DEC0007823MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 29. Juni 1953 Bekanntgemacht am 19. Januar 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine für die Bearbeitung ebener Flächen mittels rotierender Schleifscheibe oder Fräser.

Bei den üblichen Werkzeugmaschinen für die Bearbeitung ebener Flächen wird das Werkstück auf einen Tisch aufgespannt, der unter einer rotierenden Schleifscheibe bzw. unter einem rotierenden Fräser in seiner Längsrichtung abwechselnd hin und her bewegt wird. Bei dieser üblichen Bauart muß die Länge des Maschinenbettes, auf dem der Aufspanntisch hin und her bewegt wird, gleich der zweifachen Länge des zu bearbeitenden Werkstücks zusätzlich einer gewissen Überlänge an den beiden Enden sein, die für das Auslaufen des Werkzeugs benötigt wird. Damit ist für solche Maschinen ein verhältnismäßig großer Platzbedarf erforderlich. Diese Maschinen weisen Gleitführungen für den Aufspanntisch auf, die bei nicht einwandfreier Schmierung leicht fressen. Außerdem müssen diese Gleitführungen gegen Schmutz, Staub und insbesondere gegen die von der Bearbeitung herrührenden Späne und Schmirgel geschützt werden. , .

Es ist auch schon eine Läppmaschine vorgeschlagen worden, bei der die Spannvorrichtung für das Werkstück gegenüber der Schleifscheibe bzw. dem Fräser eine relative Schwenkbewegung um eine feststehende Säule und außerdem eine

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Drehbewegung um ihre eigene .Achse ausführt. Bei dieser Ausführung muß der Schwenkarm mindestens die halbe Länge des Werkstücks

■ haben. Es;, können nur verhältnismäßig kleine Werkstücke mit dieser Maschine bearbeitet werden,

'■' es sei denn, "der Schwenkarm wird verhältnismäßig groß gemacht. Letzteres ist aber nachteilig, da der Schwenkarm, an dem die Spannvorrichtung für das Werkstück hängt, sehr stabil und schwer

ίο ausgeführt werden muß. Außerdem ist bei dieser Maschine ein verhältnismäßig großer Läppscheibendurchmesser erforderlich.

Bei der erfindungsgemäßen Flächenschleif- bzw. • -fräsmaschine ist der Aufspanntisch um eine zur Tischfläche senkrechter Achse, schwingbar und das Werkzeug, d. h. die Schleifscheibe bzw. der Fräser ist an einem Arm gelagert, der um eine parallel zur ersten angeordnete Achse schwingbar ist, und die Schwingungsbewegungen von Tisch und Arm sind um ihre jeweiligen Achsen durch mechanische Mittel einander zugeordnet.

Die Zuordnung der Schwingungsbewegungen von Werkzeugträgerarm und Aufspanntisch wird vorzugsweise dadurch erhalten, daß der Werkzeugträigerarm drehsterf mit einem döppelarmigen Hebel verbunden ist, der an einem Ende, z. B. über einen elektrischen oder hydraulischen Antrieb, hin und her bewegbar ist und am anderen Ende eine Rolle trägt, die in eine mit dem Aufspanntisch, fest verbundene und durch die Drehachse des Aufspanntisches gehende Geradführung eingreift.

Bei der erfindungsgemäßen Maschine führt der Tisch somit keine Hinundherbewegung in Richtung seiner Längsachse,' sondern nur eine Schwenk-, bewegung um eine senkrechte Achse aus. Dadurch wird wesentlich an Gewicht und Platz gespart. Weiterhin-ist die . ..Führung des Tisches, wesentlich vereinfacht, da statt einer Gleitführung nur eine Führung um eine feststehende Achse erforderlich ist, wozu Wälzlager benutzt werden können, die wesentlich geringere Reibungsverluste aufweisen, auf einfachste Weise;: gegen das Eindringen von Schmutz, Staub, Spänen u. dgl. geschützt und leicht geschmiert werden können. Alle diese Unterschiede tragen zu einer wesentlichen Verbilligung der neuen Maschine bei. Endlich treten bei ihr auch bei gleichen maximalen Relativgeschwindigkeiten zwischen dem sich drehenden Werkzeug und der zu bearbeitenden Werkstückfläche. bei der Umkehr

