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Vorrichtung zum Schleifen ebener Flächen an Werkstücken, insbesondere
Schneidstählen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen ebener Flächen
an Werkstücken, insbesondere Schneidstählen, mit einer Stirnschleifscheibe, bei
der die Schleifscheibe selbsttätig zustellbar und nach Beendigung des Schleifvorganges
selbsttätig rückstellbar ist.
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Schleifmaschinen der vorgenannten Art sind in vielfältigen Ausführungsformen
bekannt, wobei im allgemeinen die Schleifscheibe und das zu bearbeitende Werkstück
während des Bearbeitungsvorganges eine hin und her gehende Relativbewegung ausführen.
So ist z. B. eine Schleifmaschine, insbesondere für Drehstähle, Hobelstähle od.
dgl. bekanntgeworden, die ehre durch ein endloses Riemengetriebe angetriebene, hin
und her wandernde Schleifspindel aufweist, die zur Wanderrichtung senkrecht steht
und eine mit der Stirnseite wirkende Schleifscheibe trägt, deren Beistellung durch
die Verstellung einer Spindel erfolgt, die von einem Schaltwerk mit einsinnig wirkender
Schaltklinke schrittweise weitergeschaltet wird. Die Größe und Zustellung je Doppelhub
des hin und her gehenden Schlittens bleibt bei dieser Maschine während des ganzen
Schleifvorganges konstant. Auch weist diese Maschine keine. selbsttätige Anstellung
der Schleifscheibe auf, noch sind Vorkehrungen getroffen, um nach Beendigung des
Schleifvorganges die Schleifscheibe von dem Werkstück selbsttätig abzuheben, das
bei der Einstellung noch dazu nur nach de,r Schleifscheibe und nicht nach einem
feststehenden Anschlag ausgerichtet werden kann. Da e ine Schwenkbewegung der Schleifscheibe
während des Schleifens gegenüber einer hin und her gehenden Bewegung für das Schleifen
von Stählen im Hinblick auf die; Schartigkeit mit Vorteilen verbunden ist, ist auch
schon eine Hartmetall-Rundtisch-Schleifmaschine bekanntgeworden, deren Schleifscheiben
feststehen, während der Werkstückhalter um eine zur Drehachse und Schleifscheibe
parallele, unter diesen angeordnete Achse drehbar ist. Bei dieser Maschine- führt
aber die Schleifscheibe keine Zustellbewegung aus, noch ist ein selbsttätiges Ve.rschwenken
der Schleifscheibe gegenüber dem Werkstück vorgesehen. Während sie wohl einen Anschlag
zum maßgerechten Einstellen des zu bearbeitenden Werkstückes aufweist, der zum genauen
Schleifen von Stählen u,nerläßlich ist, sind auch keine Einrichtungen für einselbsttätiges-
Einstellen oder Abheben der Schleifscheiben am Beginn bzw. am Ende des Schleifvorganges
vorgesehen, was einen erheblichen Nachteil darstellt.
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Schließlich wurde auch schon eineVorrichtung zum Schleifen von Spiralbohrern
angegeben, bei welcher die drehbare Schleifscheibe gegenüber den fest einstellbaren
Bohrern quer zu ihrer Drehachse derart hin und her beweglich angeordnet ist, daß
sie eine Schwenkbewegung um eine zur Drehachse parallele Achse ausführt. Diese Maschine,
die nur zur Bearbeitung von Spiralbohrern gedacht ist, weist keinerlei Einrichtungen
zur Zustellung, zum Anstellen oder Abheben der Schleifscheibe auf, wie auch kein
Anschlag zum maßgerechten Einstellen des Werkzeugs vorgesehen ist.
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Endlich wurde auch schon eine selbsttätige Werkzeugschleif- und Läppmaschine
vorgeschlagen, deren verschiebbar angeordneter Spindelstock durch .eine elektrohydraulische
Steuerungsvorrichtung bewegt wird und die einen in der jeweiligen Einstellung feststellbaren
Werkzeughalter aufweist, bei der die Schleifscheibe jedoch nicht die vorteilhafte
Schwenkbewegung ausführt.
