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Hartmetall-Rundtischschleifmaschine Die neuesten Erkenntnisse aus
wissenschaftlichen und betriebsmäßigen Beobachtungen über das Schleifen von Hartmetallwerkzeugen
für Dreh-und Hobelstähle haben an die Konstruktion von zweckentsprechenden Schleifmaschinen
die Forderung zur Folge, durch Hintereinanderschaltung von immer feineren Schleifscheiben
die Güte der Schneidkanten und -flächen zu verbessern. Dies kann z. B. durch die
Begriffe Vorschleifen, Fertigschleifen, Feinschleifen, Läppen erfolgen. Hierfür
wurden Schleifmaschinen mit zwei, vier und noch mehr Schleifscheiben geschaffen,
wobei jeder Schleifscheibe ein Support zum Einspannen des zu bearbeitenden Werkzeuges
zugeordnet ist. Das hierbei notwendige Umspannen des Werkzeuges von Schleifscheibe
zu Schleifscheibe ergab Ungenauigkeiten in der behandelten Fläche und in den Flächen
zueinander sowie Zeitverluste, so daß in letzter Zeit Scheifmaschinen geschaffen
wurden, die ein Hintereinanderschleifen des Werkzeuges ohne Umspannen und ohne Auswechseln
der Scheiben gestatten. Hierzu werden die notwendigen Schleifscheiben in einem drehbaren
Schleifspindelstock angeordnet, der rangfolgemäßig an dem in einem einstellbaren
Support eingespannten Werkzeug vorbeibewegt wird. Die drehbaren Schleifscheibensupporte
erforderten umständliche Einrichtungen zum Entlasten bei der Drehbewegung, zum Fixieren
betreffs genauer Einstellung zum Werkzeugsupport und zur Blockierung des Werkzeugsupportes
selbst, wie z. B. in der schweizerischen Patentschrift 217 832. Die Fixierung
des Schleifsupportes in räumlich getrennter Ausführung von der Schwenkachse des
Werkzeugsupportes
erhöht die Gefahr der Ungenauigkeit. Noch schwieriger
wird es bezüglich genauen übereinstimmens bei gleichzeitiger Betätigung der eben
erwähnten drei Einrichtungen. Außerdem ist das Drehen des schweren Schleifscheibenträgers,
abgesehen von der bedingten Grifffreiheit oberhalb des Werkzeugsupportes, mit besonderen
Aufwendungen bei der Kühlmittelzufuhr, z. B. jedesmaliges Ausschwenken derselben
an der Schleifscheibe beim Weiterdrehen, und bei der Stromzuführung (Schleifleitung
durch Kühlwassereinfluß schwer abzudichten) verbunden.
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Der drehbare Schleifsupport hat ferner den Nachteil, daß er eine Hand-in-Hand-Arbeit
von Schleifoperationen nicht gestattet. Das heißt zum Schleifen einer Fläche in
vier aufeinanderfolgenden Operationen muß der Support jeweilig neu eingestellt und
die Schleifscheiben gedreht werden. Der die Maschine Bedienende muß bei jeder Operation
eine andere Einstellung des Supportes vornehmen. Dies erfordert Gedanken- und Zeitaufwand.
Außerdem kann nur ein Werkzeug, trotz vorhandener vier Scheiben, bearbeitet werden.
Nur die eingeschaltete Schleifscheibe kann benutzt werden, die übrigen stehen unausgenutzt.
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Die bisherigen Wergzeugsupporte in Flachführung ermöglichen nur eine
an der Schleifscheibe hin und her gehende Bewegung. Die theoretisch und praktisch
richtige Schwenkbewegung der Werkzeugschneidkante soll stets senkrecht zur 'Schleifrichtung
erfolgen (mit Neigungswinkel = o, wobei dieser Winkel die radiale Lage der Schneidkante
zur Schleifscheibenmitte darstellt). Hierdurch entsteht eine @geringste Schartigkeit.
Daher werden die Werkzeugsupporte in Rundführung schwenkbar gelagert. Soweit hierbei
die Schwenkachse des Werkzeugsupportes außenmittig zur Schleifscheiben: achse sitzt,
ist der Neigungswinkel nicht = o und damit die Schartigkeitsbildung erhöht. Es ist
auch eine Ausführung bekannt, deren Schwenkachse unterhalb der Schleifachse sitzt
(schweizerisches Patent 25q. 157) und die Bedingung zur Schartenlosigkeit
somit erfüllt. Ihr Nachteil liegt noch darin, daß die senkrecht zur Schwenkachse
erforderliche Drehachse des Werkzeugsupportes nicht mit der Ebene der Schleifscheibenfläche
zusammenfällt und somit nicht Werkzeugradien in derselben Einspannung ohne besondere
Radiuseinstelleinrichtungen schartenfrei auf beiden Seiten derselben Schleifscheibe
geschliffen werden können. Außerdem sind derartige Schwenksupporte kopflastig und
nicht ausbalanciert, so daß eine Feinfühligkeit des Schleifens beim Schwenken nicht
gegeben ist.
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Ein weiterer Nachteil besteht bei den bisher bekannten Schleifmaschinen
darin, daß ein Ausrichten der Stahlfläche nach der Schleifscheibe erfolgt, so daß
Zerstörung der hochwertigen Diamantscheibe die Folge ist. Hinzu kommt der Wunsch,
auch die Schleifstellung für einen Stahl nach einem Modell (besonders beim Ausprobieren)
vornehmen zu können. Hierzu muß eine Kopiermöglichkeit bestehen, die unabhängig
von einem Einstellen nach Anschlag an die Schleifscheibe aus eben genanntem Grunde
ist. Dieser Wunsch tritt ein, wenn z. B. in Sonderfällen die Winkel eines Werkzeuges
nicht nach Größenangabe geschliffen werden sollen, z. B. auf -Grund eines einfach
hergestellten Holzmodells oder einer Blechschablone, ohne die Winkelgröße des Modells
zu kennen und sich damit unabhängig von der Geschicklichkeit und Sachkenntnis des
Schleifers zu machen. Die Anwendungsbeispiele lassen sich für das Kopieren entsprechend
erweitern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Nachteile zu
beseitigen. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß vier oder mehr Werkzeugsupporte
auf einem drehbaren Rundtisch angeordnet sind, der an -der gleichen Zahl von in
einem feststehenden Spindelstock vereinigten und entsprechend angeordneten Schleifscheiben
vorbeigedreht wird. Hierbei ermöglicht eine in der Schleifscheibenebene angeordnete
Kopierplatte ein Einstellen der Stahlfläche nach Anschlag. Ferner ist der Werkzeugsupport
so ausgebildet, daß er durch die -senkrecht unter der Schleifachse angeordnete Schwenkachse
ein stets senkrechtes Schleifen der Werkzeugkante zur Schleifrichtung und zugleich
durch eine senkrecht zur Schwenkachse angeordnete und mit der Schleifscheibenebene
zusammenfallende Drehachse sowohl eine Spitzenwinkeleinstellung wie ein Radiusschleifen
bis zum Radius = o herunter ohne besondere Einrichtungen auf beiden Seiten der Schleifscheibe
gestattet. Zwecks Genauigkeitserhöhung, Einfachheit der Ausbildung und Bedienung
der Maschine sind die Schwenkachse des Werkzeugsupportes, ihre Zentrierachse zur
Schleifscheibe und Zustellachse in einem Achsenkörper vereinigt. Außerdem ist der
Werkzeugsupport ausbalanciert.
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An Stelle des kreisenden Rundtisches kann derselbe auch in starr mit
dem Ständer verbundener Konstruktion bestehen und nur ein oder mehrere Supporte
auf einer in den Rundtisch eingebauten Rundführung an den Schleifscheiben im Kreis
vorbeigedreht werden. Dieser Fall würde eintreten, wenn man z. B. nur durch Einmannbedienung
arbeiten und sich die Anbringung von mehreren Supporten ersparen und kein Schleifen
in einem gewissen Arbeitstakt durchführen will.
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Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Fig. i bis 6 beschrieben: Die Maschine ist als Rundtischschleifmaschine
zu bezeichnen. Auf einem kastenförmigen Untergestell i ist eine Rundsäule :2 aufgesetzt,
das vier kreuzförmig angeordnete Schleifscheibenlagerungen 3 enthält. Der Antrieb-
der Schleifscheiben erfolgt in der Zeichnung von einem im Untergestell aufgehangenen
Hauptantriebsmotor q. über Leitrollen 5 und Stufenscheiben 6 mittels eines endlos
verschlungenen Seidenbandriemens 7 oder durch Einzelmotorantrieb jeder Schleifscheibe,
um erstens alle vier Scheiben durch einen Hauptschalter zum Laufen zu bringen oder
zweitens nach Ausschalten des Hauptschalters jede Scheibe einzeln für Vor- und Rückwärtslauf
einschalten zu können. Zwei Drehzahlen der Schleifscheiben und zwei Drehrichturigen
ergeben
durch polumschaltbaren Motor einen großen Anwendungsbereich und Ausweichmöglichkeiten
zwischen der Wahl von Diamant-oder Siliciumkarbidscheiben.
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Auf einem in der Rundsäule eingelassenen Kugellagerring 8 sitzt mit
genügend langer Zentrierfläche q und Abdichtring io der Rundtisch i i mit
den vier Stahlsupporten 12. Der Rundtisch ist zugleich als Kühlmittelauffangschale
ausgebildet und dient durch eine starke Verrippung zum starren und schwingungsfreien
Abstützen der Stahlsupporte. Jeder der vier Supporte sitzt hülsenartig auf einer
Hohlwelle 13, die einerseits um den Zentrierbolzen 1q. im Rundtisch gelagert ist
und sich andererseits über die Schiebehülse 15 auf zwei zugleich als Rundführung
ausgebildete Anschlagwellen 16 des Rundtisches abstützt. Hierdurch ist eine starre,
rahmenartige und kippfreie Aufhängung gewährleistet. Der durch die Hohlwelle geführte
Zentrierbolzen dient zur genauen senkrechten Festlegung der Supportschwenkachse
(Hohlwelle i'3) unterhalb der Schleifscheibenmitte. Die Schiebehülse mit dem Support
wird bei Außertätigkeitsetzen des Schleifens gegen den Anschlag 17 der Abstützungswellen
16 nach vorn gezogen, während sie beim Ingangsetzen der Schleifoperation gegen einen
festen Anschlagring 181 stößt, der auf dem Zentrierbolzen angebracht ist. Die Schiebehülse
ist geteilt ausgeführt und zusammengeflanscht. Damit der den Support tragende Teil
der Schiebehülse beim Schleifen hin und her geschwenkt werden kann, ist sein Flansch
in dem des fest geführten Teiles drehbar gelagert und durch verschiebbare Anschläge
22 in der Hubbegrenzung einstellbar. Eine Mikrometerschraube ig am vorderen Ende
der Zentrierwelle verschiebt diese um die gewünschte Anstellung zur Schleifscheibe
hin, indem die Entfernung eines auf ihr sitzenden Bundes 2o. gegen einen in der
Hohlwelle angebrachten Anschlagring entsprechend eingestellt wird.
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Der Support trägt einen Stahlhalter, der dreidimensional in schwalbenschwanzförmigen
Führungen nach Skalen feststellbar jede benötigte Winkelstellung im Raum einnehmen
kann. Der Schwenkbereich genügt für alle DIN-Formen von Dreh- und Hobelstählen.
In Fig. 5 und 6 ist dargestellt, daß auch schwierige Hakenstähle sowie Spanbrechnuten
geschliffen werden können. Ferner ist der Support 12 so auf seiner Grundplatte einstellbar
aufgebracht, daß die senkrechte Drehachse 24 in die Schleifscheibenfläche zu liegen
kommt und somit durch Schwenkbewegung kleinste Radien bis herunter zu o mm geschliffen
werden können. Da zugleich die Schwenkachse 13 direkt unterhalb der Schleifscheibenachse
sich befindet, ist beim Schwenken des Supportes 12 der Vorteil des schartenlosen
Schleifens mit vereinigt. Zentrierwelle 1q., Hohlwelle 13 (Schwenkachse),
Nachstellachse ig bilden einen Achsenkörper, der die eingangs gewünschten Vorteile
ermöglicht. Um feinfühlig zu schleifen., ist der gesamte Schwenksupport durch ein
Gegengewicht 2i ausbalanciert. Eine auf dem Gehäusedeckel der Maschine angebrachte
runde Neonröhre gestattet eine ständige Beobachtung des Schleifvorganges.
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Zur Ausgangsstellung des Schleifens wird der Support vor die Kopierplatte
23 gebracht und fixiert. Die Kopierplatte sitzt um d.5° versetzt neben der Hauptsteuerstelle
I und in derselben Ebene wie die Schleifscheibe I (Fig. q.). Der Hartmetallmeißel
wird in den Support gespannt und der jeweilige Winkel in dreidimensionaler Möglichkeit
eingestellt. Nach Festklemmen der einzelnen Einstellskalen werden die Anschläge
22 für die Begrenzung des Schleifhubes nach einer Markierung auf der Kopierplatte
festgelegt.
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Zum Vorschliff wird die Winkelstellung des Supportes um 2° mehr eingestellt,
z. B. statt Freiwinkel a = d° wird 6° genommen, damit beim nachfolgenden Fertigschliff
ein Freischneiden gewährleistet ist. Nach der Winkeleinstellung erfolgt ein Anschlagen
der zu schleifenden Fläche an die Kopierplatte. Dies hat den großen Vorteil, daß
das sonst übliche Einstellen an die Fläche der Schleifscheibe und damit irgendeine
Beschädigung derselben vermieden wird. Nun wird der Support mit dem Stahl bis etwa
o,5 mm durch die Mikrometerschraube von der Kopierplatte entfernt und der Support
in Schleifstellung I gebracht. Nach Einschalten des Motors und damit der Kühlflüssigkeit
erfolgt durch die Mikrometerschraube ein allmähliches Zustellen auf die Schleifscheibe
unter gleichzeitiger Schwenkbewegung. Der Stahl muß beiderseitig über die Fläche
der Schleifscheibe hinausschwenken. Hierdurch behält die Schleifscheibe ihre Eben-
und Rundheit bei. Merkt man, daß die Scheibe nicht mehr genügend abnimmt, wird nachgestellt,
bis die gewünschte Fläche erreicht ist.
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Nach Zurückziehen des Supportes erfolgt eine Entriegelung durch .die
Zentrierwelle, und der Support kann zur nächsten Schleifoperation an die Schleifstelle
II weitergedreht werden.
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An der Stelle II erfolgt der Fertigschliff. Hierzu wird zunächst durch
Einstoßen der Zentrierwelle der Support verriegelt. Der Support wird nun auf den
richtigen Freiwinkel eingestellt, gemäß obigem Beispiel auf q:°. Nach Einstoßen
des Supportes und unter entsprechender Zustellung, wie oben erwähnt, findet das
Fertigschleifen statt.
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An der Schleifstelle III erfolgt das Feinstschleifen unter geringster
Zustellung.
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An Schleifstelle IV können je nach Wunsch und ,dem vorliegenden Fall
verschiedene Schleifoperationen durchgeführt werden, z. B.: a) Läppen der kleinen
Fase; hierzu wird der Support auf einen Winkel, der um i° kleiner als der Freiwinkel
ist, eingestellt und mit wenig Anstellung die kleine Fase von o,2 bis o,7 mm feinstgeschliffen,
oder b) Schleifen einer Nebenschneide oder c) Einschleifen der Spanbrechnut; hierzu
wird die Winkelstellung des Supportes beibehalten und ein besonderer Stahlhalter
eingeschoben, so daß der Stahl schnell in die richtige Stellung zur Schleifscheibe
gebracht wird; Schleifen und Zustellen wie
oben, oder d) Schaftfertigschliff;
dieses Schleifen muß mit einer Silicium-Karbid-Scheibe vorgenommen werden. Das Ausrichten
und Einstellen des Schaftes in ähnlicher Weise wie. oben beim Drehstahl würde zugleich
den Vorteil haben, genauer als auf einer gesonderten Maschine durchgeführt zu werden
und wäre dann als erste Operation indem oben beschriebenen Kreislauf zu behandeln;
dies geht auch deswegen einfach durchzuführen, weil die Kopierplatte zwischen der
Schleifstelle IV und I liegt, oder e) mittels einer schnell aufsetzbaren Einstellehre
die Radien von Stählen (Verbindungslinien zweier Freiflächen) zu schleifen.
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Die Bedienung der Maschine richtet sich ganz nach der Menge und Art
der Stähle. Bei großer Zahl derselben Art von Stählen wird die Besetzung jeder Schleifstelle
wirtschaftlich sein; bei häufigerem Wechsel und geringerer Stückzahl empfiehlt es
sich, den Bedienenden von Operation zu Operation mitgehen zu lassen. Jede Schleifscheibe
kann selbständig ein- und ausgeschaltet werden. Es kann aber auch zentral von der
Kommandostelle I aus die gesamte Maschine gesteuert werden.
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Kopierschleifen. Das zu kopierende Modell des Drehstahles wird in
den Support eingespannt und mit der herzustellenden Fläche an die Kopierplatte angeschlagen
unter vorheriger Lösung der dreidimensionalen einstellbaren Festspannschrauben.
Nach Festklemmen der Spannschrauben wird der gesamte Support zurückgezogen und vor
die Schleifscheibe I gedreht. Hierauf wird die Schleifscheibe mit der Kühlung eingeschaltet,
der Stahl mittels der Mikrometerschraube allmählich zugestellt und unter Schwenkbewegung
an der Schleifscheibe vorbeigeführt. Die weiteren Schleif-und Läppoperationen erfolgen
durch Weiterdrehen des Supportes vor die weiteren Schleifscheiben und unter Zustellung
der Mikrometerschraube um den jeweilig gewünschten Betrag wie oben beim Schleifen
nach Winkelangabe.
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Grundsätzlich soll naß geschliffen werden. Von einer Tauchflügelpumpe
mit 4o 1/min Förderleistung wird :das in einem ausfahrbaren und zugleich als Absatzbecken
ausgebildeten Behälter untergebrachte. Kühlmittel den einzelnen Schleifscheiben
mittels flexiblen Schläuchen und einstellbaren Ausflußdüsen zugestellt. In die Kühlmittelleitung
eingebaute Magnetventile führen beim getrennten Einschalten einer Scheibe nur den
zugehörigen Flüssigkeitsstrom zu. Die Lage der Schleifscheiben vermeidet das sonst
lästige Umherspritzen der Kühlflüssigkeit nach der Bedienungsseite zu. In dem Rundtischbecken
wird das ablaufende Kühlmittel durch Filter vorgereinigt, zugleich erfolgt ein günstiger
Auffang: