DE1954337A1

DE1954337A1 - Rollenpolierwerkzeug

Info

Publication number: DE1954337A1
Application number: DE19691954337
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Madison Industries Inc
Current assignee: Madison Industries Inc
Priority date: 1968-11-19
Filing date: 1969-10-29
Publication date: 1970-09-17
Also published as: GB1233306A; DE1954337B2; DE6941979U; FR2023637A1; GB1233305A; DE1954337C3; US3555643A

Description

•dr. W. Schalk · dipl.-ing. P. Wirth · dipl.-ing. G. dannenberg DR. V. SCHMIED-KOWARZIK · DR. P. WEINHOLD · DR. D. GUDEL

6 FRANKFURT AM MAIN

CR. ESCHENHEIMER STRASSE 39 '

28. Oktober 1969
Da/is

Madison Industries, Inc·, Smithfield, Rhode Island / USA

Rollenpolierwerkzeug

Die Erfindung bezieht sich auf Rollenpolierwerkzeuge, das Bind Werkzeuge zur Fertigbearbeitung zylindrischer Oberflächen durch Rollen· Solche Werkzeuge sind heute in der Maschinenindustrie allgemein in Gebrauch und arbeiten unter Verwendung eines konischen Borns, der von einem eine Anzahl konischer Rollen enthaltenden Käfig umgeben ist. Die Rollen werden entweder in eine zu polierende Bohrung eingesetzt oder um eine zylindrische Oberfläche herum angeordnet, und aufgrund der Neigung der Rollen gegenüber der Käfigachse bewegen sich die Rollen automatisch innerhalb der Bohrung oder über die Außenseite der zylindriaohen Oberfläche* fort und formen dabei die glatte polierte Oberfläche. Es ist in der Maeohineninduetrie Ublioh, solche Werkzeuge vorzusehen, die nur über einen kleinen Bereich von Größen arbeiten. Es ist jedoch denkbar, für allgemeine Zwecke wenigstens den gleichen hinteren Teil des Dorne für einen Bertich von Werkzeuggröflen iu verwenden, so daß theoretieoh diese Teile dee Dorn· für Käfige unterschiedlicher Großen verwendbar wären· Die bieher Bekannte lösbare Schraubverbindung des Käfige hat jedooh kein« befriedigenden Irgetnie·· geaeitigt, da es praktieeh unnöglioh let, den Käfig naoh Benutzung dee Werk-

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- 2 zeugs zu lösen, weil die Gewinde sich festfressen

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu beheben und weiter ermöglicht es die Erfindung, eine verbesserte Art der Einstellung des Käfigs gegenüber dem Dorn zu schaffen, was gemäß der Erfindung durch Einstellmittel erreichbar ist, die eine Auslösefeder dazu verwenden, die Einstellmittel in ihrer Lage zu halten.

Die Erfindung betrifft demnach ein Rollenpolierwerkzeug mit einer Rollenkäfiganordnung, die leicht vom Hauptkörper des Werkzeugs lösbar ist, sowie verbesserte Einstellmittel zum Einstellen der Lage des Käfigs gegenüber dem Dorn,

Demnach kennzeichnet sich ein Rollenpolierwerkzeug nach der Erfindung dadurch, daß der Dorn einen vorderen Teil von konischer Außenform, an dem die Rollen anliegen und einen

_/losbare hinteren Teil aufweist sowie/Verbindungsmittel für die beiden Teile, die von einem Teil des Käfigs umgeben sind, der Einrichtungen aufweist, welche einen Zugang zu den Ver» bindungsmitteln zwecks Lösung der beiden Teile des Dorne voneinander ermöglichen. Weiter sieht die Erfindung die Ausbildung eines Rollenpolierwerkzeugs mit einem von einem Rollenkäfig umgebenen Dorn vor, das sich dadurch kennzeichnet, daß der Käfig gegenüber dem Dorn axial bewegbar ist, daß Anschlagmittel zur Begrenzung der axialen Relativbewegung in der einen Richtung vorgesehen sind, sowie lösbar an den Anschlagmitteln befestigte Einstellmittel zum Einstellen der Anschlagmittel längs des Dorne und eine in der entgegengesetzten Richtung wirksame Feder, welche einerseits den Eingriff der Anschlagmittel" und andererseits den lösbaren Eingriff der Einstellmittel bewirkt·

Ein Rollenpolierwerkzeug naoh einer bevorzugten Aueführungsform der Erfindung weist einen Dorn mit einem vorderen, außen konischen feil und einem hinteren Teil auf, wobei beide !Teile komplementäre Bereiohe für gegenseitigen Singriff

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aufweisen, die so geformt und angeordnet sind, daß sie durch Relativbewegung in Richtungen parallel zur Längsachse des Dorns und ohne relative Drehbewegung in und außer Eingriff gebracht werden können und den vorderen und hinteren Teil des Dorns antriebsmäßig verbinden, wenn sie sich in Eingriff befinden; wobei ein Rolls nkäf ig wenigstens den vorderen Teil des Dorns umgibt und eine Anzahl, an dessen konischem Umfang anliegender Rollen enthält; wobei lösbare Verbindungsmittel zwischen diesen Bereichen angeordnet sind, um sie in Eingriff zu halten, während der Käfig einen Zugang zu diesen Yerbin— dungsmitteln ermöglicht; wobei am Dorn gelagerte Anschlagmittel zur Begrenzung der Relativbewegung des Käfigs in der einen axialen Richtung vorgesehen sind, sowie Einstellmittel für die lage der Anschlagmittel längs des Dorns und ein lösbar mit den Einstellmitteln in Eingriff bringbares Sperrglied, welches die gewünschte lage auf dem Dorn sichert und schließlich eine in der anderen axialen Richtung wirkende Jeder, mittels deren das Sperrglied lösbar mit den Einstellmitteln und zugleich der Käfig in Eingriff mit den Anschlagmitteln bringbar ist.

Die genannten komplementären Bereiche an den beiden Teilen des Dorns können einen Zapfen von gegenüber dem Rest des Teils vermindertem Querschnitt aufweisen und eine den Zapfen aufnehmende öffnung in dem anderen Teil« Die Bereiche können ζ·Ββ auch eine Zunge an dem einen Teil und einen diese Zunge aufnehmenden komplementären Schlitz an dem anderen Teil aufweisen. Bei solchen Anordnungen kann das Sperrelement ein von sich ergänzenden Bohrungen in dem Zapfen und in dem anderen Teil aufgenommener Stift sein, wobei die Bohrungen sich quer zur längsaehse des Dorns erstrecken· Der Käfig kann entsprechend mit Aussparungen oder Bohrungen versehen s ein, die auf die Bohrungen in den beiden Teilen des Dorns ausriehtbar sind, um einen Zugang zu dem Stift zu ermöglichen·

Die Bereiche können eine konische mit einer Keilnut versehene Bohrung in dem einen Teil und einen von dieser Bohrung auf-

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zunehmenden konischen Sapfen mit einem in die Keilnut eingreifenden Keil "bzw. Vorsprung am anderen Te±V. Sei "dieser Ausbildung kann die konische Bohrung zweckmäßig im vorderen Teil des Borns vorgesehen sein, und als Sperrglied kann eine von einer axialen Gewindebohrung im Ende des konisohen Zapfens aufgenommene Schraube dienen, deren Kopf mit dem vorderen Teil des Korns in Eingriff treten kann. Dabei kann das aa freien Ende des vorderen Dornteils liegende. Ende des Käfigs offen sein, um den Zugang zum Kopf der Schraube zu ermöglichen·

Einstellmittel können vorgesehen sein, um die Lage des Dorns gegenüber dem Käfig zu ändern und können eine auf den Dorn aufgesehraubte Mutter in einem auf diese aufgekeilten Gehäuse für Drehung mit und axiale Relativbewegung gegenüber dem Gehäuse aufweisen, wobei das Gehäuse unter 3?ederwirkung steht. Eine auf den Dorn aufschraubbare Sperrmutter kann vorgesehen sein, um einen auf den Dorn aufgekeilten und relativ zu diesem axial bewegbaren Ring gegen Bewegung in der genannten einen Richtung zu halten, wobei dieser Ring gegenüber dem Gehäuse drehbar, jedoch axial mit diesem bewegbar ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher beschrieben, und zwar zeigen;

Fig· 1 einen Axialschnitt durch e ine erste Ausführungsfora eines Rollenpolierwerkzeugs nach der Erfindung j

¥ig. 2 eine Endansicht des Werkzeugs nach Fig. 1;

Fig· 3t 4 und 5 Querschnitt· nach den linien 3-3j bzw· 4-4 bzw. 5-5 der I¹Ig, 1 j

!•ig· 6 in auseinandergezogener Darstellung die Kupplungsteile des Werkzeugs der Fig. 1 für die relative Einstellung des Rollenkäfigs

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- 5 gegenüber dem Dorn;

Pig. 7 in auseinandergezogener Darstellung eine abgewandelte Ausführungsform der lösbaren Verbindung der beiden Teile des Dorne; und

Pig. 8 einen Schnitt durcheine weitere Ausführungsform einer lösbaren Verbindung der beiden Teile des Dorns.

