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Vorrichtung zum Läppen von ringförmigen Flanschflächen an Werkstücken
Bisher wurde das selbsttätige Läppen ringförmiger Flanschflächen an Werkstücken
mittels einer ebenen, sich drehenden Läppfläche vorgenommen, die entweder mit einer
zentralen axialen öffnung, welche das vorstehende Ende des zu läppenden Gegenstandes
aufnimmt, so daß die zu läppende Flanschfläche auf der Läppfläche am Umfang der
öffnung ruht, oder mit einer Ringnut von genügender Tiefe versehen ist, um das vorstehende
Ende des Gegenstandes vollkommen aufzunehmen, wobei die zu läppende Flanschfläche
auf der Läppfläche in den Randbereichen der Nut ruht und die letztere übergreift.
In jedem Falle wird eine relative Drehung bzw. Bewegung zwischen der Läppfläche
und dem zu läppenden Gegenstand herbeigeführt, um die notwendige Schleifwirkung
zu erzeugen. In dem ersteren Falle wird der Flanschfläche die gleiche unveränderliche
Schleiffläch-- der Läppfläche dargeboten, was rasch zu einer Nutenbildung in der
Läppfläche führt, so daß man die Läppscheibe in kurzen Abständen abnehmen und die
Läppfläche wieder abrichten muß, Andererseits wird jedoch praktisch die ganze Oberfläche
der zu läppenden Flanschfläche während des ganzen Läppvorganges gleichzeitig mit
der Läppfläche in Berührung gebracht, so daß die Flanschfläsche in wirksamer Weise
geläppt wird. In dem zweiten Falle wird der Flanschfläche dauernd eine neue Abschleiffläche
dargeboten, und die Verwendung von Abrichtringen ist ermöglicht, um die Läppfläche
in ihrem ebenen Zustand zu erhalten. Jedoch wird in diesem Falle nur ein kleiner
Bruchteil der Oberfläche der zu läppenden Flanschfläche zu irgendeinem gegebenen
Augenblick von der Läppfläche erfaßt, wodurch der Läppvorgang verlängert wird. Weiterhin
ist zu bemerken, daß, im zweiten Falle auch bei kleinen Gegenständen, bei welchen
die zu läppenden Flanschflächen einen großen mittleren Durchmesser besitzen, eine
Läppfläche großen Durchmessers erforderlich ist. Läppscheiben großen Durchmessers
sind aber kostspielig.
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Um die vorstehend aufgeführten Nachteile zu vermeiden, wird erfindungsgemäß
eine Anordnung vorgeschlagen, bei der Ringscheiben mit stimseitigen Läppflächen
vorgesehen sind, die abwechslungsweise it einer ihrer Läppflächen auf die Läppfläche
der Läppscheibe lose aufsetzbar und in an sich bekannter Weise gegen Mitlaufen mit
der Läppscheibe lageeinstellbar sicherbar sind, wobei die zu läppenden Werkstücke
auf die Ringscheiben auflegbar und gegen Mitlaufen mit den Ringscheiben sicherbar
sind.
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Durch die Verwendung der genannten Ringscheiben wird einmal der Vorteil
erzielt, daß eine ungleichmäßige Abnutzung der Läppscheibe vermieden wird, so daß
sich ein häufiges und umständliches Ausbauen der Läppscheibe zum Abrichten erübrigt.
Es ist wesentlich einfacher und weniger zeitraubend, die Ringscheiben umzudrehen,
wobei zusätzlich noch der Vorteil erreicht wird, daß während des Läppens der Werkstücke
die auf der Läppscheibe aufliegenden Flächen der Ringscheiben selbsttätig abgerichtet
werden und außerdem auch die Läppscheibe abgerichtet wird. Es wird also gleichzeitig
mit der Läpparbeit ohne besondere zusätzliche Maßnahmen eine Abrichtarbeit durchgeführt,
wodurch ebenfalls eine beträchtliche Einsparung an Zeit und Arbeitsaufwand erzielt
wird und gegebenenfalls längere Totzeiten der Maschine vermieden werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen näher
beschrieben, und zwar zeigt Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht einer
Läppmaschine, die nach den Prinzipien der Erfindung gebaut ist,
Fig.
2 einen Grundriß eines umkehrbaren L:äppringes, Fig. 3 einen Grundriß des
in der Fig. 1 dargestellten Teiles der Maschine, Fig. 4 einen Vertikalschnitt
in größerem Maßstabe, im wesentlichen nach der Linie 4-4 in Fig. 1,
Fig.
5 einen Teilschnitt ähnlich der Fig. 4 durch eine etwas abgeänderte Form
eines Läppringes, wie er gerade die Unterseite eines Anschraubflansches eines Flugmotorenzylinders
läppt.