§0 der Bewegung wesentlich geringere Massenbeschleunigungskräfte bzw. -Verzögerungskräfte auf. Bei den üblichen Flächenschleif- und -fräsmaschinen müssen bei hohen Bewegungsgeschwindigkeiten des Aufspanntisches' besondere Vorkehrungen getroffen werden,: um die Bewegungsumkehr ohne Stoß auszuführen. Durch die Ausbildung der Maschine gemäß der Erfindung sind die bei der Bewegungsumkehr auftretenden Massenkräfte trotz gleicher Relativgeschwindigkeit zwischen Werkstück und Werkzeug weniger als halb so groß wie bei der üblichen Ausführung. Damit sind bei dieser neuen Ausfühfung besondere Einrichtungen nicht mehr erforderlich.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand, schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

Fig. ι einen senkrechten Schnitt durch, eine Schleifmaschine gemäß der Erfindung, bei welcher Schleifscheibenträger und Tisch schwenkbar und miteinander verbunden sind,

Fig. 2 die Anordnung zur Höhenverstellung des Schleifscheibenträgers gegenüber dem Tisch, - Fig. 3 die Anordnung zur Zustellung der Schleif schöibenspindel,

Fig. 4 ein Schema, welches das Prinzip einer. mechanisch gesteuerten Maschine in Draufsicht darstellt und

Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Steuerung der Drehbewegung des Schleifscheibenträgers und des Tisches.

Bei der in Fig. 1 bis 4 dargestellten Maschine wird der gesamte Mechanismus durch einen Ständer 1 getragen. In einer Bohrung dieses Ständers ist eine zylindrische Büchse 2 gleitbar. Diese Büchse trägt eine Zahnstange 3, welche mit einem sich im Ständer 1 drehenden Ritzel im Eingriff steht, das eine senkrechte Bewegung der Büchse ermöglicht und somit ihre Lage gegenüber dem Ständer 1 verändern kann.

Die Büchse 2 kann in beliebiger Lage durch einen Hebel 7 festgestellt werden, so daß sie mit dem Ständer in fester Verbindung steht. Im Innern der Büchse 2 ist ein mit einer Hohlwelle 6 versehener Schleifscheibenträger 5 drehbar gelagert.

Auf dem Schleifscheibenträger 5 ist ein Elektromotor 8 befestigt, der mittels eines über die Riemenscheiben 9 und 10 gelegten Riemens die Schleifscheibenspindel 12 mit der Schleifscheibe 13 antreibt.

Die Schleif scheibenspindel 12 dreht sich im Innern einer zylindrischen Büchse 11, die eine Zahnstange 14 trägt und mittels eines im Schleifscheibenträger 5 drehbaren Ritzels 15 gegenüber dem Schleifscheibenträger in senkrechter Richtung ,bewegt werden kann.

Die senkrechte Bewegung der Büchse 11 kann einerseits von Hand bewirkt werden, wie in Fig. 3 . dargestellt, oder durch eine nicht dargestellte, an sich bekannte, selbsttätige Steuerung, die von einem Hebel 22 betätigt wird.

Auf dem Ständer 1 ruht ferner ein mit einer Welle 17 fest verbundener Tisch 16 mit einer Auflagefläche auf einer kreisförmigen Flachbahnführung 19 auf, wobei die Welle 17 in einer Bohrung des Ständers 1 drehbar ist. Das untere Ende der Welle 17 trägt eine Geradführung 18, wie in Fig. ι und 4 ersichtlich.

Der Tisch 16 ist außerdem mit einer T-förmigen Nut 20 versehen, in welcher in geeigneten Stellungen zwei Anschläge 21 befestigt werden können, die an dem am Ständer 1 mittels einer Achse schwenkbar befestigten Hebel 22 zur Anlage kommen können.

Andererseits ist in einer zu der Büchse 2 enthaltenden Bohrung gleichachsigen Bohrung des Ständers ein Drehzapfen 24 drehbar, der einen

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Hebel 23 mit einem Zahnsegment 36 trägt. Der Drehzapfen 24 ist mit der Hohlwelle 6 des Schleifscheibenträgers 5 mittels eines in einer Nut der Hohlwelle gleitbaren Keiles 25 fest verbunden, so daß jede Drehung des Hebels 23 eine gleiche Drehung des Schleifscheibenträgers 5 verursacht. Dasjenige Ende des Hebels 23, das dem das Segment 36 tragenden entgegengesetzt ist, trägt eine Rolle 26, die mit Spiel in einer mit dem Tisch 16 fest verbundenen Führung 18 beweglich ist.

Ein im Ständer 1 drehbares Ritzel 27 wird über ein Kegelräderpaar 37 von einem Motor 28 angetrieben und steht mit dem Zahnsegment 36 im Eingriff, so daß es den Hebel 23 um den Drehzapfen 24 verschwenken kann, wobei der Schleifscheibenträger 5 und der Tisch 16 zur Drehung mitgenommen werden. Eine durch den Hebel 22 betätigte, nicht dargestellte Steuerung kehrt den Drehsinn des Motors 28 jedesmal um, wenn der Hebel auf einen der Anschläge 21 auf trifft, so daß die Amplitude der Schwingbewegung dies Hebels 23, des Schleifscheibenträgers 5 und des Tisches

16 regelbar ist.

