NL7904588A - Slijpmachine zonder center. - Google Patents

Description

*

Cincinnati Milacron Inc., Cincinnati*, Ohio, Ver.St.v.Amerika Slijpmachine zonder center.

In de automobielindustrie worden "toenemende veren" voor kleine automobielen gewikkeld van toelopende staven, zodat het "rijden" voor vier mensen in een kleine wagen in beginsel hetzelfde is ais voor êên persoon. Bepaalde staven kunnen toelopen in één richting over de ge-5 hele lengte, waarbij andere staven symmetrisch of omgekeerd kunnen toelo pen aan de tegenover elkaar liggende einden daarvan. Een voorbeeld van dergelijke veren is weergegeven in het Amerikaanse octrooischrift U.077*619· De staven kunnen met verschillende gebruikelijke staafvormwerkwijzen worden geproduceerd, waarbij echter voor het produceren van de afmeting en 10 afwerking, vereist voor de werking en de vermoeidheifclevensduur, het slij pen de voorkeurswerkwijze is voor het vervaardigen. In het ideale geval moeten dergelijke staven toelopend worden gedraaid, en dan geslepen als de laatste bewerking voordat ze in de wikkeloven gaan, omdat het draaien onvermijdelijk een belangrijk compromis invoert tussen een doeltreffend ge-15 bruik van kracht en een goede oppervlakteafwerking, wanneer de afwerking een belangrijke parameter is van de werking. Het draaien kan echter een moeilijkheid worden, wanneer het nodig wordt grote hoeveelheden uitgangsmateriaal te verwijderen van staven met een betrekkelijk kleine diameter, zoels het geveil is bij het draaien van de kleine diameter van een toelo-20 pende staaf. Dit is het gevolg van het feit, dat het koppel moet worden geabsorbeerd bij het "opwinden" van de staaf, hetgeen de mate van kracht, die kan worden toegevoerd, beperkt. Het is derhalve van overwegend belang het vanuit het uitgangsmateriaal op een produktiebasis slijpen te overwegen van veerstaven. De slijpmachine zonder center heeft veel succes 25 geoogst voor wat betreft het doel daarvan als een machine met een groot 7904588 * r 2 productievolume, waarbij echter uitvoeringen van bekende slijpmachines zonder center in het algemeen ongeschikt zijn voor het uitvoeren van de. taak van het verschaffen van dwarsdoorsnede van veerstaven met een produktie -slijpinstallatie met doorvoer.

5 De laatste 25 of 30 jaren zijn toelopende hengels gesle pen op een slijpmachine zonder center. Op deze hengels wordt het toelopen verschaft door het synchroniseren van de invoerbeweging van de normslede met de doorvoersnelheid, geproduceerd door het draaien van het regelwiel en de toevoerhoek. Dit grondbeginsel kan eveneens worden toegepast voor 10 het slijpen van toelopende stalen staven, behalve dat een fundamenteel ♦ verschil aanwezig is in het gedrag van een slijpwiel bij het slijpen van met kunststof geïmpregneerd vezelglasmateriaal, en het slijpen van staal.

Bij het slijpen van kunststof hengels, slijt het wiel niet waarneembaar, zelfs niet bij het slijpen van een zeer sterk toelopen uit een cilindrische 15 grondvorm. Bij het merendeel van het slijpen van stalen staven, moeten voor het tot een minimum beperken van de bedrijfskosten van de machine, gebruik worden gemaakt van· brede wielen en hoge snelheden bij het verwijderen van uitgangsmateriaal. De hoge snelheden bij het verwijderen van uitgangsmateriaal hebben hoge snelheden van wielslijtage tot gevolg (G-verhoudingen, 2o dat wil zeggen de verhouding van het verwijderen van uitgangsmateriaal tot wielslijtage, van 6 worden zeer goed geacht, en zijn veelal veel minder). Dientengevolge worden "zelf-bewerkende" wielen gebruikt, candat de tijd voor het bewerken van brede wielen, het herhaald voorkomen als gevolg van de hoge snelheden van wielslijtage en de kosten van diamanten, het met diamant 25 bewerken veel te kostbaar maken.

