DE7702639U1

DE7702639U1 - Spitzenlose schleifmaschine

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Publication number: DE7702639U1
Application number: DE19777702639U
Authority: DE
Original assignee: Milacron Inc
Current assignee: Milacron Inc
Priority date: 1976-02-06
Filing date: 1977-01-29
Publication date: 1978-11-16
Also published as: JPS5296493A; DE2703797A1; US4051634A; JPS5634424B2; GB1510097A; NL7701024A

Description

^Ur.BROSE

D-8023 MDnchen-Pullaoh. Wiener Str. £; Tf 1.J(PJQJ 7.9&30 γ; Telex 5212_#H7 bioe d; Cables. -Patentibus» München

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Ingenieuro

Ihr Zeichen: Case 7607F ^Ta9: 4. Juli 1978

Your ret.: Date: _vBÜ/_au

Aktenzeichen: G 77 02 639.2
Anmelderin: Cincinnati Milacron Inc.

NEUE BESCHBEIBUNGSEINLEITUNG

\ Spitzenlose Schleifmaschine

Die Neuerung betrifft eine spitzenlose Schleifmaschine mit einem Ständer, mit einem Schleifscheibenkopf, mit einem Regelscheibenkopf, und mit einem Schlitten, an dem der Schleff- oder Regelscheibenkopf befestigt ist und der auf dem Ständer längs einer Vorschubachse bewegbar ist, wobei der Regelscheibenkopf in einer quer zur Vorschubachse verlaufenden Ebene um ein Gelenk schwenkbar ist und wobei das Gelenk über eine Schwenkvorrichtung längs einer Querebene verschiebbar ist.

Derartige Schleifmaschinen werden für das Durchlaufschleifen

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verwendet. Die Schleifmaschine enthält hierbei eine Vorrichtung zum Kippen der Regelscheibenachse, wodurch ein Vorschub mit Durchlaufvektor erzeugt wird, wobei weiterhin eine Einrichtung zum Anheben der Eegelscheibenachse vorgesehen ist, um ohne erneutes Profilieren der Form der Regelscheibe eine Anpassung an einen Bereich von Werkstückdurchmessern vornehmen zu können.

Beim spitzenlosen Schleifen ist es allgemein bekannt, daß zum Abrunden des Werkstücks an die Achsen des Werkstücks, der Schleifscheibe und der Regelscheibe nicht in einer gemeinsamen Ebene liegen dürfen, d.h., daß die Schleifscheibe und die Regelscheibe keine um 180° versetzte Stellen am Werkstück berühren dürfen. Der Hauptgrund dafür besteht darin, daß bei Vorliegen einer Erhöhung auf dem Werkstückdurchmesser das Werkstück zur Schleifscheibe geschleudert wird, wenn die Erhöhung die Regelscheibe berührt. Somit würde die Unrundheit fortgesetzt werden. Man spricht in diesem Falle auch von einem instabilen Schleifprozess.

Aus der Zeitschrift "Industrie-Anzeiger", Nr. 42 vom 23. Mai 1975, Seiten 828 bis 831 ist es bekannt, zur Anpassung der Regelscheibenform an unterschiedliche Höhenlage der Werkstückachse, und damit auch an unterschiedliche Werkstückdurchmesser, die Regelscheibe in zwei Ebenen zu neigen und zwar in einer quer zur Vorschubachse verlaufenden Ebene und zusätzlich in einer horizontalen Ebene. Hierdurch sollte erreicht werden, daß ein und dieselbe Regelscheibenform für alle Höhenlagen verwendbar ist.

Aus der DD-PS 117 047 ist eine spitzenlose Schleifmaschine bekannt geworden, bei der die Regelscheibenachse gegenüber der Werkstückachse und der Bahn des Abrichtwerkzeugs in einer "Tbene, welche parallel zur Werkstückachse verläuft, verstellbar und

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feststellbar angeordnet ist. Hierdurch kann die Lage des Kreuzungspunktes zwischen Warkstückachse und Regelscheibenachse verändert werden. Die Verstellung erfolgt hierbei über einen Exzenter,mit dem ein die Regelscheibe tragendes Gehäuse verschoben werden kann. Weiterhin ist eine Klemmvorrichtung für den Exzenter vorgesehen. Eine sehr feine Justierung der Kegelscheibe ist mit dieser Vorrichtung nur sehr schwer durchführbar, was sich insbesondere auf die Einstell- oder Rüstzeiten nachteilig auswirkt.

Aufgabe der Neuerung ist es daher, eine spitzenlose Schleifmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Einrichten beim Durchlaufschleifen in sehr kurzer Zeit erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird durch die Neuerung dadurch gelöst, daß ein das Gelenk tragender Block vorgesehen ist, der verschiebbar in einer im Schlitten angeordneten Führungsbahn ghalten ist, und daß der Block durch eine Schraube-Mutter-System in der Führungsbahn bewegbar ist.

Bei der Neuerung ist also ein Schlittengehäuse auf Führungsbahnen der Schleifmaschine angebracht, während die Regelscheibe schwenkbar an eine Seitenfläche des Schlittengehäuses angepaßt ist, die parallel zur Schleifscheibenachse verläuft. Wenn zur Erzeugung einer "umwickelnden" Berührungslinie in die Regelscheibe eine gekrümmte Form abgerichtet wurde, um die Zuständigkeit des Werkstücks in ssLner Bewegung aufrechtzuerhalten, ist der Schwerpunkt in einer senkrechten Ebene über die Mittellinie der Regelscheibe und der Schleifscheibe bewegbar, um die gekrümmte Form an Werkstücken mit veränderlichem Durchmesser anzupassen.

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Die Bewegung des Schwerpunktes erfolgt mit Hilfe des verschiebbaren Blocks, an dem die Schwenkachse angeordnet ist, wobei der Block in einer senkrechten Ebene verschiebbar ist und wobei ferner der Block durch ein Schraube-Mutter-System angehoben wird, bei dem die Schraube am Schlittengehäuse der Schleifmaschine befestigt ist. Der bewegbare Block ist mit einer Stange versehen, die sich in einen Bereich erstreckt, in dem die Stangenstellung bezüglich eines feststehenden Bezugs die Bewegung des Schwenkblocks anzeigt. Zur Sichtbestimmung sind in die Stange Meßlinien eingeritzt. Es ist aber auch ersichtlich, daß eine automatische oder indirekte Einrichtung zur Bestimmung der Drehachsenlage verwendet werden kann. Im folgenden wird die Neuerung anhand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung ausführlicher erläutert. Darin zeigt:

(Weiter Seite 6 der ursprünglichen Unterlagen.)

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E'ig. 1 eine Vorderansicht einer .spitzenlosen Schleifmaschine mit Hervorhebung der Regelscheibe, des Schlittengehäuses, des Werkstücks und der Schleifscheibe;

^: Fig. 2 eine Draufsicht mit einem Schnitt entlang der Linie ι 2-2 in Fig. 1 mit einer Darstellung der Regelscheibe, des Schlittengehäuses, des Werkstücks, der Schleifscheibe und der Schwenkvorrichtung;

■ Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 von Fig. 1 mit einer ' Darstellung des Schwenkblocks, der Hubschraube und ^; der Stellungsanzeigestange;

\ Fig. 4 eine schematische Darstellung der üblichen Beziehung ! zwischen der Regelscheibe, der Schleifscheibe und ! dem Werkstück;

I Fig. 5 eine schematische Darstellung der Beziehung der Regel-

i scheibe, des Werkstücks und der Schleifscheibe nach

j der Erfindung, wobei die Regelscheibe zusammen mit

! dem Werkstück angehoben ist;

I Fig. 6 eine schematische Darstellung zweier unterschiedlicher j Werkstücke und deren Beziehung zu einer festen Werk-

I Stücksauflagenschiene mit der entsprechenden Lage \ der Regelscheibe bei einem DurchlaufschleifVorgang;

j Fig. 7 eine schematische Seitenansicht der Umwicklung der

! Regelscheibe nach dem bisherigen Stand der Technik;

j Fig. 8 eine schematische Seitenansicht der Umwicklung der i Regelscheibe nach der Erfindung.

¹ Insbesondere Fig. 1 zeigt bei einer spitzenlosen Schleif-

j maschine einen Regelscheibenkopf 10, der eine mit einem Werkstück 12 in Berührung stehende Regelscheibe 11 trägt,

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v,oLei da<; iverksi.uck 12 ferner an i...;rührunq :ü.u. einer Schleifscheibe IJ stein., bei Ausführung de a als Ki η f. t ι chschleif en bekannten Schilei f Vorgangs sind alle Achsen cies Werkstücks 12,. der Regelscheibe 11 und der Schleifscheibe 13 zueinctnder parallel.

Ein Regelscheibengehäuse 14 ist an eine Seitenfläche einer Schlittengehäuses 16 gespannt. Diese Seitenfläche 15 ist parallel zu den Achsen des Werkstücks 12 und der Schleifscheibe 13. Das Schlittengehäuse 16 dient zum radialen Einstellen der Regelscheibe 11 in unmittelbarer Nähe an einem Werkstück 12, das mit einer Schleifscheibe 13 in Berührung steht. Spannschrauben 17 werden verwendet, um" das Regelscheibengehäuse 14 an der Seitenfläche 15 des Schlittengehäuses 16 zu halten. Zum Schwenken des Regelscheibengehäuses 14 gegenüber dem Werkstück wird ein Schwenkzapfen 18 verwendet, der an einem Block 19 befestigt ist. Dieser Block 19 ist verschiebbar in einer Führungsbahn 20 oder Nut in der Seitenfläche 15 des Schlittengehäuses 16 gehalten.

Der Schwenkzapfen 18 ist genau in eine Bohrung 21 des Regelscheibengehäuses eingepaßt und ermöglicht dem Regelscheibengehäuse 14 ein Schwenken um den Schwenkzapfen 18 in einer senkrechten Ebene. Der verschiebbare Block 19 wird in senkrechter Richtung durch eine Hubschraube 22 eingestellt, die an einem axialen Bewegen im Schlittengehäuse 14 gehindert ist und ferner an ihrem obersten Ende einen Handgriff 13 aufweist, der ein von Hand erfolgendes Drehen der Hubschraube 22 ermöglicht. Eine Anzeigestange 24 ist am verschiebbaren Block 19 befestigt. Am freiliegenden Teil des obersten Endes der Anzeigestange 24 sind eingravierte Meßlinien 25 vorgesehen. Daher kann eine Sichtbestimirrang^ der Hubstellung der Stange 24 und somit der Hublage des verschiebbaren Blocks 19 stattfinden.

Während beim Einstichschleifen die Regelschleife 11 zylindrisch geformt ist und dem Werkstück lediglich eine Drehbewegung

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erteilt, muß gemäß Fig. 2 der Regelscheibenkopf 10 in einer senkrechten Ebene geschwenkt werden, um beim Durchlaufschleifen auf das Werkstück 12 längs seiner axialen Bahn eine kleine Kraftkomponente auszuüben. Zur Aufrechterhaltung einer maximalen Reibungsberührung mit dem Werkstück 12 weist demnach gemäß Fig. 2 die Regelscheibe 11 eine axial geformte Kurve 26 auf, die auf übliche und in der Schleiftechnik bekannte Weise mit Hilfe einer Abziehvorrichtung in deren Oberfläche abgerichtet wurde. Dieses Abrichten der Regelscheibe erfolgt zur Herstellung einer Berührungsumwicklungslinie, die an den Punkten A, B und C eine Berührung herstellt.

Die Regelscheibe 11 ist ferner so geformt, daß ihr vorderer Durchmesser 27 geringfügig kleiner als ihr hinterer Durchmesser 28 ist zur Anpassung des verminderten Durchmessers des fertiggestellten Werkstücks, wenn sich dieses durch die Scheiben bewegt.

Das Schwenken in der senkrechten Ebene erfolgt durch Lösen der Spannschrauben 17, die das Regelscheibengehäuse 14 am Schlittengehäuse 16 befestigen, und durch anschließendes Schwenken des Regelscheibengehäuses 14 um den Schwenkzapfen 18. Der Schwenkzapfen 18 ist in Fig. 2 zusammen mit seinem verschiebbaren Block und der Hubschraube 22 gezeigt, die zum Nachstellen der Höhe der Regelscheibe 11 erforderlich ist, wenn ein Werkstück mit größerem Durchmesser eingesetzt ist. Die Winkellage des geschwenkten Regelscheibengehäuses 14 kann durch eine übliche Einrichtung, etwa eine mit Teilstrichen versehene Platte 29 unterschieden werden, die einer eingeritzten Linie 30 am festen, nicht schwenkenden Schlittengehäuse 16 entspricht.

Fig. 3 zeigt die Teile, die zum Bewegen des Schwenkpunkts und somit der Regelscheibe 11 in einer senkrechten Ebene erforderlich sind. Der Schwenkzapfen 18 ist im bewegbaren Block 19

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befestigt, der in einer angepaßten Führungsbahn 20 geführt wird. Die Hubschraube 22 steht in Gewindeeingriff mit dem bewegbaren Block 19, der mit einem entsprechenden Gewinde versehen ist. Am Handgriffende der Hubschraube 22 ist eine Schulter 32 vorgesehen, während ein Bund 33 am unteren Abschnitt der Hubschraube verstiftet ist, um eine axiale Bewegung der Hubschraube 22 gegenüber dem Schlittengehäuse 16 zu verhindern. Es ist eine durch das Schlittengehäuse 16 verlaufende Bohrung 34 vorgesehen, in die zwei Büchsen 35 eingepreßt sind, die eine ruckfreie Drehung der Hubschraube 22 ermöglichen. Die Anzeigestange 24 ist fest in eine Bohrung 36 im bewegbaren Block 19 gepreßt und erstreckt sich aufwärts durch eine ein Spiel freilassende Bohrung 37 im Schlittengehäuse, so daß sie von der Vorderseite der Maschine her gesehen werden kann. In die Anzeigestange 24 sind Meßlinien 25 eingeritzt, die die Bewegung und senkrechte Einstellung der Anzeigestange 24 und somit des Schwenkzapfens 18 zeigen. Das Schlittengehäuse 16 ist an seinen äußersten Flanschen 39 mit ein Spiel freilassenden Langlöchern 38 versehen, durch die die Spannschrauben 17 hindurchtreten, die das Regelscheibengehäuse befestigen. Somit können sich die Spannschrauben 17 frei bewegen, wenn das Regelscheibengehäuse 14 geschwenkt wird. Die mit Teilstrichen versehene Platte 29 dient zum Anzeigen der Winkellagen des Regelscheibengehäuses 14 und ist an der Vorderseite des Flansches 39 des Schlittengehäuses gezeigt.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der gegenseitigen Stellungen der Regelscheibe 11, der Schleifscheibe 13 und des Werkstücks 12 bei einer normalen spitzenlosen Schleifmaschine. Es ist somit ersichtlich, daß zum Ausführen des Abrundens des Werkstücks 12 die beiden Berührungspunkte am Werkstück nicht um 180° versetzt sein müssen. Üblicherweise ist die Mittenlinie G-R der Regelscheibe 11 und der Schleifscheibe 13 parallel zu einer waagerechten Ebene und ist das Werkstück 12 über diese Mittenlinie angehoben. Es wird daher ein Dreieck gebildet durch die Mittenlinien G-R der Regel-

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scheibe 11 und der .Schleifscheibe 13, die Mittenlinie W-fj des Werkstücks 12 und der Schleifscheibe 13 und die Mittenlinie W-R des Werkstücks 12 und der Regelscheibe 11.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß aufgrund irgendeiner Zunahme der Werkstücksgröße die Erfindung die Mitte der Regelscheibe 11 zusammen mit dem Werkstück 12 anhebt. Auf diese Weise wird das durch die oben genannten Mittenlinien gebildete Dreieck zur Erzeugung der Abrundungswirkung aufrechterhalten. Somit verläuft die Mittenlinie W-R zwischen dem Werkstück 12 und der Regelscheibe 11 kollinear zum Schwenkzapfen 18 und ist über eine waagerechte Linie- angehoben, die durch die Mitte der Schleifscheibe 13 gezogen ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß eine waagerechte Linie nur als geeigneter Bezug gewählt wurde und daß der Bezug je nach der Schleifmaschine eine zu einer beliebig räumlich ausgerichteten Ebene parallele Linie sein kann, solange durch den Schwenkzapfen nach der Erfindung auf die gegenseitigen Stellungen der Regelscheibe 11, der Schleifscheibe 13 und dos Werkstücks 12 eingewirkt wird.

Fig. 6 zeigt deutlich das, was bei Ersatz eines ersten kleineren Werkstücks 12b durch ein größeres Werkstück 12a geschieht. Die Mittenhöhe des kleineren Werkstücks 12b gegenüber einer Bezugsebene, in diesem Fall eine Werkstücksauflageschiene 40, ist mit X, bezeichnet. Die Mittenlinie des Schwenkzapfens 18 befindet sich auf der gleichen Mitte wie das Werkstück 12b, weshalb die Regelscheibe 11 um einen Winkel Θ, um den Schwenkpunkt geschwenkt wird zur Erzeugung einer Durchlaufschleifbewegung und zur Anpassung der axial geformten Kurve 26 der Regelscheibe 11 an das Werkstück 12b unter Herstellung einer Berührung längs der schraubenförmigen Umwicklungsberührungslinie CL,, die das Werkstück an den Punkten A, B und C berührt. Die durch die Regelscheibe 11 ausgeübte tangentiale Kraft FT wirkt auf das Werkstück 12

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-limit ihren waagerechten und senkrechten Komponenten FH bzw. FV.

ι Wenn ein größeres Werkstück 12a auf die Bezugsebene (in riie-

', sem Fall die Werkstücksauflageschiene 40) gelegt wird, bewegt

I sich die Mitte des Werkstücks urn X- aufwärts. Somit wird

J mit Hilfe der Hubschraube 22 (Fig. 3) der Zapfen bis zur Mittellinie des Werkstücks hinaufbewegt. Ferner wird die

\ Regelscheibe 11 um ein^ zusätzlichen Betrag geschwenkt zur

i satten Anpassung der Oberfläche der Regelscheibe 11 an die

i größere Krümmung des Werkstücks 12 längs einer neuen schrau-

I benförmigen Umwicklungsberührungslinie CL₂ an neuen Punkten

! A, B und C. Dieser zusätzliche Schwenkbetrag dreht die

i Regelscheibe 11 um einen Winkel θ_ in einer senkrechten Ebene,

ι Somit kann eine gegebene Krümmung 26 der Regelscheibe 11

'■: beim Durchlaufschleifvorgang für vielfache Teilgrößen ohne

; nachträgliches Abrichten der Regelscheibe 11 verwendet werden zur Anpassung an die sich ändernde Krümmung von Werk-

: stücken.

Fig. 7 zeigt eine bisherige Vorrichtung, deren Schwenkzapfen ' 18 sich bezüglich einer waagerechten Ebene unter der Mitte ^: des Werkstücks 12 befindet. Wenn die Regelscheibe 11 geschwenkt wird, befindet sich ein kleiner Betrag der "Um- : wicklung" der Regelscheibe über der waagerechten Ebene, während der größte Teil der Berührungslinie des Werkstücks sich über der waagerechten Ebene befindet. Dieser Zustand kann für das Rattern des Werkstücks bei Durchführung eines starken Schleifens verantwortlich sein.

Fig. 8 zeigt im Vergleich zu Fig. 7, daß die Erfindung die Mitte des Schwenkzapfens 18 auf der durch das Werkstück 12 hindurchverlaufenden waagerechten Ebene hält und daß daher beim Schwenken der Regelscheibe 11 die "Umwicklung" gleichmäßiger über und unter der waagerechten Ebene angeordnet ist_r

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was durch die Berührungspunkte Λ, h und C gezeigt ist .

Sämtliche in der Beschreibung erwähnten oder aus den Zeichnungen erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

^.: BROSE

D-8023 Münihen-Pullaoh, Wiener St»- 2; TJeJ. j(J8,p)78p3Oyi;_#Tblen521^147^fcfl%d; Cables: «Patentlbus· München

D.Karl DD/^CC ^DiP^|om

Ingenieure

Ihr Zeichen: 7fiO7» ^Ta9^{: 4} · ^Juli 1978

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Your ret.: Oase /t>J /T _Date:

Aktenzeichen: G 77 02 639.2
Anmelderin: Cincinnati Milacron Inc.

EEUER SCHÜTZANSPRUCH

Spitzenlose Schleifmaschine mit einem Ständer, mit einem Schlexfscheibenkopf, mit einem Regelscheibenkopf, und mit einem Schlitten, an dem der Schleif- oder Regelscheibenkopf befestigt ist und der auf dem Ständer längs einer Vorschubachse bewegbar ist, wobei der Regelscheibenkopf in einer quer zur Vorschubachse verlaufenden Ebene um ein Gelenk schwenkbar ist und wobei das Gelenk über eine Schwenkvorrichtung längs einer Querebene verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet^, daß ein das Gelenk (18) tragender Block (19) vorgesehen ist, der verschiebbar in einer im Schlitten angeordneten Führungsbahn (20) gehalten ist, und daß der Block (19) durch ein Schraube-Mutter-System (22, 31) in der TTührungsbahn (20) bewegbar ist.

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