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Abrichtvorrichtung für Schleifscheiben, insbesondere für Profilschleifscheiben
Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Abrichtvorrichtung für Schleifscheiben, insbesondere
Profilschleifscheiben, bei welcher fier (las Abrichtwerkzeug tragende Schlitten
in Abhängigkeit von dem Beistellgetriebe des Schleifspindelstocks betätigt wird,
derart, daß die Schleifscheibe um einen der Beistellung des Abrichtwerkzeuges entsprechenden
Betrag gegen das Werkstück beigestellt wird. Die Ausführung des. Hauptpatents ist
dadurch gekennzeichnet, daß an dem auf einer Führung am Schleifspindelstock gegen
die Schleifscheibe bewegbaren Abrichtsch1itten Wälzbänder angreifen, die über einen
im Schleifspindelstock gelagerten Wälzzylinder führen und mit ihrem anderen Ende
mit einem Wälzbandschieber verbunden sind, der beim Schleifen mit dem Schleifspindelstock
gekuppelt ist und dessen Beistellbewegung gegen das Werkstück mitmacht, wobei der
Abrichtschlittere auf dem Schleifspindelstock stillsteht, hingegen beim Abrichten
mit, dem Maschinenbett ,gekuppelt wird, so daß beim Beistellen des Schleifspindelstocks
der Abrichtschlitten veranlaßt wird, .eine gleich große Beistellbewegung gegen die
Schleifscheibe zu vollführen.
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Ist das, Abrichtwerkzeug ein Diamant oder eine Profilrolle von verhältnismäßig
geringer Breite, so arbeitet die Vorrichtung einwandfrei. Wird jedoch eine Profilrolle
zum Einrollen von Profilschleifscheiben verhältnismäßig großer Breite verwendet,
so muß die Profilrolle mit einer beträchtlichen Anpreßkraft gegen die Schleifscheibe
gedrückt werden. Die am Abrichtwerkzeugschlitten auftretende Reaktionskraft verursacht
dann eine gewisse elastische Dehnung der Wälzbänder. Dies ist an sich ohne Einfluß
auf die Genauigkeit der Beistellung, da man, die Profilrolle
nach
beendeter Beistellung sowieso aus, rollen läßt, d. h. sie ohne Beistellung noch
so lange mit der Schleifscheibe abwälzen läßt, bis die eingetretene elastische Ausweichung
der unter Spannung stehenden Bauteile zurückgegangen ist und keine Schleifscheibenteilchen
mehr durch die Profilrolle abgetrennt werden. Jedoch wird durch die elastische Dehnung
der Wälzbänder die Zeit für das Ausrollen verlängert, was unerwünscht ist. Die nächstliegende
Lösung wäre, die Wälzbänder breiter auszuführen und durch die so erhaltene Querschnittsvergrößerung
die elastische Dehnung zu vermeiden. Die Durchführung dieser Lösung stößt jedoch
in den meisten Fällen wegen der gedrängten. baulichen Abmessungen der Abrichtvorrichtung
auf Schwierigkeiten.
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Die erfindungsgemäße Abänderung der Vorrichtung nach dem Hauptpatent
besteht nun darin, daß an Stelle des Wälzzylinders ein Zahnrad im Schleifspindelstock
drehbeweglich gelagert ist und anstatt der Wälzbänder eine am Abrichtschlitten befestigte
Zahnstange sowie eine zweite auf dem Schieber befestigte Zahnstange vorgesehen sind,
die mit dem Zahnrad in Eingriff stehen. . Diese Lösung läßt sich auch bei gedrängten
baulichen Abmessungen der Abrichtvorrichtung verwirklichen und gewährleistet eine
ausreichende Starrheit gegenüber der beim Einrollen breiter Schleifscheiben auftretenden
Reaktionskraft. Während die bekannten Ausgleichgetriebe eine umständliche Antriebsleitung
haben, die mehrere Wellen, Schraubenspindeln und Zahnräder umfaßt, besteht das erfindungsgemäße
Getriebe aus einer äußerst geringen Anzahl von Elementen, die auf kürzestem: Wege
und mit höherer Genauigkeit als die bekannten Getriebe die gewählte Ausgleichbewegung
herbeiführen. Die Eigenart der Gesamtanordnung der Vorrichtung bringt es mit sich,
daß das aus, den beiden Zahnstangen und dem Zahnritzel bestehende Ausgleichgetriebe
bei der Bewegung in der Beistellrichtung und während des Einrollens spielfrei ist.
Die Spielfreiheit beruht darauf, daß das im Schleifspindelstock drehbeweglich gelagerte
Zahnritzel, wenn es beim Beistellen auf der blockierten Zahnstange des Schiebers
abrollt, mit der entgegengesetzten Zahnflanke- an der Zahnstange des Abrichtschlittens
angreift. Beim Einrollen unterstützt die nach rückwärts wirkende Reaktionskraft
den spielfreien Eingriff.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht.
Es zeigen: Fig. i einen Querschnitt durch .eine _ Gewindeschleifmaschine mit Abrichtvorrichtung
und Ausgleichgetriebe, . Fig. 2 eine Ausführungsform des Ausgleichgetriebes im Längsschnitt,
Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie A-B der Fig. 2.
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Die in Fig. i dargestellte Maschine ist eine Gewindeschleifmaschine,
bei der auf dem Maschinenbett i der Werkstückschlitten 2 längs verschiebbar geführt
ist. Der Antrieb des Werkstückschlittens 2 erfolgt mittels der Leitgewindespindel
3. Senkrecht zur Verschieberichtung des Werkstückschlittens 2 ist der Schleifspindelstock
.4 auf dem Maschinenbett i geführt. Er enthält die Lagerung für die Schleifspindel
5, auf der die Schleifscheibe 6 befestigt ist, die zur Bearbeitung des Werkstücks
7 dient. Die Feinbeistellung wird von einem Handrad 8 aus vorgenommen. Dieses sitzt
auf einer im Maschinenbett i gelagerten Welle g und treibt über ein Zahnrad Io das
auf der Beistellgewindespindel i i sitzende Zahnrad 12 an. Die Beistellgewindespindel
i i steht mit einer Gewindemutter 13 spielfrei in Eingriff, die mit dem Schleifspindelstock
¢ verbunden ist. Die Beistellgewindespindel 1 1 ist in den Lagerstellen 1 4 und
15 im Maschinenbett so gelagert, daß sie .außer ihrer Drehung auch eine Längsverschiebung
ausführen kann. Das aus der Lagerstelle 14 herausragende Ende der Beistellgewindespindel
1.1 liegt gegen eine Kurvenscheibe 16 an, die auf einer im Maschinenbett gelagerten
senkrechten Welle 17 sitzt. Die Kurvenscheibe wird von einem Elektromotor 18 aus
über das Schneckengetriebe I9, 2o angetrieben und dient zum schnellen Ab- und Beistellen
des Schleifspindelstocks 4.. Auf einer Führung 21 am Schleifspindelstock q. ist
der Abrichtschlitten 22 geführt. Unterhalb, der Führung 21 ist im Schleifspindelstock
q. ein Zahnrad 88 drehbeweglich gelagert. Das Zahnrad 88 ist ein Stirnrad mit geraden
oder schrägen Zähnen. Es kämmt mit der am Abrichtwerkzeugschlitten 22 befestigten
Zahnstange 89 sowie mit der auf dem Schieber 26 befestigten Zahnstange go. Die Zahnstangen
89 und go sind an Stelle der in der Ausführung nach dem Hauptpatent angewendeten
Wälzbänder 23, 24 vorgesehen und das Zahnrad 88 an Stelle des Wälzzylinders 25.
Der Schieber 26 besitzt einen Fortsatz in Gestalt einer zylindrischen Stange 27.
Über diese Stange kann der Schieber 26 wechselweise mit dem Schleifspindel.stock
,l oder dem Maschinenbett i gekuppelt werden. Zur Kupplung der Stange 27 mit dem
Schleifspindelstock q. dient eine Klemmeinrichtung, die aus dem in dem Zylinder
28 geführten Kolben 29 besteht. Die Kolbenstange 3o des Kolbens 29 wird durch eine
starke Feder 31 gegen die Stange 27 gedrückt, so da.ß diese fest in der Bohrung
32 .im Spindelstock 4
anliegt. An den Ringraum. 33 des . Zylinders
28 ist eine Druckflüssigkeitsleitung 34 angeschlossen. Die ringförmige Kolbenfläche,
die von der Druckflüssigkeit beaufschlagt wird, ergibt sich aus der Differenz der
Flächen des Kolbens 29 und der Kolbenstange 3o. Auf dem hinteren -Teil des Maschinenbettes
i ist ein Zylinder 35 angeordnet, in, dem ein Kolben 36 mit Kolbenstange 37 geführt
ist. Die Stange 27 des Schiebers 26 geht durch die die Führung der Kolbenstange
37 schneidende Bohrung 38 im Zylindergehäuse 35. Eine Schraubenfeder 39 hebt den
Kolben 36 von der Stange 27 ab, wenn die gegenüberliegende Kolbenfläche nicht von
der aus der Anschlußleitung 4o kommenden Druckflüssigkeit beaufschlagt ist. .
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Auf dem Abrichtschlitten 22 sitzt der Einstellschlitten4i, der das
Abrichtwerkzeug 42 trägt. Dies ist beispielsweise ein profilierter Rollkörper, mit
dem die Schleifscheibe 6 nach dem- Einrollverfahren hergerichtet wird. Statt dessen
könnte natürlich auch ein elektrisch oder hydraulisch betätigtes Diamantabrichtwerkzeug
auf dem Schlitten 41 angeordnet sein. Der Schlitten 41 kann durch das Handrad 43
und die Gewindespindel 44 gegen die Schleifscheibe gestellt werden. Diese Verstellung
wird nur beim Einrichten der Abrichtvorrichtung benutzt. Die Gewindespindel 44 steht
mit einer Gewindemutter 45 in Eingriff, die auf einem Schieber 46 angeordnet ist.
Der Schieber 46 ist in einer Führung parallel zu der Führung des Schlittens 41 auf
dein Schlitten 22 geführt. Der Schieber 46 `wird durch ein Exzenter 47 bewegt und
nimmt den Einstellschlitten 41 über die Gewindespindel 44 mit, so daß das. Abrichtwerkzeug
42 schnell an die Schleifscheibe herangebracht oder von ihr zurückgezogen werden
kann. Betätigt wird das Exzenter 47 durch einen Kolben 48, der in dem Zylinder 49
im Schlitten 42 bewegbar ist. Der Kolben 48 steht unter dem Druck einer Feder 5o
und kann durch die von der Leitung 51 kommende Druckflüssigkeit entgegen dein Federdruck
verschoben werden. Die Kolbenstange 52 ist als Zahnstange ausgebildet, mit der ein
auf der Welle des Exzenters. 47 sitzendes Zahnrad 5 -3 kämmt. Die Druckflüssigkeitsleitungen
51, 34, 40, die zweckmäßig als Schläuche ausgeführt werden, sind an eine Leitung
54 angeschlossen, die von .einer Druckflüssigkeitspumpe 55 beliefert wird. Die Druckflüssigkeitspumpe,
die von einem. Elektromotor 56 angetrieben wird, saugt die Druckflüssigkeit aus
einem Behälter 57 an. Der Pumpendruck wird durch ein Ventil 58 geregelt. Von der
Pumpe 55 wird über Kegelräder 59, 6o ein Fliehkraftragler 61 angetrieben, der über
den Hebel 62 ein Rückströmventil 63 in der von der Leitring 54 abzweigenden Leitung
66 schaltet. An das Rückströmventil ist ein Schaltkontakt 64 angeschlossen, der
in der Steuerleitung 65 zum Schaltschütz des Beistellmotors 18 liegt. Wird beim
Lauf der Pumpe 55 durch den Fliehkraftregler 61 das Rückströmventil 63 angehoben
und dadurch geschlossen, so unterbricht der Schalter 64 die Leitung 65, und der
Motor 18 für den Antrieb des Schnellbeistellgetriebes kann während des Abrichtens
nicht betätigt werden.
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Wenn das Werkstück 7 mittels der Schleifscheibe 6 geschliffen wird,
steht der Motor 56 und damit die Druckflüssigkeitspumpe 55 still. Da das Rückströmventi1
63 geöffnet ist, herrscht in, den Zylindern 35, 28 und 49 kein Flüssigkeitsdruck.
Die entspannte Druckflüssigkeit fließt durch die Leitung 54, 66 in den Behälter
57 zurück. Das Abrichtwerkzeug 42 ist durch die Wirkung der Feder 5o von der Schleifscheibe
6 abgehoben. Die starke Feder 31, die .auf den Kolben 29 wirkt, verklemmt die Stange
27 des Schiebers. 26 fest mit dem Schleifspindelstock 4 und hält dadurch den Abrichtschlitten
22 über die Zahnstange 9o, das Zahnritzel 88 und die Zahnstange 89 mit dem Schleifspindelstock
4 verbunden, so daß der Abrichtschlitten 22 alle Bewegungen des Schleifspindelstocks
4 mitmacht. Die Stange 27 gleitet dabei in der Bohrung 38 des Zylinders. 35, da
der Kolben 36 durch die Feder 39 abgehoben ist. Soll die Schleifscheibe 6 abgerichtet
werden, so wird der Werkstückschlitten 2 stillgesetzt, der Schleifspindelstock 4
durch das SchnellbeisteUgetriebe 16 vom Werkstück 7 zurückgezogen und die Schleifscheibe
6 mit einer niedrigeren Drehzahl als beim Schleifen betrieben. Dann wird der Antriebsmotor
18 für die Druckflüssigkeitspumpe 55 eingeschaltet, und diese fördert Druckflüssigkeit
durch die Leitungen 54, 40, 34 und 51. Da der Fliehkraftregler 61 das Rückströmventil
E3 schließt, werden die Kolben 36, 29 und 48 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt..
Der Kolben 48 drückt dann die Feder 50 zusammen und dreht das Exzenter 47.
Dadurch wird das Abrichtwerkzeug 42 in die Arbeitsstellung vorgerückt. Der Kolben
29 liebt den Druck der Feder 31 auf, so daß die Stange 27 des Schiebers 26 vom Schleifspindelstock
4 gelöst ist. Zugleich verklemmt der Kolben 36 die Stange 27 fest mit dem, Zylinder
3 5@ und dadurch auch mit dem Maschinenbett i. Wird jetzt zum: Abrichten der Schleifscheibe
am Handrad 8 gedreht, so rückt der Schleifspindelstock 4 vor. Gleichzeitig rollt
das Zahnrad 88 auf der jetzt ortsfesten Zahnstange 9o ab und verstellt dadurch über
die Zahnstange 89 den Abrichtschlitten 22 gegen die Schleifscheibe Lun, genau denselben
Betrag, um den diese gegen
das Werkstück vorrückt. Wie ersichtlich,
sind hierbei die Zähne des Zahnrades 88 spielfrei mit den Zähnen der Zahnstange
89 und 9o in Eingriff. Der spielfreie Eingriff bleibt auch während des Einrollvorganges
erhalten, da die auf den Schlitten 22 wirkende Reaktionskraft nach rückwärts auf
das Zahnrad 88 wirkt, so daß die gleichen Zahnflanken des Ausgleichgetriebes 88,
89, 9o in Berührung bleiben. Wird darauf die Schleifscheibe 6 mittels des Schnellbeistellgetriebes
16 wieder gegen das Werkstück beigestellt, so liegen ihre Schleifkanten «-feder
in dem gleichen Abstand von der Werkstückachse, den sie vor dem Abrichten hatten.
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Um die beim Beistellen wirksamen Zahnflanken des Ausgleichgetriebes
88, 89, 9o auch 11l1 Ruhezustand mit einer gewissen Anpreßkraft in Anlage zu halten,
wird der Schlitten 22 zweckmäßig durch eine Feder oder ein Gewicht stets nach rückwärts
gezogen, beispielsweise durch eine auf dem Spindelstock a angeordnete Schneckenfeder
(nicht dargestellt), die an dem am Schlitten 22 befestigten Zugorgan 9I (Fig. 2)
angreift. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ist der Schieber 26 auf einem im
Schleifspindelstock ¢ gelagerten zylindrischen Bolzen 67 geführt. Der Zylinder 28
ist mit dem Schieber 26 vereinigt. Der Kolben 29 übt jetzt seine Klemmwirkung auf
den Führungsbolzen 67 aus. Die Klemmeinrichtung besitzt zwei gelenkig am Zylinder
28 bzw. am. Schieber 26 gelagerte Hebel 68, die über Klemmstücke 69 auf die Stange
67
wirken. Die Feder 3 I ist eine Zugfeder, die die Hebel 68 gegen die Druckstücke
69 preßt. Der Kolben 29 hat zwei Schrägflächen 70, so daß er wie ein Keil zwischen
zwei in der Wand des Zylinders 28 geführten Druckstiften 71
liegt. Die Druckstifte
71 liegen mit ihren nach außen ragenden Enden gegen die Hebel 68 an. In der
gezeichneten Stellung preßt die Feder 3 1 über die Hebel 68 die Druckstücke
gegen den Führungsbolzen 67, so daß der Schieber 26 mit diesem bzw. dem Spindelstock
q. fest verbunden ist. Wird der Kolben 29 von der Leitung 3 4 aus mit Druckflüssigkeit
beaufschlagt, so drückt er über die Stifte 7 1 die Hebe1 68 auseinander, so daß
die Klemmung aufgehoben ist.