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Vorrichtung zum Ausgleich der Schleifscheibenabnutzung bei Innenschleifmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, deren Aufgabe es ist, an einer Innenschleifmaschine
beim Wechseln der Werkstücke diese zu messen und gleichzeitig die Maschine um das
Maß der Schleif= scheibenabnutzung automatisch nachzustellen. Die Vorteile liegen
vor allem darin, daß dem Maschinenarbeiter eine schwierige Arbeit abgenommen wird,
die darin besteht, die Werkstücke nach der Schleifoperation zu messen und die als
Folge der Schleifscheibenabnutzung aufgetretene Veränderung durch Nachstellen vom
Vorschubmechanismus wieder auszugleichen. Diese Arbeit erforderte vom Maschinenarbeiter
neben hohem technischem Können und Gefühl einen beträchtlichen Zeitaufwand.
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Bei der Massenfertigung von kleinen Werkstücken, die zur Erreichung
größerer Genauigkeit an der Innenseite geschliffen werden müssen, ging man im wesentlichen
zwei Wege, wenn man zur direkten Messung einen Fühlhebel, der während des Schleifvorganges
auf der zu schleifenden Stelle aufliegt, wegen Form und Größe der Werkstücke nicht
unterbringen konnte. Beide Wege haben gemeinsam, daß die Schleifscheibe bis zu einem
festen Anschlag oder aber auch über eine konstante Kurve immer den gleichen und
begrenzten Vorschub hat. Der älteste Weg war, jeweils beim Wechsel der Werkstücke,
diese zu messen und Veränderungen als Folge der Schleifscheibenahnutzung durch Nachstellen
am Vorschubmechanismus auszugleichen. Dieses Verfahren erfordert hohes technisches
Können und Gefühl vom Maschinenarbeiter. Der zweite Weg bestand darin, nach jeder
Schleifoperation die Schleifscheibe mittels eines Abziehdiamanten, der von einer
konstanten Stelle eingeschwenkt wurde,
um das Maß einer maximalen
Schleifscheibenabnutzung abzuziehen. Dadurch hatte man wohl die Ausschaltung besonderer
Intelligenz des Maschinenarbeiters erreicht, jedoch um den hohen Preis eines großen
Schleifscheibenverbrauches und hoher Diamantkosten.
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Die Erfindung löst die Aufgabe wie. folgt: Das Werkstück wird geschliffen,
indem die Schleifspindel in an sich bekannter Weise mittels einer konstant ablaufenden
Kurvenscheibe gegen das Werkstück gebracht und wieder abgehoben wird. Das so geschliffene
Werkstück wird auf einem mit der Zustellspindel direkt in Verbindung .stehenden
Meßgerät gemessen, das dabei feststellt, wieviel das Werkstück infolge der Schleifscheibenabnutzung
während des Schleifprozesses enger geworden ist. Mit der Auflage des Werkstückes
auf das Meßgerät wird eine Nachstellvorrichtung geschaltet, die die Schleifscheibe
gegenüber der Vorschubkurve genau um das Maß der Schleifscheibenabnutzung nachstellt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigt Abb. I eine Ansicht des Meßgerätes von vorn, Abb. 2 einen
Längsschnitt durch Schleifschlitten und Meßgerät. .
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Von einer sich im ständigen Umlauf befindlichen Welle a ist über ein
Kegelradpaar eine Kurvenscheibe b angetrieben. Auf der Kurvenscheibe
b
stützt sich ein doppelarmiger Hebel c ab, der fest im Maschinenbett gelagert
ist und um die Achse d schwingt. Während die eine Seite des doppelarmigen Hebels
sich auf die Kurve b abstützt, liegt die andere Seite an einer Gewindemutter e an.
Über die Gewindespindel f, die im Schleifschlitten g an der Stelle g1 gelagert ist,
wird die Schleifspindel h zur Arbeitsleistung an das Werkstück i herangeführt. Durch
eine Feder k, die sich gegen das Maschinenbett abstützt, wird der Schleifschlitten
g gegen die Vorschubrichtung der Schleifscheibe gepreßt und damit das tote Spiel
ausgeschaltet und der Rücktransport der Spindel getätigt. Durch diese an sich bekannte
Vorschubweise macht die Schleifscheibe immer die gleiche, begrenzte Vorschubbewegung.
Damit müßte ein Werkstück gleich dem anderen sein, wenn nicht durch den Schleifscheibenverschleiß
die Schleifscheibe kleiner und damit auch die Bohrung bzw. Innenfläche der Werkstücke
enger würden.
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Eine Nachstellung der Schleifscheibe zum Ausgleich der Schleifscheibenabnutzung
wird nun wie folgt bewerkstelligt: Mit der ständig laufenden Welle a wird über eine
Zahnradübersetzung eine um die Gewindespindel f gelagerte Hohlwelle
1 in ständigen Umlauf gebracht. Die Hohlwelle 1 wird durch die Kupplung
t mit der Gewindespindel f verbunden. Die Einschaltung der Kupplung
geschieht mittels eines Elektromagneten s. Die Gewindespindel wird so lange gedreht,
wie der Elektromagnet eingeschaltet ist: Durch das Drehen der Gewindespindel wird
der Schleifschlitten g und mit ihm die Schleifspindel h gegenüber der Gewindemutter
e nachgestellt. Das Maß der Zustellung hängt. nun davon ab, wie lange der Magnets
unter Strom steht. Die Stromzuführung für den Magneten s wird über das Meß- und
Schaltgerät m getätigt, das mit dem Magneten s durch einen Stromkreis verbunden
ist. Das Meß- und Schaltgerät besteht aus einem Feintastgerät, an dessen Zeiger
sich eine Schiene r befindet, auf der sich ein Fallbügel q abstützt. Der Fallbügel
q ist isoliert gelagert und direkt am Stromkreis angeschlossen. Er wirkt als Schalter
dergestalt, daß er beim Ausschlagen am Meßgerät bei einer Zeigerstellung bei Punkt
p von der Schiene r abfällt und damit einen geschlossenen Stromkreis unterbricht.
Eine weitere Unterbrechung des Stromkreises ist noch bei der Auflagestelle der Werkstücke
i1 auf der Auflageplatte des Schaltgerätes m vorgesehen. Der Meßpunkt o ist hier
isoliert gelagert und direkt am Stromkreis angeschlossen. Durch Auflegen des Werkstückes
i auf die beiden Meßpunkte o, n wird der Stromkreis über das Werkstück geschlossen.
Wahlweise kann auch mittels eines besonderen Schalters nach dem Auflegen des Werkstückes
der Stromkreis geschlossen werden. Mit dem Auflegen des Werkstückes direkt oder
auch über einen gesonderten Schalter wird der Stromkreis, der über den Magneten
s und die Unterbrecherstelle q, r am Feintastgerät führt, geschlossen. Der Magnet
s tritt damit in Tätigkeit und kuppelt über die Kupplung t die Gewindespindel f
mit der ständig umlaufenden Hohlwelle 1. Damit wird die Gewindespindel gedreht,
die dabei den Schleifschlitten g und mit diesem die Schleifspindel h zustellt. Diese
Zustellung wird nun wiederum durch das auf das Gerät m aufgelegte Werkstück il begrenzt.
Es geschieht dies auf folgende Weise: Mit dem Einschalten der Kupplung
t wird gleichzeitig auch die Kupplung u getätigt. Die Kupplung u hält
einen Anschlag, v auf der Gewindespindel f fest. Mit der Drehung der Gewindespindel
f wandert so auch der Anschlag v
in der gleichen Richtung. Durch diese
Drehung gibt der Anschlag v das bis dahin gegen den festen Anschlag y gehaltene
Hebelende des doppelarmigen Hebels x frei. Der Hebel x tastet nun
durch eine an ihm angreifende Zugfeder dem Anschlag v nach. Durch das Ausschlagen
des Hebels x geht auch zwangläufig der Meßpunkt o nach unten und zieht mittels des
Werkstückes il den Meßpunkt n nach. Hier wird wiederum über einen doppelarmigen
Hebel das Feintastgerät angesprochen, dessen Zeiger sich in gleicher Weise in Bewegung
setzt. Erreicht nun der Zeiger -des Feintastgerätes den Punkt p der Skala, das ist
der Punkt, bei dem der Fallbügel q von der Schiene r abfällt, so wird hier der Stromkreis
unterbrochen und-damit der Magnets wieder abgeschaltet. Der Magnet gibt nun die
Kupplungen t, u wieder frei. Während durch die Freigabe der Kupplung t die
Hohlwelle sich nun wieder leer dreht und die Gewindespindel vermöge ihrer eigenen
Reibung stehenbleibt, wird durch die Freigabe der Kupplung u der Anschlag v infolge
der Zugkraft der Feder z in seine Ausgangslage zurückschnellen. Mit dem Zurückgehen
nimmt er auch wieder den Hebel x in seine Ausgangsstellung zurück und
klemmt
dessen Ende zwischen die Anschläge y, v. Der Meßpunkt o wird somit wieder fester
Meßpunkt. Auch der Zeiger des Feintastgerätes geht um das Maß der getätigten Nachstellung
zurück, Normalerweise erstreckt sich die Nachstellung nicht über den ganzen Skalenbereich
des Feintastgerätes, so daß auch beim Zurückgehen des Feintasterzeigers dieser nicht
so weit zurückgeht, um eventuell den Stromkreis dort wieder zu schließen.
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Beim Abnehmen des Werkstückes i1 wird der Meßpunkt n gesenkt, beispielsweise
indem das rückwärtige freie Ende des den Meßpunkt n tragenden Doppelhebels angehoben
wird. Dabei wandert der Skalenzeiger nach links. Beim Loslassen des rückwärtigen
Hebels hebt sich der Meßpunkt n, und der Skalenzeiger wandert nach rechts über den
Punkt p hinaus, wobei der Fallbügel q auf die Schiene r1 fällt.
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Beim Auflegen eines neuen Werkstückes wird der Meßpunkt n durch Anheben
des rückwärtigen freien Armes des Doppelhebels gesenkt, der Skalenzeiger wandert
in seine linke Endlage, so daß er über die Schiene r1 den Fallbügel q auf die Schiene
r schleust. Wenn man jetzt den rückwärtigen Hebel freigibt, dann wandert der Skalenzeiger
so weit nach rechts, als dem Istmaß des aufgelegten Werkstückes entspricht. Ist
das Werkstück enger als dem Sollmaß entspricht, was in der Regel der Fall sein wird,
dann befindet sich der Skalenzeiger links von p.
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Da nunmehr alle Kontakte geschlossen sind, führt die Maschine die
dem Unterschied von Istmaß zum Sollmaß des Werkstückes entsprechende Nachstellung
der Schleifscheibe durch.
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Werden die Meßpunkte o, n nicht gleichzeitig als Kontaktpunkte verwendet,
so muß sinngemäß ein Schalter zwischengeschaltet und besonders getätigt werden.
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Es ist mit der Erfindung nun die Möglichkeit gegeben, durch das Auflegen
des geschliffenen Werkstückes i1 auf das Meß- und Schaltgerät m die Schleifspindel
genau um das Maß nachzustellen, um das die Schleifscheibe beim Schleifen des aufgelegten
Werkstückes abgenommen hat. Selbstverständlich ist dabei die Voraussetzung, daß
die Übersetzungen zum Meßgerät auf der einen Seite und auf der anderen Seite die
Steigung der Gewindespindel so aufeinander abgestimmt sind, daß die Maßabweichung,
die das Feintastgerät anzeigt, auch tatsächlich durch die Gewindespindel nachgestellt
wird.