Schleifmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifma schine für Umfangschliff der Schleifscheibe, und be steht darin, dass die Halterung des Werkstücks schwingfähig und so ausgebildet ist, dass während des Schleifens die zu schleifende Stelle des Werk stückes, von der Spanstärke abgesehen, auf einer die Schleifscheibe berührenden Bahn in einer senkrecht zur Schleifscheibenachse stehenden Ebene schwin gend bewegbar ist. Der Umfangschliff hat gegenüber dem Stirnschliff eine Reihe von Vorteilen wie z. B. eine geringere und gleichmüssigere Abnutzung der Schleifscheibe, eine geringere Neigung zum Verstopfen der Poren und dergleichen.
Der Umfangschliff konnte jedoch bisher nur dort angewandt werden, wo es allein auf die zu schleifende Kante, nicht dagegen auf die am Umfang der Schleifscheibe anliegende Werkstückfläche an kommt, denn diese Fläche erhält die gleiche Krüm mung wie der Scheibenumfang, da die Zustellung bei dieser Schleifart radial zur Scheibe erfolgt.
Ein be sonderer Vorteil der Verwirklichung einer eine schwingende Bewegung der zu schleifenden Stelle auf einer die Schleifscheibe tangierenden Bahn er laubenden Einspannung bei einer Schleifmaschine für Umfangschliff liegt darin, dass bei entsprechend ge krümmter Bahn die geschliffene Fläche des Werk stückes durch diese Bewegung auf einer derartigen Bahn keine oder nur mehr eine praktisch unwesent liche Krümmung aufweist. Der Krümmungsradius der geschliffenen Fläche hängt von dem Radius der Schwingbewegung ab.
Für die meisten Anwendungs fälle genügt es vollkommen, wenn dieser Radius doppelt so gross wie der Radius der Schleifscheibe ist, wobei die zu der Schleifscheibenachse parallele Achse der Schwingbewegung auf der bezüglich der Schleifstelle entgegengesetzten Seite der Schleif- Scheibe angeordnet sein soll. Der Werkstückhalter kann auch so geführt sein, dass die zu schleifende Stelle des Werkstückes in einer Tangentialebene zu der Schleifscheibe hin und her bewegbar ist. Zu diesem Zweck kann der Werkstückhalter in genau gearbeiteten Führungen hin und her bewegbar ge führt sein.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die geschliffene Fläche genau eben wird. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist jedoch der Werkzeughalter um eine jenseits der Schleifscheibe verlaufende, zu der Schleifscheiben achse parallele Achse schwenkbar gelagert. Die Krümmung der geschliffenen Fläche kann bei dieser Ausführungsform so gering sein, dass die Fläche in den meisten praktisch vorkommenden Fällen einer genau ebenen Fläche ebenbürtig ist. Diese Ausfüh rungsform hat jedoch den grossen Vorteil, dass das Lager, um das die Schwingbewegung durchgeführt wird, weit ausserhalb des Bereiches liegt, der von dem durch den Antrieb der Schleifscheibe entstehen den Sand verunreinigt wird.
Auch lässt sich bei die ser Ausführungsform eine geringe Lagerreibung und dadurch ein leichtes Hin- und Herbewegen der zu schleifenden Stelle des Werkstückes auf ihrer die Schleifscheibe tangierenden Bahn leichter erreichen als bei einer Führung auf einer Tangentialebene zu der Schleifscheibe.
Sowohl die durch die Erfindung ermöglichte Be wegung der zu schleifenden Stelle des Werkstückes in einer Tangentialebene zur Schleifscheibe als auch die Bewegung auf einem die Schleifscheibenoberflä- che berührenden Grosskreis haben den besonderen Vorteil gemeinsam, dass sie einen Linienschliff .des Werkstückes ermöglichen, während bei bekannten Schleifmaschinen für Stirn- und Umfangschliff nur ein Flächenschliff möglich war.
Ein Linienschliff hat gegenüber dem Flächenschliff den grossen Vorteil, dass das Werkstück wesentlich weniger erwärmt wird als beim Flächenschliff und dass die Poren der Schleifscheibe nicht verstopft werden. Diese Vorteile haben für die Praxis die grösste Bedeutung, denn sie erlauben einerseits das Schleifen von hitzeempfind lichen Stählen durch angelernte Arbeitskräfte und ge währleisten, dass die Schleifscheibe stets griffig bleibt.
Ein weiterer Vorteil der Bewegung der zu schlei fenden Stelle auf einer die Schleifscheibe tangierenden Bahn bei Schleifmaschinen für Umfangschliff be steht darin, dass das Werkstück in einer Lage aus- serhalb des Eingriffes mit der Schleifscheibe um eine frei wählbare Spanstärke beigestellt werden kann, wobei, insbesondere bei der Bewegung des Werkstückes auf einem Grosskreis, dieser Span wäh rend der Bewegung allmählich abgenommen wird,
so schnell auch die Zustellbewegung des Werkstük- kes erfolgte. Demgegenüber muss bei bekannten Schleifmaschinen das Werkstück stets sehr langsam und feinfühlig an die Schleifscheibe herangeführt wer den, wenn das Werkstück in einer Lage ausserhalb des Eingriffes der Schleifscheibe vorgeschoben wird. Trotz aller Sorgfalt lässt es sich bei bekannten Schleifmaschinen nicht immer vermeiden, dass die Schleifscheibe an der Stelle, an der sie das um eine Spanstärke vorgeschobene Werkstück erfasst, umrund wird.
Wegen des allmählichen Eingriffs der Schleif scheibe in das entweder tangential oder auf einem Grosskreis herangeführte Werkstück werden derartige Beschädigungen der Schleifscheibe bei der entspre chenden erfindungsgemässen Schleifmaschine mit Sicherheit vermieden. Die Schleifscheibe nützt sich genau rund ab und braucht daher nicht mehr mit dem Diamant überdreht zu werden wie die Schleif scheiben bei bekannten Schleifmaschinen.
Diese Vor teile der erfindungsgemässen Schleifmaschine fallen nicht nur wirtschaftlich dadurch ins Gewicht, dass das auf bekannten Schleifmaschinen ein sehr gutes Fingerspitzengefühl und jahrzehntelange Erfahrung erfordernde Schleifen von Drehstählen nunmehr durch angelernte Kräfte erfolgen kann, sondern auch durch eine grosse Ersparnis an Schleifscheiben.
Kon- trollversuche haben ergeben, dass die Schleifscheiben bei einer erfindungsgemässen Maschine bei gleicher Schleifseheibenqualität und gleicher Beanspruchung eine zwei- bis dreimal so lange Standzeit haben, was allein eine Ersparnis an Schleifscheiben von 50 bis 75 % ergibt. Ein besonderer Vorteil der Schwingfähigkeit liegt noch darin,
dass das Werkstück mühelos auf der er- findungsgemässen Bahn bewegt werden kann, wenn sich das schwingbar gelagerte System ohne wesent lichen Widerstand hin und her bewegen lässt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Lager, um die das den Werkstückträger enthal tende schwingfähige System schwenkbar gelagert ist, in axialer Richtung verschiebbar. Diese Ausführungs form kann dahingehend weiter ausgebildet sein, dass diese Lager bzw. ihr Träger auf Kugellagerstreifen in Führungsschienen verschiebbar geführt sind, so dass das ganze schwingfähige System mühelos senk recht zu seiner Schwenkebene verschoben werden kann.
