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Selineid-oder Selileiinlasehine mit Selleidselheibe.
Die Erfindung betrifft die Befestigung von Scheiben, insbesondere dünnen Schmirgelscheiben, auf ihren Spindeln in Maschinen, die für gewisse Zwecke mit sehr dünnen Schmirgelscheiben arbeiten, insbesondere zum Zerschneiden von Metall, Glas und anderen Stoffen in genau bestimmter Länge. Diese
Scheiben werden für gewöhnlich auf Spindeln befestigt, die sich mit ziemlich grosser Geschwindigkeit bisweilen sogar mit sehr grossen Geschwindigkeiten drehen. Es sind schon Sehmirgelscheiben in einer
Stärke von 1'172 mm verwendet worden. Nun ist es wesentlich, dass, wenn eine Scheibe von ihrer Spindel heruntergenommen und dann wieder aufgesetzt wird, sie in genau derselben Stellung wie zuvor auf der
Spindel wieder befestigt wird.
Auch ist es wesentlich, dass die Scheibe sich während des Betriebes nicht in ihrer Einspannvorrichtung verdreht bzw. ihre Lage in der Einspannvorrichtung nicht verändert.
Gewöhnlich haben solche Scheiben in ihrer Mitte ein Loch, welches im Durchmesser um Bruchteile eines Millimeters grösser ist als der Durchmesser der Spindel. Die übliche Art der Befestigung oder Ein- spannung einer solchen Scheibe geht dahin, die Scheibe auf die Spindel aufzuziehen, die Spindel durch das Loch der Scheibe hindurchragen zu lassen und dann die Scheibe zwischen zwei Flanschen einzu- klemmen, von denen der eine auf der Spindel festsitzt. Infolge der Tatsache, dass der Durchmesser des
Loches in Mitte der Scheibe grösser ist als der Durchmesser der Spindel, wird die Scheibe auf der Spindel nicht genau zentrisch sitzen und hierunter der ausgeführte Schnitt so lange zu leiden haben, bis die Scheibe durch genügend langes Schneiden zentrisch geworden ist.
Beim Gebrauche wird die Scheibe von Zeit zu Zeit ausgespannt und wieder eingespannt, so dass die Scheibe-sofern sie nicht in genau derselben
Winkellage wie zuvor wieder eingespannt wird-jedesmal nachträglich noch zentriert werden muss, um eine gute Schnittleistung zu erzielen.
Auch beim Arbeiten mit einem Anschlag, der die vom Werkstück abzuschneidenden Längen genau bestimmen soll, kann es vorkommen, dass der Arbeiter die Scheibe beim Aus-und Einspannen umkehrt, mit dem Erfolg, dass die Aussenseite nach innen zu liegen kommt, trotzdem die Scheibe vielleicht in genau derselben Winkellage wie zuvor eingespannt worden ist. Praktisch sind alle diese dünnen Scheiben etwas hohl gebogen, so dass, wenn eine solche Scheibe umgekehrt eingespannt und der oben schon einmal erwähnte Anschlag nicht entsprechend nachgestellt wird, die vom Werkstück abgeschnittenen Längen einen Fehler gleich dem doppelten Betrag der Wölbungshöhe der Scheibe aufweisen werden.
Die durch die Drehung der Scheibe bedingte Fliehkraft ist wohl bestrebt, die Wölbung der Scheibe zu verringern, doch bleibt immerhin auch während der Drehung der Scheibe noch eine gewisse Wölbung derselben.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, für dünne Scheiben eine Einspannung zu schaffen, vermittels welcher die Scheiben auf ihre Spindel immer nur in einer Lage aufgesetzt werden können, gleichgültig, wie oft die Scheibe von der Spindel heruntergenommen und wieder aufgespannt werden sollte.
Die Scheibe soll bei jedesmaligem Wiedereinspannen genau dieselbe Lage wie zuvor erhalten, so dass ein nachträgliches Zentrieren oder irgend ein Abrichten der Scheibe nicht notwendig ist, es auch nicht nicht mehr notwendig, irgendeinen für das Zerschneiden der Werkstücke vorgesehenen Begrenzungsanschlag nachzustellen, so dass mit der Arbeit sofort begonnen, d. h. die Arbeit sofort und genau so wirksam und sauber ausgeführt werden kann, als wenn die Scheibe zuvor überhaupt nicht abgenommenworden wäre.
Gemäss der Erfindung wird an dem an der Spindel angeordneten Tragflansch für die Schneidscheibe eine Mehrzahl von Zapfen vorgesehen, die auf verschiedenen Halb-und Durchmessern und in
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verschiedenen Entfernungen von der Achse der Spindel oder in ein und derselben Entfernung von dieser Achse, aber um verschiedene Winkel gegeneinander versetzt angeordnet sind und mit entsprechenden Öffnungen in der Schneidscheibe zusammenwirken, so dass die Schneidscheibe bloss in einer einzigen Winkelstellung in bezug auf die Spindel befestigt werden kann und ein Befestigen in verkehrter Lage verhindert wird. Eine erfindungsgemäss ausgebildete Schneidscheibe weist eine Mehrzahl von gesonderten Öffnungen in Übereinstimmung mit den Zapfen oder an deren Stelle eine einzige Öffnung auf, die mit entsprechend geformten unsymmetrischen Zapfen zusammenwirken kann.
Die Zeichnungen stellen dar : Fig. 1 eine gemäss der Erfindung verbesserte Einspannung einer dünnen Sehmirgelscheibe von der Seite gesehen und teils im Schnitt, Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 von links, u. zw. in der Ebene der in Fig. l angegebenen Linie 2 -2 gesehen. Den äusseren Klemmflansch und die Schmirgelscheibe selbst muss man sich in diesem Falle abgenommen denken. Die den richtigen
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teils im Schnitt, geführt ungefähr nach Linie 5-5 der Fig. 4. Fig. 6 zeigt ein aus der Mitte heran'' gebrochenes Stück der Scheibe gemäss Fig. 4 und 5, Fig. 7 ein noch anderes Ausführungsbeispiel und Fig. 8 in einer Darstellung ähnlich der Fig. 7 noch ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Zunächst sei auf die Fig. 1, 2 und 3 Bezug genommen. Eine Spindel 10 ist in Lagern, von denen das eine bei 11 angedeutet ist, drehbar gelagert. Angetrieben wird die Spindel mit irgendwelchen hier nicht besonders dargestellten Mitteln von irgendeiner Antriebsvorrichtung aus. Auf der Spindel sitzt ein Flansch 12, der mit einer Nabe oder einem Ring 13 versehen und mit dieser Nabe oder mit diesem Ring auf der Spindel in irgendeiner Weise, z. B. vermittels eines Keiles M, befestigt ist. Die Spindel ragt über die Fläche des Flansches hinaus und ist, wie bei 15 angedeutet, mit einem Gewinde zum Aufziehen einer Klemmutter 16 versehen. Zwischen dieser Mutter und dem Flansch 12 befindet sich ein abnehmbarer Klemmflansch 11.
Es ist wohl offenbar, dass beim Festziehen der Mutter 16 eine zwischen die Flansche 12 und 17 gesetzte Scheibe 18 fest eingeklemmt wird.
Schlechthin möglich wäre ein Einspannen der Scheibe in solch einer Weise, dass man sie lediglich zwischen zwei Flanschen (ähnlich den Flanschen 12 und 17) einklemmt, jedoch ist es offenbar, dass bei einer solehen Einspannung die Scheibe 18 lediglich durch die zwischen der Scheibe und den Flanschen 1 : ! und 17 erzeugte Reibung mitgenommen wird. Wenn also die Mutter 16 nicht genügend fest angezogen worden ist, kann es vorkommen, dass die Scheibe 18 bei ihrer Belastung sich etwas verdreht. Also selbst wenn die Scheibe einwandfrei zentrisch auf die Spindel aufgesetzt worden ist, besteht die Möglichkeit, dass durch diese soeben erwähnte Verdrehung die Scheibe aus ihrer Mitte wieder herausgerückt wird und dann so lange unbefriedigend schneidet, bis sie wieder genau zentrisch geworden ist.
Danach kann es bei zu starker Belastung wiederum vorkommen, dass die Scheibe aus ihrer Mitte herausgerückt wird, sich dann wieder zentrisch laufen muss usw. Um derartiges zu vermeiden, versucht der Arbeiter, die Mutter 16 nach Möglichkeit fest anzuziehen, mit dem Erfolg, dass die Scheibe 18 eine übermässige Be- anspruchung erfährt und entweder bricht oder deformiert wird. Auch ergeben sich durch übermässig festes Anziehen innere Spannungen, die sehr leicht zu einem vorzeitigen Bruch der Scheibe führen können.