Die Arbeitsweise der Maschine gemäß der Erfmdung ist wie folgt: Der Schleifscheibenträger 5 wird in seiner Höhenlage gegenüber dem Tisch 16 eingestellt und durch dien Hebel 7 festgestellt. Die . genaue Einstellung der Höhenlage der Schleif-

; scheibe 13 gegenüber dem Tisch 16 geschieht mittels der Handverstelleinrichtung 38 für die Büchse 11. Nach dem Inbetriebsetzen des Motors 28 führen der Schleifscheibenträger 5 und der Tisch 16 Schwingbewegungen aus.

Wenn einer der Anschläge 21 am Hebel 22 zur Anlage kommt, wird dieser gekippt, wodurch der Drehsinn des Motors 28 umgekehrt und die Spindel 12 um einen bestimmten Betrag abwärts bewegt wird, wobei der Arm 23 sowie der Tisch 16 sich in entgegengesetzter Richtung zu bewegen beginnen. Die Amplitude der Schwingbewegungen ist durch die Lage der Anschläge 21 bestimmt.

Die Schleifscheibe 13 bestreicht daher eine

Fläche, die durch zwei Kreise begrenzt ist, deren Mittelpunkte sich auf der Schwenkachse A-A des

45. Schleifscheibenträgers 5 befinden und von denen der eine die Schleifscheibe 13 innen und der andere außen tangiert. Das zu schleifende Werkstück wird , auf diese Fläche durch die Komplementärbewegung des Tisches 16 gebracht, der es trägt und der um die zur Achse A-A parallele Achse B-B der Welle

17 drehbar ist. Das Werkstück wird daher in der beschriebenen Weise zur Bearbeitung durch die Schleifscheibe 13 dargeboten.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Beispiel beschränkt. So kann der Antrieb durch den Motor 28 für die Erzeugung der Schwingbewegung des Schleifscheibenträgers 5 und des Tisches 16 durch einen hydraulischen Antrieb, wie in Fig. 5 dargestellt, ersetzt werden. Dieser hydraulische Antrieb weist einen um eine auf dem Ständer 1 feste Achse 32 schwenkbaren Zylinder auf, der einen Kolben 39 enthält, dessen Stange im Zylinder 31 gleitet und über eine Gelenkverbindung 29 den Hebel 23 betätigt.. Das Öl tritt in den Zylinder 31 durch einen biegsamen Schlauch 33 bzw. 34 ein, wobei die Umkehrung der Einströmrichturiig des Öls wie bei der elektrischen Steuerung durch den Hebel 22 erfolgt, so daß die Schwingbewegungen des Schleifscheibenträgers 5 und des Tisches 16 synchronisiert sind.

Ebenso kann statt der Verwendung einer mit ihrer flachen Seite arbeitenden Schleifscheibe, wie in dem dargestellten Beispiel, eine Schleifscheibe vorgesehen werden, deren Schleifarbeit von ihrem Umfang ausgeführt wird.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Werkzeugmaschine für die Bearbeitung ■ebener Flächen mittels sich drehender Schleifscheiben oder Fräser, bei der der Aufspanntisch für das Werkstück gegenüber dem Werkzeug eine relative Schwenkbewegung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufspanntisch (16) um eine zur Aufspannfläche senkrechte Achse (B-B) schwingbar ist und das Werkzeug (13) an einem Arm (5) gelagert ist, der um eine parallel zur Achse (B-B) angeordnete _go zweite Achse (A-A) schwingt, und die Schwingungsbewegungen von Tisch (16) und Arm'(5) um ihre Achsen (A-A bzw. B-B) durch mechanische Mittel (6, 25, 24, 23, 26, 18, 17) einander zugeordnet sind.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Arm (5) drehsteif verbundener doppelarmiger Hebel (23) vorgesehen ist, der durch einen Elektromotor (28) über Zahnsegment (36) und Zahnritzel (27) oder durch einen hydraulischen Antrieb (30 bis 34) hin und her bewegbar ist, und der eine Rolle (26) trägt, die in eine mit dem Tisch (16) fest verbundene und durch die Drehachse (B-B) dfes Tisches gehende Geradführung (18) eingreift.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 589246, 562437; USA.-Patentschrift Nr. 2« 284 056.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen