DE547343C - Vorrichtung zum Einfuegen einer Abrichtbeistellbewegung in die Arbeitsbeistellbewegung des Schleifwerkzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schleifmaschinen, bei denen der Ablauf eines Bearbeitungsvorganges in seinen einzelnen Stufen ganz oder teilweise durch irgendwelche Mittel selbsttätig gestaltet ist.

Bei diesen Maschinen befindet sich gewöhnlich auf der sogenannten Beistellwelle, durch deren Drehung die Annäherung des Werkzeugs an das Werkstück bewirkt wird, eine mit einer Maßeinteilung versehene Scheibe, im folgenden als Skalenscheibe bezeichnet, welche beim Drehen der Welle von dieser mitgenommen wird und durch ihre Stellung gegenüber einer ortsfesten Marke in jedem Augenblick den Stand oder Fortgang der Bearbeitung eines Werkstückes erkennen läßt. Diese Skalenscheibe vermag demgemäß unter bestimmten Voraussetzungen ein Meßgerät zur Überwachung des Arbeitsvorganges zu ersetzen und wird aus diesem Grund bei einigen bekannten Konstruktionen von voll- oder halbselbsttätigen Schleifmaschinen auch dazu verwendet; die für das Werkstück und Werkzeug notwendigen Steuerbewegungen in Ab-'hängigkeit von den jeweils erreichten Werkstückdurchmessermaßen einzuleiten. Allerdings kann ihr diese Funktion nur dann zugewiesen werden, wenn jede von ihr angezeigte Bewegung, durch welche die Schleif- scheibe dem Werkstück um ein gewisses Maß genähert wird, tatsächlich oder fiktiv die Entfernung einer Materfalschicht vom Werkstück vermittelt, deren Stärke dem angezeigten Maß genau entspricht. Ist dies nicht der Fall, zeigt also die Skalenscheibe Beistellbewegungen an, bei deren Ausführung die Lage der Schleifscheibenarbeitsfläche gegenüber dem Werkstück geändert wird, ohne daß sich daraus eine entsprechende Materialabnahme ' am Werkstück ergibt, so ändert _lsich offenbar die Maßrelation zwischen der Anzeige der Skalenscheibe und dem wahren Werkstückdurchmesser, d. h. die Skalenscheibe gibt den Werkstückdurchmesser falsch an und kann nicht mehr ohne weiteres als Steuerelement benutzt werden.

Dieser Fall tritt bei allen Schleifmaschinen der hier in Betracht kommenden Gattung regelmäßig auf infolge der Abnutzung der Schleifscheibe während des Arbeitens. Jede Verringerung des Schleifscheibendurchmessers, gleichgültig ob sie hervorgerufen wird durch den dauernden Scheibenverbrauch am Werkstück oder durch die Erneuerung der Scheibenarbeitsfläche unter Anwendung irgendeines der bekannten Abrichtverfahren (Abrichten mit Diamant o. dgl.), bedingt für den richtigen Fortgang der Bearbeitung wiederholt die Ausführung von Beistellbewegungen, denen keine Maßänderung des Werk- Stücks entspricht.

Diese Tatsache ist natürlich schon längst bekannt; zur Ausschaltung der sich aus ihr ergebenden Bearbeitungsfehler hat man bis-

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her zu dem umständlichen Aushilfsmittel gegriffen, die Übereinstimmung der Maßangaben der Skalenseheibe mit den tatsächlichen Werkstückdurchmessern -von Zeit zu .Zeit durch Kontrollmessungen mit einem besonderen Meßgerät zu überprüfen und notwendigenfalls nach der Anzeige des Meßgeräts die Stellung der Skalenseheibe durch- relative, von Hand ausgeführte Verdrehung gegenüber ίο der Beistellwelle zu korrigieren.

Der Zwang zu einem solchen Vorgehen macht sich jedoch beim Betrieb von voll- oder halbselhsttätigen Maschinen außerordentlich störend bemerkbar. Gerade diese Maschinen erfordern nämlich, um die verlangte Höchstleistung hinsichtlich Genauigkeit und Zerspa^nungsarbßit zu gewährleisten, ein verhältnismäßig häufiges "Abrichten der Schleifscheiben und damit einen entsprechend hohen Zeitaufwand, der als Verlustzeit die Leistungsfähigkeif der Maschinen ungünstig beeinflußt. 'Allerdings genügt es andererseits bei diesen Maschinen, die Korrekturen der Skaienscheibenstellung jeweils nur dem Maß der sogenannten Abrichtbeistellung anzugleichen, weil ein merklicher Scheibenverschleiß während des Arbeitens selbst infolge der häufigen Erneuerung der Scheibenarbeitsfläche nicht mehr auftritt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, mit jeder Vornahme einer - Abrich.tr • beistellung die erforderliche" Korrektur der Skaienscheibenstellung zwangsläufig zu: verbinden, um die Anwendung des zeitraubenden, bisher benutzten Meßverfahrens "mit nachfolgender Verstellung der Skalenseheibe >. von Hand zu vermeiden.

Eine-Losung hierfür wurde in der Weise gefunden, daß die Skalenseheibe für" die Dauer der Abrichtbeistellbewegung der Beistellwelle in der Stellung festgehalten wird, ..- die sie unmittelbar vor Einleitung dieser Bewegung innegehabt hat, und zwar unter Benutzung selbsttätig in Wirkung tretender Mittel, welche die Skalenseheibe nach Beendigung der Beistellbewegung ebenfalls selbsttätig zur Fortsetzung ihrer maß anzeigenden Bewegungen freigeben.

Es- sind bereits Schleifmaschinen bekannt, bei denen die Skalenseheibe vorübergehend von der Beistellwelle abgekuppelt, werden kann. Diesen Maschinen fehlt aber das Merkmal, .daß die'Abschaltung der Skalenscheibe von der BeistellweUe und ihre Wiederanschaltung an diese durch selbsttätig" wirkende Mittel in einem beliebig wählbaren Zeitpunkt während der Bearbeitung, eines Werkstückes vorgenommen wird, und :zwär zu dein besonderen Zweck, durch ebenfalls JJb. ,selbsttätigeMittel (Klinkenschaltwerk u. dgl.) 'ϊ~'~~ eSeSBeistellbewegung zwischen Schleifscheibe ■" und Abrichtwerkzeug hervorzurufen, die zur Erneuerung der Schleifscheibenoberfläche ausreicht.

Ein Beispiel für die konstruktive Verwirklichung dieser Maßnahmen wird im folgenden an Hand der beiliegenden.Zeichnung erläutert. Die drei Abbildungen stellen die Einrichtung, wie üblich, im Aufriß, Grundriß und Seitenriß dar, und zwar der Übersichtlichkeit halber nur schematisch.

Auf der-Beistellwelle r, die in bekannter Weise mit dem nicht dargestellten Schleifscheibensupport in Verbindung ■ steht, ist eine · am Umfang mit feiner Zahnung versehene Scheibe 2 mit verlängerter Nabe 3 fest aufgekeilt; diese Scheibe ist das sogenannte Schaltrad, das durch ein in seinen Zahnkranz eingreifendes Klinkenschaltwerk in ebenfalls bekannter Weise zum Antrieb der Beistellwelle nach Maßgabe der gewünschten Beistell'geschwindigkeit benutzt wird.

Vor dem Schaltrad-2 ist, mit einer büchsenförmigen Nabe 4 auf die Nabe 3 lose aufgeschoben, die Skalenseheibe 5 " angeordnet, welche auf ihrer Vorderseite eine Maßeinteilung 6 trägt, die in der oben erläuterten Weise durch ihre " Stellung gegenüber dem ortsfesten Zeiger 7 den Stand oder Fortgang eines Bearbeitungsvorganges jederzeit zu beobachten gestattet. Ein Stellring 8 oder'ein ähnliches· Element, das wieder fest auf der Beistellwelle 1 sitzt,; hält die Skalenseheibe von vorn auf der Nabe 3. "

