DE2326691B2 - Steinhalter für Superfinishgeräte - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steinhalter für Superfinishgeräte, der an einem in Drehschwingungen versetzten Arm befestigt ist und einen Bearbeitungsstein aufnimmt, welcher in einer in seiner Längsrichtung geteilten Hartmetallführung gehaltert ist und entsprechend seiner Abnutzung längs dieser verschoben wird.

Es ist ein Steinhalter bekannt, bei dem der Stein in einer einstückigen Hartmetallführung gehaltert ist (US-PS 30 94 820). Um das Herausfallen des Steins aus der Führung zu verhindern, wenn das Werkzeug nicht mehr am Werkstück anliegt, ist ein federelastisches Element vorgesehen. Dieses ist jedoch nicht geeignet, ein Kippen des Steines wirkungsvoll zu verhindern. Die Halterung selbst hat gegenüber denen, die eine geteilte Hartmetallführung aufweisen, außerdem den Nachteil, daß der Stein geringere Abmessungen als die Steinführung selbst aufweisen muß. Bei bekannten Steinhaltern ist daher der Superfinishstein in einer geteilten Hartmetallführung eingesetzt, und zwar derart, daß er in einer axial ausgerichteten Öffnung längs der Hartmetallführung verschiebbar ist Das der Bearbeitungsstelle abgewandte Ende des Steins wird derart mit Druck beaufschlagt, daß die Bearbeitungsseite am Werkstück unter einem bestimmten Druck zur Anlage kommt Die Öffnung der Hartmetallführung weist größere Innenabmessungen als die Außenabmessungen des Steins auf, damit dieser eingefügt werden kann und längsverschiebbar ist Daher wird der Stein während der Schwingbewegung des Steinhalters ständig in der Hartmetallführung wandern, da er durch die Anlage am Werkstück einen Widerstand gegen die Bewegungsrichtung des Steinhalters vorfindet. Infolge dieser ständigen Bewegung und infolge des dauernden Anschlagens an die Seiten und Kanten der Hartmetallführung erfolgt eine unbeabsichtigte seitliche Abnutzung und weitere Lockerung des Steins. Dies kann sehr leicht zu einem vorzeitigen Ausfall des Bearbeitungswerkzeugs bzw. zu einer unexakten Bearbeitung bei voreingestellten Bearbeitungsmaßen führen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Steinhalters der genannten Art, bei dem der Stein eine einwandfreie Führung vorfindet, die eine spielfreie und verletzungsfreie Halterung des Steins bei dessen einwandfreier Längsverschiebbarkeit gewährleistet. Der neue Steinhalter soll einfach und robust aufgebaut und bedienbar sein.

Die Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß der Stein in einer Nut eines ersten Hartmetallführungsteils eingelegt ist und an der freien Seitenfläche des Steins ein zweites plattenförmiges Hartmetallführungsteil anliegt, und daß der Stein mittels eines elastischen Federteils gegen eines der Hartmetallführungsteile form- und kraftschlüssig in Richtung der Schwingbewegung drückbar ist. Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Steinhalters besteht darin, daß dieser mittels einer elastischen Klemmung in der Hartmetallführung gehaltert ist. Dadurch liegt er zumindest an zwei Seiten ständig an der Hartmetallführung ohne jegliches Spiel an, so daß er im Arbeitszustand ständig einwandfrei geführt ist. Eine wechselseitige Schlagbewegung gegen die Wandungen und Kanten der Hartmetallführung sowie eine damit verbundene Abnutzung und Bruchgefahr des Steins sind vermieden. Infolge der elastischen Klemmung ist es ferner möglich, auch mit einer Steinhaltervorrichtung Steine mit zumindest geringfügig verschiedener Abmessung zu verwenden, da sich die elastische Klemmung stets der jeweiligen Größe des Steins anpaßt. Außerdem kann ein umständliches Nachjustieren eines im Laufe der Zeit abgenutzten bzw.

eines zu klein ausgefallenen Steins entfallen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch klargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 in Frontansicht einen an einem Arm befestigten Steinhalter insbesondere für die Bearbeitung von Außenringen,

F i g. 2 den Steinhalter aus F i g. 1 im Längsschnitt und

F i g. 3 einen an einem Arm befestigten Steinhalter im Längsschnitt insbesondere für die Bearbeitung von Innenringen.

In Fig.) ist ein Steinhalter 10 in Frontansicht dargestellt, der an einem Arm 12 mittels einer Klemmverbindung 26,40 befestigt ist Der Arm 12 ist an seinem freien Ende mit einer Achse 42 versehen, die von einem nicht dargestellten Antrieb in Drehschwingungen versetzt wird. Diese werden über den Arm 12 in Pendelbewegungen eines Bearbeitungssteins 14 umgewandelt der in eine Hartmetallführung des Steinhalters 10 gehaltert ist.

Die HartmetaHführung des Steins 14 besteht im vorliegenden Fall aus einem ersten Hartmetallführungsteil 16, das eine längsgerichtete Nut mit rechteckförmigem Querschnitt zur Aufnahme des Steins 14 aufweist. Die Dicke des Steins 14 ist dabei größer als die Tiefe der Nut, so daß ein zweites Hartmetallführungsteil 18 gegen den Stein gepreßt werden kann. Dieses Hartmetallführungsteil 18 ist als Spannplatte ausgebildet, die mittels eines Federteils 20 gegen den Stein 14 gepreßt wird. Aus F i g. 2 ergibt sich, daß das Federteil 20 an seinem freien Ende einen Entlastungshebel 22 aufweist, der mitteh einer Druckfeder 24 einstellbarer Federkraft in Richtung zum Stein 14 gepreßt wird. Dadurch wird die Spannplatte 20 stets mit einem gewissen Anpreßdruck gegen den Stein 14 gedrückt, der seinerseits entsprechend am ersten Hartmetallführungsteil 16 zur Anlage kommt. Hierdurch ist stets eine einwandfreie Führung und spielfreie Halterung des Steins 14 möglich.

Mit dem Entlastungshebel 22 kann eine Freigabe des Steins 14 erfolgen, wenn dieser beispielsweise durch Handbetätigung unter Zusammenpressen der Feder 24 verschoben wird, wodurch die Spannplatte bzw. das zweite Hartmetallführungsteil 18 vom Stein 14 abhebt.

Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 ist insbesondere für die Bearbeitung von Lageraußenringen 15 geeignet. Zur Erzeugung eines Anpreßdrucks des Steins 14 am Lagerring ist ein druckluftbetätigter Kolben 30 vorgesehen, der über eine Zuluftleitung 38 mit Druckluft beaufschlagt wird. Diese Druckluft wirkt einerseits auf die eine Stirnseite des Kolbens 30 und wird andererseits über einen Kanal in einen Hohlraum 44 zwischen einem topfförmigen Ende einer Kolbenstange 32, das stirnseitig in eine öffnung des Kolbens 30 eingreift, und dem Kolben 30 geleitet. Im Hohlraum 44 ist eine Feder 48 vorgesehen, die ein kegelförmiges Dichtglied 46 gegen eine ebenfalls kegelförmige Dichtfläche des Kolbens 30 drückt. Eine vordere Verlängerung 50 des Dichtglieds 46 greift durch eine Bohrung des Kolbens 39 bis über dessen Vorderseite.

An ihrer freien Rückseite trägt die Kolbenstange 32 einen Druckbügel 34, der durch einen Schlitz 50 eines Grundgehäuses 28,52 greift und mit seinem freien Ende an der rückwärtigen Seite des Steins 14 anliegt.

Bei der Druckbeaufschlagung des Kolbens 30 bewegt sich dieser in F i g. 2 nach rechts, so daß der Stein 14 an die Bearbeitungsfläche des Außenrings 15 angepreßt wird. Infolge der allmählichen Abnutzung des Steins 14 bewegen sich der Kolben, die Kolbenstange 32 und der Druckbügel 34 mit dem Stein 14 stets, auf die Bearbeitungsfläche zu, so daß ein gleichbleibender Anpreßdruck vorliegt Bei der fortschreitenden Vorwärtsbewegung stößt die Verlängerung 50 des Dichtglieds 46 bei abgenutztem Stein 14 gegen einen einstellbaren Anschlag 54, wodurch das Dichtglied 46 gegen die Wirkung der Feder 48 verschoben wird und dabei eine Druckluftverbindung zwischen dem Hohlraum 44 und einer Druckluft-Schaltkcntakt-Leitung 36

1» entsteht In dieser ist ein nicht dargestellter druckempfindlicher Schaltkontakt vorgesehen, der bei Erreichen der Endstellung und damit bei Freigabe der Druckluftverbindung ein Warn- oder Abschaltsignal abgibt
Am rückwärtigen Ende des Grundgehäuses 28, 52 ist

ι ^r> ein weiterer einstellbarer Anschlag 56 vorgesehen, der die Rückbewegung des Kolbens in einstellbarer Weise begrenzt

Die Vorrichtung gemäß Fig.3 ist insbesondere für die Bearbeitung von Innenringen geeignet Ein Arm 12' ist mit einer Welle 42' verbunden, die ihrerseits wie die Welle 42 aus F i g. 1 in Drehschwingungen versetzt wird. Diese Bewegung überträgt sich über den Arm 12' auf den Stein 14, der seinerseits in einer HartmetaHführung gehaltert ist. Diese weist ein erstes Hartmetallführungs-

-'■> teil 16' auf, das in Längsrichtung eine Nut mit rechteckförmigem Querschnitt enthält, in die der Stein 14 eingelegt wird. Auf der Gegenseite liegt am Stein 14 ein zweites Hartmetallführungsteil 18', so daß der Stein 14 gegen Herausfallen gesichert ist. Beide Hartmetall-

ü) führungsteile 16' und 18' sind zusammen mit einem Federteil 20' in Form einer Klemmfeder in einem Grundkörper 52' des Steinhalters 10' mittels oberer und unterer Klemmschrauben 58 eingeklemmt. Dabei weist die Klemmplatte 20' in ihrem vorderen Bereich einen

r> Nocken 60 auf, der durch eine öffnung des ersten Hartmetallführungsteils 16' greift und unter der Federwirkung der Klemmfeder 20' am Stein 14 anliegt. Dieser wird dadurch gegen das zweite Hartmetallführungsteil 18' gepreßt, so daß in jedem Fall eine gute und

-tu spielfreie Führung des Steins gewährleistet ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Nocken 60 an seiner Vorderseite oder insgesamt aus Hartmetall herzustellen.
Da die Klemmfeder 20' stets den Stein 14 gegen das

ι > zweite Hartmetallführungsteil 18' drückt, kann der Stein 14 nicht in seiner Führung hin und her schlagen, so daß eine Abnutzung und Bruchgefahr völlig vermieden wird.

Innerhalb der HartmetaHführung 16', 18' wird der

Stein 14 mittels einer Kolbenstange 32' auf die

mi Bearbeitungsfläche eines nicht dargestellten Werkstücks in Form eines Lagerinnenrings zu bewegt. Die Kolbenstange 32' sitzt an einem Kolben 30' innerhalb des Grundgehäuses 52', und die Verschiebung des Kolbens 30' erfolgt über eine Zuluftleitung 38', mittels derer die Druckluft in einen rückwärtigen Hohlraum 62 geleitet wird. Im mittleren bzw. vorderen Bereich des Zylinderraums ist eine Druckluft-Schaltkontakt-Leitung 36' angeordnet, die dann Druckluft erhält, wenn der Kolben 30' die Leitung freigibt und sich in seiner

mi vorderen Endstellung befindet. Dabei kann mittels eines nicht dargestellten druckabhängigen Schaltkontakts in der Leitung 36' ein Warn- bzw. Abschaltsignal für das Superfiriishgerät erzeugt werden.

Am rückwärtigen Ende des Kolbens 30' ist eine

" > weitere Kolbenstange 64 vorgesehen, mittels derer der Kolben 30' nach Erreichen seiner vorderen Endstellung in seine rückwärtige Ausgangslage zurückbewegt werden kann. Dies ist dann erforderlich, wenn ein neuer

Stein 14 eingesetzt wird, der naturgemäß eine größere Länge aufweist.

Bei der vorliegenden Anordnung nach Fig.3 ist ein einfacher Austausch der Hartmetallführungsteile 16' und 18' sowie des Federteils 20' möglich, da hierfür lediglich die Klemmschrauben 58 gelöst werden müssen.

Bei der Klemmung des Steins 14 gemäß Fig. 1 bis 3 kann stets nur in einer Richtung ein elastischer Anpreßvorgang erzielt werden. In der quer hierzu verlaufenden Richtung liegt der Stein 14 zwangsläufig in der rechteckigen Nut mit gewissem Spiel, so daß der Stein bei einer abwechselnden Belastung in dieser Richtung eine geringfügige Schlagbewegung ausführen kann. Sofern auch diese Bewegung vermieden werden soll, ist es möglich, der Nut einen dreieckigen Querschnitt zu geben und auch im zweiten Hartmetallführungsteil eine entsprechende Nut vorzusehen. Wenn die Basiswinkel der Nuten jeweils 90° betragen, erhält man beim Zusammenfügen der beiden Hartmetallführungsteile einen ebenfalls rechteckigen, jedoch um 45° geschwenkten Innenraum für den Stein 14. Wenn bei eingelegtem Stein 14 zwischen den Hartmetallführungsteilen ein Zwischenraum verbleibt, kann mittels einer elastischen Anpressung der beiden Hartmetallführungs-

Γ)

teile eine derartige Führung des Steins erzielt werden, bei der an sämtlichen Seiten ein Spiel vermieden ist. Eine solche Vorrichtung eignet sich insbesondere für Präzisionsarbeiten bzw. für Geräte, die für einen rauhen Betrieb bestimmt sind bzw. eine vielseitige Verwendungsmöglichkeit aufweisen sollen.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Steinhalters besteht in der elastischen Klemmung des Steins, so daß dieser stets ohne Spiel fest und sicher geführt ist. Bei unveränderten Hartmetallführungsteilen ist auch dann eine einwandfreie Führung gewährleistet, wenn ein Stein mit nicht exakten Abmessungen bzw. ein hinsichtlich seiner Seitenflächen abgenutzter Stein verwendet wird. Da sich die elastische Klemmung stets den entsprechenden Steinabmessungen anpaßt, ist eine komplizierte Justier- und Einstellarbeit beim Einsetzen des Steins überflüssig. Auch wird dadurch beispielsweise eine Verletzung des Steins durch ein übermäßiges Anpressen der Hartmetallführungsteile beim Einsetzen eines neuen Steins vermieden. Außerdem ist stets ein konstanter Anpreßdruck gegeben, so daß sich der Stein unter gleichbleibenden Bedingungen entsprechend seiner Abnutzung längs der Führung bewegen kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Steinhalter für Superfinishgeräte, der an einem in Drehschwingungen versetzten Arm befestigt ist und einen Bearbeitungsstein aufnimmt, welcher in einer in seiner Längsrichtung geteilten Hartmetallführung gehaltert ist und entsprechend seiner Abnutzung längs dieser verschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Stein (14) in einer Nut eines ersten Hartmetallführungsteils (16; 16') eingelegt ist und an der freien Seitenfläche des Steins (14) ein zweites plattenförmiges Hartmetallführungsteil (18; 18') anliegt und daß der Stein (14) mittels eines elastischen Federteils (20; 20') gegen eines der Hartmetallführungsteile (16; 18') form- und kraftschlüssig in Richtung der Schwingbewegung drückbar ist

2. Steinhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nut stets kleiner als die Dicke des Steins (14) ist

3. Steinhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Hartmetallführungsteil (18) als Spannplatte ausgebildet ist und von dem Federteil (20) gegen den Stein (14) gepreßt ist.

4. Steinhalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federteil (20) über einen zur Freigabe des Steins (14) von Hand gegen eine Federkraft verschiebbaren Entlastungshebel (22) an einer Druckfeder (24) liegt.

5. Steinhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federteil als Klemmfeder (20') ausgebildet und zusammen mit den Hartmetallführungsteilen (16', 18') im Steinhalter eingeklemmt ist, wobei ein Nocken (60) des Federieils (20') durch eine Öffnung in einem der Hartmetallführungsteile (16' bzw. 18') greift und den Stein (14) gegen das andere Hartmetallführungsteil (18' bzw. 16') preßt.

6. Steinhalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung im ersten Hartmetallführungsteil (16') angeordnet ist.

7. Steinhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut im ersten Hartmetallführungsteil (16; 16') einen rechteckigen Querschnitt aufweist und daß die Anpreßkraft in etwa parallel zu den Seitenflächen der Nut liegt.

8. Steinhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut im ersten Hartmetallführungsteil (16; 16') einen dreieckigen Querschnitt aufweist, daß das zweite Hartmetallführungsteil (18; 18') eine entsprechende Nut enthält und daß die Anpreßkraft diagonal zu einem von den Hartmetallführungsteilen (16, 18; 16', 18') eingeschlossenen Raum für den Stein (14) liegt.

9. Steinhalter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetallführungsteile (16,18) mit dem Federteil (20) eine austauschbare Einheit (26) bilden, die auf einen Steinhaltergrundkörper (28) aufgeschoben und mit diesem lösbar verbunden ist.