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Einrichtung zum automatischen Abrichten zweier zusammenwirkender Schleifscheiben
einer Federendenschleifmaschine Das Abrichten der Schleifscheiben von Federendenschleifmaschinen
erfolgt bei den bekannten Maschinen dadurch, daß die Abrichtwerkzeuge von Hand an
die abzurichtenden Schleifscheiben zugestellt und dann die Schleifscheiben plan
gerichtet werden. Nach dem Planrichten der Scheiben müssen diese wieder in den einmal
eingestellten Rüstzustand gebracht werden, d. h. auf einen Abstand zueinander, der
dem Soll-Schleifmaß der zu schleifenden Federn entspricht. Diese Arbeit erfordert
außerordentlich viel Erfahrung, da sowohl die Abrichtwerkzeuge, nämlich die Abrichträder,
als auch die Schleifscheiben beim Planrichten beispielsweise durch Wahl einer zu
großen Zustellung leicht bis zur Unbrauchbarkeit beschädigt werden können.
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Das Planrichten der Schleifscheiben von Federenden schleifmaschinen
muß daher bisher stets von erfahrenen und besonders geschulten Facharbeitern durchgeführt
werden. Ein weiterer Nachteil der bisherigen Arbeitsweise liegt in den langen Rüstzeiten,
die das Zustellen der Abrichtwerkzeuge sowie der Schleifscheiben erfordert. Der
Vorgang wird insbesondere durch die starke Abnutzung der Abrichtwerkzeuge, beispielsweise
der Abrichträdchen, und die Abnutzung der Schleifscheiben selbst kompliziert.
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Bei einer bekannten Federendenschleifmaschine mit zwei in horizontaler
Ebene umlaufenden Schleifscheiben ist ein Abrichtarm mit je einem für jede Schleifscheibe
bestimmten Abrichtwerkzeug derart hydraulisch schwenkbar angeordnet, daß er im Bedarfsfall
in eine Ausgangsstellung zum Abrichten zwischen die beiden Schleifscheiben geschwenkt
werden kann. Bei dieser Vorrichtung müssen jedoch nach dem Einschwenken des Abrichtarmes
die beiden Schleifscheiben noch von Hand unter Verwendung eigens dafür vorgesehener
Verstellräder gegen das Abrichtwerkzeug zugestellt werden. Eine vollautomatische
Abrichteinrichtung ist bei diesen bekannten Maschinen nicht vorhanden.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist eine mechanische Abdrehvorrichtung
vorgesehen, bei der zwei Abrichtdiamanten in axialer Richtung verschiebbar angeordnet
sind, wobei jedoch die Verschiebung jeweils mittels Handrades erfolgt.
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Bei anderen bekannten Abrichtvorrichtungen für Schleifscheiben von
Nockenwellenschleifmaschinen ist für das Abrichtwerkzeug ein Führungsanschlag vorgesehen,
an dem das Abrichtwerkzeug während des Abrichtens zur Anlage kommt. Die Zustellung
der Schleifscheibe erfolgt hier von Hand mittels eines Handrades, durch welches
die Gewindespindel betätigt wird. Zur Einstellung des Abrichtwerkzeuges ist ferner
mit dessen Träger ein Anschlagstift verbunden, der gegen eine Führung anliegt, wobei
der Anschlagstift in einem Schlitten befestigt ist, der verschiebbar gelagert ist.
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Diese bekannten Einrichtungen unterscheiden sich dadurch wesentlich
von Abrichtvorrichtungen der vorliegenden Art, da bei ihnen nur eine einzige Schleifscheibe
abzurichten ist.
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Schließlich ist noch eine Schleifmaschine mit einer Schleifscheibe
bekanntgeworden, bei der eine feste Meßbasis für die Schleifscheibe vorgesehen ist.
Diese bekannte Einrichtung arbeitet ebenfalls nicht vollautomatisch, da bei ihr
jeweils nach dem Abrichten der Schleifscheibe und dem überschleifen des Werkstückes
besonders Maß genommen werden muß, damit die vorgegebene Bezugsbasis neu ermittelt
werden kann. Das Werkstück wird bei dieser bekannten Einrichtung dann durch die
Schleifscheibe so weit abgeschliffen, bis das Schleifmaß erreicht ist, das zuvor
durch Einstellung von Hand gegenüber der Meßbasis ermittelt wurde.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
für Federendenschleifmaschinen oder dergleichen Bearbeitungsmaschinen zu schaffen,
mittels welcher das Planrichten von Schleifscheiben selbsttätig erfolgt. Die Einrichtung
soll insbesondere so ausgebildet sein, daß nach Umlegen eines Schalters, der auch
als Wahlschalter für eine bestimmte Abrichtscheibe eingerichtet sein kann, die Abrichtwerkzeuge
unter Berücksichtigung ihrer Abnutzung selbsttätig in die richtige Arbeitsstellung
zu den Schleifscheiben gebracht werden, wobei auch die Abnutzung der Schleifscheiben
selbsttätig berücksichtigt
wird. Insbesondere soll die Einrichtung
so gestaltet sein, daß der einmal eingestellte Rüstzustand von selbst eingehalten
bzw. nachgestellt wird und das Abrichten der Scheiben ebenfalls zwangläufig nach
Einschalten des Wahlschalters gesteuert wird.
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Nach der Erfindung kennzeichnet sich die Einrichtung zum automatischen
Abrichten zweier zusammenwirkender Schleifscheiben einer Federendenschleifmaschine
od. dgl., bei der mindestens eine Schleifscheibe gegenüber der anderen axial verstellbar
ist und den Schleifscheiben zustellbare Abrichtwerkzeuge, z. B. Abrichträder, zugeordnet
sind, dadurch, daß die Abrichtorgane mit Tastmitteln in Wirkverbindung stehen, die
ihrerseits mit Endbegrenzern gekuppelt sind, und daß mindestens ein Abrichtorgan
einen weiteren Taster aufweist, der mit einer Verstelleinrichtung für die verstellbare
Scheibe in Verbindung steht. Vorzugsweise ist dabei eine auf den Schleifabstand
der zu schleifenden Federn einstellbare Meß-. basis vorgesehen, deren Endbegrenzer.
mit den Tastorganen für die Abricht- und Schleifwerkzeuge in Wirkverbindung sind
und deren Verschiebeweg begrenzen.
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Um eine feste und unverrückbare Bezugsbasis zu schaffen, ist die Meßbasis
mit ihrer von Hand oder durch Fernbedienung einstellbaren Feineinstellung der Werkstückzuführungsbahn
fest zugeordnet. Es kann aber auch eine andere Bezugsbasis gewählt werden, beispielsweise
die Schleifscheibenebene oder eine geeignete Basis an der Maschine selbst.
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Zur selbsttätigen Verstellung der Abrichtwerkzeuge und bzw. oder der
Schleifscheiben ist beispielsweise ein hydraulisches System vorgesehen, dessen Wirksamkeit
durch Kontaktgabe der Taster an den Abrichtwerkzeugen an die Endbegrenzer oder umgekehrt
gesteuert wird.
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Dieses hydraulische System, das auch durch eine elektrische oder mechanische
Verstelleinrichtung ersetzt werden könnte, bewegt nach Einschalten eines Wahlschalters
das Abrichtwerkzeug auf die zum Planrichten ausgewählte Scheibe selbsttätig zu und
fixiert das Abrichtwerkzeug während des Abrichtvorganges in dieser Stellung.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise parallel
zur Achse der Schleifscheiben ein verschiebbarer Support vorgesehen, auf dem Pinolen
als Träger der Abrichtwerkzeuge angeordnet sind. Diesen Abrichtwerkzeugen sind beispielsweise
mechanisch oder elektrisch bzw. fotoelektrisch wirkende Tastorgane zugeordnet, die
ihre Verschiebebewegung, also die Bewegung des Supports, mitmachen. Mit dem Tastorgan
für die Abrichtwerkzeuge wirkungsmäßig verbunden sind die Endbegrenzer der Meßbasis,
so daß die Taster ihre Meßstellung auf diesen Endbegrenzer geben. Im Augenblick,
wo die Taster der Abrichtwerkzeuge an die Endbegrenzer Kontakt geben, wird vorzugsweise
über einen weiteren Kontakt die Zustellbewegung des Supports unterbrochen und durch
allseitigen Abschluß des hydraulischen Systems der Support in seiner Lage fixiert.
Die selbsttätige Zustellung der Schleifscheiben auf die von den Endbegrenzern festgelegte
Stellung der Abrichtwerkzeuge. bewirken Meß- bzw. Tastorgane, die zweckmäßig ebenfalls
den Abrichtwerkzeugen als Meßorgane zugeordnet sind, wobei der Meßwert dieser Taster
als Verstellmaß über Zwischenorgane auf einen vorzugsweise hydraulischen Arbeitszylinder
gegeben wird, der dann die Schleifscheibe auf die vorgegebene Arbeitsebene der Abrichtwerkzeuge
verschiebt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in. schematischer
Darstellung gezeigt.
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Auf einem Support 1 sind eine oder mehrere Pinolen - im Ausführungsbeispiel
die Pinolen 2, 2 a -angeordnet, auf welchen die Abrichträdchen 3, 3 a gelagert sind.
Der Support als Träger der Abrichtwerkzeuge 3, 3 a liegt im Ausführungsbeispiel
parallel zur Achse der Schleifscheiben 4, 4 a und wird in dieser Richtung von dem
Kolben 5 des Betätigungszylinders 6 verschoben. Dieser Betätigungszylinder 6 ist
über Leitungen 7, 8 unter Zwischenschaltung des als Wahlschalter 9 ausgebildeten
Schalters mit einer Flüssigkeitspumpe, vorzugsweise einer Öldruckpumpe 10, verbunden.
Je nach der Stellung des Wahlschalters 9 wird Öl entweder in die Kammer 6 a oder
6 b des Zylinders 6 geleitet, so daß der Support 1 mit den Pinolen 2, 2a entweder
nach oben oder nach unten verschoben wird. Hierbei bewegen sich also die Abrichtwerkzeuge
auf die eine oder die andere Schleifscheibe zu. Die Anordnung kann auch so getroffen
werden, daß jedes. Abrichtwerkzeug nach Einschaltung des Abrichtvorganges unabhängig
voneinander angetrieben und der zugehörigen Schleifscheibe zugestellt wird. Die
Abrichträder 3, 3 a sind somit in einen deren Soll-Schleifmaß entsprechenden Arbeitsabstand
gebracht. Das aus, der anderen Kammer des Betätigungszylinders 6 beim Vorlauf des
Kolbens 5 entweichende Druckmittel strömt über die zugehörige Leitung über den Schalter
9 in die mit der Rücklaufleitung 11 verbundene Zwischenleitung 12 und von dieser
über das Ventil 13 in die Rücklaufleitung 11 ein. Das Ventil 13 steht erfindungsgemäß
in Wirkverbindung mit einer die Solleinstellung der Abrichträder anzeigenden oder
bestimmenden Einrichtung, vorzugsweise einer Meßbasis, die durch die verstellbar
angeordneten Endbegrenzer begrenzt wird. Im Ausführungsbeispiel sind diese Endbegrenzer
14, 15 auf einer Schaltstange 16 gelagert, die in beiden Verschieberichtungen hin-
und herbeweglich federnd gelagert ist.
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Hierzu sind an einem Ende der Schaltstange 16 zwei entgegengesetzt
wirkende Druckfedern 17,18 vorgesehen. Eine Verschiebebewegung der Schaltstange
16 wird über den an der Schaltstange 16 angelenkten Gabelschalter 19 auf das Ventil
13 übertragen, wodurch dieses in Schließstellung geht und das hydraulische System,
bestehend aus Betätigungszylinder 6, Leitungen 7, 8, 12, 11, absolut fixiert, so
daß eine weitere Bewegung des Betätigungskolbens 5 nach Abschluß des vorzugsweise
als Kegelventil ausgebildeten Ventils 13 unmöglich ist.
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Die auf der Schaltstange 16 angeordneten Endbegrenzer 14, 15 sind
vorteilhaft mit verstellbaren Feineinstellern ausgerüstet. Ferner sind die auf der
Schaltstange 16 angeordneten Endbegrenzer 14, 15 sowie das Ventil 13 zweckmäßig
einer unverrückbaren Bezugsebene fest zugeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist als
feste Bezugsebene die Werkstückszuführungsbahn 21 vorgesehen, in welcher die Meßbasis.14,
15 und mit ihr die Teile 16,17,18,19,13 über Verbindungsgestänge 22, 23 fest verbunden
sind. Die Meßbasis macht also alle Lageänderungen der Werkstückzuführungsbahn mit.
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Mit den Endbegrenzern 14, 15 der Schaltstange 16 stehen die erfindungsgemäß
vorgesehenen Tastorgane 24, 24 a für die Abrichträder 3, 3 a in Wirkverbin-
Jung.
Diese Tastorgane können als mechanische, hydraulische oder fotoelektrische Fühler
ausgebildet sein, welche den Abrichträdchen. derart zugeordnet sind, daß sie ständig
deren Durchmesser und so jede Durchmesserveränderung der Räder messen, die infolge
Verschleiß beim Planrichten der Scheiben auftritt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Tastorgane 24 und 24a für die Abrichträder 3, 3 a als unter Federdruck
stehende Abtasthebel 26 und 26a ausgebildet, deren einer Hebelarm gegen die Abrichträder
anliegt, während der andere, freie Hebelarm bis in den Anschlagbereich der Endbegrenzer
bzw. deren Feineinsteller geführt ist. Bei Verschleiß der Abrichträdchen 3, 3 a
stellen sich die Hebel 26, 26 a der Tastorgane 24, 24
a schräg und gelangen somit in einen weiteren Abstand von den ortsfest auf der
Schaltstange 16 angeordneten Endbegrenzern 14, 15. Der Support 1 mit den Abrichtpnolen
2, 2 a wird demgemäß um dieses Maß weiter an die abzurichtende Schleifscheibe 4
bzw. 4 a herangefahren.
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Da die Schleifscheiben 4, 4a nach dem Abrichtvorgang wieder die zuvor
eingenommene Rüststellung, die dem Soll-Schleifmaß entspricht, einnehmen sollen,
sind erfindungsgemäß noch Mittel zur Zustellung der Schleifscheiben auf die auf
die Soll-Schleifebene zugestellten Abrichträder vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel,
bei dem eine solche vollautomatische Zustellung nur für die obere Schleifscheibe
4a vorgesehen ist; ist gemäß der Erfindung denn Abrichtrad 3 a ein gewichts- und
bzw. oder federbelasteter weiterer Taster 27 zugeordnet, der ebenfalls auf der Abrichtpinole
aufsitzt und sich ständig gegen das Abrichtrad legt.
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Auf diese Taster 27 ist ein bei 29 gelagertes Schaltgestänge 28 ausgerichtet,
das sich bei einer Höhenverschiebung zwischen der Schleifscheibenarbeitsfläche und
der entsprechenden Kante der Abrichträder schrägstellt und über einen Kontakt oder
ein Ventil ein vorzugsweise hydraulisches System für die Zustellung der Schleifscheibe
4a einschaltet, so daß bei Einschaltung dieses Kreislaufes, der im Ausführungsbeispiel
aus einem Doppelschalter 30 mit ölpumpe 31, Rücklauf 32 und Betätigungszylinder
33 mit Zuleitungen 34, 35 besteht, das Druckmittel in die entsprechende Kammer des
Betätigungszylinders 33 geleitet und so über Kolben 36 die Schleifscheibe 4a auf
die vom Taster 27 ermittelte Arbeitsebene der Abrichträder 3 a gestellt wird. Es
ist ohne weiteres möglich, statt des im Ausführungsbeispiel vorgesehenen mechanischen
Tasters 27 einen elektrischen, optischen od. dgl. Taster zu verwenden. Ebenso können
statt eines hydraulischen Verstellsystems für die Schleifscheibe mechanische, elektrische
oder magnetelektrische Verstellmittel vorgesehen sein.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:
Die Bedienungsperson schaltet mittels des Wahlschalters 9 den Abrichtvorgang für
die obere oder untere Scheibe 4 a bzw. 4 ein. Im dargestellten Beispiel soll das
Abrichtwerkzeug 3 a nach oben vom Motor 37 unter Zwischenschaltung geeigneter Kupplungsglieder
auf die Schleifscheibe 4a zugestellt werden. Durch Einschalten des Wahlschalters
9 wird Öldruck über die Leitung 8 in die Kammer 6 a des Betätigungszylinders 6 gegeben.
Der Arbeitskolben 5 bewegt sich unter dem Zustrom des Druckmittels im Zylinder 6
nach oben und nimmt so den mit ihm verbundenen Support mit den Abrichtpinolen 2,
2a, den Abrichträdern 3, 3a und den Tastern 24, 24a mit.
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Da die Taster 24, 24 a mittels Gestänge 26, 26 a
der
festen Meßbasis zugeordnet sind, wird die Zustellbewegung des Supports 1 mit Pinolen
2, 2 a durch diese Zuordnung begrenzt. Dies geschieht im Ausführungsbeispiel bei
einer auf die obere Schleifscheibe 4 a zu gerichteten Verstellbewegung des Supports
1 durch Anschlag des Tasterhebels 26a am Feineinsteller 20 des Endbegrenzers 15.
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Bei einer Abnutzung der Abrichträder hat sich das Gestänge 26a entsprechend
schräggestellt, so daß es um das Maß der Schrägstellung, also um das Maß, um welches
der Durchmesser der Abrichträder kleiner geworden ist, später an den Endbegrenzungsanschlag
20, 15 gelangt, wodurch der Support 1 und die Abrichtpinole 2 a um ein entsprechendes
Stück weiter nach oben näher an die Schleifscheibe 4 a heran zugestellt werden.
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Sobald nun das freie Ende des. Tasterhebels 26a (bzw. in umgekehrter
Richtung bei Wahl der unteren Schleifscheibe 4 mittels des Wahlschalters 9 der Tasterhebel
26) den Endbegrenzer 20 bzw. 15 berührt hat, wird infolge der Anschlagbewegung eine
leicht nach oben gerichtete Kraft auf den Endbegrenzer 15 gegeben.
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Diese Kraft wird erfindungsgemäß zur Fixierung des Betätigungskolbens
5 in der bei der Kontaktgabe befindlichen Stellung benutzt. Das mittels der Gegenfedern
17, 18 beweglich gelagerte Schaltgestänge 16 wird bei der Kontaktgabe um ein geringes
Maß nach oben mitgenommen; dabei wird die Feder 18 zusammengedrückt, und über den
Gabelschalter 19, der mit dem Gestänge nach oben geht, wird das Ventil 13 geschlossen.
Der Rücklauf des Druckmittels aus der Leitung 7 ist vollständig gesperrt, so daß
auch nicht weiter Öl über die Leitung 8 in die Kammer 6 a strömen kann. Das hydraulische
System für die Zustellung der Abrichtwerkzeuge ist damit absolut fixiert, so daß
sich die Werkzeuge nicht mehr bewegen können.
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In dieser fixierten Lage sind die Abrichträder 3 a in der richtigen
Stellung mit Bezug auf die durch den Endbegrenzungsanschlag 15 festgelegte Ebene,
die genau der Soll-Schleifebene entspricht. Wenn nun die Arbeitsfläche der Schleifscheibe
4 a noch nicht in dieser Soll-Schleifehene liegt, hat sich der Taster 27 entsprechend
schräg eingestellt und seine Stellung auf den Doppelschalter 30 übertragen, der
nun seinerseits das hydraulische System für die Betätigung des Zustellkolbens 36
der Schleifscheibe 4 a derart schaltet, daß von der Pumpe 31 dieses hydraulischen
Systems Druckflüssigkeit in die- entsprechende Kammer des Zylinders 33 geleitet
wird.
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Der Taster 27 mißt somit die Korrektur der Schleifscheibe 4 a und
bewirkt ihre Zustellung in die richtige Schleiflage. Bei Erreichen dieser Soll-Schleitlage
ist der Gestängehebel 28 über eine Lagerung 29 wieder in seine neutrale Lage gerückt
worden und schaltet die ölzufuhr zum Betätigungszylinder 33 ab, wodurch die Schleifscheibe
stillgesetzt wird. Die obere Schleifscheibe 4 a ist nun auf die obere Soll-Schleifebene
eingestellt. In entsprechender Weise kann die Zustellung für die untere Schleifscheibe
4 eingerichtet sein.
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Beim Ausführungsbeispiel erfolgt die Einstellung der unteren Schleifebene
halbautomatisch, und zwar in
der Weise, daß bei Wahl der Schleifscheibe
4 die Abrichträder auf das Soll-Schleifmaß automatisch mittels des hydraulischen
Systems für die Abrichträder zugestellt werden. Die Schleifscheibe 4 selbst ist
mit dem Antriebsmotor 37 fest verbunden. Statt einer automatischen Verstellung dieser
schweren Teile erscheint eine Verstellung der Werkstückzuführungsbahn 21 über ein
Verstellorgan 38 einfacher, wobei, wie bereits dargelegt, die Meßbasis 14, 15 mit
Gestänge 22, 23 und dem Teil 13, 19, 18, 17, 16, 14, 15 im selben Maße die Verstellbewegung
der Werkstückzuführungsbahn mitmachen.
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Es ist denkbar, die Einrichtung noch in der Weise zu vervollständigen,
daß beispielsweise der Zeitpunkt des Abrichtens selbsttätig durch eine die Werkstücke,
also die Federn abtastende oder messende Vorrichtung bestimmt wird, derart, daß
sich daran automatisch die einzelnen Zustell- und. Abrichtvorgänge auslösen.