Um die Bewegungen des Schaltrades 2 in 95; der gewünschten Weise gleichmäßig auf die Skalenseheibe 5 zu übertragen, ist zwischen: den beiden Scheiben¹ eine Anzahl von Blattfedern 9 angeordnet/welche eine Art Reibungskupplung bilden. - Die Federn sind auf 1 modern Schaltrad 2 in geeigneter Weise befestigt und pressen sich mit ihrer Wölbung gegen die Rückseite der Skaienscheibe 5. An ihre Stelle kann auch irgendeine· andere Konstruktion treten, die als Reibungskupplung zu 105· wirken geeignet ist.- Sobald die Bewegung der Skalenscheibe durch eine: äußere Kraft gehemmt wird, beginnen die Blattfedern auf der Scheibe zti gleiten, und das Schaltrad 2 dreht sich mit der Beistellwelle" 1 weiter, ohne no. die Skalenscheibe 5 mitzunehmen.

Für die Ausführung ~ der Abrichtbeistellbewegung ist ein Klinkenschaltwerk 10 vorgesehen, das an sich aus bekannten Elementen (Klinkenträger 11 mit ortsfester Lagerung in 115. 12, Klinke 13)· aufgebaut; ist, auf das Schaltrad 2 zu wirken vermag und in ebenfalls bekannter Abhängigkeit von besonderen,-nicht dargestellten Steuermechanismen in gewissen Zeitabständen in Tätigkeit gesetzt:,wird. "Die 130: zeitliche Aufeinanderfolge' der einzelnen Ab-ri'chtvorgänge spielt' für .die Erfindung keine.

Rolle; sie kann daher beliebig einstellbar sein oder in fester Beziehung zum Ablauf der übrigen Arbeitsbewegungen der ganzen Maschine stehen. Das Klinkenschaltwerk ro wird jeweils betätigt, sobald mit dem in seine Arbeitsstellung eingeschwenkten Abrichtwerkzeug die 'Schleifscheibe abgerichtet werden soll. Die Klinke 13 des Schaltwerks befindet sich in ihrer Ruhelage außer Eingriff mit dem Zahnkranz des Schaltrades 2, indem sie sich unter der Wirkung einer Zugfeder 14 mit einem starr mit ihr verbundenen Nocken

■ 15 auf einen ortsfesten Bolzen iß- stützt. Der Klinkenträger n steht dauernd unter der nach oben gerichteten Zugwirkung einer zweiten Zugfeder 17 und wird durch diese mit einer Anschlagfläche 18 in Berührung mit einem Stift 19 gehalten, über den im folgenden näher gesprochen wird.

Die Betätigung des Klinkenschaltwerks 10 erfolgt im vorliegenden Fall durch ein hydraulisches Arbeitskolbengetriebe 20, dessen Kolben 21 am unteren Ende in den erwähnten Anschlagstift 19 übergeht und zur Ausführung seines Arbeitshubes von der Leitung 22 aus unter Druck gesetzt wird. Beim Verschieben des Kolbens nach unten — entgegen der Zugwirkung der Feder 17 — drückt der Stift 19 den Klinkenträger i"i des Schaltwerks 10, ihn um 12 schwenkend, ebenfalls nach unten. Der Nocken 15 gleitet über den zylindrischen Stift 16 nach unten und einwärts (gegen den Drehpunkt 12 zu) ab; die Klinke 13 wird nach Maßgabe seiner Auslenkung durch die Feder 14 gegen den Zahnkranz des Schaltrades 2 gezogen, kommt zum Eingriff damit und schaltet (nach der Zeichnung im Uhrzeigersinn) das Schaltrad um eine Strecke weiter, die dem Weg des Kolbens 21 im Zylinder 20 entspricht. Durch Verwendung eines verstellbaren, auf der Zeichnung nicht dargestellten Hubbegrenzungsanschlags ■für den Kolben 21 oder den Klinkenträger 11 wird in bekannter Weise eine Veränderlichkeit der Schaltstreckenlänge erzielt.

Sobald der Zufluß des Druckmittels durch die Leitung 22 unterbunden und der auf dem Kolben lastende Druck aufgehoben wird ■— Vorgänge, die ebenfalls in beliebiger Weise ausgeführt werden können und mit der Erfindung nicht in unmittelbarem Zusammenhang stehen —, wirkt sich der Zug der Feder 17 wieder voll aus; der Klinkenträger 11 wird angehoben, und die Klinke 13 nimmt ihre Ausgangslage über dem Zahnkranz des Schaltrades 2 wieder ein.

