DE664108C - Vorrichtung zum Abrichten profilierter Schleifscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Abrichtvorrichtung einer Profileinstechschleifmaschine. Mit Maschinen dieser Art werden Werkstücke mit profilierter Mantellinie nach

" 5 dem Einstechverfahren mit einer entsprechend dem Werkstückprofil abgerichteten Schleifscheibe geschliffen. Die Güte des Schliffes hängt wesentlich davon ab, mit welcher Genauigkeit es gelingt, das verlangte Profil mit

ίο Hilfe der Abrichtvorrichtung in die Schleifscheibe einzuarbeiten.

Es sind eine Reihe von Abrichtvorrichtungen für profilierte Schleifscheiben bekannt. Diese Vorrichtungen ermöglichen das Herstellen bestimmter geometrischer Profile, wie z. B. Zylinder oder Kegel mit anschließender kreisbogenförmiger Abrundung. Der das Abrichtwerkzeug tragende Halter wird dabei z. B. in einer geradlinigen Führung und anschließend in einer kreisbogenförmigen Schwenkbewegung am Schleifrad entlang gegeführt.

Handelt es sich jedoch darum, die Schleifscheibe nach einem irgendwie ausgebildeten, nicht aus einfachen geometrischen Kurven zusammengesetzten Profil abzurichten, so geschieht das Abrichten unter Anwendung von Schablonen. Die Arbeitsweise geht dabei ausnahmslos im wesentlichen so vor sich, daß der Diamanthalter in einer zur Schleifscheibenachse geneigten oder senkrechten Führung beweglich ist und sich in dieser Richtung unter Federdruck mit einer Leitrone bzw. Tastschneide gegen die Schablone anlegt, während er in einer zur Schleifachse parallelen Führung von Hand oder mechanisch an der Schleifscheibe entlang geführt wird. Bei dem Längshub folgt die Tastschneide und damit der Abrichtdiamant unter Einwirkung einer Druckfeder den radialen Vertiefungen und Erhebungen der Schablone und erzeugt so in der Schleifscheibe das gewünschte Profil.

Mit Abrichtvorrichtungen dieser Art ist es ohne weiteres möglich, viele Profile, nämlich alle die, die keine zu großen radialen Erhebungen aufweisen, herzustellen. Sollen jedoch Werkstücke mit verhältnismäßig steilen Steigungen geschliffen werden, so haften allen bekannten Abrichtvorrichtungen mehrere Mängel an, die ein einwandfreies Herstellen des Profils erschweren, wenn nicht gar unmöglich machen. Ein solcher Fall liegt beispielsweise vor, wenn es sich darum handelt, Ziehstempel für das Ziehen von Rohren zu schleifen. Solche Stempel haben in der Regel einen sich gegen das Kopfende zu schwach und unstetig verjüngenden Schaft, an den sich am Kopfende eine Abrundung anschließt, die jedoch nicht aus einem Kreisbogen, son-.dern aus einer irgendwie gestalteten, empirisch gefundenen Kurve besteht. Sofern es sich nicht um zu große Abmessungen handelt, werden solche Stempel über die ganze Schaftlänge, einschließlich der Abrundung und der Stirnfläche am Kopfende, nach dem Einstechverfahren geschliffen. Die einwandfreie Herstellung eines solchen Profils mit

den bekannten Abrichtvorrichtungen gestaltet sich nun schwierig bzw. unmöglich, und zwar aus mehreren Gründen: ■