Hiezu kommt, dass, wenn eine Scheibe bricht, gewöhnlich ein erhöhter, durch die übermässige Belastung bedingter Widerstand der Scheibe gegenübersteht und demzufolge der freie K1emmflansch das Bestreben zeigt, sich zu verdrehen, u. zw. in einem Sinne entsprechend einer zunehmenden Anziehung der Klemmmutter. Es kommt daher oftmals vor, dass nach erfolgtem Scheibenbruch das Losschrauben der Klemmmutter erhebliche Schwierigkeiten verursacht und hiemit sich zugleich die Gefahr einer Deformation der Spindel ergibt.
Schon ein ganz geringes "Schlagen" der Spindel hat eine bedenkliche und gefährliche
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ausgespannt worden ist, ist es praktisch unmöglich, sie in genau dieselbe Lage wieder zurückzubringen. also muss das Nachzentrieren durch Abschleifen der hochgelegenen Stellen erfolgen, bevor die Scheibe für eine saubere, zufriedenstellende Arbeit wieder brauchbar ist. Auch besteht in diesem Falle die Möglichkeit, dass beim Wiederaufsetzen der Scheibe diese mit irgendeiner ihrer beiden Seiten dem festen Klemmflanseh zugekehrt wird, d. h. es kann vorkommen, dass, wie schon eingangs erwähnt, die Scheibe beim Wiederaufsetzen umgekehrt eingespannt wird. Alle diese Mängel werden durch die Erfindung durch höchst einfache Mittel beseitigt.
Wie den Fig. 1, 2 und 3 zu entnehmen ist, sind auf dem Flansch mehrere Zapfen 19 befestigt worden-im vorliegenden Falle in Form von Stiften 19, 19 a und 19 b. Diese Zapfen 19 stehen über die Seitenfläche des Flansches 12 hinaus. Zur Sicherstellung der gewünschten Wirkung könnten diese Zapfen auf die verschiedensten Weisen angeordnet werden, aber auf jeden Fall immer untereinander unsymmetrisch. In der Ausführungsform Fig. 1-3 sind die Zapfen 19, 19 < r, 19 b gegenüber der Achsmitte der Welle oder Spindel in verschieden grossen Abständen angeordnet.
Die Winkelabstände zwischen den einzelnen Zapfen können im wesentlichen einander gleich oder verschieden
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Winkelabstände zwischen jedem Paar Zapfen im wesentlichen einander gleich. Dieser Anordnung wird der Vorzug gegeben, da die Zapfen eine gleichmässigere Auswuchtung liefern und bei grosser Drehgeschwindigkeit nicht so leicht als sonst ein Vibrieren der Spindel verursachen können. Die Scheibe 18 enthält in ähnlicher Weise angeordnete Locher. M, 22 a, 21 b, in die die Zapfen 19, 19 a, 19 b hineinpassen.
Es ist indes wohl offenbar, dass, wenn lediglich zwei der Löcher gegenüber der Achse 20 in verschiedenen Abständen und nicht auf ein und demselben Halb-oder Durchmesser vorgesehen werden und wenn des weiteren die Scheibe 18 mit entsprechend den Zapfen angeordneten Löchern versehen wird, die Scheibe mit ihren Löchern immer nur in einer Lage auf die Zapfen aufgesetzt werden kann und in dieser einen
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wird jeder Zapfen immer wieder in das ihm entsprechende Loch der Scheibe hineinkommen. Diese Wirkung kann sichergestellt werden, indem man irgendeinen der Zapfen 19, 19 a oder 19 b weglässt oder indem man, wie z.
B. in Fig. 8, den Zapfen 19 c gegenüber der Mitte der Spindel 10 in einem andern Abstande als den Zapfen 19 anordnet, sowie auch auf einer andern Halb- oder Durchmesserlinie 38 als der des Zapfens 19. Bei derartigen Anordnungen gibt es also immer nur eine Lage, in welcher die Scheibe auf den Flansch gesetzt werden kann, gleichgültig, wie oft die betreffende Scheibe abgenommen und wieder aufgesetzt wird. Beim Wiederaufsetzen kommt jedenfalls die Scheibe immer wieder in dieselbe
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wie die ihnen entsprechenden Zapfen besitzen.
Wie schon erwähnt, sind eigentlich nur zwei unsymmetrisch gegenüber der Mitte in verschieden grossen Abständen und auf verschiedenen Halb-oder Durchmessern angeordnete Zapfen 19, 19 a erforderlich, um die gewünschte Wirkung sicherzustellen, jedoch wird der Anordnung dreier Zapfen im wesentlichen so, wie sie hier dargestellt ist, der Vorzug gegeben, da durch eine solche Anordnung eine bei grossen Drehgeschwindigkeiten eine Vibration verursachende Unausgegliehenheit der Spindel vermieden wird.
Eine andere Anordnung, mit welcher dieselben Ergebnisse wie mit jenen Zapfen erzielt werden können, ist in Fig. 7 dargestellt. Hier sind die Zapfen 2J, 2. < ! und 23 b im wesentlichen in gleich grossen Abständen gegenüber der Aehsmitte der Spindel 10 angeordnet. Die Winkelabstände, gemessen zwischen den einzelnen Zapfen, sind jedoch verschieden gross eingerichtet, d. h. der Winkelabstand a ist ein anderer als der Winkelabstand b und auch ein anderer als der Winkelabstand c. Bei dieser Anordnung ist es notwendig, wenigstens drei Zapfen vorzusehen, um ein Aufsetzen der Scheibe in nur einer Stellung zu gestatten und ein Aufsetzen in irgendwelchen andern Stellungen unmöglich zu machen. Wie aber ersichtlich, wird diese Wirkung in beiden Fällen nur durch eine unsymmetrische Anordnung der Zapfen erzielt.
In Fig. 4, 5und 6ist eine nochandere Ausführung dargestellt, die ebenfalls eine Gewähr dafür gibt, dass die Scheibe immer nur in einer Stellung, nicht aber in irgendwelchen andern Stellungen aufgesetzt und eingespannt werden kann. In diesem Falle sind die Zapfen nicht in Form runder Stifte geschaffen, sondern in einer länglichen, von der Spindel auswärts sich erstreckenden Form. Jeder dieser länglichen Zapfen erstreckt sich mit Bezug auf die Mittelachse der Welle über eine verschiedene Strecke in Richtung auswärts, d. h. der
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versehen. Auch diese Aussparungen erstrecken sieh von der Mitte der Scheibe über verschieden grosse Strecken auswärts, u. zw. jeweils entsprechend den ihnen zugehörigen Zapfen. Mit andern Worten, entsprechend den Zapfen werden auch diese Aussparungen unsymmetrisch angeordnet.
Bei solcher Bauart kann die Scheibe ebenfalls immer nur in ein und derselben Stellung aufgesetzt und eingespannt werden. Wenngleich dieselbe Wirkung auch mit nur zwei nicht auf ein und demselben Halb-oder Durchmesser angeordneten Zapfen der eben beschriebenen Art erzielt werden kann, so sei doch erwähnt, dass, wenn wie im vorliegenden Falle vier Zapfen verwendet werden, eine bessere Ausgeglichenheit erzielt
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und 3 dargestellte, weil die durch den Rand des Loches 22 hindurelhgehenden Aussparungen 28, 29, jus, 31 die Mitte der Scheibe schwächen und die hier mit. 2 bezeichneten Teile der Scheibe viel leichter ausbrechen können als bei einer Ausführungsform gemäss Fig, 3 oder 7.
Mit Bezug auf die Ausführungsform Fig. 1, 2 und 3 sei bemerkt, dass die Löcher 21, 21 a,,'21 b, da sie gegenüber der Mitte der Scheibe in verschieden grossen Abständen sich befinden, nicht auf einem und demselben um den Mittelpunkt der Scheibe geschlagene Kreis liegen. Die Zapfen 19, 19 a und 19 b haben also zur Mitnahme der Scheibe den ganzen Kreis vor sich, d. h. das einem jeden Loch der Scheibe vorgelagerte Material erstreckt sich praktisch über 3600, und die Gleichmässigkeit der Winkelabstände der Löcher ergibt für einen jeden Querschnitt nur eine geringste Schwächung.
Es ist wohl offenbar, dass in jeder der hier dargestellten Ausführungsform die den Sitz der Scheibe bestimmenden und der Scheibe als Mitnehmer dienenden Zapfen unsymmetrisch und in solch einer Weise angeordnet sind, dass die Scheibe immer nur in einer Stellung aufgesetzt und eingespannt werden kann. Gleichgültig, wie oft die Scheibe von der Spindel abgenommen und wieder aufgesetzt werden sollte, stets
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wird sie immer wieder eine und dieselbe Stellung einnehmen. Nachdem also die Scheibe einmal zentriert worden ist, kann sie niemals mehr verrückt oder niemals mehr unzentrisoh eingespannt werden. Es ist vielmehr eine unbedingte Gewähr dafür gegeben, dass die Scheibe beim Wiedereinspannen automatisch einen genau zentrischen Sitz erhält.
Weiterhin ist es wohl offenbar, dass die Scheibe niemals umgekehrt aufgesetzt und eingespannt werden kann, sie kann vielmehr immer nur so eingespannt werden, dass sie mit ein und derselben Seite stets gegen einen und denselben Flansch zu liegen kommt. Da zum An-und Aufsetzen der Scheibe lediglich nur erforderlich ist, die Scheibe so einzusetzen, dass die Zapfen in die entsprechenden Löcher eintreten können, ist eine sorgfältige Messung oder ein Ablesen irgendwelcher Skalen eigens zum Zwecke der abermaligen Zentrierung der Scheibe-nachdem dieselbe schon einmal ausgespannt worden ist-nicht mehr erforderlich. Hinzu kommt, dass die Zapfen direkte Mitnehmer der Scheibe sind und man demzufolge sich nicht mehr auf die zwischen der Scheibe und den Flanschen vorhandene Reibung zu verlassen braucht.
Es ist somit unmöglich, dass die Scheibe sich in bezug auf die Flanschen verdreht und während des Arbeitens aus der Mitte herausrückt. Deshalb braucht die Klemmutter 18 auch nur noch so weit festgezogen zu werden, wie es erforderlich ist, um die Scheibe an Ort und Stelle fest eingespannt zu halten. Ein übermässig festes Einspannen und Einklemmen der Scheibe ist jetzt nicht mehr erforderlich. Sollte die Scheibe brechen, so kann es jetzt nicht mehr vorkommen, dass sieh die Klemmutter infolge der zum Bruch der Scheibe führenden Belastung festzieht, und somit
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genommen werden soll.
Die Nabe j ! 3 könnte mit Flächen. 33 versehen werden, um beim Lösen der Mutter 16 die Spindel vermittels eines geeigneten Werkzeuges, z. B. vermittels eines Schraubenschlüssels, besser festhalten
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angedeutet worden ist, kegelig gestaltet, um das Aufsetzen der Scheibe und des Flansches li zu erleichtern. Weiterhin wird es vorgezogen, die Zapfen, so wie es bei Ja angedeutet ist, auf einer Länge im wesentlichen gleich der Stärke der Scheibe 18 geradlinig auszuführen, damit der Druck zwischen den Zapfen und den Lochwandungen der Scheibe sich genau rechtwinkelig zu diesen Wandungen auswirken kann. Die Zapfen 24-27 erhalten ebenfalls solche geradlinige Flächen 36 sowie auch bei. 37 Schrägflächen oder eine gewisse Kegelform eigens zur Erleichterung des Aufsetzens der Scheibe.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schneid-oder Schleifmaschine mit einer drehbaren Spindel, auf der eine dünne Schneidscheibe befestigt wird und die einen Tragflansch für diese Schneidscheibe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Flansch mit einer Mehrzahl von Zapfen (19, 19 a, 19 b bzw. S4-27) versehen ist, die auf verschiedenen Halb-und Durchmessern und in verschiedenen Entfernungen von der Achse der Spindel oder in ein und derselben Entfernung von dieser Achse, aber um verschiedene Winkel gegeneinander versetzt angeordnet sind und mit entsprechenden Öffnungen in der Sehneidseheibe zusammenwirken, wodurch die Schneidscheibe bloss in einer einzigen Winkelstellung in bezug auf die Spindel befestigt werden kann und ein Befestigen in verkehrter Lage verhindert wird.