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Verfahren und Vorrichtung zum Abrunden von Wanten
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor, richtung
zum Abrunden von Kanten, um scharfe Ecken oder Gratbildungen von Werkstoffkanten
gegebener Formen zu entfernen, und mit runden Kanten zu versehen, is allgemeinen
und zum Abrunden ganzer Kanten eines Werkstücks in einer einzigen maschine im besonderen.
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Gewöhnlich haben die Werstücke, die durch Scheren, Nuten, Fräsen,
Schleifen, Schneidbrennen chemisches Schleifen, elektrolytisches Bearbeiten (elektrisches
Entladen) und dergleichen bearbeitet sind, scharfe Ecken oder Gratbildungen an den
Kanten, an denen sich die Ebenen beider Seiten, die obere und untere oder die vordere
und hintere, und die Ebenen aller Enden oder die maschinell bearbeiteten Ebenen
senkrecht zu den beiden Seiten kreuzen.
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Ein Beispiel der maschinell durch diese Verfahren in die gewünschte
Form gebrachte Teile in Figur 1 und in größerem Querschnitt in Figur (2) dargestellt.
Hieraus ist zu ersehen, daß die Kanten O#, 03'; 03" und 03"',.
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an denen sich die obere Seite 01 und beide Enden 02 schneiden, die
obere Seite 01 und die maschinell bearbeiteten Ebenen 05 senkrecht hierzu und die
Unterseite 05 und die maschinell bearbeiteten Ebenen 05 entweder scharfe Ecken O6
oder Gratbildungen 07 aufweisen, was durch Kreise angezeigt ist. Diese scharfen
Ecken und Grate müssen unbedingt entfernt werden, weil sie die Finger der Bedienungsperson
kratzen und verletzen können und das Einklemmen oder Einasen des Werkstücks erschweren,
Störungen oder andere Unannehmlichkeiten bewirken, und konzentrierte Beanspruchtungen
oder Haarrisse verursachen, die einen Bruch des fertigen Teils ergeben können. Das
Beseitigen der Fehler oder der scharfen Kanten 06 und Grate 07 und das Abrunden
der Kanten nach Figur 2(b) ist als Kantenabrunden bekannt. Diese Technik wird nicht
nur an Teilen allgemeiner industrieller Maschinen, sondern auch an anderen Teilen,
insbesondere des Flugzeugbaues angewandt, für die geringes Gewicht und Sicherheit
primäre Faktoren sind, Wegen der ungewöhnlich strengen Servicebestimmungen müssen
alle Flugzeugteile vollständig ohne Fehler abgerundet sein. Die Vorrichtung, die
diese Forderung erfüllen kann, ist als dringend bezeichnet worden.
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Beim Fehlen einer ausreichenden Vorrichtung erfolgte das Kantenabrunden
von Rand. Die Flugzeugindustrie hat deshalb für diese Bearbeitungsarbeit viel Zeit
aufgewendet.
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Bei einem Versuch, Zeit und Arbeit zu sparen wurde eine Kantenabrundvorrichtung
nach Figur 3 vorgeschlagen.
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Diese enthält eine Fördereinrichtung 08 zum Zuführen von Werkstücken
A nacheinander und zwei walzenförmige Schleifer, die über und quer zur Förderanlage
in Tandem angeordnet sind und sich in entgegengesetzten Richtungen drehen. Jedes
Werkstück A wird zum Abrunden der Wanten unter die beiden Walzen 09 und 09' geführt,
während es von der Fördereinrichtung 08 getragen wird.
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Mit der in Figur 4 gezeigten Vorrichtung werden die scharfen Ecken
06 oder Grate 07 der Kanten, die parallel zu den Mittelachsen der Walzen 09 und
09' und entgegengesetzt den Drehrichtungen der Walzen verlaufen entfernt und ihre
Kanten gerundet. Wie besser Figur 5 zeigt, wird zuerst die scharfe, gratige Ecke
der Vorderkante jedes Werkstücks A ( die Kante des Werkstücks das in die Bewegungsrichtung
weist wird nachstehend "Vorderkante genannt) durch die Walze 09 abgerundet. Danach
wird die entsprechende Ecke der gegenüberliegenden und parallel zur Mitteldrehachse
der anderen Walze 09' und entgegengesetzt der Drehrichtung derselben Walze durch
die Walze 09" abgerundet. Das heißt, die hintere Kante (oder das folgende oder der
Vorderkante gegenüberliegende Ende) des Werkstücks A ist entgratet und gerundet.
Während dieser Behandlung werden die Kanten entgegengesetzt den Drehrichtungen der
Walzenschleifer 09 und 09' sind nicht in den Teilen angemessen abgerundet, die den
Mittelachsen der Schleifer nicht parallel verlaufen. Die Kantenabrundung erfolgt
durch die Schleifer in Form von Bürstenscheiben, wie sie im einzelnen in den Figuren
6 (a) und 6 (b) zu sehen sind. Jede Kante des Werkstücks parallel zu den Mitteldrehachsen
der Schleifer 09 und 09' und entgegengesetzt deren Drehrichtungen und abgerundet,
wenn die Borsten der Schleifer von unten in Gleitkontakt mit der Kante kommen und
die scharfe Ecke den Grat von der
Kante abschleifen. Zu dieser Zeit
fällt der Vektor 3, der von jeder Borste des Schleifers an die Kante angelegt wird,
mit dem Vektor C zusammen, was zum Entfernen der Ecke von der Kante notwendig ist
und anzeigt, daß das Kantenabrunden möglich ist. An einer Kante, die der Drehrichtung
der Walze 09' nicht entgegengesetzt ist, fällt der Vektor B der Schleifer 09' und
der Vektor C nicht zusammen, was zum Abrunden der Kante notwendig ist, wie es Figur
(6 b) zeigt.
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In anderen Worten: ein Teil oder die meisten dem Schleifer an jeder
nicht der Bearbeitungarichtung entgegengesetzte Kante ausgeübten Kräfte geht durch
Schlupf ohne Wirkung verloren und macht somit das Kantenabrunden durch Bearbeiten
der Ecke entsprechend dem Oppositionswinkel unmöglich. (Figur 7.
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Dies wird aus der folgenden Beschreibung des Xantenabrundens in Verbindung
mit Figur 8 besser verständlich, in der das Werkstück A in der Form eines Ringstücks
mit fortlaufender nach allen Richtungen weisenden Kante dargestellt ist. An den
Kantenteilen L und L' und parallel zu den Mitteldrehachsen der Schleifer 09 und
O9' erfolgt eine angemessene Kantenabrundung. An den Kantenteilen M und ' etwas
außerhalb der Parallelität sind, je weiter sie von den Teilen L und L' entfernt
sind die Bearbeitungsbedingungen desto schwächer. Die Kantenteile N praktisch in
rechtem Winkel zur Mitteldrehachse der Schleifer 09 und 09' bleiben praktisch ungerundet
(Figur 4). Wie erwähnt, war es mit der herkömmlichen Anordnung nur möglich, scharfe
Ecken und Grate zu entfernen und die Kanten parallel zur Mitteldrehachse der Schleifer
und entgegengesetzt deren Drehrichtungen abzurunden, die Kanten senkrecht zur Mitteldrehachse
der Schleifer aber unabgerundet zu lassen. Eine allgemeine Praxis war es deshalb,
diese
Kanten automatisch abzurunden, nachdem diese endarbeitet worden
sind oder das Werkstück A um 900 zum Bearbeiten und Abrunden der nicht endgültig
bearbeiteten Kanten nochmals zu drehen. Das Drehen jedes Werkstücks um genau 900
enthält jedoch technische Schwierigkeiten, da die Schleifbedingungen uneinheitlich
sind. Die so abgerundeten Kanten wurden durch Hand fertig bearbeitet, was besondere
Arbeit und Zeit erforderte. Im Fall von langen Werkstücken ist das genaue Drehen
dieses seitlich oft undurchführbar, was ein Nachschleifen von Hand für die vollständige
Kantenabrundung notwendig macht.
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Die Erfindung hilft die erwähnten Nachteile der bisherigen Verfahren
und Vorrichtungen zu beseitigen und gibt ein Verfahren und eine Vorrichtung an,
durch die scharfe Ecken und Grate an allen Kantenteilen einer Vorder- oder Rückseite,
einer Ober- oder Unterseite jedes Werkstücks in einem einzigen Arbeitsgang abgerundet
werden können.
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Die Erfindung ist deshalb durch das Fuhren des Werkstücks auf einer
Förderanlage und durch das Abrunden der Kantenteile jedes geförderten Werkstücks
gekennzeichnet, die den sich resultierenden Zuführrichtungen der Schleifflächen
des ersten Paares von Drehschleifern entgegengesetzt sind, wobei die Zuführungen
der Schleifflächen in Gleitkontakt mit dem Werkstück eine resultierende Richtung
eine Geschwindigkeitskomponente besitzen, die entgegen der Laufrichtung der Förderanlage
verläuft und eine Geschwindigkeitskomponente verleiht, die senkrecht zur Richtung
der Geschwindigkeitskomponente und zu einer Kante der Förderanlage gerichtet ist,
und auch eine Richtung besitzt, die sich aus einer Geschwindigkeitskomponente
ergibt,
die in dieselbe Richtung wie die Laufrichtung der Förderanlage weist und eine Geschwindigkeitskomponente
besitzt, die senkrecht zu dieser Geschwingkeitskomponente und zur gegenüberliegenden
Kante der Förderanlage gerichtet ist, und dann die Kantenteile des geförderten Werkstücks
abrundet, die den resultierenden Zuführrichtungen der Schleifflächen eines zweiten
Paares von Schleifern gegenüberliegen, wobei die Zuführrichtungen der Schleifflächen
in Gleitkonkakt mit dem Werkstück eine wichtung aufweisen, die eine Geschwindigkeitskomponente,
die dieselbe dichtung wie die Laufrichtung der Förderanlage aufweist, und eine Geschwindigkeitskomponente
besitzt, die zu dieser einen Kante der Förderanlage gerichtet ist und auch eine
Richtung besitzt, die sich aus der Geschwindigkeitskomponente ergibt, die entgegen
der Laufrichtung der Förderanlage gerichtet ist und eine Geschwindigkeitskomponente
besitzt, die zur gegenüberliegenden Kante der Förderanlage weist, wodurch scharfe
Ecken und Grate an allen Kantenteilen des Werkstücks abgerundet werden können.
