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Schleifmaschine Die Erfindung betrifft Schleifmaschinen mit oder ohne
Spitzen, vorzugsweise zum Schleifen von Werkstücken mit herausragenden Flächen,
bei denen die Schleifscheibe aus mehreren im Verhältnis zueinander auf der Schleifscheibenspindel
seitlich verschiebbaren Schleifscheibenteilen besteht, die sowohl zur Durchführung
der Schleifarbeit als auch zum Zweck des gegebenenfalls gleichzeitigen Abrichtens
von Hand und/oder durch entsprechende Verbindungsglieder von der Schleifmaschine
selbsttätig während des Laufens verschoben werden.
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Aus mehreren Teilen zusammengesetzte Schleifscheiben, die zum Zweck
des Abrichtens im Verhältnis zueinander auf der Schleifspindel verschoben werden
können, sind bereits bekanntgeworden. Bei diesen Scheiben kann jedoch die Verschiebung
nur bei stehender Maschine vorgenommen werden und erfolgt ausschließlich zum Zweck
des Abrichtens.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
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Fig. I zeigt einen Schnitt durch eine Schleifspindel mit der mehrteiligen
Schleifscheibe und den entsprechenden der Verschiebung dienenden Verbindungsgliedern;
F ig. a zeigt ein zu schleifendes Werkstück mit herausragenden Flächen und die entsprechende
Anordnung der Schleifscheiben.
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Die Schleifscheibe besteht aus drei Teilen, nämlich aus einer zylindrischen
mittleren Scheibe i und zwei schalenförmigen Endscheiben a; 3. Die drei
Teile
der Schleifscheibe sind auf je einer Nabe 4, 5, 6 gelagert, die ihrerseits auf je
einer inneren Nabe 7, 8, 9 starr angebracht sind. Die mittlere Nabe 8 ist auf der
Schleifspindel Io ortsfest angebracht und die beiden Endnaben 7, 9 werden verschiebbar
von der Schleifspindel Io getragen, die zu beiden Seiten der Schleifscheibe in zweireihigen
Pendelkugellagern II, I2 gelagert ist.
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Um die Verschiebung der Naben 7, 9 auf der Spindel Io zu erleichtern,
sind Schiebkugellager zwischen den betreffenden Naben und der Spindel vorgesehen.
Jedes Schiebkugellager besteht aus einer in die Nabe eingepreßten Büchse I3 bzw.
I4 aus gehärtetem Stahl und einer auf der Spindel aufgezogenen gehärteten Stahlbüchse
I5 bzw. I6 sowie aus einem zwischen den Büchsen eingelegten Kugelhalter I7 bzw.
I8 mit einer Mehrzahl Kugeln, die sowohl in der Längsrichtung des Kugellagers als
auch in der Umfangsrichtung desselben verteilt sind.
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Jeder Halter besteht bei dem gezeigten Beispiel aus einem zylindrischen
Rohr, in welchem eine Mehrzahl Löcher für die Kugeln gebohrt sind. Die Kugeln werden
von Lappen festgehalten, die aus dem Werkstoff des Rohres ausgebogen sind.
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Das Betätigungsglied zum axialen Verschieben der Naben 7, 9 ist in
Fig. I dargestellt. Es erstreckt sich als ein teilweises volles Rohr I9 in einer
längs laufenden Ausbohrung der Spindel Io, und im Rohr befindet sich eine Stange
2o. Das Rohr I9 und die Stange 2o sind durch die Arme 2I, 22 mit den Naben 7 bzw.
9 verbunden. Im Rohr I9, in der Spindel Io, in den Büchsen I5, I6 sowie in den Kugelkäfigen
sind die Schlitze 23 für die Arme 2I, 22 ausgeschnitten. Außerhalb des Endes der
Spindel Io ist das Rohr I9 mittels eines doppelt wirkenden Axialkugellagers 24 mit
einem Würfel 25 verbunden, und außerhalb des Endes des Rohres I9 ist die Stange
2o mittels eines doppelt wirkenden Axialkugellagers 26 mit einem anderen Würfel
27 verbunden. Der Würfel 25 ist durch Keilverbindungen 28 verschiebbar,
aber nicht drehbar in einem auf der Maschine fest angebrachten Gehäuse 29 gelagert,
und der Würfel 27 ist durch ähnliche Keilverbindungen 3o verschiebbar, aber nicht
drehbar im Würfel 25 gelagert. Die beiden Würfel sind also mit Bezug zueinander
und zum Gehäuse 29 verschiebbar. Am Ende des Gehäuses 29 ist eine Betätigungshülse
3I drehbar gelagert, die mittels eines Ringes 32 festgehalten wird. Die Hülse 3I
hat zwei Innengewinde, die mit Außengewinden 33, 34 auf der Verlängerung des Würfels
25 bzw. 27 im Eingriff stehen. Die beiden Gewinde haben gleiche Steigung, aber entgegengesetzte
Gangrichtung.
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Auf Grund des Gewindeeingriffes zwischen der Hülse 3I und den Würfeln
wird durch Drehung der Hülse eine Verschiebung der beiden Würfel in der einen oder
der anderen Richtung bewirkt, und diese Verschiebungen werden über die Axiallager
24, 26 zum Rohr I9 bzw. zur Stange 2o und von dieser über den Arm 2I bzw. 22 zur
Nabe 4 bzw. 6 übertragen, die hierdurch entgegengesetzt verschoben werden. Das Rohr
I9 und die Stange 2o werden durch die Arme 2I, 22 bei der Drehung der Spindel mitgenommen,
aber mittels der Axialkugellager 24, 26 wird eine Verschiebung des Rohres und der
Stange durch die sich drehenden Würfel 25, 27 auch während der Drehung ermöglicht.
Die Arme 2I, 22 dienen im gezeigten Ausführungsbeispiel als Antriebsverbindung,
da sie die Drehbewegung der Spindel Io auf die Naben 4, 6 übertragen.
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Auf der drehbaren Hülse 3I ist ein Schneckenrad 35 zwischen einem
Ansatz 36 und einer Mutter 37 fest angebracht. Das Schneckenrad 35 wird von einem
Gehäuse 38 umgeben, in welcher eine Schnecke 39 drehbar gelagert ist, die mit dem
Schneckenrad im Eingriff steht. Das Gehäuse 38 ist auf dem Schneckenrad lose angebracht
und steht mit diesem in Drehrichtung nur mittels der Schnecke 39 in Verbindung.
Die Hülse 3I kann deshalb auf zwei verschiedene Weisen gedreht werden, und zwar
teils durch Drehen des ganzen Gehäuses 38, wobei die Schnecke 39 das Gehäuse 38
mit dem Schneckenrad 35 zusammen lenkt, und teils durch Drehen der Schnecke 39 um
ihre eigene Achse mittels eines Handrades, wobei das Schneckenrad mit Bezug zum
Gehäuse 38 gedreht wird.
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Die Drehung des ganzen Gehäuses 38 erfolgt bei mechanischer Verschiebung
der Schleifscheibenteile während des Schleifvorganges selbst, wobei die Verschiebungen
verhältnismäßig unbedeutend sind: Die Drehung des Handrades findet bei größeren,
von Hand erfolgten Verschiebungen der Schleifscheibenteile statt, z. B. wenn die
Schleifscheibenteile zwecks Abdrehung getrennt werden sowie bei von Hand vorgenommener
vor dem Schleifen erfolgender Einstellung der Schleifscheibenteile mit Bezug zueinander.
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Die maschinelle Drehung des Gehäuses 38 ist nicht näher dargestellt,
da sie nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
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In Fig.2 wird das Schleifen eines Bergbohrstahles auf der spitzenlosen
Schleifmaschine veranschaulicht. Der Bohrstahl besteht aus einem sich verjüngenden
Teil 69; zwei zylindrischen Teilen 70, 71, einem zwischen diesen gelegenen herausragenden
Flansch sowie aus einem viereckigen Endzapfen 72. Die zylindrischen Teile 70, 71
gehen in den Flansch durch Hohlkehlen 73, 74 über. Der Schleifvorgang vollzieht
sich an den zylindrischen Flächen 70, 71, 75 und den beiden ebenen Endflächen 76,
77 sowie den Hohlkehlen 73, 74..
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Vor dem eigentlichen Schleifvorgang werden die drei Schleifscheibenteile
durch Drehen des Handrades getrennt, und die Schleifscheibenteil@e werden sodann
nach Schablone mittels einer nicht näher dargestellten Abdrehvor richteng abgedreht.
Die beiden schalenförmigen Endscheiben 2, 3 wer-12 den so geformt, daß sie eine
zylindrische Arbeitsfläche 79' und eine Arbeitsfläche 78 in Form einer Rotationsfläche
mit einer kreisförmigen Erzeugenden sowie eine ebene ringförmige Arbeitsfläche 79
haben. Die mittlere Scheibe i wird mit einer zylindrischen Arbeitsfläche 8o versehen,
die einen kleineren
Durchmesser hat als die ebene Arbeitsfläche
79. Die Gegenscheibe 45 wird mit zwei zylindrischen Stützflächen versehen, die gegen
die zylindrischen Teile 70, 7I des Bohrstahles anliegen. Nach erfolgter Formgebung
der Arbeitsfläche der Schleifscheibe wird der Schleif- und Gegenschleifstock mit
Bezug zur Stützschiene derart eingestellt, daß die Gegenscheibe gegen ein auf der
Stützschiene angebrachtes Werkstück anliegt und dessen Drehung bestimmt. Der Schleifspindelstock
wird derart eingestellt, daß die drei zylindrischen Arbeitsflächen der Schleifscheibe
sich in einiger Entfernung von den entsprechenden Flächen des Werkstückes befinden.
Es werden ferner die Schleifscheibenteile 2, 3 in etwas größerem gegenseitigem Abstand
eingestellt als die Dicke dies Flansches im ungeschliffenen Zustand beträgt. Das
Profil der geteilten Schleifscheibe nach Einstellung, aber vor dem Schleifvorgang
ist mittels strichpunktierter Linien in Fig. 2 angegeben. Nachdem die Formgebung
der Schleifscheibe erfolgt ist und die oben angegebenen Einstellungen vorgenommen
worden sind, können eine Anzahl Werkstücke nacheinander geschliffen werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
begrenzt, sondern umfaßt auch andere mechanische Anordnungen zum Verschieben der
Schleifscheibenteile sowie elektrische hydraulische und pneumatische Anordnungen
zum gleichen Zweck. Die Schleifscheibe kann aus nur zwei, aber auch aus mehr als
drei Teilen zusammengesetzt werden, wobei als Betätigungsglied zweckmäßigerweise
eine mit Innengewinde versehene Hülse, ähnlich der Hülse 3I nach Fig. I, verwendet
werden kann, die mit verschieden steilen und/oder verschieden gerichteten Gewinden
in einer Anzahl versehen sind, die derjenigen der verschiebbaren Schleifscheibennaben
entspricht. Als Verbindungsglied zwischen der Hülse und den Naben können hierbei
eine Anzahl teleskopartig einander angeordneter Rohre angewendet werden, die durch
Arme mit den betreffenden Naben verbunden sind.
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Die Erfindung ist auch nicht auf die in der Zeichnung gezeigten Form
der Schleifscheiben begrenzt, sondern hat generelle Bedeutung bei der Formung von
profilierten Schleifscheiben, die aus ebenen zylindrischen und kegeligen Flächen
sowie aus verschiedenen Rotationsflächen mit gekrümmten Erzeugenden zusammengesetzt
sind. In allen Fällen, wo es von Bedeutung ist, daß jeder Schleifscheibenteil bei
der Formung eine bestimmte Lage im Verhältnis zur Schablone der Abdrehvorrichtung
einnimmt, kann es geeignet sein, Anschläge vorzusehen zur Verhinderung fortgesetzter
Verschiebung der Schleifscheibenteile, wenn sie in die gewünschten Lagen gelangt
sind.
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Bei der in Fig. I gezeigten Ausführungsform können die Schieblagerungen
bestehen aus einer inneren auf der Spindel befestigten Büchse mit axial verlaufenden
nach außen ragenden Rippen und aus einer äußeren mit der Schleifscheibe fest verbundenen
Büchse, die mit nach innen ragenden Rippen versehen ist, welche zwischen die vorerwähnten
Rippen eingreifen, wobei zwischen den Rippen Reihen von Kugeln oder Rollen eingelegt
sind. Solche Schieblagerungen können gleichzeitig den Zweck haben, die Drehung der
Spindel auf die Schleifscheibe zu übertragen. Um dieses Ergebnis zu erzielen, kann
die Spindel und die Bohrung der Nabe im Querschnitt eckig, zweckmäßigerweise viereckig,
ausgeführt sein, wobei eine Mehrzahl Kugeln oder Rollen zwischen Nabe und Spindel
eingelegt sind, um die Reibung bei der Verschiebung zu vermindern. Da in diesem
Fall die Arme 2I, 22 von der Aufgabe befreit sind, Drehung zu übertragen, brauchen
sie nur mit dem Rohr I9 und der Nabe 7 bzw. der Stange 2o und der Nabe 9 in Berührung
zu stehen. Hierdurch wird jede gleitende Reibung bei den Bewegungen der Arme vermieden.
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Beim Schleifen von herausragenden Flanschen zwischen den gegeneinander
beweglichen Teilen der Schleifscheibe hat diese eine Neigung, dem Werkstück die
gleiche Umfassungsgeschwindigkeit beizubringen, was zur Folge haben würde, daß die
Schleifleistung herabgesetzt oder ganz aufhören würde. Um dies zu vermeiden, kann
oberhalb der Stützschiene eine Druckrolle angeordnet werden, die gegen das Werkstück
anliegt und den Widerstand gegen die Drehung des Werkstückes erhöht, so daß sich
das Werkstück mit der von der Gegenscheibe bestimmten Geschwindigkeit dreht.
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Die Erfindung ist nicht auf Schleifscheiben begrenzt, sondern kann
auch im Zusammenhang mit ähnlichen Scheiben verwertet werden, wie Polier-oder Läppungsscheiben
und Gegenscheiben von spitzenlosen Schleifmaschinen.