Een zelf-bewerkend slijpwiel is een wiel, dat op grond van zijn constructie gedurende het slijpen een regelmatig, ononderbroken, geregeld afbreken vertoont van het slijpoppervlak voor het ononderbroken verschaffen van scherpe snijelementen gedurende het slijpen.

30 Bij slijpmachines voor hengels, waarbij de vielassen even wijdig blijven gedurende het invoeren van de slede, zijn beide wielen geprofileerd, waarbij een gedeelte van het profiel het materiaal verwijderd, en de andere gedeelten de oppevlakken verschaffen op de toelopende en de rechte gedeelten van de hengel. Indien deze werkwijze met het recht invoeren 35 zou worden gebruikt voor het slijpen van staal, zou de slijtwerking zodanig 7904588 % 3 snel het wielprofiel afbreken, dat binnen enkele minuten het veer bewerken nodig zou zijn, en de bewerking onmogelijk uitvoerbaar zou blijken te kunnen zijn.

Volgens de aanvrage zijn de moeilijkheden, die kleven aan 5 het bekende ontwerp opgeheven door een nieuwe slijpmachine en -werkwijze.

Het is derhalve een doel van de uitvinding een machine te verschaffen, die toelopende veerstaven kan produceren met een doorvoer-slijp-installatie zonder center.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een 10 slijpmachine zonder center, die veranderlijke dvarsdoorsnedediameters van het werkstuk kan verschaffen door een onderlinge draaibeweging tussen de regel- en slijpwielen in synchronisatie met de doorvoerbeweging van een werkstuk.

Dienovereenkomstig verschaft de uitvinding een bijzondere 15 slijpmachine zonder center, die een werkstuk bij een inlaateinde kan opnemen tussen regel- en slijpwielen en het werkstuk bij een uitlaateinde kan afvoeren tussen de wielen. Het slijpviel is draaibaar gemonteerd in een slijpwielkop aan een onderstuk, waarbij het regelviel draaibaar is gemonteerd in een regelwielkop aan het onderstuk, en aangebracht met een bijzon-20 der draaimechanisme voor het onderling draaien van de wielen rond een draaipunt nabij het vielinlaateinde. Het draaimechanisme is werkzaam voor het bereiken van veranderlijke toevoerafstanden langs het eindvlak van het re-gelwiel met betrekking tot het slijpwiel in synchronisatie met de doorvoerbeweging van een werkstuk voor het zodoende bereiken van veranderlijke dwars-25 doorsnedediameters van het werkstuk, dat draait volgens een werkhartlijn door een passend gesynchroniseerde beweging van de wielen.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin: fig. 1 een bovenaanzicht is van de onderhavige slijpmachi- 30 ne zonder center, fig. 2a schematisch een werkstuk toont, dat wordt gevormd met een voorste toeloping op de slijpmachine, fig. 2b het verder vormen toont van de voorste toeloping volgens fig. 2a, 35 fig. 2c het beëindigen toont van de vorming van de voorste 7904588

'V

b toeloping volgens fig. 2a, fig. 2d schematisch het vormen toont van een rechte diameter van het werkstuk gedurende het doorvoerslijpen op de slijpmachine, fig. 2e het begin toont van het vormen van de achterste 5 toeloping van het werkstuk volgens fig. 2a, fig. 2f het verder vormen toont van de achterste toeloping volgens fig. 2e, fig. 2g het beëindigen toont van de achterste toeloping volgens fig. 2e, en 10 fig. 3 een zijaanzicht is van de machine volgens fig. 1.