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Die Vorrichtungen nach der Erfindung ist durch eine Förderanlage zum
Fördern von Werkstücken und einem ersten Paar von Drehschleifern mit zwei parallelen
walzenförmigen Schleifern gekennzeichnet, die über der Förderanlage gehalten wird,
wobei deren Mitteldrehachsen horizontal über der Förderfläche und schief in bezug
auf die Richtung verlaufen, in der die Förderanlage läuft zwei säulenartige Schleifer
in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden, so daß das erste Paar Drehschleifer
die schiefen vorderen und gegenüberliegenden Kantenteile jedes geförderten Werkstücks
abrundet, und ein zweites Paar
von Drehschleifern aus zwei parallelen
säulenartigen Schleifern ebenfalls über der Förderanlage gehalten werden, und deren
Mitteldrehachsen horizontal über der Förderfläche verlaufen und schief in einem
Winkel von ca. 900 zur Mitteldrehachse der walzenförmigen Schleifer am ersten Paar
verlaufen, die beiden Schleifer in entgegenge*ßetzten Richtungen gedreht werden,
so daß das zweite Paar von Drehschleifern die Kantenteile entgegengesetzt den schiefen
vorderen und gegenüberliegenden Kantenteilen des geförderten Werkstücks abrunden
kann, wodurch die scharfen Ecken und Grate an allen Kantenteilen des Werkstücks
abgerundet werden.
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Es ist eine weitere Vorrichtung nach der Erfindung vorgesehen, die
durch eine Fördereinrichtung zum Fördern von Werstücken und einen ersten Satz rotierender
Schleifer aus mehreren scheibenförmigen Schleifern gekennzeichnet ist, die über
der Förderanlage gehalten werden, wobei deren Mitteldrehachsen vertikal über der
Förderfläche verlaufen, scheibenförmige Schleifer aus ebenen Scheiben desselben
Durchmessers auf die Förderfläche gerichtet sind und mit einem Schleifmaterial zum
Schleifen in Gleitkontakt mit jedem Werkstück bedeckt sind, mehrere Schleifer in
quer zur Förderanlage verlaufenden Reihen angeordnet sind und in ein und derselben
Richtung gedreht werden, so daß der erste Satz von Drehschleifern die schiefen vorderen
und gegenüberliegenden Kantenteile des geförderten Werkstücks rund schleifen, und
durch einen zweiten Satz von Drehschleifern gekennzeichnet ist, die aus mehreren
scheibenförmigen den Schleifern ie ersten Satz ähnlichen Schleifern bestehen und
über der Förderanlage und in einer Reihe quer zu dieser gehalten werden, wobei ihre
Mitteldrehachsen von denen der Schleifer
im ersten Satz um den
Radius jeder Schleiferbreitenbahn an der Förderanlage versetzt ist, so daß der zweite
Satz von Drehschleifern der Kantenteile çntgegengesetzt den schiefen vorderen und
gegenüberliegenden Kantenteilen des geförderten Werkstücks abrunden kann, das, wodurch
scharfe Ecken und Grate an allen Kantenteilen des Werkstücks abgerundet werden können.
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Andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele
der Erfindung zeigen. In den Zeichnungen ist: Figur 1 eine perspektivische Ansicht
eines Werkstücks einer gewünschten Form das durch verschiedene Maschinenbearbeitungen
hergestellt ist; Figur 2(a) ein Schnitt an der Linie I-t der Figur 1 mit weiteren
Einzelheiten in größerem Maßstab; Figur 2(b) eine der Figur 2(a) ähnliche Ansicht,
aber mit abgerundeten Kanten; Figur 3 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen
Vorrichtung zum Abrunden von Kanten; Figur 4 eine Ansicht eines Werkstücks, das
durch die Vorrichtung nach Figur 3 zum Abrunden der Kanten geführt wird, wobei dick
ausgezogene Linien diese Kanten zeigen; Figur 5(a) bis (1) sind aufeinanderfolgende
Darstellungen der Beziehung zwischen dem Führen von Schleifflächen
und
denen eines Werkstücks; Figur 6(a) und (b) Seitenansichten, die die Beziehung zwischen
den Zuführungen der Schleifflächen und der des Werkzeugs zeigen.
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Figur 7 eine persepektivische Ansicht eines Werkstück, wobei die Richtungen
angezeigt werden, in denen die Schleifer in bezug auf das Werkstück bei einer herkömmlichen
Vorrichtung geführt werden; Figur 8 eine Ansicht einer herkömmlichen Vorrichtung
und eines an ihr schliffenen Werkstücks, wobei volle Linien die gut gerundeten Teile
und die dünnen Linien halb gerundete Teile anzeigen; Figur 9(a) bis (c) eine Folge
von Ausführungsbeispielen nach der Erfindung im Betrieb, wobei die vollen Linien
die gut gerundeten Kantenteile und die dünnen Linien die halbgerundeten Teile darstellen;
Figur 10 eine Darstellung der Beziehung zwischen Länge und Winkel des Walzenschleifers;
Figur 11 eine perspektivische Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Figur 12 eine Draufsicht der Anordnung nach Figur 11; Figur 13 eine Draufsicht,
die die Beziehung zwischen einein scheibenförmigen Schleifer und einen Werkstück
zeigt;
Figur 14 ein Vertikalschnitt an der Linie Y-Y der Figur
13; Figur 15 eine ähnliche Ansicht an der Linie (z)-(z) der Figur 13; Figur 16(a)
bis (g) sind aufeinanderfolgende Darstellungen des Abrundens der Kantenteile eines
Werkstücks in rechtem Winkel zur Zuführrichtung unter dem Schleifer; Figur 17(a)
bis (c) sind aufeinanderfolgende Darstellungen des Kantenabrundens eines Werkstücks
durch scheibenförmige Schleifer, die in zwei Reihen angeordnet sind; Figur 18(a)
bis (c) eine Folge von Darstellungen des Abrundens von parallel zur Werkstückzuführrichtung
verlaufenden Kanten; Figur l9(a) bis (d) sind aufeinanderfolgende Darstellungen
des Abrundens von den in den Figuren (18a bis c) gegenüberliegenden Kanten; und
die Figuren 20(a) bis (c) sind aufeinanderfolgende Darstellungen des Abrundens der
Kanten nach den Figuren 18(a) bis (c) durch zwei Paare scheibenförmiger Schleifer,
die in zwei Reihen angeordnet sind, anstelle eines einzigen Schleifers.
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Die Figuren 9 und 10 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
das walzenförmige Schleifer verwendet0 An einem
Bandförderer 1,
der die Werkstücke A mit je einer in alle Richtung weisenden Kante werden zwei walzenartige
Schleifer 3 und 4 gehalten, die parallel zueinander verlaufen und deren Mitteldrehachsen
2,2' horizontal über die Förderstrecke und schief in einem Winkel zur Laufrichtung
der Förderanlage verläuft. Die erste walzenförmige Schleifer 3 dreht sich in Richtung
des Pfeils (nach rechts) und der zweite Schleifer 4 in der entgegengesetzten Richtung
(nach links). Die beiden Schleifer 3 und 4, die sich in entgegengesetzten Richtungen
drehen können, bilden ein erstes Drehschleiferpaar D. Dies bedeutet, daß die Zuführung
der Schleiffläche des ersten Schleifers 3 zum Berühren jedes zu schleifenden Werkstücks
A eine Resultierende 8 der Geschwindigkeitskomponente 6 besitzt, die in dieselbe
Richtung wie die Laufrichtung des Bandförderers 1 weist, und eine Geschwindigkeitskoiponente
zu einer Kante der Förderanlage in rechtem Winkel zur Geschwindigkeitkomponente
6 gerichtet ist.
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Demnach werden die Kantenteile L' und 0' und Stücke der Teile X "
, P', P " des Werkstücks A entgegengesetzt der Richtung der resultierenden Zuführung
8 durch den ersten Schleifer abgerundet, wie es die Figuren 5(f) bis (i) und Figur
5 (b) zeigt.
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Die Zuführung der Fläche des zweiten Schleifers a zum Berühren des
Werkstücks A, besitzt eine Resultierende 11 einer Geschwindigkeitskomponente 9,
die entgegender Richtung 5 verläuft, in der der Förderer 1 läuft, und eine Geschwindigkeitskomponente
10, die zur gegenüberliegenden Kante des Förderers gerichtet ist und senkrecht zur
Richtung der Geschwindigkeitskomponente 9 verläuft. Dann werden die Kantenteile
L und 0 und Stücke der Kantenteile X, In''', P und P " ' des Werkstücks A eintgegengesetzt
der Richtung der resultierenden Zuführung 11 vom zweiten Walzenschleifer
4
in der in den Figuren 5(a) bis (e) und Figur 6(b) gezeigten Weise abgerundet.
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Zum Darstellen des Kantenrundungsvorgangs im einzelnen werden die
Kantenteile L,L', 0 und 0', die praktisch parallel zu den Mitteldrehachsen 2,2'
der beiden Schleifer 3 und 4 verlaufen, abgerundet, wenn die scharfen Ecken 06 des
Werkstücks Ä das in der richtung 5 gefördert wird (identisch mit der Laufrichtung
des Förderers) mit den Schleifflächen kollidieren, wobei die resultierenden Zuführungen
8 und 11 gegeneinander gerichtet sind, so daß die Schleifflächen von unten in Gleitkontakt
mit deren Kantenteilen hinaufgedrückt werden. Deshalb fallen die Vektoren B der
Schleifer 3 und 4, die an den Kantenteilen L, L', 0 und 0' liegen, mit den Vektoren
zum Abrunden deren Kantenteile (Figur 6(a) zusammen, was das Entfernen der schaffen
Ecken 06 und Grate 07 von den Kantenteilen L, L' und 0, 0' ermöglicht.
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In der Zwischenzeit werden die Kantenteile Ni N' Q und Q', die den
resultierenden Zuführungen 8 und 11 der Schleifer 3 und 4 entgegengesetzt, aber
in rechtem Winkel zu den Mitteldrehachsen 2 und 2' dieser Schleifer liegen, nicht
im geringsten abgerundet, weil die resultierenden Zuführungen 8 und 11 der Schleifer
3 und 4 tangential zu den Kantenteilen N, N', Q und Q' und deren zur Senkrechten
Vektoren C liegen, die zum Abrunden der Kanten notwendig sind, und nicht zu den
Vektoren B der Schleifflächen dieser Schleifer ausgerichtet sind-, sondern senkrecht
zu diesen liegen. Die Kantenteile X " IL'' und P, P', P " , P " ' zwischen den Kantenteilen
L, L',0,0' bzw. N,N',Q,Q', d.h. die Teile, die weder parallel noch senkrecht zu
den Mitteldrehachsen 2,2' der Schleifer 3 und 4 eignen, werden nur teilweise geschliffen,
da, je
weiter diese Zwischenteile von den Teilen L,L',0 und 0'
entfernt sind, desto schiefer die Schleifflächen an diesen Zwischenteilen gleiten,
wobei der Schlupf zwischen den Schleifflächen und den Kantenteilen ansteigt und
geringere Kräfte angelegt werden können. Die Vektoren B und C fallen nicht mehr
zusammen0 Aus diesem Grund ist zu erkennen, daß je näher die Kantenteile an den
Teilen N,N'Q und a' liegen, desto schwieriger wird das Abrunden der Kanten (Figur
9a). Aus Figur 9(a) ist zu erkennen, daß das Werkstück X, das von dem ersten Drehschleiferpaar
D am besten abgerundet ist, an den Kantenteilen X, L',0 und 0' parallel zu den Mitteldrehachsen
2 und 2' des ersten Schleiferpaares am besten gerundet wird, während die Kantenteile
N, ' Q und t" in rechtem Winkel zu diesen Mitteldrehachsen am wenigsten abgerundet
werden, Die Kantenteile M,M', 0 und 0' bzw. N#N', s Q und Q' sind weniger und weniger
vollständig abgerundet wenn sie sich den Kantenteilen N,N',qund %' nähern. Damit
die Kantenteile N,N',#,Q'M',M',M'',M''', P,P',P'' und P''' des Werkstücks A überall
gleichmäßig ahgerundet werden, werden zwei weitere Walzenschleifer 12 und 13 über
der Fördereinrichtung 1 in rechtem Winkel zu den beiden anderen Schleifern 3 bzw.
4 des ersten Paares D gehalten.
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Der dritte und vierte Schleifer 12 und 13 werden parallel verlegt,
wobei deren Mitteldrehachsen 14 und 14' horizontal über der Fläche des Förderers
1 und schief in einem Winkel von (90° -) zur Laufrichtung 5 des Förderers verlaufen,
Der dritte Schleifer 12 dreht sich in Richtung des Pfeils (rechts) und der Schleifer
13 in entgegengesetzter Richtung (links).
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Diese Schleifer, die sich in entgegengesetzten Richtungen drehen können,
werden so zusammengefaßt, daß sie ein
zweites Drehschleiferpaar
E ergeben. Dies bedetet, daß die Zuführung der Schleiffläche des dritten Schleifers
12 zum Berühren jedes zu behandelnden Werkstücks A eine Resultierende 16 einer Geschwindigkeitskomponente
15 besitzt, die in derselben Richtung wie die Laufrichtung des Bandförderers 1 eine
Geschwindigkeitskomponente 16 besitzt, die in rechtem Winkel zur Komponente 15 und
zu einer Kante der Fördereinrichtung umgekehrt zur Geschwindigkeitskomponente 7
in der Breite des ersten Schleifers liegt. 3.
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Es geschieht durch den dritten Walzenschleifer 12, daß die Kantenteile
N, # und Stücke der Kantenteile M, M' P und 0", die der resultierenden Zuführung
17 entgegengesetzt sind, in der in Figur (5f) bis (i) und Figur 6 (a) gezeigten
Weise abgerundet werden. In ähnlicher Weise besitzt die Zuführung der Schleiffläche
des vierten Walzenschleifers 13 zum Berühren des Werkstücks X zum Schleifen eine
Resultierende 20 einer Geschwindigkeitskomponente 18, die entgegen der Laufrichtung
des Förderers 1 weist, und eine Geschwindigkeitskomponente 19, die in rechtem Winkel
zur Komponente 18 und zu einer Kante des Förderers umgekehrt zur Geschwindigkeitskomponente
16 breitseitig zum dritten Walzenschleifer 12 gerichtet ist. Dann werden die Kantenteile
N' und Q' und Stücke der Kantenteile X " ' und P " , P " ' entgegengesetzt der Richtung
der resultierenden Zuführung 20 vom vierten Walzenschleifer 13 in der in den Figuren
5(~) bis (e) und Figur 6(a) gezeigten Weise abgerundet.
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(Siehe auch Figur 9(b)). Wie erwähnt, enthält das Ausführungsbeispiel
nach der Erfindung ein erstes Drehschleifpaar D aus einem ersten und einem zweiten
Walzenschleifer 3 und 4 und einem zweiten Drehschleiferpaar E.
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aus einem dritten und einem vierten Walzenschleifer 12
und
13, wobei beide Paare über einem Bandförderer 1 angebracht sind, so daß die Kantenteile
L,L', 0 und 01 des Werkstücks A gut abgerundet werden und die Kantenteile M, M',
K " , P, P', P " und P " ' wieder zu einem mittleren Grad durch das zweite Schleiferpaar
E abgerundet werden, wodurch die schwierig zu rundenden Kantenteile wiederholt geschliffen
werden und die ganzen Kantenteile vollkommen und einheitlich abgerundet werden.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel nach der Erfindung sind die Richtungen,
in denen sich die vier Walzenschleifer 3,4,12 und 13 drehen, nicht auf diese oben
spezifi#ierten beschränkt, sondern es können auch die Schleifer bei jedem Paar in
entgegengesetzten Richtungen laufen. Wenn der erste und der dritte Walzenschleifer
3 und 12 nach rechts gedreht werden und der zweite und vierte nach links, wie im
vorliegendem Beispiel, wird das Werkstück A am vorderen und am hinteren Ende nach
unten gedrückt und dadurch während des Schleifens jeder Kantenrundung vom Aufwärtsdrängen
abgehalten.
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Das erste Drehschleiferpaar D ist schief am linken Bandförderer 1
im Winkel zur Längsachse des Förderers angeordnet. Der Winkel 0, der gewöhnlich
450 beträgt, ermöglicht eine Verkleinbrung der Vorrichtung. Die Länge L jedes WalzenschlEÆers
ist, wie Figur 10 zeigt:
worin die Breite der Fördereinrichtung und D der Durchmesser des Schleifers ist
und je kleiner e, desto länger wird der Schleifer und desto größer die Vorrichtung.
Obwohl das erste Drehschleiferpaar D in einem Winkel von 900 zum zweiten Paar E
angebracht ist, können die beiden
Paare bei einem etwas größeren
oder kleineren Winkel gehalten werden, wenn die Bearbeitungstoleranz nicht kritisch
ist. Hinsichtlich der Beziehung zwischen der Umfangsgeschwindigkeit des Schleifers
und der Zuführgeschwindigkeit des Bandförderers kann festgestellt werden, daß bei
VB C Vc worin BV die Zuführgeschwindigkeit am Bandförderer und VC die Umfangsgeschwindigkeit
des Schleifers ist, das Werkstück an den Kantenteilen in Laufrichtung des Förderers
und umgekehrt bei einer üblichen Vorrichtung abgerundet wird, und bei VB > VC
das Werkstück zum Kantenabrunden geschliffen wird, wie es die Figuren 9(a) bis (c)
zeigen. In diesem Fall ist geähnlich V3> 1000 VC und auch in ungewöhnlichen Fällen
sind die Werte als in den Bereich VB > 100 VC fallend zu verstehen und somit
kann das Werkstück stets an den Kanten abgerundet werden, wie es in den Figuren
9(a) bis. (c) gezeigt wird.
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Die Erfindung wird ferner mit Hilfe der Figuren 11 bis 20 beschrieben,
die einc weiteres Ausführungsbeispiel zeigen.
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Wenn wie in Figur 11 eine über dem Bandförderer 1 gehaltene Scheibe
21 gedreht wird, gibt es beim Drehen der einzelnen Scheibe vier resultierende Zuführungen
8, 11, 17 und 20 der Schleiffläche, wie es Figur 13 zeigt.
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Bei dieser Darstellung soll dieses Beispiel die ganzen Kantenteile
eines Werkstücks mittels eines scheibenförmigen
Schleifers 22 runden,
das die Scheibe 21 ersetzt. Von den resultierenden Zuführungen 8, 11, 17 und 20,
die tatsächlich an den Kantenabrunden des Werkstücks teilhaben, können diese dort
angelegt werden, wo die Zuführrichtung der Richtung des Werkstücks entgegengesetzt
ist. Weil nur zwei von den vier resultierenden Zuführungen anliegen, wenn ein einzelner
Scheibenschleifer zum Kantenrunden verwendet wird, werden mehrere dieser Schleifer
in zwei Reihen verwendet. Die Arbeitsweise der Anordnung wird mit Hilfe der Zeichnungen
erläutert.
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Figur 12 ist eine Draufsicht auf den Förderer 1 nach Figur 11. Das
Werkstück i.wird#von rechts nach links gefördert. Der Schleifer 22 ist in seiner
Lage befestigt und seine Welle 23 kann sich aus ihrer Lage nicht entfernen. Sie
dreht sich in Rechtsrichtung, wie es von oben zu sehen ist. Die folgende Beschreibung
der Welle wird so verstanden, daß sie sich der Einfachheithalber nur noch in Rechtsrichtung
dreht. Wenn sie sich entgegengesetzt dreht, erfolgt die Kantenrundung umgekehrt,
aber sonst genau nach demselben Grundsatz.
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In Figur 12 ist das Werkstück als ein ring- oder reifenförmiger Teil
mit Kantenteilen in allen Richtungen dargestellt, wobei ein einzelner Schleifer
nicht das ganze Gebiet der Fördereinrichtung bedeckt. Der Schleifer 22 ist häufig
kleiner als das jeweilige Werkstück A. Die Anordnung nach Figur 12 ergibt somit
kein adäquates Beispiel zum Beschreiben.der Erfindung in bezug auf die Richtungsiöglichkeit
der Werkstückkanten und deshalb wird auf die Anordnung nach Figur 13 in der folgenden
Beschreibung bezug genommen. Es wird dort gezeigt, wie die Schleiffläche des Scheibenschleifers
auf die Vorderkante des Werkstücks i bezogen ist, das an der Unterseite des Schleifers
vorbeigefördert wird und auch an der Kante
dadurch gerundet wird.
Wenn in dieser Anordnung der Schleifer so aufgebaut ist, daß er gleichmäßig alle
Kanten eines Werkstücks in welcher Richtung auch immer rundet, die unter den Schleifer
gelangen, dann können mehrere Schleifer, die über der ganzen Breite des Förderers
1 gehalten werden, alle Kanten in allen Richtungen aller Werkstücke auf dem Förderer
in dessen Breite einheitlich schleifen.
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Figur 13 zeigt das Abrunden der Kante des Werkstücks in rechtem Winkel
zur Förderrichtung. Je nach dem Unterschied beim Kantenrunden wird der Scheibenschleifer
22 als (unterteilt) in zwei oder eine obere und untere Hälfte beschrieben. Zuerst
die Art, in der die Werkstückkante unter der oberen Hälfte des Schleifers 22 aus
dem Abschnitt durch die Linie (r)-(?) der Figur 13 zu sehen ist, d.h.
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von der Figur 14. Die Schleiffläche des Schleifers 22 dreht sich gegen
die Kante des Werkstücks A von unten und gleitet über die Werkstückfläche und rundet
die Kante ab.
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In Figur 15, die ein Vertikalschnitt durch die Linie (Z)-(Z) der Figur
13 ist und die die untere Hälfte des Scheibenschleifers 22 zeigt, ist die Beziehung
zwischen dem Schleifer und der Kante nach Figur 14 entgegengesetst.
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Die Schleiffläche, die an die Kante gelangt, gleitet ein kleines Stück
weiter vorwärts von der Kante weg und verläßt die Kante praktisch nicht-gerundet.
(Die Beziehung zwischen der Kante und der Laufrichtung des Schleifers zum Kantenrut#den'ist
dann dieselbe wie beim bereits erläuterten vorhergehenden Beispiel).
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Die Kantenrundungszustände in den Figuren 13 bis 15 können aber auch
aufeinanderfolgend dargestellt werden, einschließlich der Zwischenschritte mit der
Vorwärtsbewegung des Förderers (Figuren 16(e) bis (g).
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Zuerst verläuft in Figur 16(a) die Drehrichtung des Schleifers parallel
zur Kante des sich nähernden Werkstücks und deshalb wird die Kante wenig gerundet.
In Figur 16(b) ist der Schleifer teilweise schief in Gleitkontakt mit dem Werkstück
und die obere Hälfte der unter den Schleifern liegende Kante wird auf einen mittleren
Grad abgerundet, während die untere Hälfte der Kante praktisch unbearbeitet bleibt,
weil dieselbe Beziehung wie in Figur 15 weiter besteht. In Figur 16(c) wird die
obere Hälfte der unter dem Schleifer befindliche Werkstückkante vollständig, fortlaufend
abgerundet. Mit dem Fortschreiten des Werkstücks nach Figur 16(d) beginnt das Schleifen
seiner hinteren Kante 6 (wobei die untere Hälfte der Kante dem Aufwärtsschleifen
und dem Abrunden ausgesetzt ist), und in Figur 16(e) ist die untere Hälfte vollständig
gerundet.
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Schließlich verläßt das Werkstück den Schleifer in dem in Figur 16(g)
gezeigten Zustand. Hier ist das teilweise Verlassen des Schleifers, wie in Figur
16(g) dargestellt, an beiden Kanten nicht abgerundet. Bei einem einzelnen sich horizontal
drehenden Scheibenschleifer 22 können die Kanten des Werkstücks, die in rechtem
Winkel zur Richtung verlaufen, in der das Werkstück zugeführt wird, nur an den Teilen
gerundet werden, die der oberen Hälfte der Vorderkante und der unteren Hälfte die
Hinterkante äquivalent sind, wie es in einem Kreis zu sehen ist, der sich in der
Rotationsmitte des Scheibenschleifers 22 befindet. Um diese Unvollständigkeit aufzuheben,
werden nach der Erfindung mehrere Schleifer 22 verwendet. Diese Schleifer sind beispielsweise
in zwei Reihen versetzt angeordnet, wobei die Schleifer in einer Reihe von denen
in der anderen Reihe durch den Radius jedes Schleifers versetzt sind. Dies bedeutet,
daß jede Werkstückskante fortlaufend abgerundet
werden kann anstatt
nur an dem Kantenteil, der dem Radius eines Schleifers entspricht. Die dieser Anordnung,
bei der die Schleiferreihen durch den Radius des Schleifers versetzt sind, ist es
wichtig, daß alle Schleifer sich in ein und derselben Richtung drehen können, da
sich sonst die Kantenrundungsstellen des einzelnen Schleifers unerwün#cht ändern
sonnen (oder zDrgekek>t we#den)0 Bei der versetzten Anordnung nach den Figuren
17(a) bis (c) und bei einer Breite W der Kantenteile des abzurundenen Werkstücks
werden die Schleifer 22 innerhalb der Breite W um den Radius des Schleifers in zwei
Reihen versetzt angeordnet. (Obwohl die Schleifer in zwei Reihen versetzt dargestellt
sind, können sie auch anders und um den Radius versetzt und in derselben Richtung
gedreht angeordnet sein). In Figur 17(a) sind die Kantenteile (a) gerundet, in Figur
17(b) sind die Teile (b) gerundet und in Figur 17(c) sind die übrigem Teile (c)
gerundet.
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Schließlich werden die scharfen Ecken der Vorder- und Hinterkante
des Werkstücks A innerhalb der Breite W zum Kantenrunden gleichmäßig abgerundet.
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Beim Runden der Kanten eines Werkstücks A, die parallel zur Laufrichtung
5 des Förderers 1 (d.h. in Richtung der Förderung des Werkstücks) verlaufen, variiert
der Umfang dieses Vorganges mit dem Ort des Schleifers 22, unter dem die abzurundenden
Werkstückkanten geführt werden. Dies zeigen die Figuren 18(a) bis (c). Das Werkstück
A mit parallel zur Förderrichtung 5 verlaufender Kante und geführt unter einem Schleifer
22 nimmt fünf verschiedene c Bahnen an, um die Veränderung des Abrundungsgrades
der Kanten anzuzeigen, die mit der Stellung des Schleifers in bezug auf die ankommende
Kante erzielt wird. In der Bahn
(f) oder (j) ist die Kante wenig
gerundet, weil sie praktisch parallel zur Drehrichtung des Schleifers liegt. In
der Bahn (h) läuft der Schleifer gegen die Kante und schleift sie nach oben und
erzielt ein gutes Abrunden. In der Bahn (g) oder (i) läuft der Schleifer 22 schief
über die Kante, was einen mittleren Abrundungsgrad ergibt. Wie Figur 18(c) zeigt,
ist die Kante, die durch die Mittel des Schleifers geht, gut gerundet, aber je dichter
die Bahn am Rand des Schleifers verläuft, desto geringer ist das Entfernen scharfer
Ecken oder von Graten von der Kante.
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Aus demselben Grund wird diesen gegenüberliegenden Kanten mit den
Bahnen (f) bis (j) von der linken Hälfte des Scheibenschliefers 22 gerundet (Figuren
19(a) bis (d) und verläßt schließlich den Schleifer in dem in Figur l9(d) dargestellten
Zustand. In Figur l9(b) dreht sich der Schleifer 22 in der wichtung in der er von
der Kante in einer beliebigen Bahn abgleitet. Die Kante bleibt ungerundet. In Figur
19(c) kommt die Kante in eine Lage, in der sie dem Schleifen und Abrunden ausgesetzt
ist, und durch genaue Umkehr von dem nach Figur 18(b) wird die Kante zu einem sich
ändernden Grad abgerundet und verläßtLden Schleifer im Zustand nach Figur l9(d).
In jedem Fall wird parallel zur Laufrichtung des Förderers verlaufende Kante nur
dann vollständig gerundet, wenn sie unter dem mittleren Teil des Schleifers 22 hindurchgeht.
Andererseits ist, je weiter die Kante von der Schleifermitte entfernt ist, desto
kleiner der Verlauf, in dem die Kante gerundet wird (Figuren 18(c) und l9(d).
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Dieses Problem kann durch Anordnen mehrerer Schleifer 12 in zwei Reihen
gelöst werden, z.B. wobei jeder Schleifer
in einer Reihe vom nächstenin
der anderen Reihe um seinen Radius in ein und derselben Richtung versetzt ist, (Figuren
20(a) bis (c). Die sich in ein und derselben Richtung drehenden Schleifer sind um
den Radius jedes Schleifers in derselben Weise wie in Figur 17(a) über eine Breite
dargestellt, die einer effektiven Breite E eines zu rundenden Werkstücks entspricht.
Um zu zeigen, wie die Kante eines Werkstücks A auf verschiedende Weisen abgerundet
wird, wird vorausgesetzt, daß die Kante verschiedende Bahnen (e) bis (k) annimmt
(Figur 18(a).
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Die Kante in der Bahn (e) oder (i) in Figur 20 wird etwas gerundet,
wenn sie am Rand eines Schleifers 22 entlangläuft, geht aber dann unter den nächsten
Schleifer nahe seines Mittelpunktes hindurch und wird vollständig gerundet (Figur
20(b).
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Bei den Bahnen (f), (h) oder (j) in Figur 20(a) wird die Kante in
größtem Umfang gerundet, wenn sie unter dem Teil in der Mitte zwischen dem Rand
und der Mitte eines der Schleifer 22 verläuft. In Figur 20(b) geht dieselbe Kante
wieder unter dem mittleren Teil des nächsten Schleifers hindurch und wird mittelmäßig
geschliffen. Nach dem Durchgang unter zwei Schleifern ist somit die Kante vollständig
gerundet. In den Bahnen (g) oder (k) geht die Kante unter dem Mittelpunkt oder mittleren
Teil eines der Schleifer hindurch und wird vollständig abgerundet, wie es Figur
20(a) zeigt. Dieselbe Kante geht in Figur 20(b) am Rand des nächsten Schleifers
entlang und wird praktisch nicht weiter gerundet. Diese Anordnung der Schleifer,
die um den Radius jedes versetzt sind, ermöglicht das vollständige und einheitliche
Abrunden jeder Werkstückkante in einer beliebigen Bahn des Werkstücks und die Kante
liegt zur Förderrichtung parallel.
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Genau dasselbe geschieht an der gegenüberliegenden Kante des Werkstücks
und die beschriebene Schleiferanordnung ermöglicht ein vollständiges und gleichmäßiges
Abrunden der Kante in derselben Weise (und deshalb ist eine detaillierte Beschreibung
weggelassen worden).
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Für eine beliebige Kante des Werkstücks A, das weder senkrecht noch
parallel zur Förderrichtung des Werkstücks verläuft, oder für eine Werkstückkante
in einem Winkel zur Förderrichtung sind die Bedingungen nicht so streng wie mit
rechtwinkeligen oder parallelen Kanten. Das Schleifen und Runden, das an rechtwinkeligen
oder parallelen Kanten ausgeführt wird, entspricht dem Winkel der jeweiligen Kante
und die Resultierende wirkt an der Kante und diese wird gleichmäßig gerundet.
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Nach der Erfindung werden mehrere Walzen- oder Scheibenschleifer in
solcher Weise angeordnet, daß zwei Paare oder Sätze solcher Drehschleifer Schleifflächen
aufweisen, die von entgegengesetzten Resultierenden geführt werden, je von zwei
verschiedenen Richtungen, d.h. die Laufrichtung des Förderers und die Richtung in
der Breite des Förderers.
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Die Vorrichtung kann somit scharfe Ecken und Grate eines Werkstücks
durch einen einzigen Schleifvorgang an der Fördereinrichtung abrunden.
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Zusammenfassung Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Abrunden
der Kanten von Werkstücken werden diese auf einer Förderanlage geführt, von einem
Paar von Drehschleifern werden die Kantenteile jedes geförderten Werkstücks abgerundet,
die den resultierenden Zuführrichtungen der Schleifflächen der Schleifer gegenüberliegen.
Die Zuführungen der Schleifflächen werden in Gleitkontakt mit dem Werkstück gebracht,