Zunächst kann mit einer unter Federdruck mit einer Tastschneide sich gegen die Scha;* blone anlegenden Vorrichtung das Profil n/ürj in einer Richtung, und zwar gegen das Kopfende zu, abgezogen werden, da es der Tastschneide (Tastrollen kommen wegen der ίο Kleinheit der Krümmungsradien nicht mehr in Betracht) beim Rückhub nicht möglich ist, an der steilen Abrundung am Kopfende hinaufzulaufen. Man hat, um überhaupt arbeiten zu können, die Tastschneide nach Art der bekannten, beispielsweise bei Hobelmaschinen üblichen Stahlklappen ausgebildet, so daß die Schneide der Steilabrundung des Profils beim Rückhub ausweichen kann. Es ergibt sich damit aber zwangsläufig eine Erhöhung der Abrichtzeit. Weiterhin besteht jedoch noch folgende Schwierigkeit: Beim Umfahren der Abrundung oder überhaupt beim Abrichten jeder steilen Profilstelle entfällt auf das gleiche axiale Wegelement ein verhältnismäßig großer radialer Weg des Diamanten, d. h. in der Abrundung wird bei gleicher axialer Vorschubgeschwindigkeit die Fortschreitgeschwindigkeit des Diamanten längs des Profils erheblich gesteigert. Dies ist jedoch gerade hier unerwünscht und gefährdet die einwandfreie Herstellung des Profils. Man hat sich daher in der Weise geholfen, daß man durcü hydraulische oder mechanische Getriebe die Vorschubgeschwindigkeit in der Längsrichtung an der steilen Profilstelle verzögerte, um dem Diamanten Zeit zu lassen, die Abrundung mit genügender Genauigkeit herzustellen. Diese Einrichtungen komplizieren jedoch die Vorrichtung bedeutend. Wenn es sich nun weiter, wie beim Beispiel des Ziehstempels, darum handelt, ein in eine radiale Ebene einmündendes Profil abzurichten, so ist dies mit den bekannten Vorrichtungen überhaupt unmöglich, denn beim Übergang der Schablone in die Radiale kann diese nicht mehr die Reaktionskraft gegen den Federdruck auf den Diamanthalter übertragen, und dieser wird daher, auch bei langsamster Längsvorschubgeschwindigkeit, beim Erreichen der Radiale nach rückwärts zurückschnappen und damit das Abziehen der Radialfläche unmöglich machen. Es ist daher mit einer Vorrichtung der bekannten Ausführung nicht möglich, ein solches Profil einwandfrei abzurichten.

Die geschilderten Mängel werden nun erfindungsgemäß vollkommen vermieden durch den Einbau einer an und für sich bekannten Antriebsvorrichtung, bei der zwei Teilbewegungen einer Maschine unter Verwendung eines Umlaufrädergetriebes von einer gemeinsamen Hauptantriebsspindel angetrieben werden. Der Diamanthalter mit der Tastschneide legt sich zwar auch jetzt noch gegen eine ^ Schablone an. Der radiale Vorschub gegen 'liese Schablone wird jedoch nicht mehr vdurch Federdruck erzeugt, sondern von der ' einen freien Abtriebswelle eines Umlaufrädergetriebes abgeleitet, dessen andere Abtriebswelle den Längsvorschub der Vorrichtung betätigt. Beide Vorschübe in Längs- und Querrichtung werden also unter Zwischenschaltung des Differentialgetriebes von einer gemeinsamen Hauptantriebswelle angetrieben.

Bei derartigen Getrieben stellen sich die beiden Teilbewegungen immer entsprechend dem jeweils vorhandenen Widerstand ein, und es ist bekannt, einen wechselseitigen, zeitlich hintereinander erfolgenden Ablauf der beiden Abtriebsbewegungen durch feste Anschläge o. dgl. zu erzwingen. Erfindungsgemäß werden nun durch nachgiebige, einseitig wirkende Hemmvorrichtungen, wie beispielsweise Druckfedern, Gegengewichte oder eine mit der Bewegungsrichtung sich umkehrende, abwechselnd auf den Längs- und Quersupport einwirkende Bremse, erreicht, daß die beiden Supporte sich in gegenläufigem Sinne in der einen Bewegungsrichtung leicht, in der anderen dagegen schwer durch den Hauptantrieb verstellen lassen, so daß der Verlauf der beiden Abtriebsbewegungen gleichzeitig und in der Weise erfolgt, daß die Tastschneide dauernd an der Schablone anliegt, wie weiter unten näher -erläutert wird.

Mit nach dem Erfindungsgedanken ausgebildeten Vorrichtungen können zunächst nur Schleifscheiben mit nur steigendem oder fallendem Profil abgerichtet werden, wie ebenfalls weiter unten erläutert wird. Um jedoch auch solche Scheiben mit steigendem und fallendem Profil abrichten zu können, wird weiterhin erfindungsgemäß der den Diamanthalter und die Tastschneide tragende Kreuzsupport schwenkbar ausgeführt, so daß er um mindestens den Steigungswinkel des abfallenden bzw. ansteigenden Kurvenastes gegenüber der Schleifspindelachse schräggestellt werden kann.

Es ist mit einer erfindungsgemäß ausgeführten Vorrichtung ohne weiteres möglich, Profile mit steilen radialen Übergängen bzw. Einmündung in eine radiale Ebene in beiden Bewegungsrichtungen einwandfrei und genau abzurichten, und zwar mit nahezu konstanter Vorschubgeschwindigkeit des Diamanten längs des Werkstückprofils.

Der Erfindungsgegenstand ist in einer Ausführungsform auf den Zeichnungen dargestellt; es zeigen:

Abb. ι einen Grundriß der Vorrichtung nach der Erfindung,

Abb. 2 einen Schnitt durch das Räderumlaufgetriebe nach der Linie A-B der Abb. ι und

Abb. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach der Linie C-D der Abb. i.

Auf einem an dem Maschinentisch befestigten Gehäuse ι ist in einer Führung parallel zur Schleifscheibenachse der den Quersupport 3 tragende Längssupport 2 verschieb- und

ίο feststellbar angeordnet. Der Quersupport 3 trägt auf der der Schleifscheibe 4 zugekehrten Seite den um eine Vertikalachse schwenkbaren Diamanthalter 5, während sich am rückwärtigen Ende die an der Schablone bzw. an

is dem Musterstück 6 gleitende Tastschneide 7 befindet. Die Schablone ist durch eine auf der Zeichnung nicht dargestellte Klemmvorrichtung mit dem Gehäuse 1 fest verbunden.
Der Längssupport 2 erhält seinen Antrieb durch die Gewindespindel 8, während der Quersupport 3 von der Welle 9 aus über Schneckentrieb 1 o, Gewindespindel 11 und am Support 3 verschraubte Mutter 12 angetrieben wird'. Auf die Spindel 8 ist das innere Zentralrad 13 eines Planetenradgetriebes aufgekeilt, während die Welle 9 über das Zahnräderpaar 14, 15 mit dem Sternrad 16 und den Planetenrädern 17 des Getriebes in Verbindung steht. Das äußere Zentralrad 18 des Getriebes erhält seinen Antrieb in bekannter Weise über Spindel 19 und Umsteuergetriebe 20, 21, 22 von der Spindel 23, die in auf der Zeichnung nicht dargestellter Weise direkt durch einen Motor oder einen Riemen angetrieben wird.

Zwischen dem Längssupport 2 und dem Gehäuse 1 ist weiter eine Druckfeder 24, und zwischen, der Schnecke 10 und der Mutter 12 eine zweite Druckfeder 25 vorgesehen. Ferner befindet sich am Support 2 ein die Umsteuerstange 26 umfassender Anschlag 27, der gegen die entsprechend der Schleifscheibenbreite einstellbaren Anschläge 28 stößt und in den Hubenden über die Klauenkupplung

4-5 29 in bekannter Weise die Welle 19 und damit die ganze Vorrichtung ihrer Bewegungsrichtung nach umkehrt.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Spindel 23 treibt über das Umsteuergetriebe 22, 21, 20 das äußere Zentralrad 18 des Planetengetriebes an. Dieses steht mit den auf dem Sternrad 16 verschraubten Planetenrädern 30 im Eingriff, die ihrerseits mit dem auf der Welle 8 aufgekeilten Zentralrad 13 kämmen. Von dem Sternrad 16 wird in der oben beschriebenen Weise die Bewegung des Quersupports abgeleitet, während von dem Rad 13 die Längsbewegung des Supportes 2 ausgeht. Die Gangrichtung der Gewindespindel 8 ist so gewählt, daß einer Bewegung des Längssupportes nach dem Kopfende der Schablone zu, d. h. in der Zeichnung auf das Planetengetriebe zu, eine Bewegung des Quersupportes auf die Schablone zu entspricht.

Die von der Hauptspindel 23 über das Zentralrad 18 eingeleitete Bewegung verteilt sich auf die beiden Abtriebswellen 8 und 9. Im allgemeinen Falle drehen sich beide Wellen, und zwar mit verschiedener Geschwiiidigkeit, je nach dem Verschiebungswiderstand der'beiden Supporte 2 und 3. Im einen Grenzfalle bleibt die Welle 8 und damit der Support 2 stehen, dann geht der ganze Antrieb auf den Quersupport 3 über und verstellt diesen mit entsprechend vergrößerter Geschwindigkeit. Im anderen Grenzfalle befindet, sich der Quersupport 3 im Ruhezustand, dann pendelt der ganze Antrieb auf die Welle 8 über. Zwischen den beiden Grenzfällen ist jeder Zwischenzustand möglich.

Durch geeignete Hemmvorrichtungen wird der Bewegungswiderstand der Supporte willkürlich beeinflußt zu dem Zwecke, eine dauernde Anlage der Tastschneide an der Schablone zu gewährleisten. In dem Ausführungsbeispiel sind zu diesem Zwecke die beiden Druckfedern 24 und 25 derart angebracht, daß sich der Längssupport 2 auf das Planetengetriebe zu, entgegen dem 'Einfluß der Feder 24, nur schwer verstellen läßt, während die entsprechende Bewegung des Quersupportes auf die Schablone 6 zu unter dem Einfluß der Feder 25 leicht erfolgt. In umgekehrter Richtung dagegen wird bei einer leichten Verschiebung des Längssupportes der Quersupport einen großen Verschiebewiderstand aufweisen. Dies wirkt sich nun in der Weise aus, daß bei einer Gangrichtung der Vorrichtung auf das Planetengetriebe zu der Antrieb vom Zentralrad 18 zunächst auf den leichter zu verstellenden Quersupport 3 überpendeln und diesen so lange verstellen wird, bis die Tastschneide 7 an der Schablone 6 zur Anlage kommt. Damit wird die leichtere Querbewegung blockiert und der Antrieb geht auf die schwerere Längsverstellung über und bewegt die Schneide an der Schablone entlang auf deren Kopfende zu. Dabei wird nun gleichzeitig der Quersupport, entsprechend der Verjüngung der Schablone, derart bewegt, daß die Tastschneide dauernd fest an der Schablone anliegt. Auf diese Weise wird die ganze Schablone, einschließlich der Abrunrung am Kopfende, umfahren. Beim Einmünden in die radiale Stirnfläche wird sich dabei automatisch, da jetzt die Blockierung der Querbewegung durch die Schablone wegfällt, die schwerere Längsbewegung stillsetzen und die Tastschneide mit einer durch die Getfiebedrehzahl bestimmten Geschwindigkeit die Stirnfläche abtasten, bis zum Auftreffen

auf eine an der Klemmvorrichtung für die Schablone angebrachte, zur Schleifachse parallele Fangleiste 31. Jetzt ist wiederum die Querbewegung blockiert und der Längssupport wird sich weiterbewegen, bis die Umsteuerung in der oben beschriebenen Weise durch den Anschlag 27 und die Kuppelmuffe 29' erfolgt. Von nun ab kehren sich die Verhältnisse, wie vor beschrieben, in der Weise. um, daß jetzt der Bewegungswiderstand des Quersupportes größer als der des Längssupportes ist. Die rückkehrende Schneide läuft daher zunächst auf der Fangleiste 31 wieder zurück bis zur Anlage an die Stirnfläche der Schablone 6, um hier die" Längsbewegung zu blockieren und die Querbewegung einzuschalten. Die Schneide läuft an der Stirnfläche der Schablone hoch und umfährt in genau der gleichen Weise wie beim Hinlauf auch ao beim Rücklauf die ganze Schablone einschließlich der Abrundung und der Stirnfläche. Da die Summe der beiden Abtriebs-■ bewegungen des Planetengetriebes dauernd konstant ist, so ergibt sich der weitere entscheidende Vorteil, daß die Vorschubgeschwindigkeit tangential zur Profilkurve, d. h. die Arbeitsgeschwindigkeit des Diamanten dauernd nahezu konstant ist.

Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung lassen sich nun zunächst nur Schleifscheiben mit nur steigendem oder nur abfallendem Profil abrichten, wie leicht ersichtlich ist, denn durch den zwangsläufigen Antrieb des Quersupportes 3 über das Umlauf . 35 rädergetriebe hinweg ist jeder Hubrichtung des Längssupportes eine bestimmte Bewegungsrichtung des Quersupportes fest zugeordnet. Bei einer Gangrichtung des Längssupportes auf das Planetengetriebe zu (Abb. 1) beispielsweise kann der Quersupport sich nur von der Schleifscheibe wegbewegen. Eine Schablone mit nach dem Kopfende zu wieder ansteigendem Profil kann daher nicht von der Tastschneide umfahren werden, da diese wohl in die Vertiefung der Schablone vom Fußende her hineinfahren, jedoch nicht mehr am steigenden Ast hinauflaufen kann. Um nun auch ein Abrichten solcher Profile zu ermöglichen, ist es nötig, den gesamten Kreuzsupport um eine vertikale Achse schwenkbar anzuordnen, so daß er um mindestens den Steigungswinkel des wieder aufsteigenden Kurvenastes gegenüber der Schleifspindelachse und der Schablone, die nicht mitgeschwenkt wird, sondern ihre Lage zum Schleifrad beibehält, geschwenkt werden kann; dann verläuft nämlich das Profil der Schablone relativ zur Längsrichtung des Kreuzsupportes nur steigend, höchstens parallel. In einer Bewegungsrichtung des Längs-Supportes ergibt sich also nur eine Hubrichtung des Quersupportes, und ein Umfahren des Profils ist ohne weiteres möglich.

Das Planetenumlaufgetriebe der vorbeschriebenen Abrichtvorrichtung kann auch durch einen Motor mit gegenläufigem Ankerund Polgestell ersetzt werden, wobei der Antrieb der Längs- und Querbewegung mit je einer besonderen Welle, von dem Polgestell bzw. dem Anker ausgehend, eingeleitet wird.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zum Abrichten profilierter Schleifscheiben, bei der eine auf dem zur Schleifscheibenachse senkrecht und parallel verschiebbaren, den Diamanthalter tragenden Kreuzsupport befestigte Tastschneide an einer Schablone entlang geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Längssupport (2) wie auch der Quersupport (3) von einer gemeinsamen Hauptantriebsspindel (23) unter Verwendung eines an sich bekannten Räderumlaufgetriebes (18, 30, 17, 13) angetrieben werden und daß zur dauernden Anlage der Tastschneide (7) an der Schablone (6) auf die Supportbewegungen einseitig einwirkende, nachgiebige Hemmvorrichtungen, z. B. die Druckfedern (24 und 25), angebracht sind, so daß sich die beiden Supporte (2 und 3) in gegenläufigem Sinne in der einen Bewegungsrichtung schwer, in der anderen dagegen leicht durch den Hauptantrieb (23) verstellen lassen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke des Abrichtens von Schleifscheiben mit ansteigendem und abfallendem Profil der Kreuzsupport (2, 3) gegenüber der Schleifspindelachse um eine vertikale Achse schräggestellt werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen