DE2041620A1 - Vorrichtung zum automatischen Polieren der inneren Oberflaechen von ringfoermigen Teilen,insbesondere von Scherenaugen - Google Patents

Description

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Nr. 19246

Otto Visconti, Mailand, Italien,

VORRICHTUNG ZUM AUTOMATISCHEN POLIEREN DER INNEREN OBERFLÄCHEN VON RINGFÖRMIGEN TEILEN, INSBESONDERE VON SCHERENAUGEN

Die vorliegende Erfindung besieht sich auf eine Poliervorrichtung zum automatischen Polieren der Innenflächen von ringförmigen Werkstücken, insbesondere Scherenaugen.

Bisher wurde dieser Poliervorgang durch Handarbeit spezialisierter Arbeitskräfte mit beträchtlichem Zeitaufwand durchgeführt. Diese Art der Bearbeitung ist jedoch wenig wirtschaftlich und zudem für die Arbeiter gesundheitsschädlich, da dieselben den sich während des Arbeitsvorganges bildenden abrasiven Staub einatmen müssen«

der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die dies· oben genannte Bearbeitung sehr

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rasch und ohne nennenswerten Personaleinsatz automatisch durchführen kann, wobei gesundheitsschädliche Effekte ausgeschlossen sind.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß ein angetriebenes endloses Schleifband vorgesehen ist, das mittels eines Einführungsstiftes durch den zu polierenden Ring hindurchgeführt ist und daß Umlegelemente vorgesehen sind, durch welche das durch den zu polierenden Ring hindurch·^ geführte Schleifband um ein Umlenkrad legbar ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im folgender* anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische schematische Ansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Figuren 2a-c schematische Ansichten des Schleifbandes Vor Bearbeitungsbeginn und ■

Figuren 3a-c schematische Ansichten des Schleifbandes während des Poliervorganges.

Anhand von Fig. 1 erkennt man, daß ein Schleifband 1 in Ruhestellung oder während des Auswechselns des bearbeiteten Werkstückes auf einem Antriebsrad 2 eines elektrischen Motors 3 aufliegt. Dieser Motor 3 ist auf einer» Schlitten 1 montiert, welcher in einer Führung 5 geführt ist und durch eine Druckfeder 6 in entgegengesetzter flichtung zu dem bearbeitenden Werkstück r d.h. gemäß Fig. f nach links - gedrückt ist. Die Führungen 5 sind auf eilaer

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Halterung 7 befestigt, auf welcher ebenfalls ein Paar das Zurücklaufen des Bandes bewirkende Stifte 8 und ein Paar Gelenkarme 9 als bewegliche Punkte des Rücklaufes befestigt sind. Jeder Gelenkarm 9 ist auf einem Ende mittels eines Zapfens auf einem Gelenkpunkt 11 befestigt und der Wirkung einer Spannfeder 12 unterworfen. Am anderen Ende dieser Gelenkarme 9 ist ein Paar von Spann- ' rädern 10 gelagert, durch welche das Schleifband 1 auf konstanter Spannung gehalten wird.

Das Schleifband 1 läuft in der Ruhestellung um das Antriebsrad 2 und die beiden Spannräder 10 herum und wird auf der anderen Seite von der Spitze eines EinführStiftes 13 gehalten. Dieser dem Einführen des Schleifbandes 1 in die Innenseite des zu bearbeitenden Werkstückes dienende Einführstift 13 ist über einen pneumatischen Zylinder 14 an der Halterung 7 befestigt.

Alle bisher genannten Elemente, d.h. der Motor 3 mit dem Schlitten 4 und der Spannfeder 6» die Rückführstifte 3, die Gelenkarme 9 und der Einführstift 13 mit seinem pneumatischen Zylinder 14 sind auf der Halterung 7 montiert,

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die innerhalb eines ausgekehlten Radkranzes rotieren kann, welcher von vier Laufrädern 16 getragen ist. Der Radkranz 15 ist mit einem Zahnradkranz 17 verbunden, welcher seinerseits mit einem Ritzel 18 kämmt, welches auf einer von einem Getriebemotor 20 angetriebenen Welle 19 Jbefestigt ist. Dank dieser drehbaren Lagerung kann die ganze Halterung 7 mit sämtlichen darauf fixierten Elementen während der Arbeitsgänge um die Längsachse der Vorrichtung rotieren, und zwar in Übereinstimmung mit den im folgenden noch zu beschreibenden Elementen, die in bezug auf das

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Werkstück auf der gegenüberliegenden Seite der Verrichtung vorgesehen sind.

Auf der gegenüberliegenden Seite des Werkstückes ist ein auf entsprechenden Lagern gelagertes Zahnrad 21 vorgesehen, das mit einem Ritzel 22 kämmt, welches auf derselben vor dem Getriebemotor 20 angetriebenen Welle 19 befestigt ist. Auf diesem Zahnrad:21 ist auf der Seite des Werkstückes ein Schlitten 2 3 angeordnet, der an den am Zahnrad 21 befestigten strahlenförmigen Führungen 24 geführt ist. Die radiale Bewegung des Schlittens 2 3 wird durch einen Zylinder 25 bewirkt, der auf dem Zahnrad 21 fixiert ist. Der Schlitten 2 3 weist zwei parallele Halterungen 26 und 26' auf, auf welchen zwei Tragplatten 27 und 27' befestigt sind. Diese Tragplatten 27 und 27' können in bezug auf die Halterungen 26 und 26' in eine zur Längsachse der Vorrichtung senkrechte Richtung entlang von zwei Paaren von zylindrischen Führungen 28 und 23' mit Hilfe von zwei Paaren pneumatischen Zylindern 29 und 29' bewegt werden. Auf der Tragplatte 27 ist ein Umlenkrad 30 montiert, dessen Achse senkrecht zur Längsachse der Vorrichtung steht. Die Platte 27' trägt eine Zange 31, die sich in Ruhestellung parallel und in gewisser Distanz gegenüber dem Umlenkrad 30 befindet. Diese Zange 31 besteht aus einem Paar von liebeln 32, die an ihren Enden mittels Zapfen auf der Tragplatte 27' befestigt sind und von einem weiteren pneumatischen Zylinder 3 3 mittels eines Pleuelstangensystems betätigt werden. Die Schwenkbarkeit und Dimensionierung der Hebel 3 2 ist derart, daß die Zange 31 zu beiden Seiten der Spitze des Einführstiftes 13 und in die Innenseite des Schleifbandes 1 eingeführt werden kann und anschließend zusätzlich das Rücklaufrad 30 in Abhängigkeit der Betätigung der pneumati-

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sehen Zylinder 29' und 33 umfassen kann.

Zwischen der Spitze des Einführstiftes 13 und der Zange 31 befindet sich in einer horizontalen Ebene senkrecht zur Längsachse der Vorrichtung eine Ladeeinrichtung 34 für die Werkstücke. Die Ladeeinrichtung 34 kann gemäß Figur 1 durch zwei übereinanderangeordnete Platten gebildet werden, welche auf der Innenseite zwei Nuten aufweisen, in welchen die Führung von beweglichen Werkzeugträgern 35 erfolgt. Diese Werkzeugträger 35 sind auf einer Kette befestigt, die von zwei Zahnrädern geführt und von einem innerhalb der Ladeeinrichtung 34 angeordneten pneumatischen Zylinder 36 angetrieben wird.

Auf der gegenüberliegenden Seite der Ladeeinrichtung und mit dieser gleichlaufend ist eine Ilalteeinrichtug 37 für die Werkstücke, welche sowohl in Länge- wie auch Querrichtung gelenkig ist. Demzufolge kann die Halteeinrichtung 37 die verschiedenen Positionen einnehmen, welche während des Arbeitszyklus notwendig sind.

Die Ilalteeinrichtung 37 besteht aus einer mit einem_Antriebsauslüoer versehenen Zange, die an ihrem Ende/einem /mit starren Finger und einem beweglichen Finger versehen ist. Letzterer wird durch einen pneumatischen Zylinder für das Aufnehmen deo V/erkstückes betätigt. Zwischen den beiden Fingern der Zange ist ein Stopsystem für das Werkstück angebracht, das seinerseits von einem anderen Zylinder angetrieben wird.

Ein pneumatischer Zylinder 38 bewegt die ganze Halteeinrichtung 37 und bringt dieselbe in Arbeitsstellung zur Aufnahme des Werkstücks von der Ladeeinrichtung und zurück.

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Gemäß Fig. 3c bewerkstelligt ein anderer pneumatischer Zylinder 39 mit senkrechter Achse die Schrägstellung des Werkstückes in einer bestimmten Arbeitsphase. Es können eventuell auch andere spaziale Einstellungen vorgenommen werden, so daß das Werkstück unter jedem Winkel bearbeitet werden kann.

Natürlich sind - ohne daß eine besondere Beschreibung notwendig wäre - sämtliche elektrischen und pneumatischen Kreisläufe für den Betrieb der Maschine vorhanden. Die einzelnen Apparaturen sind nahe zusammen und leicht erreichbar angeordnet, um eine leichte Kontrolle und Instandhaltung zu ermöglichen; Ferner ist ein außen angebrachtes, übersichtliches Schaltbrett vorgesehen. Die Schaltsysteme können von beliebiger Art sein: im allgemeinen ist es jedoch vorteilhaft, daß jeder Zylinder von einem Elektroventil abhängig ist, das Impulse von einer Gruppe llilcroschalter erhellt, welche von einer Programmeinrichtung betrieben werden - beispielsweise einer Nockentromncl oder einem elektrischen oder elektromechanischen Zeitregler.

Die Funktionsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Anhand der Figuren 1 und 2a erkennt man, daß das Schi-eifband 1 in Ruhestellung, d.h. wenn die Maschine stillsteht oder wenn das Werkstück ausgewechselt wird, auf dem Antriebsrad ?., den Stiften 8, den Spannräilern 10 und der Spitze des Linführstiftes 13 aufliegt. Das Band 1 wird durch die Federn 12 in Spannung gehalten, wahrend ec mit der Spitze des Einführstiftes 13 nach vorwärts gestoßen wird, Während dieser Bewegung wird das Schleifband 1 in »las Werkstück eingeführt, welches von der Halteeinrichtung 37 in die richtige Position gebracht worden lot. Während der Verschiebung das Einführstiftes 13 verschiebt

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eich auch die Zange 31, welche mittels des pneumatischen Zylinders 29' in die in Fig. 2b dargestellte Stellung gelangt, in welcher dieselbe zu beiden Seiten des Einführstiftes 13 und innerhalb der zwei sich bereits auf der Innenseite des zu verarbeitenden Ringes befindenden Teilstücke des Schleifbandes 1 zu liegen kommt. Sobald das Schleifband 1 eingehakt ist, verschwenkt der Zylinder 33 die beiden Hebel 32 um ihren Lagerpunkt, so daß sich ihre zangenförmigen Enden 31 öffnen und den Teil des eingehakten Schleifbandes 1 erweitern, bis es um das Umlenkrad 30 herumgeführt wird, welches inzwischen durch den pneumatischen Zylinder 29 gemäß Fig. 2c in die Ebene der Zange 31 bewegt worden ist. Nachdem die Zange 31 das Schleifband 1 angezogen, erweitert und auf die Außenseite des Umlenkrades 30 gelegt hat, schließt sich dieselbe und gestattet so dem durch die beiden gefederten Arme 9 elastisch gehaltenen Schleifband 1, sich eng an das Umlenkrad 30 anzulegen. Das Schleifband 1 wird nicht nur dank der Rotation der Arme 9 bis in die in den Figuren 2c und 3a dargestellten Positionen gebracht, sondern auch dank des Laufens des Motors 3 und der Verschiebung des Schlittens k auf den Führungen 5, wobei die Kompressionskraft der Feder 6 überwunden wird.

Gleichzeitig ist der Einführstift 13 bis auf seine Ruhestellung zurückgeführt worden, während die Zange 31 gemäß Fig. 3a zur Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, so daß das Bearbeitungsfeld frei bleibt, um die Arbeit nicht zu stören. Nun wird der Motor 3 in Gang gesetzt, welcher das Schleifband 1 mittels Antriebsrad 2 in Rotation versetzt, so daß die Bearbeitung beginnt. Gleichzeitig wird durch den Getriebemotor 20, die Welle 19 und die beiden Ritzel 18 und 22 eine Rotationsbewegung auf die Zahnräder

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17 und 21 übertragen» so daß die beiden Einheiten auf' der einen und anderen Seite des Werkstückes in vollkommenem Gleichgang rotieren und das Schleifband 1 eine Umlaufbewegung innerhalb des zu bearbeitenden Ringes HO ausführt. Daraus folgt, daß die endgültige Ebene des durch das Antriebsj-Transmissionsrad 2 und das Leerlauf-Transmissionsrad 30 mitgezogene Schleifbandes 1 zeitlich variiert, indem es um die Längeachse der Vorrichtung rotiert. Gleichzeitig wirkt der pneumatische Zylinder 25 auf den Schlitten 23 in einer Weise, daß das Umlenkrad 30 sich von der Längsachse der Vorrichtung fortbewegt und den beiden Armen des Schleifbandes 1 einen geeigneten, dem Werkstück entsprechenden Winkel gibt, der nötig ist, um den Polierwinkel des Ringes to gemäß Fig. 3b zu erhöhen.

Nach vollendetem Polieren gibt eine entsprechende Programmeinrichtung die nötigen Impulse, so daß der Motor 3 stehenbleibt, das Umlenkrad 30 in die Ausgangsstellung zurückkehrt und die mit ihrer Tragplatte dem Schleifband nahegerückte Zange 31 sich wieder öffnet, indem sie in die beiden Teilstücke de« Schleifbandes einhakt und es so von dem Umlenkrad 30 abhebt. Gleichzeitig schiebt eich der vom Zylinder m angetriebene Einführstift 13 nach vorne und gelangt dabei durch den Ring HO, so daß er auf seiner Spitze das Schleifband 1 aufnehmen kann; das Schleifband 1 ist dabei von dem Umlenkrad 30 freigeworden, welches gleichzeitig durch die Tätigkeit des Zylinders 29 gegenüber der Längsachse der Vorrichtung verschoben wird, um kein Hindernis für die oben genannten Arbeitsschritte und das Schließen der Zange 31 darzustellen. Während dieses Arbeitsganges wird das Schleifband 1 durch die Feder 12, die Gelenkarme und die Feder 6 in konstanter Spannung

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gehalten» welche Elemente den Motorkomplex 3 gegen die Außenseite zu verschieben bestrebt sind. Anschließend daran befreit sich das Ende der sich nun zwischen dem Einführstift 13 und dem Schleifband 1 befindenden Zange 31 unter dem Einfluß des Zylinders 29*. Der Einführstift 13 kann so seinen Rückwärtslauf ausführen, indem er das gespannte Schleifband 1 durch den bearbeiteten Ring ¹K) bis zur Ausgangsstellung zurückführt. Danach nimmt die Halteeinrichtung 37 mit ihrem zangenförraigen Ende das bearbeitet· Werkstück *uf, 114t ·· *uf «in« in den Zeichnungen nicht dargestellte Gleitfläche fallen und bewegt •Ich unter dem Antrieb der pneumatischen Zylinder 3f weiter, bis ei« da· nächste von der ladeeinrichtung 36 herangeführte Werkstück aufnimmt. Danach wird die Halteeinrichtung 37 zurückbewegt, bis lieh da» neue Werkstück in geeigneter Arbeitsstellung befindet.

So, wie dies bereits erwähnt worden ist, weist der Einhängmechanismus zum Pendeln des Werkstücks einen Zylinder 39 auf, der von einem auf dem Zahnrad 21 befestigten Nocken gesteuert wird, so dafi in einer bestimmten Phase der Bearbeitung gemäß Fig. 3c eine Schrägstellung des Ringes HO hervorgerufen wird, welche z.B. im Falle von Scheren mit anatomisch geformten Augen notwendig ist. Für das Bearbeiten von Werkstücken mit besonderen Formen können andere Vorrichtungen für die Achsverschiebung des Werkstückes hinzugefügt werden, so daß die verschiedenen Oberflächen des Werkstückes entsprechend und in der vom Programmator befehligten Reihenfolge zur Bearbeitung herangebracht werden.

Wie schon früher angedeutet, kann die Schalt- und Programmvorrichtung beliebig ausgebildet sein, solange sie den

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notwendigen Gleichgang zwischen den Bewegungen der Zylinder und der Motore gewährleistet und die Einstellung der Arbeitszeiten in den verschiedenen Phasen erlaubt. Tatsächlich könnte die hier beschriebene Erfindung für nacheinanderfolgende, verschiedenartige Bearbeitungen oder eventuell for verschieden geformte Werkstücke verwendet werden, die ein andersartiges Polieren verlangen.

Die erfindungegemäße Vorrichtung kann mit vertikaler Ach-9« und/oder nit eine« andersartigen Einhak- und Lad«sy»tem entsprechend der verechiedenen zu bearbeitenden Werk- »tUek« konstruiert w«rd«a. Sd kann %tiipi«lstf·!*· «Iff Behalter vorgesehen sein» in welchen 41« Werkstücke vorher «ingeführt werden und nachher von einer Einhakvorrichtumg entnoio&an werden* Außerdem können dl« Antriebszylinder hydraulisch statt pneumatisch sein* Schließlich könne« die Elektromotoren mit variabler Geschwindigkeit ausgerüstet werden.

Anstatt das Schleifband 1 selbst als Ganzes mittels des Zahnradkranzes 17 und des Zahnrades zu rotieren, können Einrichtungen vorgesehen werden, die bewirken, daß das Werkstück selbst rotiert, während dae Schleifband 1 fixiert bleibt.

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Claims (11)

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   P a t e η t a η s ρ r ti c h e

   I)/Poliervorrichtung zum automatischen Polieren der Innenflachen von ringförmigen Werkstücken, insbesondere Scherenaugen, dadurch gekennzeichnet, daß ein angetriebenes endloses Schleifband (1) vorgesehen ist, das mittels eines Einführstiftes (13) durch den zu polierenden Ring (UO) hindurchgeführt ist und daß Umlegelemente (32) vorgesehen sind, durch welche daö durch den zu polierenden Ring (HO) hindurchgeführte Schleifband (1) um ein Umlenkrad (30) legbar ist.
2. 2) Poliervorrichtung nach Anspruch 1), dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung des Schleifbandes (1) zusammen mit demselben um die Längsachse der Vorrichtung rotierbar ist.
3. 3) Poliervorrichtung nach Anspruch 1) oder 2), dadurch gekennzeichnet, daß die Umlegelemente aus zwei mit Fingern (31) versehenen schwenkbaren Hebeln (32) bestehen.
4. H) Poliervorrichtung nach Anspruch 3), dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Antriebsrad (2) mit den Spannrädern (10) als auch das Umlenkrad (30) in je einer Halterung entlang der Längsachse der Vorrichtung drehbar gelagert sind und daß beide Halterungen durch einen gemeinsamen Antrieb (20) angetrieben sind.
5. 5) Poliervorrichtung nach Anspruch 3) oder H), dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (32) und das Umlenkrad (30) in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Vorrichtung

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   verschiebbar angeordnet sind.
6. 6) Poliervorrichtung nach Anspruch 5), dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkrad (30) zusätzlich quer zy- seiner Achse verschiebbar angeordnet ist.
7. 7) Poliervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Antriebsrades (2) des Schleifbandes (1) zwei an federnden Gelenkarmen (9) gelagerte Spannräder (10 vorgesehen sind, welche das Schleifband (1) unter gleichbleibender Spannung halten.
8. 8) Poliervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (2) an einem Motor (3) angeflanscht ist und daß der mit dem Antriebsrad (2) versehene Motor (3) unter Federwirkung in Längsrichtung der Vorrichtung verschiebbar angeordnet ist.
9. 9) Poliervorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ladeeinrichtung (34) vorgesehen ist, durch welche die zu polierenden Werkstücke zugeführt sind.
10. 10) Poliervorrichtung nach Anspruch 9), dadurch gekennzeichnet, daß eine die Werkstücke von der Ladeeinrichtung (34) übernehmende Halteeinrichtung (37) vorgesehen ist.
11. 11) Poliervorrichtung nach Anspruch 10), dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (37) zusätzlich zur

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    Veränderung ä©r Arbeltspositlon des Werkstückes verstellbar ist:.

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