In Pig. 1 ist der Dorn als Ganzes mit 10 bezeichnet und weist einen hinteren Schaftteil 11 auf, über dessen freies Ende der Antrieb erfolgt, sowie einen sich verjüngenden bzw. konischen vorderen Teil 12. Eine Aussparung 14- im vorderen Teil 12 nimmt teleskopisch einen Zapfen 15 des Schaftteils 11 auf, der durch einen längs geschützen, rohrförmigen, zylindrischen, federnden Stift 16 gesichert wird, der sich durch fluchtende Öffnungen 17 und 18 des vorderen Teils 12 und des Schaftteile 11 erstreckt.

Pig. 7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform für die Verbindung der beiden Teile des Dorns, bei der ein vorderer Teil 12^f sich mit einem Zapfen 20 von verringertem Querschnitt in eine Öffnung 21 des Schaftteils 11· erstreckt, die mit flachen Abschnitten 22 und 23 einen Schlitz zur Aufnahme der gleichfalls flachen Oberflächen 24 und 25 einer am vorderen Teil 12· ausgebildeten Zunge bildet. Eine Gewindeöffnung 26 des Teil 11* nimmt eine (nicht gezeigte) Stiftschraube auf, die sich in eine konische Vertiefung 27 des Zapfens 20 erstreckt und so die beiden Teile des Dorns in ihrer Lage sperrt. Pig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem verjüngten Ende 20* des Schaftteil* 11·· und einem auf diesem bei 28 verkeilten konischen vorderen IeIXs 12 ·', wobei die Seile durch eine i-feirnseitig in das verjüngt· End· 20 eingeführt· Schraube 29 in ihrer Lage gehalten werden, deren Kopf am vorderen konisohen fell 12" angreift. Der (nicht gezeigte) Käfig ist an diesem Ende offen, um Zugang

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zu der Schraube 29 zu geben·

Bei jeder dieser Ausführungsformen "bilden die Teile 12 "bzw, 12* bzw. 12'' einen vorderen Teil des Dorns und die Schaftteile 11 "bzw· 11' "bzw· 11 ·· einen hinteren Teil des Dorns, wobei diese beiden Teile jeweils komplementäre, miteinander in Eingriff bringbare Bereiche 14_f 15; 20, 24, 25 und 21, 22, 23; sowie 20· und die Bohrung in 12" aufweisen« Es ist somit ersichtlich, daß die beiden Teile des Dorns ohne relative Drehung miteinander in Eingriff gebracht und wieder gelöst werden können·

Nun zu Pig· 1 zurückkehrend ist hier ein den vorderen Teil 12 des Dorns umgebender Käfig 30 gezeigt, mit einer Anzahl öffnungen zur Aufnahme von Rollen 32, die an der konischen Oberfläche 19 des vorderen Dornteils angreifen. Die öffnungen und die Rollen sind ganz leicht in Bezug auf Ebenen durch die Dornachse geneigt, um eine natürliche Tendenz zur Entwicklung eines schraubenförmigen Bewegungswegs zu erhalten, der die Rollen 32 zum dickeren Ende der konischen Oberfläche 19 hin verlagert. Der Käfig 30 erstreckt sich über die teleskopische Verbindung zwischen d em vorderen Teil des Dorns und dem Schaftteil hinaus und weist diametral einander gegenüberliegende Öffnungen 33 und 34- auf, die in Flüchtling " mit den öffnungen 17 und 18 zu bringen sind, so daß der Federstift 16 aus seiner Sperrstellung getrieben werden kann, um den vorderen Teil dea Dorns vom Schaftteil zu lösen· Ein von dem Käfig 30 trennbarer Ansatz 35 des Käfigs umgibt den Schaftteil 11 des Dorns und ist mit dem Käfig durch eine Stiftsohraube 37 lösbar Terbunden, die in eine Aussparung 36 eines Absohnitts 38 dea Ansatzes 35 eingreift, wobei der Abschnitt 38 teleskopisch in eine erweiterte Bohrung 39 am inneren Ende des Käfigs 30 hineinragt.

Die Steuerung der axialen Relativstellungen von Käfig und Dorn ergibt sich aus folgendem.

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ι. —

Der Dornschaft 11 ist liber einen Seil seiner länge mit Außengewinde 40 vergehen sowie mi"t einer von seinem vorderen Ende aus axial eich, erstreckenden Keilnut 41 · Ein einstückiges Gehäuse 42 umgibt einen wesentlichen leil des mit Gewinde 40 versehenen Dornabsehnitts und enthält weitere funktioneile Seile· Birch ein Ende 43 des Gehäuses erstreckt sich ein Kupplungsring 44» der mit einem verbreiterten !Peil 45 an der Innenseite 46 des Gehäuseendes 45 anliegt. Der Ring 44 ist gegen Axialbewegung im Gehäuse durch einen Sprengring 47 in der Innenwand des Gehäuses gesichert und im Gehäuse frei drehbar, während er mit einem Vorsprung 48 in die Keilnut 41 des Doms eingreift. Die Stirnseite 49 des Ringes (Pig· 6) weist eine Anzahl τοη Zähnen 50 auf, die in ausgewählte Zwischenräume 51 einer au? das Gewinde 40 des Dorna aufgeschraubten !bitter 52 eingreifen. Eine Relativdrehung 'wischen dem Hing 44 und der Mutter 52 ist möglich, injlem die Sahne 50 aus den Zwischenräumen 51 zurückgezogen werden· Eine Keilnut 53 der Mutter 52 nimmt einen sich vom Gehäuse 52 nach irrt η erstreckenden Stift 54 auf, so daß die Mutter 52 und das €?To.äuse gegen Relativdrehung gesichert sind, obwohl eine sziale Relativbewegung möglich ist.

Eine auf das Gewinde 40 aufgeschraubte und am freien Ende des Ringes 44 angreifende Sperrmutter 55 sichert den Ring gegen eine Bewegung nach rechts in JPig· 1 · Ein als Anschlag dienendes Druckkugellager 56 ist längs des mit Gewinde 40 versehenen Dornabschnitts axial frei bewegbar, liegt an der Mutter 52 an und kann «it dieser bei deren Drehung relativ zum Dorn axial verschoben werden. Das Kugellager 56 steht in Eingriff mit dem Käfig^nsata 55t ^so äaß bei Drehung der Mutter 52 in Richtung zum vorderen Ende des Doms der Käfigansatz 35 und der Käfig 30 gleichfalls in diese Richtung gegenüber dem Dorn bewegt werden. Eine Feder 60 stützt sich gegen Zwisehenlegseheiben 61 und 63 und drückt erstere gegen den Sprengring 62, der einen Anschlag am Käfigansatz bildet, während die Scheibe 63 gegen einen einen Anschlag an der Innenweite des G-eliäuses bildenden Sprengring 64 anliegend in

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der entgegengesetzten Ei entlang gedrückt wird, so daß die Feder 60 das Gehäuse 42 nach links in Fig. 1 und den Käfigansatz nach rechts in Pig. 1 gegen das Kugellager 56 bewegt. Das Gehäuse 42 kann gegenüber den Dorn nach rechts in Fig. 1 verschoben werden, wobei die Feder 60 zusammengedrückt und der Hing 44 außer Eingriff mit der Mutter 52 gebracht wird, nachdem die Sperrmutter 55 auf dem Gewinde 40 des Dorne nach rechts weitergeschraubt wurde.

Zur relativen Einstellung zwischen Käfig und Dorn kann das Gehäuse 42 gemäß der Darstellung in Fig. 1 nach rechts gezogen werden, um die Kupplung zwischen dem Ring 44 und der Mutter 52 außer Eingriff zu bringen, worauf eine Relativdrehung des Gehäuses gegenüber dem Dorn möglich ist, um die Mutter 52 und das Kugellager 56 in der einen oder der anderen Eichtung zwecks Änderung derjenigen Länge zu bewegen, mit der das konisehe Ende bzw. Vorderteil des Dorns am Käfig mit den darin befindlichen Hollen angreifen kann·

Die Wirkung der axialen Bewegung des Gehäuses 42 gegenüber dem Dorn 11, 12 bzw. 10 ist eine Bewegung des Druckkugellagers 56, welches die Bewegung des Käfigs 30 in einer axialen Richtung, und zwar naeh rechts in Fig. 1_fin Bezug auf das Gehäuse 42 begrenzt und damit in Bezug auf den Dorn. Das Kugellager 56 bestimmt damit die Grenzstellung, bis zu der die Hollen 32 sich in Richtung auf den größeren Durchmesser der konischen Oberfläche 19 zu bewegen dürfen, da wie oben erwähnt - die Rollen eine natürliche !enden« zu einem schraubenförmigen Weg auf den größeren Durchmesser der konischen Oberfläche 19 zu entwickeln. Die Einstellung des Arbeitedurchmessere des Werkzeuge besteht in der Festlegung der Greniss teilung der Rollen bei ihrer Bewegung länge der konischen Oberfläche 19»

Wenn die axiale Bewegung dee Dorn· gegenüber dem Werkstück angehalten wird, wie etwa durch Abschalten des Dornvorschubs in das bzw. über dem zu polierenden Teil, so ergibt sich für

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die schraubenförmige Seiregung der Rollen gegenüber dem Werkstück eine Tendenz, die Rollen gegen den geringeren Durchmesser der konischen Oberfläche 19 hin zu bewegen» und die Käfigteile 3O₉ 35 machen eine axiale Bewegung nach links gegenüber dem Gehäuse 42, wobei die feder 60 zusammengedrückt und der wirksame Arbeitsdurehmesser verringert wird, weil die Rollen an dem Dornteil mit kleinerem Durchmesser anliegen· Während des gesamten Vorgangs liegt das Gehäuse gegenüber dem Dorn dank der Verbindung 48, 53 fest· Die feder 60 verbleibt zwischen den Zwischenlegscheiben 61 und 63.

Aus vorstehendem ergibt sich, daß die feder 60 als eine Einrichtung wirkt, die ein Auslösen gestattet, und zwar durch die förderung des Käfigs nach vorn zu dem Dornende mit kleinerem Durchmesser und daß sie außerdem dazu dient» den Ring 44 und die Mutter 52 in Singriff zu halten, bzw· diesen Eingriff durch Auseinanderziehen der Teile zu lösen gestattet, um dann das als Anschlag dienende Druckkugellager 56 einzustellen. Die einzige feder 60 hat also im vorliegenden fall eine doppelte Wirkung und ersetzt zwei sonst erforderliche federn«

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Claims

Patentansprüche :

1·)Rollenpolierwerkzeug mit einem Dorn, der von einem einer Anzahl von Rollen enthaltenden Käfig umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn einen vorderen Teil (12) von konischer Außenform, an dem die Rollen (32) anliegen und

/lösbare
einen hinteren Teil (11) aufweist sowie/Verbindungsmittel (H, 15, 16) für die beiden !eile, die von einem Teil des Käfigs (30) umgeben sind, der Einrichtungen (33, 34) aufweist, welche einen Zugang zu den Verbindungsmitteln zwecks Lösung der beiden Teile des Doms (10) voneinander ermöglichen·
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ansatz (35) des Käfigs den hinteren Teil (11) dea Doms
umgibt und daß der Käfig (30) für gemeinsame Bewegung lösbar mit dem Ansatz (35) verbunden iet·
3· Rollenpolierwerkzeug mit einem Dorn und einem diesen

umgebenden Rollenkäfig, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (30) gegenüber dem Dorn (10) axial bewegbar ist, daß Anschlagmittel (52, 56) zur Begrenzung der axialen Relativbewegung in der einen
Richtung vorgesehen sind, sowie lösbar an den Anschlagmitteln befestigte Einstellmittel (44) »um Einstellen der Anschlagmittel längs des Doms und eine in der entgegengesetzten Richtung wirksame Feder (60) welche einerseits den Eingriff der Anschlagmittel und andererseite den lösbaren Eingriff der Einstellmittel bewirkt·
4. Werkzeug nach Anspruoh 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel (44) eine mit dem Dorn (10) in Gewindeeingriff stehende Mutter (52) und ein auf die Mutter aufgekeiltes, jedoch relativ zu dieser axial bewegbares Gehäuse (42) auf-

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weisen.

5» Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ring (45) relativ zu dem Gehäuse (42) drehbar, jedoch axial mit diesem "bewegbar vorgesehen ist, wobei der Ring gegenüber dem Dorn (10) axial bewegbar, jedoch zu gemeinsamer Drehung mit diesem auf den Dorn aufgekeilt ist»

6« Werkzeug nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß eine auf den Dorn (10) aufgesehraubte Sperrmutter (55) den Ring (45) in seiner eingestellten Lage hält.

Patentani

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