Um nun zu verhindern, daß die Skalenscheibe 5 bei dem eben beschriebenen Schaltvorgang die Bewegung" des Schaltrades 2 mitmacht, ist folgende Einrichtung getroffen: Auf der Rückseite der Skalenscheibe 5 befindet sich ein zur Scheibe konzentrischer, zylindrischer Ansatz 23, der an geeigneter Stelle eine Rast 24 für eine Klinke 25 aufweist. Diese Klinke sitzt fest auf einer in 26 drehbar-, aber ortsfest gelagerten Welle 27, welche außerdem noch den Arm 28 trägt. Das freie Ende dieses Armes liegt auf einer Verlängerung des Kolbens 21 nach oben auf und wird durch die Feder 29 dauernd in Beruhrung mit ihr gehalten.

Durch entsprechende Abstimmung der nicht dargestellten übrigen Steuerungsmechanismen der Maschine aufeinander wird nun ■ erreicht, daß die Einleitung einer Abrichtbei-Stellbewegung des Klinkenschaltwerks 10 durch das Kolbengetriebe 20 gerade in dem Augenblick erfolgt, in welchem die Nase der Klinke 25 der Rast 24 in dem zylindrischen Ansatz 23 der Skalenscheibe 5 genau gegenübersteht. Da die Rast 24 nach dem oben Gesagten gegenüber der Teilung auf der SkalenscheibeS ortsfest angeordnet ist, steuert man zweckmäßigerweise das Einschwenken des Abrichtwerkzeugs, die Betätigung der Abrichtbeistelleinrichtung und die übrigen damit zusammenhängenden Bewegungen der Maschine in Abhängigkeit von der Stellung der Skalenscheibe gegenüber dem Zeiger 7 am · Maschinenbett etwa durch eine Nockenscheibe, welche die gewünschten Steuerungsvorgänge auslöst, sobald der mit der Rast 24 korrespondierende Teilstrich der Skalenscheibe unter den Zeiger 7 gelangt. Auf diese Weise hat man beim Arbeiten mit der Maschine jederzeit einen Überblick, wann das Abrichten der Schleifscheibe vor sich gehen wird. Beginnt dann der Kolben 21 seine Abwärtsbewegung und damit seinen Arbeitshub zur Betätigung der Klinke 13, so folgt ihm der Arm 28 und mit ihm die Klinke 25 unter der Wirkung der Feder 29, und die Klinke 25 schnappt in die Rast 24 ein, unmittelbar bevor die Klinke 13 nach Einfallen in den Zahnkranz am Schaltrad 2 die Äbrichtbeistellbewegung vollzieht. Während der Drehung des Schaltrades 2 wird die Skalenscheibe 5 durch die Klinke 25 unverrückbar festgehalten, so daß nach Beendigung der Beistellbewegung ihre auf den Werkstückdurchmesser sich beziehende Maßangabe genau die gleiche ist wie vor der Schaltung.

Geht der Kolben 21 mitsamt dem Klinkenschaltwerk 10 unter der Wirkung der Feder 17 wieder nach oben, so wird der Arm 28 nach Auftreffen der Verlängerung" des Kolbens 21 auf ihn ebenfalls nach oben gedrückt und damit die Klinke 25 wieder aus der Rast 24 ausgerückt.

Sollte die Ausführung einer einzigen Bei-Stellschaltung, wie beschrieben, für das Abrichten der Schleifscheibe nicht genügen, so

kann das Spiel des Schaltwerks io beliebig oft wiederholt werden, ohne daß dadurch die Stellung der Skalenscheibe beeinflußt würde, weil ja die Klinke 25 dank der zwangsläufig herbeigeführten Stellung gegenüber der Rast 24 -stets gleichzeitig mit dem Wirksaniwerden des Schaltwerks die Skalenscheibe feststellt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß der Abrichtvorgang unabhängig von der Art der zu bearbeitenden Werkstücke und den sonstigen Arbeitsverhältnissen einer Maschine stets bei einer und derselben Stellung der Skalenscheibe gegenüber dem ortsfesten Zeiger 7 eingeleitet werden soll. Falls man in dieser Beziehung größere Freiheit zu haben -wünscht, hat man nur dafür zu sorgen, daß der zylindrische Körper 23 mit der Skalenscheibe S nicht ein Stück bildet, sondern als selbständiger Körper hinter der Skalenscheibe auf deren Nabe sitzt und drehbeweglich mit ihr verbunden ist, etwa in der Weise, daß eint, in ihn eingesetzter Schraubenstift durch einen kreisbogenförmigen Schlitz der Skalenscheibe 5 hindurchgreift; durch Aufdrehen einer Mutter auf den Stift wird dann die Verbindung zwischen den beiden Scheiben hergestellt. Auch durch An-■ bringung einer Art von Rändelung auf der zylindrischen Fläche des Ansatzes 23 und entsprechende Ausgestaltung der Stirnseite der Künkennase 25 kann man zu dem gleichen Ziel kommen. Eine Trennung der Scheibe 5 vom Ansatz 23 ist in diesem Fall nicht nötig. An Stelle der hydraulischen Einrichtung zur Betätigung des Klinkenschaltwerks 10 und der Sperrklinke 25 kann auch eine beliebige andere Bauweise treten, sofern sie die gleiche Wirkung verbürgt. '

Die vorstehend beschriebene Einrichtung kann natürlich ,auch zur Durchführung der normalen Arbeitsbeistellungsbewegungen benutzt werden, so daß sich die Anordnung eines besonderen zweiten Klinkenschaltwerks für diesen Zweck erübrigt. In diesem Fall sind nur Vorkehrungen zu treffen, welche eine genügend große Variierung des Hubweges von Kolben 21 gestatten, um die Beistellwege den von der Maschine zu leistenden Schrupp- und Schlichtarbeiten anpassen zu können. Besonders empfehlenswert ist jedoch diese Maßnahme nicht, da sie mit Rücksicht atif die notwendige, äußerst genaue Abstimmung aller ' Bewegungen auf das richtige Zusammentreffen der Klinke 25 mit der Rast 24 im Augenblick des Einsetzens der Äbrichtbeistellbewegung ziemlich verwickelte Vorrichtungen erfordert.

Claims (4)

1. Patentansprüche:.

   i. Vorrichtung zum Einfügen einer Abrichtbeistellbewegung in die Arbeitsbeistellbewegung des . Schleifwerkzeuges unter Verwendung von zwei Scheiben, von denen die eine zur Erzeugung der Schaltbewegung für die Beistellwellefund die andere, lose auf der Beistellwelle ^' zende Scheibe mit einer Skala zum Anzeigen des Maßes der Beistellbewegung versehen ist und die beide nur während der Arbeitsbeistellbewegung miteinander gekuppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erzeugung' der Abrichtschaltbewegung dienenden Mittel selbsttätig eine Entkupplung der SkalenScheibe (5) und nach Beendigung der Abrichtschalt* bewegung -wieder ihre Mitnahme bewirken.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kupplung der beiden Scheiben (2, 5) eine Reibungs-

   . kupplung dient, während die Entkupplung durch Festhalten der losen Skalenscheibe (S) erfolgt. - '
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem auf das Schaltrad (2) arbeitenden Klinkenschaltwerk (10) eine ortsfest angeordnete Sperrklinke (25) kraftschlüssig

   ■ verbunden ist, welche unmittelbar vor Einleitung der Abrichtschaltbewegung der Klinke (13) in eine Rast (24) der Skalen-

   . scheibe (5) einfällt und nach Beendigung der Schaitbewegung selbsttätig wieder ausgehoben wird.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrer Ruhelage mit Hilfe eines Nockens (15) auf

   • einem ortsfesten Stift (16) abgestützte Klinke (13) auf hydraulischem Wege (Kolbengetriebe 20) in den Zahnkranz

   ■ des Schaltrades (2) gesenkt und nach Ausführung des Schalthubes (der Schalthübe) durch eine Zugfeder wieder in die Ruhelage zurückgeführt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen