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Schlittenumschaltvorrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinen.
Wird auf einer Werkzeugmaschine, also beispielsweise einer Schleifmaschine, ein auf einem hin und her gehenden Schlitten aufgespanntes Werkstück an dem Werkzeug, also beispielsweise der Schleifscheibe, zur Bearbeitung bei gleichzeitiger Drehung hin und her geführt, so beschreibt das Werkzeug auf dem Werkstück eine Schraubenlinie, oder besser gesagt, einen schraubenförmigen Streifen von der Breite des Werkzeuges, wobei die Steigung dieser Schraubenlinie oder dieses Schraubenstreifens selbstverständlich von der Vorschubgeschwindigkeit des Schlittens abhängt.
Würde nun am Ende der Schlittenbewegung der
Schlitten ohne Stillstand seine Rückbewegung beginnen, so würde am Ende des Werkstückes ein Teil von dessen Oberfläche von der Schleifscheibe überhaupt gar nicht angegriffen werden, da ja das Werkzeug in der schrägen Richtung der Steigung der Schraubenlinie an das Ende der zu bearbeitenden Fläche des Werkstückes herankommt und sofort wieder mit der der Steigung der Schraubenlinie entsprechenden Schräge sich von diesem Ende entfernen würde. Nur dann, wenn am Hubende des Schlittens ein entsprechend langer Stillstand eingehalten werden würde, der so lange zu bemessen wäre, dass das Werkstück eine ganze Umdrehung macht, bevor die Rückbewegung des Schlittens einsetzt, nur dann würde keine Stelle der zu bearbeitenden Umfläche des Werkstückes vom Werkzeug unbestrichen bleiben.
Selbstverständlich darf dabei nicht ausser Acht gelassen werden, dass die Vorschubgeschwindigkeit des Schlittens ohnedies niemals grösser sein darf als die Breite der Schleifscheibe, so dass es also niemals vorkommen kann, dass die Windungen des schraubenlinigen Bearbeitungsstreifens zwischen sich Zwischenräume lassen, da ja sonst eine gleichmässige Bearbeitung des Werkstückes unmöglich wäre. Die Windungen dieses schraubenlinigen Streifens sollen einander eher etwas überdecken, und so ist es klar, dass auch am Hubende ein Stillstand des Schlittens von der Zeitdauer einer Umdrehung des Werkstückes vollkommen genügt, um den ganzen Endteil der zu bearbeitenden Fläche vom Werkzeug bestreichen zu lassen.
Es sind nun bereits Antriebsvorrichtungen für den Schlitten derartiger Werkzeugmaschinen bekannt, bei denen tatsächlich bei jedem Hubwechsel ein Stillstand des Schlittens eintritt, und zwar wurde dies beispielsweise in der Weise ermöglicht, dass der Schlitten durch ein Getriebe bewegt wurde, das in eine am Schlitten in der Längsrichtung innerhalb gewisser Grenzen bewegliche Zahnstange eingriff, die also beim Antrieb in der einen Richtung sich so weit verschob, bis sie gegen einen Anschlag des Schlittens stiess und nun den Schlitten in dieser Richtung mitnahm, wogegen bei der Umkehrung der Bewegung der Schlitten so lange stehen blieb, bis die Zahnstange wieder nach der anderen Richtung zum Eingriff mit einem zweiten Anschlag des Schlittens verschoben worden war, von wo ab erst die Rückbewegung des Schlittens selbst einsetzte.
Dadurch also, dass die den Schlitten bewegende Zahnstange mit diesem nicht fest, sondern innerhalb der durch die beiden Anschläge gegebenen Grenzen relativ verschiebbar war, konnte bei jedem Hubwechsel ein Stillstand des Schlittens und'damit auch des aufgespannten Werkstückes erhalten werden.
Man hat auch schon vorgeschlagen, in ähnlicher Weise in einer Schraubenspindelführung des Tisches einen toten Gang zu schaffen, um die Stillstände beim Hubwechsel zu erzeugen. Keine dieser Konstruktionen berücksichtigte aber, dass es vom technischen und wirtschaftlichen Standpunkte aus von Nachteil ist, wenn die Stillstände beim Hubwechsel
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ist es aber klar, dass der relative Stillstand bei der Bewegungsumkehrung um so länger dauern muss, je grösser die Vorschubgeschwindigkeit des Tisches ist, d. h.
je stärker die
Steigung der Schraubenlinie oder des schraubenlinigen Streifens des Arbeitsweges auf dem
Werkstücke ist, und es ist gewiss aber auch unvernünftig, den Stillstand bei der Bewegungs- umkehrung länger andauern zu lassen, als dies unbedingt nötig ist, da ja hierdurch die
Leistungsfähigkeit der Maschine vermindert wird. Andrerseits wäre es natürlich wieder schlecht, wenn man den Stillstand bei der Bewegungsumkehrung zu klein bemessen würde, weil alsdann der Endteil der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstückes vom Werkzeuge nicht vollkommen bestrichen werden würde, so dass also mit der Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit eine Verminderung der Arbeitsgüte mit in den Kauf genommen werden müsste.
Aus dieser Erwägung heraus wird die Antriebsvorrichtung für den Schlitten gemäss der vorliegenden Erfindung derart ausgeführt, dass einer der Anschläge zur Begrenzung des toten Ganges des Antriebes verstellbar ist, so dass man nun die Stillstände an den Hubenden des Schlittens dessen Vorschubgeschwindigkeit genau anpassen kann. Besitzt die Maschine beispielsweise einen vierstufigen Geschwindigkeitswechsel für die Vorschubbewegung des Schlittens, so genügt auch eine vierstufige Verstellbarkeit des Anschlages, um zu jeder Vorschubgeschwindigkeit einen ganz bestimmten, ihr entsprechenden Stillstand bei der Umkehrung der Bewegung des Schlittens zu erzeugen.
In konstruktiver Beziehung lässt sich dies in der Weise verwirklichen, dass der verstellbare Anschlag nach Art einer verdrehbaren Unrundscheibe mit einer Anzahl von Flächen ausgebildet wird, die verschiedene Abstände von der Drehung dieser Unrundscheibe besitzen.
Eine Ausführungsform einer solchen Vorrichtung ist in der Zeichnung in den Fig. I bis 4 in einem lotrechten Schnitt bzw. in Draufsicht, Druntersicht und Querschnitt veranschaulicht.
An der Unterseite des hin und her beweglichen Schlittens a ist eine Zahnstange b gelagert, die in der Richtung der Bewegung des Schlittens im Verhältnis zu diesem verschiebbar ist. Die Verschiebbarkeit dieser Zahnstange gegenüber dem Schlitten ist durch die Anschläge c und cl des Schlittens begrenzt. In die Zahnstange b greift ein Zahnrad e ein (vgl. auch Fig. 4) auf das der Antrieb einwirkt, so dass bei Drehung des Zahnrades, im Sinne des Uhrzeigers (Fig. I) der Schlitten a nach rechts verschoben wird, indem nämlich die Zahnstange b mit ihrem Ende gegen den Anschlag cl stösst und den Schlitten a mitnimmt.
Wird das Zahnrad e im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers angetrieben, so verschiebt sich zunächst die Zahnstange b so lange nach links, bis ihr linkes Ende gegen den Anschlag c des Schlittens a stösst, so dass dieser also bis zu diesem Anstoss in Ruhe verbleibt und erst dann nach links mitgenommen wird. Dabei hat sich das rechte Ende
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der Bewegung des Antriebes der Schlitten a so lange stehen bleibt, bis wieder das rechte Ende der sofort in entgegengesetzter Richtung angetriebenen Zahnstange b gegen den Anschlag d stösst.
Wäre nun keine weitere Möglichkeit geschaffen, die Entfernung der beiden Anschläge c und d voneinander zu ändern, so würden die Stillstände des Tisches a beim Hubwechsel stets gleich lang sein oder, genauer gesprochen, gleich lang sein mit Bezug auf die Relativ-
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Stillstände von der Anstriebsgeschwindigkeit des Tisches abhinge, d. h. je raschem der Antrieb des Tisches wäre, desto kürzer würde der Stillstand am Hubende dauern und umgekehrt. Die Verhältnisse würden also gerade entgegengesetzt. liegen, wie sie oben als erstrebenswert erklärt worden sind.
Um nun die Stillstände bei höheren Vorschubgeschwindigkeiten des Schlittens zu
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wie aus Fig. 2 ersichtlich, als Unrundscheibe ausgebildet, die vier Anschlagflächen besitzt, welche von der im Schlitten a gelagerten Drehachse f dieser Unrundscheibe verschieden weite Abstände besitzen. Die Achsen dieser Unrundscheibe c ragt oben aus dem Schlitten a etwas heraus und trägt eine Kurbel g, mit der die Unrundscheibe verdreht werden kann.
Um diese in den vier ihr zugehörigen Stellungen feststellen zu können, ist in den hohlen Griff der Kurbel g eine Schraubenfeder h eingesetzt, die eine Kugel i gegen die obere Fläche des Schlittens a drückt, wo im Umkreise vier Kerben I, II, III und IV eingearbeitet sind, in deren jede die Kugel i bei der Drehung der Kurbel g einschnappen kann.
Diese vier Stellungen der Kurbel bzw. der Unrundscheibe c entsprechen vier Vorschubgeschwindigkeiten des Schlittens a, und die Verhältnisse sind so getroffen, dass bei der grössten Vorschubgeschwindigkeit des Schlittens die der Drehachse f am nächsten gelegene Fläche der Unrundscheibe c dem linken Ende der Zahnstange b gegenübergestellt
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ist und bei Einschaltung der kleinsten Vorschubgeschwindigkeit die von der Drehachse f am weitesten entfernte Fläche der Unrundscheibe c, womit eben erreicht ist, dass die relative Dauer des Stillstandes am Hubende bei grösster Vorschubgeschwindigkeit am längsten und bei kleinster Vorschubgeschwindigkeit am kürzesten ist.
Selbstverständlich genügt die Verstellung des Anschlages c allein, da ja hierdurch die Entfernung der beiden Anschlagflächen zwischen c und d geändert wird, so dass auch beim Anschlag d die gleichen Verhältnisse wie beim Anschlag c eintreten.
Diese konstruktive Ausführung hat auch den Vorteil, dass die Einstellung des Anschlages c, da sich die Kurbel g und die Kerben I bis IV auf der Oberseite des Schlittens a befinden, vom Arbeiter ohne viel Mühe und in übersichtlicher Weise ausgeführt werden kann und dass auch jeweils beobachtet werden kann, ob die Einstellung des Anschlages c der gerade eingeschalteten Vorschubgeschwindigkeit entspricht.
Sinngemäss kann eine ähnliche Einrichtung auch bei andern Antriebsmechanismen, die eine andere Art eines toten Ganges besitzen, also beispielsweise beim Antrieb mittels einer Schraube an Stelle der Zahnstange, angewendet werden. Es ist natürlich auch möglich, die Verstellbarkeit des Anschlages in anderer Weise als durch Benutzung einer Unrundscheibe zu verwirklichen.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Schlittenumschaltvorrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Anschläge, zwischen welchen ein Zwischenorgan des Schlittenantriebsmechanismus beweglich ist, verstellbar ist, um die Stillstände bei der Bewegungsumkehrung des Schlittens der jeweiligen Vorschubgeschwindigkeit des Schlittens anpassen zu können.
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Slide switching device for machine tools, in particular grinding machines.
If, on a machine tool, for example a grinding machine, a workpiece clamped on a reciprocating slide is guided back and forth on the tool, for example the grinding wheel, for machining with simultaneous rotation, then the tool describes a helix on the workpiece, or rather, a helical strip the width of the tool, the pitch of this helical line or this helical strip of course depending on the advancing speed of the carriage.
Would now at the end of the slide movement
If the slide starts its return movement without stopping, at the end of the workpiece a part of its surface would not be attacked at all by the grinding wheel, since the tool approaches the end of the workpiece surface to be machined in the inclined direction of the helical slope and would immediately move away from this end again with the slope corresponding to the slope of the helical line. Only if a correspondingly long standstill would be maintained at the end of the stroke of the slide, which would have to be dimensioned so long that the workpiece makes a full revolution before the return movement of the slide begins, only then would there be no point on the workpiece surface to be machined Leave the tool uncoated.
Of course, it should not be forgotten that the feed speed of the slide must never be greater than the width of the grinding wheel anyway, so that it can never happen that the turns of the helical processing strip leave gaps between them, otherwise uniform processing of the workpiece would be impossible. The turns of this helical strip should rather overlap each other, and so it is clear that even at the end of the stroke, a standstill of the slide for the duration of one revolution of the workpiece is sufficient to let the tool cover the entire end part of the surface to be machined.
Drive devices for the slide of such machine tools are now already known in which the slide actually comes to a standstill with each stroke change, and this was made possible, for example, in such a way that the slide was moved by a gear which was inserted into one on the slide in the In the longitudinal direction within certain limits, a movable rack intervened, which shifted when it was driven in one direction until it hit a stop on the slide and now took the slide with it in this direction, whereas when the movement was reversed, the slide stopped for so long until the rack had been moved in the other direction to engage a second stop on the slide, from where the return movement of the slide itself began.
Because the toothed rack moving the slide was not fixed with it, but rather moved relatively within the limits given by the two stops, the slide and thus also the clamped workpiece could be stopped with each stroke change.
It has also been proposed to create a dead gear in a similar way in a screw spindle guide of the table in order to generate the stoppages when changing the stroke. However, none of these designs took into account that it is a disadvantage from a technical and economic point of view if the stoppages when changing the stroke
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but it is clear that the relative standstill during the reversal of movement must last longer, the greater the advance speed of the table, i.e. H.
the stronger the
Incline of the helical line or of the helical strip of the work path on the
Workpieces is, and it is certainly also unreasonable to let the standstill last longer than is absolutely necessary when reversing the motion, since this causes the
Performance of the machine is reduced. On the other hand, it would of course be bad again if the standstill during the reversal of movement were measured too small, because then the end part of the surface of the workpiece to be machined would not be completely covered by the tool, so that with the increase in the working speed a decrease in the quality of work would have to be accepted.
Based on this consideration, the drive device for the slide according to the present invention is designed in such a way that one of the stops to limit the dead gear of the drive can be adjusted so that the stops at the stroke ends of the slide can be precisely adjusted to its feed speed. If the machine has, for example, a four-stage speed change for the feed movement of the slide, a four-stage adjustability of the stop is sufficient to generate a specific, corresponding standstill when the movement of the slide is reversed for each feed speed.
In terms of construction, this can be achieved in such a way that the adjustable stop is designed in the manner of a rotatable non-circular disk with a number of surfaces which have different distances from the rotation of this non-circular disk.
One embodiment of such a device is illustrated in the drawing in FIGS. I to 4 in a vertical section or in a top view, bottom view and cross section.
On the underside of the carriage a, which can move back and forth, a rack b is mounted, which is displaceable in the direction of movement of the carriage in relation to it. The displaceability of this rack with respect to the slide is limited by the stops c and cl of the slide. A gear wheel e engages in the rack b (cf. also FIG. 4) on which the drive acts, so that when the gear wheel rotates clockwise (FIG. I), the slide a is shifted to the right, namely by the The end of the rack b pushes against the stop cl and takes the slide a with it.
If the gear wheel e is driven in the opposite direction of the clock, the rack b first moves to the left until its left end hits the stop c of the slide a, so that it remains at rest until this point and only then is taken to the left. This has the right end
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the movement of the drive of the carriage a remains stationary until the right end of the rack b, which is immediately driven in the opposite direction, hits the stop d again.
If no further possibility were created to change the distance between the two stops c and d from one another, the stoppages of table a during the stroke change would always be of the same length or, more precisely, the same length with reference to the relative
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Standstills depend on the speed at which the table moves, d. H. the faster the drive of the table, the shorter the standstill at the end of the stroke and vice versa. The conditions would therefore be exactly the opposite. lie as they have been explained above as worth striving for.
In order to now reduce the stoppages at higher feed speeds of the slide
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As can be seen from Fig. 2, designed as a non-circular disk which has four stop surfaces which have different distances from the axis of rotation f of this non-circular disk mounted in the slide a. The axes of this non-circular disk c protrudes slightly from the carriage a and carries a crank g with which the non-circular disk can be rotated.
In order to be able to determine this in the four associated positions, a helical spring h is inserted into the hollow handle of the crank g, which presses a ball i against the upper surface of the slide a, where there are four notches I, II, III and IV are incorporated, in each of which the ball i can snap into place when the crank g is turned.
These four positions of the crank or the non-circular disk c correspond to four feed speeds of the slide a, and the conditions are such that at the highest advance speed of the slide, the surface of the non-circular disk c closest to the axis of rotation f is opposite the left end of the rack b
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and when the lowest feed speed is switched on, the surface of the non-circular disk c furthest away from the axis of rotation f, which means that the relative duration of the standstill at the end of the stroke is the longest at the highest feed speed and the shortest at the lowest feed speed.
It goes without saying that the adjustment of the stop c is sufficient, since this changes the distance between the two stop surfaces between c and d, so that the same conditions occur with stop d as with stop c.
This structural design also has the advantage that the setting of the stop c, since the crank g and the notches I to IV are on the top of the slide a, can be carried out by the worker without much effort and in a clear manner and that also in each case it can be observed whether the setting of the stop c corresponds to the feed rate that has just been switched on.
Analogously, a similar device can also be used in other drive mechanisms that have a different type of dead gear, that is to say, for example, when driving by means of a screw instead of the rack. It is of course also possible to adjust the stop in other ways than by using a non-circular disk.
PATENT CLAIMS: i. Slide switching device for machine tools, in particular grinding machines, characterized in that one of the stops, between which an intermediate member of the slide drive mechanism is movable, is adjustable in order to be able to adapt the stoppages during the reversal of movement of the slide to the respective feed speed of the slide.