In de tekening, en in het bijzonder in fig. 1, is de onderhavige slijpmachine 10 zonder center weergegeven, voorzien van een onderstuk 11, dat een slijpwiel 12 draagt, dat draaibaar is gemonteerd in een slijpwielkop 13, gedragen door het onderstuk 11. Een regelwiel ^b is draai-15 baar gemonteerd in een regelwielkop 15, gedragen door het onderstuk 11, en met betrekking tot het slijpwiel 12 geplaatst voor het vormen van een in-laateinde 16 en een uitlaateinde 17 tussen de wielen 12,1U. De regelwielkop 15 wordt verschuifbaar gedragen op banen 18 op een tussenonderstuk 19, waarbij een passend toevoermiddel, zoals een motor/schroefsamenstel 20, gemon-20 teerd aan het tussenonderstuk 19» is aangebracht voor het bewegen van het regelwiel 1U tot in de gewenste nabijheid van het slijpwiel 12, zoals op dit gebied gebruikelijk is voor aanzetdoeleinden en dergelijke.

Hoewel niet weergegeven, is het regelwiel 1^ door draaien gekanteld in het vlak van de tekening, gezien in fig. 1, voor het verschaf-25 fen van een kleine doorvoervector 21 bij het uitvoeren van het doorvoerslij-pen op een algemeen bekende wijze voor het bereiken van een axiale beweging van het werkstuk 22. Het tussenonderstuk 19 is draaibaar gemonteerd aan het bovenoppenrlak 23 van een wielslede 50, en draaibaar gemonteerd aan een draai-verbinding 2b in de wielslede 50 nabij het inlaateinde van de wielen 12,1^.

30 De wielslede 50 wordt ten opzichte van het onderstuk 11 aangedreven door het motor-schroefsamenstel 51, omdat het nodig is, dat het gehele draaimecha-nisme is opgenomen in een slede-eenheid, die als eenheid naar voren kan worden gedragen voor het volgen van de slijtage van het slijpwiel. De draai verbinding 2b is gedetailleerd weergegeven in fig. 3, waarbij echter elke pas-35 sende draaiverbinding aanvaardbaar is. Het tussenonderstuk 19 wordt tegen 7904588 5 % alle, behalve een gebogen beweging rind de draaiverbinding 2h, tegengehouden. Voor het verschaffen van een draaibeweging aan het tussenonderstuk 19» is een draaitoevoermiddel 25, zoals het motor 26—schroef 27-moer 28-samen-stel, weergegeven, waarbij de schroef 27 axiaal vast is met betrekking tot 5 de slede 50, de moer 28 axiaal beweegbaar is met betrekking tot de slede 50, en de motor 26 is aangepast aan een trekijzermontering 29 aan de slede 50, en de moer 28 is aangepast een aan trekijzermontering 30 aan het tussenonderstuk 19. Door het duw-trekmechanisme, weergegeven als het draaitoevoer-middel 25» kan het tussenonderstuk 19 worden gedraaid voor het verschaffen 10 van een onderlinge draaibeweging tussen de wielen 12,1¾ voor het zodoende verschaffen van veranderlijke afmetingen tussen de wielen 12,1¾ bij het wieluitlaateinde 17·

Het is zondermeer duidelijk, dat een werkstuk 22, dat onder doorvoer wordt geslepen tussen de wielen 12,1^ kan worden gevormd met ver-15 anderlijke dwars doorsnedeafmetingen voor het veranderen van de uitlaat af meting tussen de wielen 12,1¾. De vorming van het werkstuk kan derhalve analoog worden gesteld aan een extrusie, die uit een matrijsmondstuk komt.

