-wird hierdurch betätigt und gelangt in die
dargestellte Lage. Durch das öffnen des Kontaktes 12 wird das Schütz 3 abgeschaltet
und -der Teilmotor 6o stilgesetzt. Der Kontakt 13 schließt die zum Schütz
führende Leitung, so daß der Werkstückmotor 4o anläuft und das Schleifen der nächsten
Rille am- Werkstück beginnt. Das zusammen mit denn Schütz 3 abgeschaltete Zeitrelais
6 fällt, wie gesagt, verzögert ab. Der- Kontakt Da schließt erst die - Steuerstromleitung
zur Spule 5, wenn der Schaltnocken 45 'den Schalter 2o geöffnet hat. Andernfalls
könnte der Motor 4o nicht anlaufen, da der Kontakt 13 durch den Magnet 63 geöffnet
würde. -Die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich entsprechend der. Anzahl
der zu schleifenden Ringprofile am Werkstück. Wird nach dem Schleifen - des. letzten
Ringprofils -das- Schütz 3 wieder -eingeschaltet, so bewegt der Teilmotor 6o den
Schlitten 23 weiter. Dabei wird durch den entsprechend eingestellten Tischanschlag
69 bzw. 70 -der Schalter 17 geöffnet und schließlich nach einer vollen Umdrehung
der Teilscheibe 54 auch der Schalter 14 durch die Schaltnase 54a. Hierdurch wird
sowohl -die zum Schütz 3 als auch die zum Schütz i führende Leitung endgültig unterbrochen,
so daß der Gesamtschleifvorgang beendet ist. Der Tisch wird abgekippt, indem der
Exzenter 36 von Hand aus der Stellung II in die Stellung I umgelegt wird. Dadurch
gelangt der- Schalter 8 in die dargestellte Lage.- Erst wenn der Kontakt 9 des Schalters
8 geschlossen ist, ist es möglich, den Sehalter 21 wirksam zu betätigen. Wird jetzt
das Verriegelungsglied 56 vom Handgriff 56b aus betätigt,- so wird der Schalter
21 geschlossen, das Schütz q. springt an und der Teilmotor 6o bewegt den Schlitten
in die Ausgangsstellung zurück, die durch Loslassen des Handgriffs 56b erreicht
wird. In der Ausgangsstellung fällt die Nase des Hebels 56 wieder in die Raste 55
der Teilscheibe 54 ein. Mit dem Anspringen des Schützes 4 ist der Kontakt 4b in
der Halteleitung zum Zeitrelais 7 geöffnet worden, so daß das Zeitrelais 7 abfällt
und mit seinem Kontakt-7b die Leitung zur Spule 5 des Magneten 63 unterbricht. Beim
Schleifen eines heuen Werkstücks schließt der Kontakt 7b des Zeitrelais erst, wenn
der Schaltnocken 45 von dem Schalter 2o. abgeglitten und der Schalter 2o geöffnet
ist.