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Der Läppmaschinenrahmen 10 (Fig. 1 und 3) hat
eine Tischplatte 12 mit nach unten hängenden Seitenteilen 14, welche die sämtlichen
Antriebsvorrichtungen der Läppscheibe einschließen. Die Tischplatte 12 besitzt eine
öffnung 16, in der sich um eine vertikale Achse eine Läppscheibe
18 dreht, die eine ringförmige, ebene Läppfläche 20 aufweist, deren Innen-und
Außenumfang von den Kanten. 22 bzw. 24 begrenzt wird. Die Läppscheibe
18 steht etwas über die Tischplatte 12 hervor, so daß die ringförmi,(.,ye
Läppfläche 20 ein wenig oberhalb der Ebene der Tischplatte 12 liegt.
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Um die Beschreibung zu erleichtern, denke man sich den Läppbereich
unmittelbar oberhalb der Läppscheibe 18 in drei Sektoren unterteilt. In dem
einen dieser Ausschnitte ist ein Abrichtring 26 angeordnet, der infolge der
eigenen Schwere lose auf der Läppfläche 20 ruht und sowohl über die innere Umfangskante
22 als auch über die äußere Umfangskante 24 hinwegragt. Es sind Mittel vorgesehen,
durch die man die radiale Stellung des Ringes 26 in bekannter Weise so einstellen
kann, daß die Läppfläche 20 ihre ebene Fläche behält.
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Die Vorrichtung, mittels welcher die radiale Stellung des Abrichtringes
26 geändert werden kann, weist ein Joch 30 auf, das relativ zu dem
Rahmen 10
durch eine Zapfen- und Schlitzverbindung 32 eingestellt werden
kann und mittels eines Bolzens 34 an einer waagerecht angeordneten, kreisbogenförmigen
Stirnplatte 36 angeklemmt ist, wobei letztere durch die Ankerbolzen
38 und die Distanzringe 40 oberhalb der Tischplatte 12 gehalten wird. Die
freien Enden der Jocharme tragen die losen Rollen 42, welche die Mantelfläche des
Abrichtringes 26 erfassen und den Ring an einer Drehung um die Achse der
rotierenden L:äppscheibe 18 hindern, aber gleichzeitig dem Ring gestatten,
sich infolge der reibenden Berührung mit der Läppscheibe frei um seine eigene Achse
zu drehen.
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Die Läppscheibe 18 ist so groß, daß sie eine oder mehrere Ringscheiben
44 mit stimseitigen Läppflächen 46 aufnehmen kann. Als zu läppender Gegenstand ist
ein Zylinderkörper 50 mit einem Anschraubflansch 52, dessen Fläche
53 geläppt werden soll, gew5hlt. Der Anschraubflansch hat eine Reihe Bolzenlöcher
54.
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Auf der Mantelfläche 56 einer jeden Ringscheibe 44 ist ein
Zahnkranz 57, 58 aufgepreßt, aufgeschrumpft, angeschweißt oder sonstwie befestigt.
Die öffnungen 60 der Ringscheiben 44 sind etwas größer als die Außendurchmesser
der in sie hineinragenden Werkstückteile 55, so daß die Teile 55 in
den Bohrungen 62 Spiel haben.
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Die Läppscheibe 18 hat in der Mitte eine flache, kreisfönnige
Aussparung 64. Die Antriebswelle 66 für die Läppscheibe 18 ragt aufwärts
durch die letztere hervor und erstreckt sich ziemlich weit über die Läppfläche 20.
An dieser Welle, ist ein Stirnrad 68, 70 befestigt, mit dem die Zahnkränze
57 der Ringscheibe 44 im Eingriff stehen.
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Die mittlere Höhe des Stimrades 68 über Läppfläche 20 ist im
wesentlichen gleich der mittleren Höhe des Zahnkranzes 57 jeder Ringscheibe
44, ganz gleich, welche der Läppflächen 46 der Ringscheiben 44 gerade auf der Läppfläche
20 ruht.
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Die Ringscheiben 44 werden, wenn sie während des Betriebes auf der
rotierenden Läppfläche 20 liegen, gegen eine Drehung um die Achse der letzteren
durch Rollenstangenvorrichtungen, ähnlich derjenigen wie für den Abrichtring
26, in einer solchen Lage gehalten, daß die entsprechenden Zahnkränze
57 mit dem zentral angeordneten Stimrad 68 im Eingriff sind. Es ist
zu bemerken, daß die Gesamthöhe der verschiedenen Rollenstangenvorrichtungen einschließlich
der Joche 30 und der Rollen 42 geringer ist als die mittlere Höhe der Zahnkränze
57 über der Läppfläche 20, so daß keine Störung im Betriebe der Rollen 42
eintritt, die sich an die Mantelfläche 56 der Ringscheiben 44 anlegen.
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Das ganze Gewicht der Zylinder 50 ruht auf den Ringscheiben
44 in den Bereichen, wo die Anschraubflansche 52 die inneren peripheren Bereiche
der Läppscheiben erfassen. Um eine relative Bewegung zwischen jedem der Zylinder
50 und der Ringscheiben 44 herbeizuführen, ist eine Stange 72 mit
dem einen Ende an einem Ständer 74 angelenkt, wobei der letztere an der Oberseite
der Platte 36 befestigt ist. Das erwähnte eine Ende der Stange
72 kann an einem Zapfen, 75, der aus dem Ständer 74 hervorragt, auf
und ab gleiten und sich um denselben drehen. Die Höhe der Stange 72 über
der Platte 36 richtet sich nach einer Reihe von Distanzhülsen 76,
die über den Zapfen 75 geschoben werden. Eine Druckfeder 78
umgibt
den Zapfen und legt sich mit dem unteren Ende an ein Ende der Stange an, während
das andere Ende der Feder sich an eine Spanrunutter 80 anlegt, die auf das
obere Ende des Zapfens aufgeschraubt wird. Das freie Ende der Stange 72 trägt
einen Stift 82, dessen unteres Ende in eines der Bolzenlöcher 54 in dem Anschraubflansch
52 hineingeht, so daß sich die Stange ungefähr tangential zu dem Anschraubflansch
52 erstreckt und das Gegenmoment bzw. die Gegenkraft liefert, die notwendig
ist, um den Anschraubflansch C 52 gegen eine Drehung mit der Ringscheibe 44, auf
welcher derselbe gelagert ist, festzuhalten.
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Die Maschine hat einen Vorratsbehälter 90 für das Läppmittel.
Das Läppmittel wird der Läppfläche 20 durch eine Öffnung unter Regelung durch ein
von einer Magnetspule gesteuertes Ventil 92 mittels einer dünnen Stange,
oder eines Drahtes 94, dessen freies Ende in Berührung nüt einer Oberfläche des
Abrichtringes 26 kommen kann, zugeführt.
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Im Betriebe der Maschine verursacht die Drehung der Läppscheibe
18 und ihres Antriebszahnrades 68
in einer Richtung entgegengesetzt
dem Uhrzeigersinne eine zwangläufige Drehung der Ringscheiben 44 im Uhrzeigersinne.
Dagegen dreht sich der Abrichtring 26, der sein Bewegungsmoment durch die
L:äppfläche 20 erhält, entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne.
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Da die Motorenzylinder 50 unbeweglich festgehalten werden,
gewährleistet die Drehung der Ringscheiben im Uhrzeigersinne die notwendige relative
Drehung zwischen den beiden Teilen. Es ist klar, daß das Läppen der Flanschflächen
eine abschleifende Wirkung auf die Läppflächen 46 der Ringscheiben ausübt,
so
daß ringförmige Nuten in denselben entstehen. Um das zu vermeiden, werden die Ringscheiben
in gewissen Zeitabständen umgedreht, so daß nunmehr die Unterseite der Ringscheiben
44, die infolge ihrer Berührung mit der Oberfläche 20 frisch abgerichtet worden
ist, nach oben weist und sich an die Flanschfläche 53 anlegt. Ein solches
Umdrehen jeder Ringscheibe 44 muß gegebenenfalls während jedes Läppvorganges mehrmals
erfolgen. Die Häufigkeit des Umdrehens hängt natürlich von der Art und der Härte
der zu läppenden Oberfläche sowie von der Art des auf der Läppfläche 46 verwendeten
Läppmittels ab.
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Das auf den Läppflächen 46 verwendete Läppmittel wird gleichmäßig
über die obere Fläche jeder Ringscheibe 44 ausgebreitet, wozu man entweder eine
Bürste oder einen Spatel verwendet. Jedesmal, wenn die Läppscheibe, wie es oben
beschrieben wurde, umgedreht wird, muß man die Schleifmasse neuerdings auf die Oberfläche
auftragen.
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Das Umdrehen der Ringscheiben 44 erfolgt vorzugsweise in der Weise,
daß man die Maschine stillsetzt. Nach dem Anheben der Stangen 72 entgegen
der Wirkung der Federn und Herausdrehen der angehobenen Stangen aus dem Bereich
der Ringscheiben 44 werden die Zylinder 50 entfernt. Die Ringscheiben 44
können sodann von der Läppfläche 20 abgehoben, umgedreht und mit der entgegengesetzten
Seite wieder auf die Läppfläche 20 aufgesetzt werden. wobei die Zähne des Zahnkranzes
57 in Eingriff mit den Zähnen des Zahnrades 68 kommen müssen. Hierauf
werden die Zylinder 50 wieder auf die Ringscheiben 44 aufgesetzt, die Stifte
82 der Stangen 72 läßt man in die Bolzenlöcher 54 einrasten, und die
Maschine wird wieder angelassen.
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Die Art der Zähne 70 an dem Stirnrad 68 sowie der Zähne
58 an den Zahnkränzen 57 lassen verschiedene Grade des Zahneingriffes
zu. Eine derartige Anordnung ermöglicht eine beschränkte radiale Verschiebung der
Ringscheiben 44, wobei die Rollenstangenjoche 30 dazu verwendet werden, die
entsprechende Einstellung vorzunehmen.
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Die Ringscheiben 44 können im Falle der Notwendigkeit einer großen
öffnung 62 in denselben zur Aufnahme eines hervorstehenden Werkstückteils
sich in Größe und Form dem Abrichtring 26 annähern. Unter solchen Umständen
können die Ringscheiben 44 auch dazu dienen -, die Lappfläche 20 abzurichten, während
die letztere gleichzeitig die in Läppflächen der Ringscheibe 44 entstehende Nut
durch den läppenden Gegenstand entfernt. In einem solchen Falle kann man auf den
Abrichtring 26 verzichten, und die Leistungsfähigkeit der primären Läppscheibe
18 kann erhöht werden, indem man den Abrichtring 26 durch eine Ringscheibe
44 ersetzt.
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In übereinstimmung mit der üblichen Praxis kann man die verschiedenen
Läppflächen 20 und 46 mit radialen Nuten versehen, wie es bei 100 angedeutet
ist, einerseits um die Verteilung und die Abfuhr der Schleifmasse zu erleichtern,
andererseits um die Läppeigenschaften der Läppscheiben zu verbessern.
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In Fig. 5 ist eine etwas abgeänderte Form einer Ringscheibe
144 dargestellt; sie kann in Verbindung mit der Läppscheibe 18 verwendet
werden, und zwar im wesentlichen in gleicher Weise wie die Ringscheibe 44. Es ist
dabei klar, daß das Aufsetzen, die Verwendung sowie die Entfernung der Ringscheiben
144 von der Läppscheibe 18 genau die gleichen sind wie bei den Ringscheiben
44. Bei der Ringscheibe 144 sind die Teile am Umfang auf beiden Seiten abgedreht,
wie es bei 101 dargestellt ist. Dadurch wird das Gesamtgewicht der Ringscheibe,
144 herabgesetzt. Außerdem nimmt man dadurch während des Läppvorganges der Läppscheibe
18 die Bürde ab, an der Ringscheibe den überschüssigen Werkstoff zu entfernen,
der einer abschleifenden Wirkung durch die Flanschfläche 53 gar nicht unterliegt
und daher auch nicht abgenutzt wird.
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Man hat festgestellt, daß Flanschflächen 53 mit Bolzenlöchern
oder sonstigen Lochungen darin ein übermäßiges Läppen in den Ringbezirken beider
Läppflächen, die von den, Bolzenlöchern oder sonstigen Lochungen eingenommen werden,
bewirken. Man nimmt als Ursache dafür die Ansammlung von Teilchen der Schleifmasse
innerhalb der Bolzenlöcher selbst an, die dann auf die Randteile dieser Löcher eine
übermäßig hohe Schleifwirkung ausüben, während die verbleibenden Teile der Läppflächen
verhältnismäßig schlecht mit Läppmittel versorgt werden. Man nimmt als weitere und
vielleicht zusätzliche Ursache für ein derartig übermäßiges Läppen an, daß übergroße
Teilchen des Schleifmittels an der Kante der Bolzenlochränder winzige Späne schneiden,
wenn sie anfänglich unter die Schulter gleiten und bevor sie durch die abreibende
Wirkung in ihrer Größe verkleinert werden. Auf jeden Fall hat man feststellen können,
daß durch Bohren einer Reihe von Löchern durch die Ringscheibe hindurch, wie sie
bei 103 angedeutet sind, wobei diese Löcher vorzugsweise die gleiche Anzahl
und den gleichen Durchmesser haben wie die in der zu läppenden Flanschfläche befindlichen
Bolzenlöcher, die übermäßige Ansammlung von Schleifmittel von der Oberfläche der
Ringscheibe abgezogen und der erwähnte übelstand beseitigt wird. Natürlich haben
die Bohrungen 103
die gleiche Wirkung, wenn die Ringscheibe 144 umgedreht
wird.