Een werkdraagsamenstel 31 draagt het werkstuk gedurende de beweging daarvan tussen de wielen 12,1¾ op een algemeen bekende wijze bij 20 bet zonder center slijpen, waarbij het werkstuk 22 wordt opgenomen vanaf een eerste draagtafel 32 nabij het werkdraagsamenstel 31, en een tweede tafel 33 het werkopneemt, dat wordt afgevoerd van het werkdraagsamenstel 31. In bijzondere gevallen, waarin de onderlinge draaibeweging van de wielen zeer klein is, kan het moeilijk zijn het werkdraagsamenstel stilstaand te laten 25 bij het vormen van het werkstuk 22. Nauwkeuriger gesteld echter, verdient het de voorkeur, dat het werkdraagsamenstel 31 beweegbaar is, zodat het te allen tijde evenwijdig is aan de hartlijn van het werkstuk 22, en de tussen de wielen 12,1¾ gevormde hoek, middendoor snijdt. Voor deze beweging van het werkdraagsamenstel 31, kan dit draaibaar zijn gemonteerd rond de draai-30 verbinding 2¾ op een soortgelijke wijze als de verbinding van het tussenon derstuk 19 bij de draaiverbinding 2ht waarbij het werkdraagsamenstel 31 wordt gedraaid over een hoek, die dehelft is van de hoek, waarover het tussenonderstuk 19 wordt gedraaid.Voor het tot stand brengen van de draaibeweging van het werkdraagsamenstel 31» is een werkdraag-draaimiddel 3¾ weer-35 gegeven als een motor 35-schroef 36-moer 37-samenstel, waarbij de motor 35 7904588 ¥ 6 door een trekijzer is gemonteerd aan het tussenonderstuk 19, en de schroef 36 axiaal beweegbaar is in de moer 37 (onderbroken lijn), die door een kompasbeugel is gemonteerd in het werkdraagsamenstel 31, zodat wanneer het draaimiddel 25 van het tussenonderstuk wordt aangedreven, het draaimiddel 5 35 van het werkdraagsamenstel in een vooraf bepaalde verhouding, berekent voor het op juiste wijze richten van het werkdraagsamenstel ten opzichte van het werkstuk, gedurende de beweging daarvan, kan worden aangedreven.

Het is duidelijk, dat andere draaimechanismen kunnen worden toegepast, bijvoorbeeld tandwielen voor het met de helft van de beweging van het tussenpo onderstuk draaien van de werkdrager of een passend verbindingsstelsel voor het middendoor delen van de hoek.

Fig. 2a toont schematisch een werkstuk 22, voorzien van een recht middengedeelte 38 en tegenover elkaar liggende toelopingen 39,40 aan de betrokken einden, samen met rechte diamètergedeelten 41,42 aan de 15 uiteinden. Het regelwiel 14 wordt gedraaid rond de draaiverbinding 24, zodat het uitlaateinde 17 van de wielen 12,1¾ op de {prenste diameter is geplaatst van het rechte gedeelte 41, waarbij is te zien, dat hoewel de werkstuktoeloping 39 zeer lang en geleidelijk is in vergelijking met het betrekkelijk plotseling divergeren van de wieleindvlakken 43,44 naar het 20 uitlaateinde 17, een plotselinge vermindering in diameter snel plaatsvindt aan het werkstuk 22 wanneer dit in de richting van de pijl wordt voortgestuwd. Fig. 2b geeft weer, dat het regelwiel 1¾ begint weg te bewegen vanaf het slijpwiel 12 wanneer het begin van de geleidelijke toeloping 39 het uitlaateinde 17 bereikt van de wielen, waarbij is te zien, dat het rechte 25 diametergedeelte 41 van het werkstuk 22 is gevormd door de onderling vaste stand van de wielen in fig. 2a. Het regelwiel 1¾ wordt bewogen in de richting van de gebogen pijl wanneer het werkstuk 22 wordt voortgestuwd in de richting van de doorvoerpijl, waardoor de diameter van het werkstuk 22 langs de geleidelijke toeloping 39» geleidelijk wordt vergroot in synchro-30 nisatie met de doorvoerbeweging. Fig. 2c toont de wielstand wanneer het einde 1*5 van de eerste geleidelijk toeloping 39 het inlaateinde 16 bereikt van de wielen 12,14, op welk moment is te zien, dat het regelwiel 14 nog beweegt rond de draaiverbinding 24 in de richting van de gebogen pijl voor het beter evenwijdig aan elkaar plaatsen van de wieleindvlakken 43,44, 35 zodat het rechte middengedeelte 38 van het werkstuk zonder center kan worden 7904588 * 7 geslepen tijdens het doorvoeren volgens de gebruikelijke manier, weergegeven in fig. 2d, dat wil zeggen dat de wielen 12,1^ niet door draaien onderling worden bewogen gedurende het slijpen van het rechte gedeelte 38.

Fig. 2e toont het werkstuk 22 direkt nadat het rechte ge-5 deelte 38 het uitlaateinde 17 van de wielen 12,1k heeft verlaten, bij de machine moet beginnen met het slijpen van de achterste geleidelijke toelo-ping 1*0. Op dat moment wordt het regelwiel 1¾ door draaien naar het slijp-wiel 12 gevoerd in de richting van de gebogen pijl in fig. 2f, die een tussenfase toont tijdens het vormen van de achterste toeloping 4o, waarbij 10 is te zien, dat het werkstuk 22 wordt geslepen van een massief materiaal, waardoor een zandlopergedaante is verschaft aan het werkstuk 22 op het in fig. 2f weergegeven moment. Bedacht moet echter worden, dat fig. 2f een moment weergeeft in een dynamisch geheel, dat wil zeggen dat het werkstuk 22 ononderbroken beweegt in de richting van de doorvoerpijl, waarbij het 15 regelwiel 1¾ gelijktijdig wordt gevoerd in de richting van de gebogen pijl.

In fig. 2g is het werkstuk 22 te zien bij het tussen de wielen 12,1^· uitkomen daarvan (elke draaibeweging is stil gezet) aan het einde van de achterste geleidelijk toeloping U0, zodat een recht gedeelte k2 wordt gevormd, zoals het voorste rechte gedeelte M wordt gevormd in de fig. 2a en 20 ' 2b.

Fig. 3 toont de onderlinge stand van de machine-eenheden, waarbij de draaiverbinding en draaipen 52 omvat, bevestigd aan de wielslede 50, en het tussenonderstuk 19 en de werkdrager 31 draaibaar zijn gemonteerd aan de draaipen 52 door hun betrokken legers amenstellen 53,5^· 25 De sleutel tot het slijpen van toelopingen aan betrekkelijk hard materiaal (bijvoorbeeld staal) is het verschaffen van een machine en een werkwijze voor het mogelijk maken van het volledig gebruik maken van de wielbreedte tijdens het sluiten en openen van het diameter verschaffende gedeelte van de wielen voor het volgen van de toeloping.· De mogelijke doel-30 matigheid van een doorvoerbewerking zonder center, toegepast bij het met hoge snelheid slijpen, is direkt evenredig aan de breedte van het slijpwiel en de beschikbare kracht voor het tot werking brengen van het volledige wiel. De verwezenlijking van die mogelijkheid kan echter in gevaar worden gebracht door de langere tijdsduur, die nodig is voor het bijwerken van 35 de bredere wielen, tenzij wielen worden gebruikt, die "zelf-bewerkend” zijn.

7904588 t

Tf 8

Teneinde zelf-'bewerkende wielen te gebruiken, is er een grondregel, die moet worden eerbiedigd: het slijpen moet zodanig zijn, dat het verwijderen van metaal regelmatig is gespreid over de werkbreedte van het wiel, doordat de zelf-regelende werking van de volumetrische wielslij-5 tage direkt in verband staat met het volume van het verwijderde metaal.

Bij het slijpen van een rechte staaf, kan het mechanisme van dit zelf-bewerken gemakkelijk worden begrepen, waarbij het echter bij het slijpen van toelopende staven veel minder duidelijk is. De fig. 2a-g tonen de betrokken draai-invoersnelheden wanneer de staven door de wielen 10 worden gevoerd, waarbij K de metaalverwijdersnelheid vertegenwoordigt.

In fig. 2a is de K-waarde een constante, in de fig. 2b en 2 c neemt de K-waarde af langs het wiel vanaf het inlaat einde 16 naar het uitlaateinde 17» in de fig. 2d en 2e is de K-waarde constant, en in fig. 2f neemt de K-waarde toe langs de wielen vanaf het inlaateinde 16 naar het 15 uitlaateinde 17.

De metaalverwijdersnelheid over het slijpwiel omvat twee elementen van de bewerking. Eén is de gemiddelde toeloping tussen de wielen, welke toeloping in samenhang met de doorvoersnelheid de gemiddelde, specifieke metaalverwijdersnelheid bepaald. Indien deze toeloping vast zou zijn, 20 zou de wiel-werkaanrakingslijn door de werking van het zelf-bewerkend wiel, zich aanpassen voor het regelmatig over het wiel uitspreiden van het metaal verwijderen. Omdat echter het tweede element van de metaalverwijdersnelheid wordt gevormd door een dynamisch element, waarbij de snelheid verandert vanaf de voorkant naar de achterkant van de wielen, is er een verschil in 25 slijtsnelheid langs de snijbreedte met als gevolg een verandering van de gedaante van de wielen. Omdat echter veel van de toelopende staven, die moeten worden geslepen, volkomen symmetrisch zijn (dezelfde toeloping aan elk einde), dit de invoerbeweging, nodig voor het slijpen van de toeloping aan het uitgaande einde van de staaf, het wiel aan de achterkant sneller 30 slijten, waarbij echter de uitvoerbeweging, nodig voor het slijpen van de toenemende diameter aan het inkomende einde van de staaf, de slijtage op dat punt van het wiel vermindert. De resulterende slijtage is dan het gemiddelde van de twee of dezelfde alsof er geen draaibeweging aanwezig was, en het wiel regelmatig zou slijten over zijn breedte.

35 Zelfs indien staven moeten worden geslepen, die slechts 7904588

Claims (6)

1. Slijpmachine zonder center, gekenmerkt door een onderstuk, door een slijpwiel, dat draaibaar is gemonteerd in een slijpwielkop aan het onderstuk, door een regelwiel, dat draaibaar is gemonteerd in een regelwielkop aan het onderstuk, en met betrekking tot het slijpwiel zodanig 25 is geplaatst, dat een inlaateinde en een uitlaateinde tussen de wielen wordt gevormd, door een werkdrager, die zich tussen de wielen bevindt en een draaiwerkstuk kan dragen, door een draaiverbinding nabij het inlaateinde, door middelen voor het draaien van het regelwiel of het slijpwiel met betrekking tot het andere wiel rond deze draaiverbinding tijdens het slij-30 pen, door middelen voor het axiaal bewegen van het werkstuk met betrekking tot de wielen tijdens het slijpen, en door draaitoevoermiddelen, die werkzaam zijn voor het bereiken van veranderlijke toevoerafstanden langs het eindvlak van het regelwiel met betrekking tot het slijpwiel vanaf het inlaateinde naar het uitlaateinde tijdens het slijpen.

2. Machine volgens conclusie t, met het kenmerk, dat de 7904588 V dxaaitoevoermiddelen een betrekkelijke wielkoptoevoer verschaffen door vooraf bepaalde wielkop-hoekstanden rond de draaiverbinding, welke draaitoevoer-middelen werkdrager-plaatsingsmiddelen omvatten, die werkzaam zijn voor het middendoor delen van voorafbepaalde hoeken, gevormd door het slijpwiel en 5 het regelwiel.

3. Machine volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de middelen voor het axiaal bewegen van het werkstuk, een middel bevatten voor het ononderbroken bewegen van het werkstuk tijdens het slijpen. 1». Werkwijze voor het slijpen van een werkstuk op een slijp-10 machine zonder center, gekenmerkt door de stappen van het dragen en draaien van een draaiwerkstuk tussen regel- en slijpwielen, het ononderbroken bewegen van het werkstuk in een axiale richting tijdens het slijpen, en het draaien van het regelwiel of het slijpwiel ten opzichte van het andere wiel rond een draaiverbinding nabij een werkstuk-inlaateinde tussen de wielen, 15 tijdens het slijpen.

5. Werkwijze volgens conclusie U, gekenmerkt door het draaien van het werkstuk rond een draaihartlijn in de draai verbinding, welke hartlijn de hoek middendoor deelt, gevormd tussen het regelwiel en het slijpwiel, tijdens het slijpen.

6. Slijpmachine in hoofdzaak zoals in de beschrijving be schreven en in de tekening weergegeven.

7. Werkwijze in hoofdzaak zoals in de beschrijving beschreven en in de tekening weergegeven. 7904588