Dadurch ist es möglich, bei Werkstücken, die wesentlich schmäler als die Schleifscheibe sind, wäh rend der Schwingbewegung das Werkstück auch in Achsrichtung der Schleifscheibe über die ganze Breite der Schleifscheibe hinwegzuführen, so dass auch beim Schleifen von Werkstücken, die schmäler als die Schleifscheibe sind, diese auf ihrer ganzen Breite am Umfang gleichmässig abgenutzt wird. Wei tere vorteilhafte Merkmale des Erfindungsgegen standes ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung in Verbin dung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Die einzelnen Merkmale können je für sich oder zu meh reren bei einer Ausführungsform der Erfindung ver wirklicht sein.
Die Fig. 1-4a erläutern schematisch das Prinzip von fünf verschiedenen Ausführungsformen der Er findung bei Schleifmaschinen für Umfangschliff der Schleifscheibe.
Fig. 5 zeigt schematisch die Seitenansicht einer Schleifmaschine für Umfangschliffe gemäss der Er findung.
Fig. 6 zeigt schematisch die wesentlichen Teile der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform in Draufsicht, und Fig. 7 die Bewegung eines Werkstückes, das schmäler als die Schleifscheibe ist, während dem Schleifprozess. Fig. 1 erläutert das Prinzip einer Ausführungs form der Erfindung bei einer Schleifmaschine für Umfangschliff der Schleifscheibe, d. h. bei der die Schleifscheibe mit ihrem Umfang am Werkstück an greift. Oberhalb der Schleifscheibe 1, die um die Achse 2 umläuft, sind Lager 3 angeordnet, in denen Träger 4 um eine zur Schleifscheibenachse 2 paral lele Achse schwenkbar gelagert sind.
Am freien Ende der Träger 4 ist ein Werkstückträger 5 befestigt, der das Werkstück 6 trägt. Der in Vorsehubrichtung verschiebbare Werkstückträger 5 ist in an sich be kannter Weise höhen- und seitenverstellbar und um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenk- und feststellbar, so dass es möglich ist, an das Werk stück jede gewünschte Fläche in beliebigem Winkel anzuschleifen.
Die Träger 4 und der Werkstückträ- ger 5 bilden ein durch Pendelaufhängung schwing fähiges System, das während des Schleifprozesses beispielsweise an der Vorschubspindel 7 in Richtung des Doppelpfeiles 8 ohne jede Anstrengung hin und her verschwenkt werden kann, wobei die zu schlei fende Werkstückfläche einen Grosskreis um die La ger 3 durchläuft, der in einer zur Schleifscheiben achse senkrechten Ebene liegt und, von der Span stärke abgesehen,
den Umfang der Schleifscheibe 1 an der Schleifscheibe 9 berührt. Die im Prinzip in Fig. 2 dargestellte Ausführungs form der Erfindung unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Ausführung im wesentlichen nur dadurch, dass die Lager 3' des schwingfähigen Sy- stemes 4, 5 unterhalb der Schleifscheibe 1 angeord net sind und der Werkstückträger 5 an Trägern 4 über der Schleifscheibe in Richtung des Doppel pfeiles 10 hin und her schwingbar ist. Die Anschläge 11 begrenzen den Schwenkwinkel des schwingfähigen Systemes 4, 5.
Bei der im Prinzip in. Fig. 3 dargestellten Aus führungsform der Erfindung sind die Lager 3" des schwingfähigen Systemes seitlich der Schleifscheibe 1 angeordnet und die an ihrem einen Ende den Werk stückträger 5 tragenden Tragarme 4 sind über die Lager 3" hinaus durch einen Arm 12 verlängert, der ein Gegengewicht 13 trägt. Die Bewegung des Werk stückes während des Schleifprozesses erfolgt in Rich tung des Doppelpfeiles 14.
Während bei den Aus führungsformen nach den Fig. 1 bis 3 die zu schlei fende Stelle des Werkstückes während des Schleif prozesses auf einem den Umfang der Schleifscheibe berührenden Grosskreis bewegt wurde, wird bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform die zu schlei fende Stelle des Werkstückes längs einer den Um fang der Schleifscheibe 1 berührenden Tangente 15 bewegt, die in einer zur Schleifscheibenachse senk rechten Ebene liegt. Der besseren Übersicht über die verschiedenen Systeme wegen ist bei dieser Aus führungsform angenommen, dass der Werkstückträ- ger 5 an Trägerstangen 16 befestigt ist, die in Füh rungen 17 geführt sind.
Bei der praktischen Durch führung kann diese Ausführungsform dahingehend weiter ausgebildet sein, dass gemäss der in Fig. 4a gezeichneten Ansicht an einem Tragrahmen 16' bis 17' zwei Lenker 18 angelenkt sind, mit denen ein ander bei 19 gelenkig sich kreuzende und durch eine Feder 40 verbundene Hebel 20 gelenkig verbunden sind, deren freie Enden in einer waagrechten Füh rung 21 geführt sind. Der Trägerrahmen 16' für den Werkstückträger 5 weist eine Führung 22 auf, in der das Gelenk 19 geführt ist.
In Fig. 5 und 6 ist eine nach dem in Fig. 3 er läuterten Prinzip gebaute Schleifmaschine schematisch dargestellt. Seitlich der um die Achse 2 rotierenden Schleifscheibe 1 ist der Werkstückträger 5 angeord net, in dem ein zu schleifender Stahl 6 befestigt ist. Der Werkstückträger 5 ist auf einem Tragrahmen 4 in Richtung des Doppelpfeiles 23 an der Vorschub spindel 7 verschiebbar gelagert.
Die Führungen be stehen aus teleskopartig ineinandergesteckten Rohren 24, 25 bzw. 26 und 27, oder könnten schwalben- schwanzförmige Führungen sein, wobei die inneren Teile, soweit sie nicht durch die äusseren Rohre überdeckt sind, durch zwei Bälge 28 und 28' über deckt sind. Der Tragrahmen 4 ist bei 3 in zwei La gern um eine zur Schleifscheibenachse 2 parallele Achse schwenkbar gelagert.
Die Lager 3 sind an einer U-förmigen Schiene 41 befestigt, die auf Ku- gellagerstreifen 30 in Doppelpfeilrichtung 43 längs verschiebbar auf einer im Gestell befestigten Füh rungsbahn 31 gelagert ist. An dem Tragrahmen 4 sind Rohre 32 befestigt, die in einem Bogen über die Lager 3 und die U-förmige Schiene 41 hinweggreifen und an ihrem hinter der Führung 31 liegenden Ende ein Gegengewicht 33 tragen. Der Gewichtsausgleich soll so beschaffen sein, dass das durch die Schwer kraft auf das schwingende System 4, 5 ausgeübte Drehmoment völlig aufgehoben ist.
Damit nun der Hebelarm 32 nicht allzu lang oder das Gegengewicht 33 allzu schwer gewählt werden muss, um dieses Ge wichtsmoment aufzuheben, ist im Maschinengestell noch ein weiterer Hebel 34 bei 35 drehbar gelagert, auf dessen einem Arm 34' ein zweites Gegengewicht 36 verschieb- und feststellbar angeordnet ist. Der andere Arm 54" weist an seinem Ende eine Füh rung 37 auf, in die ein Bolzen 38 verschiebbar ein greift, der an einem mit dem Rahmen 4 fest ver bundenen Bock 39 befestigt ist. Der Arm 34" drückt gegen den Bolzen 38 und wirkt damit dem Gewicht des Rahmens 4 und der auf ihm angeordneten Teile entgegen. Die Gewichte sind so gewählt, dass das schwingfähige System 4, 5 in jeder Schwenklage im Gleichgewicht ist.
Mit der hier beschriebenen Schleifmaschine wurde die eingangs erwähnte Schleifscheibeneinsparung von 50 bis 75 % erzielt.
In Fig. 7 ist die Bahn 42 eingezeichnet, auf der ein Werkstück 6 während dem Schleifen bewegt wird, das schmäler als die Schleifscheibe ist.