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Von den bekannten Maschinen unterscheidet sich die Vorrichtung zum
Schleifen ebener Flächen an Werkstücken gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise
dadurch, daß die Schleifscheibe in an sich bekannter Weise um eine zu ihrer Drehachse
parallele Achse schwenkbar ist und durch eine hydraulische Steue:rungsanlagederart
zustellbar ist, daß der Betrag der Zustellung je Schleifscheibenschwenkung von einem
einstellbaren Maximalwert zu Beginn des Schleifvorganges bis Null am Ende des Schleifvorganges
stetig abnimmt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schleifscheibe in einer Schleifkopfschwinge
gelagert ist, die um einen in Längsrichtung verschieb-]ich geführten hydraulischen
Vorschubkolben verschwenkbar
ist und die Schwinge den Schleifscheibenantriebsmotor
trägt.
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Die allmählich auf Null auslaufende Schleifscheibenzustellung der
neuen Vorrichtung ergibt eine Schliffgüte, wie sie mittels, keiner :der bekannten
Schleifvorrichtungen erreicht werden. kann. Zu Beginn des Schleifvorganges wird
von dem schartigen Werkstück ein verhältnismäßig großer Betrag abgearbeitet, der
mit jedem Doppelhub der Schleifscheibe kleiner wird, so daß mit zunehmender Verfeinerung
der Werkzeugschneide ein. immer geringerer Betrag des Materials abgeschliffen wird.
Auf diese Weise wird ein selbsttätiges Nachschleifen der Schneide erreicht und jegliche=
Riefen- und: Schartenbildung durch etwaige Ungleichförmigkeitender Schleifscheibe
vermieden. Die am Ende des. Schleifvorganges, schließlich aufhörende Zustellbewegung
ergibt so ein allmähliches Ausfeuern der Scheibe.
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Da die scharfe Schneide des fertiggeschliffenen Werkstückes,, das
in: einem Werkstückhalter festgeklemmt ist, nur wenige Millimeter von der sich bewegenden,
umlaufenden Scheibe entfernt liegt, ist bei dem Versuch, das Werkstück von Hand
aus, dem Werkstückhalter zu lösen, die Gefahr gegeben, daß das Werkstück versehentlich
noch einmal mit der Schleifscheibe, in Berührung kommt, was unter Umständen die
Zeastörung der Schneide und eventuell des ganzen Werkstückes zur Folge hätte. Auch
diesem Nachteil. ist bei der neuen Schleifvorrichtung von vornherein abgeholfen,
da die abhebende Bewegung der Schleifscheibe vom Werkstück selbsttätig gesteuert
ist. Sowie der Schleifvorgang beendet und die Schneidkante unter allmählichem Ausfeuern
der Scheibe nachgeschliffen ist, wird die eine besonders geringe Sehartigkeit gewährleistende
Schwenkbewegung der Schleifscheibe selbsttätig abgestellt und die Schleifscheibe
vom Werkstück abgehoben.
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Dir, Betätigung: der hydraulischen Anlage mittels eines einzigen Bedienungshandgriffs
schließlich ergibt eine erhöhte Betriebssicherheit und besonders. einfache Bedienungsweise,
bei dar keinerlei Fehlschaltungen möglich sind. Damit wird zusammen mit der weitgehend
automatisierten Bearbeitung des Werkstückes ein Höchstmaß an Sicherheit für den
Bedienenden und an Schüffgüte für das Werkstück erzielt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer
Vorderansicht und Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht, jeweils
teilweise in einem senkrechten Schnitt, sowie Fig. 3 den Hebel, mit dessen Hilfe
der Hauptschie^ ber bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung verschwenkt werden
kann, in einer Vorderansicht.
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Im Maschinengestell 1 ist ein: Zylinder 2 angeordnet, ;n dem ein Vorschubkolben
3 geführt isst, der eine axiale Verschiebung und eine radiale Drehung der Schleifkopfschwinge
4 ermöglicht. Die Schleifscheibe 5 ist in einer Pinole6 gelagert. Die Umlaufbewegung
der Schleifscheibe wird dieser über die Riemenscheibe 7 und den Keilnementrieb 8
von einem unteren, an der Schwinge 4 befestigten Motor 9 erteilt. Dieser Motor dient
gleichzeitig als Gegengewicht für den Schleifkopf und die Schleifscheibe.
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Die. hin. und her gehende Schwenkbewegung der Schleifscheibe 5 wird
dieser durch einen doppeltwirkenden Plungerkelben 10 erteilt, der im Zylinder 11,
12 geführt ist. Die Bewegung des Kolbens 10 wird über einen Gleitstein 13 einer
Schwinge 14 mitgeteilt, die im Lager 15 geführt ist und .an der axialen Bewegung
der Schleifkopfschwinge 4 nicht teilnimmt. Hingegen ist sie mit der Pinole 6 verbunden,
und sie teilt über diese die Schwenkbewegung der Schleifscheibe mit.
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Im Maschinengestellt ist oberhalb :der Schleifscheibe ein. hydraulisch
bewegter Anschlag 16 verschwenkbar angeordnet, gegen. den der zu schleifende Schneidstah117
beim Einstellen desselben. angelegt wird. Das Einschwenken des Anschlages bzw. das
Hochschwenken desselben wird mit Hilfedes Zylinders 18 und des Kolbens 19 vorgenommen.
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Nur in der gezeichneten, zurückgezogenen Stellung der Schleifscheibe
5 läßt sich der Anschlag 16 einschwenken, und umgekehrt wird die Vorschubbewegang
der Schleifscheibe bei eingeschwenktem Anschlag verhindert. Zu diesem Zweck ist
der Hauptschieber 20 in bekannter Weise mit Hilfe einer Nut 21 und eines mit dieser
zusammenwirkenden Bolzens 21 a am Führungszylinder in diesem so geführt, daß der
Handhebel 22 zunächst nur radial aus der Stellung I (»Anschlag einschwenken«) in.
.die Stellung 1I (»Anschlag hochschwenken«) veTschwenkt werden kann.
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Dabei kann das Drucköl aus der Pumpe 23 durch die Druckleitung 24
über die Nuten 25 oder 26 und die Leitungen 27 oder 28 zum Anschlagzylinder 19 strömen.
Hierbei ist nur in der Stellung 1I eine axiale Verschiebebewegung des Steuerschiebers
20 möglich, z. B. aus der Stellung II (entsprechend »Schleifscheibe abgehoben«)
in die Stellung III (entsprechend »Schleifscheibe inArbeitsstellung«). In dieser
Stellung strömt das Drucköl aus der Leitung 24 über die Leitungen 29 und 30 zum
Vorschiebzylinder 2 und beaufsehlagt den Vorschiebkolben 3, so daß sieh der Schleifkopf
4 mit der Pinole 6 und der Schleifscheibe 5 nach vorn bewegt, und zwar so lange,
bis das vordere Ende des Kolbens 3 an die Schraube 31 anstößt.
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Das Drucköl aus der Leitung 29 kann gleichzeitig aber auch über die
Drosselschraube 32 und die Leitung 33 zum Schieber 34 und über die Leitungen 35
oder 36 und 37 zum Zylinder 11, 12 fließen. Hierdurch wird der plungerkolben 10
wechselseitig von der Druckflüssigkeit beaufschlagt, es setzt also die hin und her
gehende Schwenkbewegung der Schleifscheibe ein. Diese Bewegung wird mittels der
Zahnräder 38 und 39 den Anschlägen 40 und 41 erteilt, die ihrerseits den Anschlagfinger
42 und damit den Vorsteuerschieber 43 hin und her bewegen. Hierbei findet in bekannter
Weise eine Umsteuerung des Schiebers 34 statt.
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Aus der Leitung 36 kann :das Drucköl über die Leitung 44 zum Zustellzylinder
45 strömen, um hierbei den Kolben. 46 gegen Federwirkung bis zur Anschlagschraube
47 zu verschieben. Diese mit Hilfe der Anschlagschraube 47 mit Bezug auf ihre Größe
einstellbare Bewegung wird über ein Gesperre 48 an die Schneckenwelle 49 als Drehbewegung
übertragen, die mit dem Schneckenrad 50 kämmt, das beim Drehen einen exzentrisch
gelagerten Bolzen 51 mitnimmt, der die Bewegung mittels des Gleitsteins 52 auf den
Dop-
pelhebel 53 und von hier aus auf die verschieblich gelagerte Gewindebüchse
54 der Anschlagschraube 31 überträgt. Unter Wirkung des Druckes in der Leitung 30
bewegt sich nun der Kolben 3 und mit ihm die
Schleifscheibe während
der hin und her gehenden Schwenkbewegung nach vorn und führt hierbei die Zustellbewegung
in Richtung auf die Schraube 31 aus. Die Zustellung erfolgt jeweils dann, wenn die
Leitung 36 unter Druck gesetzt wird, also nur einmal bei einem Doppelhub des Kolbens
10.
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Mit dem sich drehenden Schneckenrad 50 wandert der Exzenterbolzen
51 allmählich in seine Totlege, d. h., die Zustellbewegung der Schleifscheibe in
Richtung auf die Anschlagschraube 31 zu wird immer kleiner und hört in der Totlege
ganz auf. Der Gleitstein 52 stößt gegen das Ende seiner Führung im Hebel
53 an, wodurch nun die weitere Zustellbewegung des Zustellkolbens 46 unterbrochen
wird.
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Mit der Schneckenwelle 49 läuft eine Nockenscheibe 56 um, die am Ende
des Zustellweges (Totlage des Exzenters) über einen Nocken 57 den Schieber 58 gegen
Federwirkung verstellt. Hierbei kann Drucköl aus der Leitung 44 über die Leitung
59 zur Leitung 60 und weiterhin zum Hauptschieber 20 strömen, so d:aß sich dieser
nach links in die Stellung II bewegt. Es erfolgt das hydraulische Abheben der Schleifscheibe
vom Schneidstahl.
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Nach dem Ausspannen des geschliffenen Schneidstahles kann in der bereits
beschriebenen Weise durch Umlegen des Handhebels 22 in die Stellung 1 wieder der
Anschlag 16 eingeschwenkt und ein neuer Schneidstahl eingespannt werden.
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Die zu bearbeitenden Werkstücke können auch, an einem nach Beendigung
jederArbeitsoperation weiterzuschaltenden drehbaren Support befestigt sein, dessen
Schaltbewegung in zeitlicher Abhängigkeit von der Vorschiebbewegung der Schleifscheibe
erfolgt. Die Anordnung kann hierbei auch so getroffen sein, das die zu bearbeitenden
Werkstücke auf einem Förderband od. dgl. an den Support herangeführt und auf diesem
z. B. selbsttätig festgespannt werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann schließlich auch eine an sich
bekannte Einrichtung zum selbsttätigen Nachstellen der Schleifscheibe entsprechend
der Abnutzung derselben nach jedem Bearbeitungsvorgang besitzen, so das der Bedienende
nur die Vorrichtung in Gang setzen muß, um sodann alle Bearbeitungsvorgänge selbsttätig
aufeinanderfolgen zu lassen. Auf diese Weise kann z. B. eine Reihe von beispielsweise
hundert zu bearbeitenden Werkstücken selbsttätig geschliffen werden, wobei der Bedienende
nur zu Anfang die Vorrichtung in Gang setzen muß.