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Vorrichtung zum Bearbeiten von Ziehsteinen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung zum Bearbeiten., insbesondere Beschleifen, der Innenflächen
von Ziehsteinen, die auch für kantige Profile geeignet ist.
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Es ist für diese Zwecke eine Maschine bekannt, die mit einem relativ
zum Ziehstein in axialer Richtung hin- und herbewegten und dabei in umlaufenden,
sich ändernden Axialebenen an die zu bearbeitenden Flächen kraftschlüssig angedrückten,
gegenüber dem Ziehstein translatorische Bewegungen unter Ausschluß von Drehbewegungen
ausführenden Dorn arbeitet, der eine der Ziehöffnung entsprechende Querschnittsform
und Neigung seiner Umfangsfläche besitzt. Bei der bekannten Maschine wird die Arbeitsbewegung
des Dornes in der Weise erzeugt, daß der Dorn an einem Ende einer langen Stange
fest eingespannt ist, die an ihrem anderen Ende in einem Kugelgelenk gelagert ist,
und daß er von einer ihn mit einem Haken umgreifenden Feder nach außen an die Innenwandung
der Ziehöffnung angedrückt wird. Die Feder hängt an einem Arm, der um den fest eingespannten
Ziehstein rotiert, so daß der Dorn nacheinander an den verschiedenen Innenflächen
der Ziehöffnung zur Anlage kommt, wobei die den Dorn tragende Stange einen Pyramidenmantel
umschreibt. Das die Stange haltende Kugelgelenk führt unter dem Einfluß eines Kurbelgetriebes
eine hin- und hergehende Bewegung aus, die entsprechend als Arbeitsbewegung auf
den Dorn übertragen wird.
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Diese bekannte Maschine gestattet jedoch infolge der dort vorliegenden
ungünstigen kinematischen Verhältnisse kein einwandfreies und sauberes Arbeiten,
wie es bei den für derartige Ziehsteine geforderten Genauigkeiten unbedingt nötig
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine der
eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß sie mit der in der Praxis geforderten
Präzision arbeitet.
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Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck die Achse des Dornes formschlüssig
stets genau parallel zur Ziehsteinachse gehalten.
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Das kann dadurch geschehen, daß der Dorn mittels einer drehbar gelagerten
Scheibe mit einem an dieser radialbeweglich gelagerten, vorzugsweise unter Federdruck
stehenden Schlitten in einer Ebene senkrecht zu seiner Achse und quer zur Ziehsteinachse
frei beweglich, aber nicht kippbar gehalten wird, während besondere Mittel, z. B.
ein einerseits mit dem Dorn, andererseits mit dem Ziehstein verbundenes Doppelparallelogrammgetriebe,
vorgesehen sind, um eine Drehung zwischen Dorn und Ziehstein auszuschließen.
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Eine solche Führung kann gedrungener ausgebildet werden und ist weniger
durch Schwingungen oder Erschütterungen beeinflußbar als eine lange Stange, wie
sie bei der bekannten Anordnung verwendet wird.
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Vorzugsweise wird die Maschine so eingerichtet, daß der Ziehstein
die Hin- und Herbewegung und der Dorn die kreisende Verschiebebewegung ausführt.
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Besondere Einrichtungen sind getroffen, um kegelige oder zylindrische.
Ziehflächen zu bearbeiten.
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Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung.
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In der Zeichnung zeigt Fig. I einen senkrechten Mittelschnitt durch
die Maschine nach der Linie I-I der Fig. 3, Fig. 2 einen senkrechten Mittelschnitt
nach der Linie II-II der Fig. 3, Fig. 3 einen dazugehörigen Grundriß, Fig. 4 eine
Teilansicht gemäß der Linie IV-IV der Fig. I und Fig. 5 eine Teilansicht gemäß der
Linie V-V der Fig. I.
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Der Rahmen der Maschine besteht aus einer Grundplatte I und einer
Deckenplatte 2, die durch Abstandstangen 3, 4, 5 miteinander verbunden sind.
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An den Stangen 3, 4 ist ein Querhaupt 6 (Fig. I) entgegen der Wirkung
von Federn 7 mittels Lagerbuchsen 8 verschiebbar gelagert. Die Federn 7 legen sich
oben gegen Stellringe g, die mittels Feststellschrauben II in beliebiger Höhe an
der Stange 3 und 4 feststellbar sind.
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Das Querhaupt 6 weist einen mittleren oberen Rohrfortsatz I2 auf,
an dem ein Rohransatz I3 eines den Ziehstein I4 tragenden Tisches I5 mittels Feststellschrauben
I6 in beliebiger Höhe festgestellt werden kann.
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Auf dem Tisch I5 kann der Ziehstein I4 mittels Feststellschrauben
I7 in beliebiger Dreh- und Verschiebelage auf dem Tisch festgestellt werden. Oberhalb
des Tisches I5 ist in einem Lageransatz I8 der Deckenplatte 2 eine mit einer Keilriemennut
2I versehene kreisrunde Antriebsscheibe I9 mittels eines Nabenfortsatzes 22 gelagert.
An der Antriebsscheibe I9 ist mittels einer schwalbenschwanzförmigen Nut 23 senkrecht
zur Achse der Scheibe ein Schlitten 24 verschiebbar gelagert, der lose drehbar ein
Zwischenstück 25 aufnimmt, in welchem der Schleif- oder Bearbeitungsdorn 26 mittels
einer Feststellschraube 27 (Fig. 2) befestigt werden kann.
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Der Schlittens 24 steht unter der Wirkung einer Feder 28 (Fig. 2 und
4). Die Bewegung des Schlittens unter Wirkung dieser Feder nach links (Fig. 2) oder
nach unten (Fig. 4) wird durch einen Anschlagstift 2g begrenzt, der von einem Vorsprung
3I der Scheibe I9 getragen wird und mittels Stallmuttern 32 in seiner Längslage
eingestellt werden kann.
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Das Zwischenstück 25 setzt sich nach oben in einer Stange 33 fort,
die oben mittels einer Feststellschraube 34 (Fig. 2 und 3) mit der Schwinge 35 eines
Parallelogrammlenkers 36 fest verbindbar ist. Der Parallelogrammlenker 36 (Fig.
3) ist in bei Zeichenmaschinen bekannter Weise über ein Mittelstück 37 an einen
zweiten Parallelogrammlenker 38 angeschlossen, dessen Enden sich um an der Deckenplatte
2 befestigte Bolzen 3g schwenken.
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Wie bekannt, führt sowohl das Mittelstück 37 als auch der Lenker 35
bei beliebiger Winkelausschwenkung dieses Doppelparallelogrammlenkers keinerlei
Drehbewegungen, sondern nur reine Verschiebebewegungen gegenüber der Deckenplatte
2 bzw. gegenüber dem Maschinenrahmen als Bezugsebene aus. Das bedeutet, daß der
Schleifdorn 26 eine beliebige Kurvenbahn gegenüber dem Maschinenrahmen, also auch
gegenüber dein Ziehstein I4, beschreiben kann, ohne daß er eine Eigendrehung gegenüber
dem Bezugssystem des Ziehsteines ausführt. Wird also die Antriebsscheibe I9 in Drehung
versetzt, so legt sich der Schleifdorn 26 unter Wirkung der Feder 28 ohne Eigendrehung
nacheinander an die Innenflächen des Ziehsteines an, führt also eine Art Abwälzbewegung
auf der gesamten Innenfläche des Ziehsteines aus. Wird dabei gleichzeitig der Ziehstein
auf und nieder bewegt, so werden die einzelnen Ziehflächen des Ziehsteines bei Zugabe
eines Schleifmittels nacheinander geschliffen, wobei der Schleifdorn mit seinen
Kanten nacheinander auch in satte Anlage mit den Innenkanten der Ziehöffnung gelangt.
An Stelle des beschriebenen Doppelparallelogrammlenkers können auch andere Mittel
zur Aufrechterhaltung reiner Verschiebebewegungen des Schleifdornes angewendet werden,
z. B. ein Kreuzschlitten, ein Umlaufrad, dessen Durchmesser halb so groß i.st wie
sein Sonnenrad, u. dgl. Jedoch hat der Dop@pelparallelogrammlenker gegenüber diesen
Ausführungsformen den Vorteil des geringeren Reibungswiderstandes und der Möglichkeit
der Durchführung beliebiger Verschiebebewegungen, also auch der Bearbeitung von
Ziehsteinen mit beliebigen u:nre'elmäßigen Profilen.
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Die Antriebsscheibe ig erhält ihren Antrieb über einen Keilriemen
41 (Fig. 2) von an der Deckenplatte mit ihrer Achse 42 verstellbar befestigten,
vorgelegten
Keilriemenrädern 33, 44. Diese werden über einen Keilriemen 45 von einem Motor 46
in Drehung versetzt, der von der Abstandstange 5 getragen wird.
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Die Aufundniederbewegung des Querhauptes 6 mitsamt dem Ziehsteintisch
I5 wird durch die Hin-und Herbewegung eines Keiltisches 47 (Fig. I und 2) bewirkt,
der mittels Rollen 48 in geeigneter Weise auf der Grundplatte I querverschieblich
geführt ist und auf dem sich das Querhaupt 6 mittels einer Rolle 49 abstützt. Die
Rolle 49 ist in einem Kolben 5I verschiebbar gelagert, der in einem unteren Rohrfortsatz
52 des Querhauptes sitzt und sich unter der Wirkung einer Feder 53 auf einen Anschlag
54 des Rohrfortsatzes 52 abstützt.
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Oben legt sich die Feder 53 gegen eine Scheibe 55, die sich an einem
Querstift 56 (Fig. 2) des Rohrfortsatzes 52 abstützt. Die Feder 53 ist so stark
gehalten, daß sie den normalen Schleif- oder Bearbeitungswiderstand zu überwinden
vermag und dabei normalerweise Rolle 49 und Tisch I5 wie ein starres Ganzes wirken.
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Stößt aber bei der Aufundniederbewegung des Ziehsteines I4 dessen
Innenfläche auf den Ziehdorn 26 voll auf, so gibt die Feder 53 nach, so daß Beschädigungen
der beteiligten Teile vermieden werden.
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Die Hin- und Herbewegung des Keiltisches 47 (Fig. 2) erfolgt durch
eine an-gelenkte Pleuelstange 57, die an einem Exzenterzapfen 58 angeschlossen ist,
der verstell- und feststellbar an einer Exzenterscheibe 59 sitzt. Letztere ist auf
einer Welle 6I befestigt, die einerseits in einem an der Abstandstange 5 gelagerten
Arm 62, andererseits, in einem Lager 63 der Deckenplatte gelagert ist und am oberen
Ende eine Keilriemenscheibe 64 trägt, die mittels eines Keilriemens 65 mit einer
am obengenannten Nabenfortsatz 22 befestigten Keilriemenscheibe 66 verbunden ist.
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Bei Inbetriebsetzung des Motors, 46 wird durch diese Antriebsverbindungen
die Antriebsscheibe I9 in Umdrehung versetzt und gleichzeitig der Keiltisch 47 hin-
und herbewegt, so daß sich bei gleichzeitiger Aufundniederbewegung des Ziehsteines
I4 der Ziehdorn 26 unter Druck auf den Ziehflächen abwälzt.
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Das Gewicht des Querhauptes 6 wird durch ein Gegengewicht 67 (Fig.
2) ausgeglichen, das an der Abstandstange 5 geführt ist und über Drahtseile 68 (Fig.
3), die über Rollen 69, 7I (Fig. I, 3) laufen, mit dem Querhaupt 6 (Fig. I) verbunden
ist. Die Größe des Hubes des Ziehsteines I4 kann durch Verstellung des Exzenterzapfens
58 (Fig. 2) an der Exzenterscheibe 59 eingestellt werden.
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Die mittlere Höhenlage, um welche der Ziehstein 14 auf und nieder
bewegt wird, kann zwar nach Stillsetzung der Maschine durch entsprechende Höhenverstellung
des Tisches I5 mittels der Feststellschrauben I6 (Fig. I) erfolgen. Es ist jedoch
erwünscht, diese Höhenverstellbarkeit auch während des Betriebes der Maschine vornehmen
zu können, was z. B. durch eine entsprechende Verstellung der mittleren Verschiebelage
des Keiltisches 47 durchführbar wäre. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
wird die Verstellung der mittleren Höhenlage des Ziehsteines durch Änderung des
Abstandes der Rolle 49 von dem Querhaupt 6 bewirkt, indem die Lage des Anschlages
54, auf dem sich der Kolben 5I (Fig. 2) unter der Wirkung der Feder 53 abstützt,
verändert wird.
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Der Anschlag 54 hat die Gestalt eines Querbolzens 72 (Fig. I), der
an einen Rasthebel 73 angelenkt ist, der mittels eines Zapfens 74 an einer Rastplatte
75 drehbar gelagert ist. Die Rastplatte ist fest mit einem Stellring 76 verbunden,
der mittels einer Feststellschraube 77 an dem unteren Rohrfortsatz 52 in veränderliche
Höhenlage feststellbar ist. In einem nach unten gehenden Ausleger 78 wird der Bolzen
72 geführt.
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Wird der Rasthebel 73 nach unten oder oben geschwenkt und in die Rast
entsprechend eingelegt, so verschiebt sich der Kolben 5I unter Zusammendrückung
oder Auseinanderziehung der Feder 53 entsprechend, so daß die Tischplatte I5 entsprechend
gehoben oder gesenkt wird und sich die betriebsmäßige Aufundniederbewegung des Ziehsteines
I4 um eine neue mittlere Höhenlage vollzieht.
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Wie ersichtlich, kann auf diese Weise die Verstellung der mittleren
Höhenlage des Ziehsteines während des Ganges der Maschine durchgeführt werden, um
z. B. dickere oder dünnere Teile des Ziehdornes 26 mit dem Ziehstein zusammenwirken
zu lassen oder um bei zylindrischen Ziehöffnungen andere Teile der Ziehfläche zu
bearbeiten oder andere Teile des Schleifdornes zur Wirkung kommen zu lassen.
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Bei rein kegelförmigen Ziehflächen kann es erwünscht sein, den Schleifdorn
26 an der Umdrehung der Antriebsscheibe I9 teilnehmen zu lassen. Zu diesem Zweck
wird die Feststellschraube 34 (Fig. 2, 3) gelöst, so daß der Schleifdorn 26 nicht
mehr durch den Doppelparallelogrammlenker 36, 38 (Fig. 3) zu einer reinen Verschiebebewegung
gezwungen wird, vielmehr durch einen in das Zwischenstück 25 (Fig. 2) eingesetzten
Schraubstift 79 von einem an dem Schlitten 25 angebrachten Feststellstift 8I bei
der Drehung der Antriebsscheibe I9 mitgenommen wird.
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Die Maschine kann auch dazu benutzt werden, zylindrische Ziehöffnungen
oder Bohrungen mittels eines zylindrischen Schleifdornes auszuschleifen.
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Zu diesem Zweck wird der an Stelle des konischen Schleifdornes (Fig.
2) eingesetzte zylindrische Schleifdorn durch entsprechende Verschiebung des Schlittens
24, mit seiner Achse genau mit der Achse der auszuschleifenden Bohrung zusammenfallend,
eingestellt. Der Doppelparallelogrammlenker 36, 38 bleibt von dem Dorn 26 gelöst,
und ebenso wird der Mitnahmestift 79 entfernt und die Drehung der Antriebsscheibe
i9 unterbunden. Bei der Ingangsetzung der Maschine erfolgt daher nur die Aufundniederbewegung
des Tisches 15, während der Schleifdorn unbeweglich in seiner Stellung verharrt.
Der Schleifdorn wird von Hand von Zeit zu Zeit gedreht, um eine
gleichmäßige
Bearbeitung der zu schleifenden Flächen zu gewährleisten.
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Der entstehende Schleifstaub fällt in den Hohlraum des oberen Rohrfortsatzes
I2 (Fig. I) und wird durch ein seitliches Rohr 82 abgeleitet, das oberhalb der Abschlußscheibe
55 an dem Innenraum angeschlossen ist.