DE2534431C2 - Kopiereinrichtung für eine Bandschleif- und -Poliermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopiereinrichtung für eine Bandschleif- und -Poliermaschine, weiche eine Kontaktrolle für das Schleifband und eine der Kontaktrolle gegenüberliegend angeordnete Werkstückaufnahme aufweist, insbesondere zum Bearbeiten von Messern, Scheren od. dgl., bestehend aus einer koaxial zur Kontaktrolle angeordneten Kopierrolle, deren Durchmesser an unterschiedliche Schleifbanddicken anpaßbar ist, und einer in einer zur Werkstückaufnahme parallelen Ebene und der Kopierrolle gegenüberliegend angeordneten Kopierschablone, wobei die Kopierschablone und die Werkstückaufnahme einerseits und die Kopierrolle und die Kontaktrolle andererseits relativ zueinander in Richtung der Drehachse von Kopier- und Kontaktrolle hin- und herbeweglich sind.

Eine derartige Kopiereinrichtung ist aus dem Prospekt »Rückenschleif- und Poliermaschine RTS 20« der Firma E. Siepmann & Co., Solingen, bekannt Bei diesen bekannten Kopiereinrichtungen werden in ihrem Durchmesser veränderbare _Kopierroflen verwendet. ^Diese bestehen aus-einem längs einer*Mantellinie , geschlitzten, außen einen kreiszylindrischen Querschnitt _jind innen eine kegelstumpfförmige Form aufweisenden :Kopierring, in dem konische, axial verstellbare Spreizelemente angeordnet sind. Je nachdem, wie weit diese "konischen Spreizelemente in den Ring mittels einer Schraube od. dgl. hineingeschoben werden, wird dieser Ring aufgespreizt, d. h. in seinem Außendurchmesser vergrößert, oder bei Herausziehen der Spreizelcmente verkleinert. Dadurch, daß die Kopierrollen in ihrem. Durchmesser veränderbar sind, wird der Vorteil erreicht, daß die Schwankungen der Gesamtdicke der bei Bandschleif- und -Poliermaschinen eingesetzten Schleifbänder in Abhängigkeit von dem Trägermaterial des Schleifbandes und in Abhängigkeit von der Schleifkorndicke ausgeglichen werden können. Weiterhin ist es durch diese Veränderbarkeit des Kopierrollendurchmessers möglich, die Materialabtragung am Werkstück auf beliebig viele, nacheinander angeordnete Schleifstationen zu verteilen. Diese Kopiereinrichtungen weisen aber den Nachteil auf, daß sie zum einen fertigungstechnisch sehr aufwendig und zum anderen störanfällig sind, da beim Schleifen oder Polieren Schleifstaub anfällt, der zusammen mit eventuell eingesetzter Kühlflüssigkeit einen Brei bildet, der die Spreizelemente unbrauchbar macht. Auch die Kühlflüssigkeit allein kann durch Korrosion zu einem Unbrauchbarwerden der Spreizelemente führen.

"' Es ist weiterhin bereits bekannt, je r.uui Schleifbanddicke kreiszylindrische Kopierrollen unterschiedlichen Durchmessers einzusetzen. Hierbei treten zwar die zuvor genannten Nachteile nicht auf: dafür muß aber für jede Maschine ein größerer Sat/ von Kopierrollen vorhanden sein, und weiterhin ist das jeweilige Einrichten der Maschine beim Auswechseln der Kopierrollen verhältnismäßig zeitaufwendig.

Aus der CS-PS 2 78 702 ist ferner bereits eine Kopiereinrichtung für eine Schleifmaschine bekannt, bei der auf einer eine Schleifrolle antreibenden Welle eine kegelstumpfförmige. an einer Kopierschablone anliegende, gegenüber der Welle frei drehbare Kopierrolle angeordnet ist. Die Kopierrolle ist zum Ausgleich des Schleifrollenverschfeißes axial auf der Welle verschiebbar, wodurch ihr wirksamer, an der Kopierschablone anliegender Durchmesser entsprechend dem Durchmesser der Schleifrolle verändert werden kann. Zur Rücken- oder Schmalseitenbearbeitung von Werkstükken, wie Messern, Scheren od. dgl., ist diese Kopiereinrichtung indes nicht geeignet, da oszillierende Bewegungen relativ zwischen Kopierschablone und Kopierrolle während des Schleifvorganges nicht möglich sind. Derartige Bewegungen sind aber bei Bandschleif- und -Poüermaschinen zur Rücken- oder Schrnaiseitenbearbeitung von solchen Werkstücken üblich, um die volle Breite der Schleifbänder ausnützen zu können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kopiereinrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die einfach an unterschiedliche Schleifbanddikken anpaßbar ist und die siörunanfäiiig ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kopierrolle hinsichtlich ihrer Winkellage um ihre Drehachse einstell- und festklemmbar ist, daß die Mantelfläche der Kopierrolle im Querschnitt — abgesehen von einem technisch erforderlichen Übergangsbogen — die Form einer archimedischen Spirale hat, und daß die Drehachse gegenüber der Mittenachse der archimedischen Spirale um einen Korrekturwert verschoben ist.
- , Dadurch, daß die Mantelfläche de^r Kopierrolle im - Querschnitt die Form einer archimedischen Spirale hat,

,. kann der Radius der Angriffsstelle der KopSerrolle an der Kopierschablone durch einfaches Verdrehen der Kopierrolle verändert werden, d. h., es ist eine einfache Anpassung an unterschiedliche Schleifbanddicken möglich. Dadurch, daß die Drehachse der Kopierrolle gegenüber der Mittenachse der archimedischen Spirale

um einen Korrekturen versetzt angeordnet ist. wird erreicht, dui5 bei einer bestimmten Einstellung der Kopierrolle innerhalb eines vorgegebenen Korrekturwinkels die Radien von der Drehachse an die Mantelfläche der archimedischen Spirale fast gleich lang sind, d. h. nur verraehlässigbar kleine Abweichungen voneinander aufweisen. Dies hat zur Folge, daß bei Änderungen des Angriffspunktes zwischen Kopierrolle und Kopierschablone bei — was regelmäßig der Fall ist - nicht geradlinigem Verlauf der Kopierschablone nur vernachlässigbar kleine Fehler in der Form des entsprechend dem Verlauf der Kopierschablone abzuschleifei.den Werkstücks auftreten. Der Korrekturweri wird also derart gewählt, daß die einen Korrekturwinkel einschließenden, von der Drehachse ausgehenden Radien gleich lang sind, wobei der Korrekturwinkel regelmäßig kleiner als 180° sein kan ■ Vnrteilhafterweise ist der Korrekturen also kleine^· -Ms der vierte Teil der auf einen Umfangswinke! vor- 360° bezogenen Steigung der archimedischen Spirale.

Um die Fehler mögik^ klein zu halten, sollte außerdem die Steigun der 'rehimedischen Spirale über einen Umfangswinkei · on 360" bezogen auf ihren Radius klein sein. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Steigung ! bis 3%. vorzugsweise etwa 2%. beträgt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbei spiels anhand dor Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 den Schleifkopf einer Bandschleifmaschine mit einer erfindungsgemäßen Kopiereinrichtung im vertikalen Längsschnitt.

Fig.2 einen Tcilausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab betreffend die Kontaktscheibe und die Kopierrolle und

Fig. 3 den Umfangsverlauf der erfindungsgemäßen Kopierrolle.

Ein Schleifkopf 1 einer Bandschleifmaschine weist einen Tragrahmen 2 auf. der mit seinem einen Ende um eine Achse 3 über Kugellager 4 schwenkbar ist. Am anderen Ende des Tragrahmens 2 ist eine Welle 5 mittels Kugellagers 6 axial unverschiebbar aber drehbar gelagert. Die als Drehachse dienende Mittellangsachse 7 der Welle 5 ist parallel zur Schwenkachse 3 des Tragrahmens 2 angeordnet.

Arn einen — μι 1 i g. 1 Queren — Endf der Welle 5 ist eine Keilriemenscheibe 8 d^rehfest und axial unverschiebbar angebracht, über uie die Welle 5 mittels Keilriemen 9 von einem Motor 10 antreibbar ist, auf dessen Abtriebswelle 11 eine entsprechende Keilriemenscheibe 12 drehfest befestigt ist. Der Keilriementrieb 8,9,12 ist von einer Schutzhaube 13 umgeben. Der Motor 10 ist an einer Säule 14 derart befestigt, daß die Achse 15 seiner Abtriebswelle 11 mit der Achs:: 3 fluchtet, so daß auch bei Sclnvenkbewegungen des

J lim HIP

AntripK Hö Zeichnung nicht dargestellte I Jmlenkrolle geführt.

IJnierhi'lb Jer Kontaktrolle 16 ist eine Kopierrolle 21 angeordnet, die auf einem am Tragriemen 2 angebrachten Slüt/.bock 22 angebracht ist. Sie besteht aus einer unteren, mit dem Stülzbock 22 mittels Schrauben 23 und Paßstift 24 verbundenen Ringscheibe 25, einer oberen, konzentrisch hierzu angeordneten Ringscheibe 26 und einem Kopierring 27. Der Kopierring 27 ist mit der oberen Ringscheibe 26 mitteis Schrauben 28 fest verbunden. Die obere Ringscheibe 26 ist wiederum mil der unteren Ringscheibe 25 über einen konzentrischen Gewindebolzen 29 lösbar verbunden. Der Kopierring 27 sitzt mit seiner kreiszylindrischen Innenfläche 30 auf einem entsprechenden Zentrierrand 31 der unteren Ringscheibe 25 und außerdem auf einem unteren Anschlagbund 32, durch den er relativ zur unteren Ringscheibe 25 axial exakt festgelegt wird.

Wenn der Gewindebolzen 29 etwas gelöst wird, kann der Kopierräng 27 <" .durch um seine Drehachse 33 gedreht werden, daß ein Stab in im unteren Bereich des Außenumfangs des Kopiemngs 27 angeordnete Bohrungen 34 gesteckt wird. Nach dem \ crdrehen um einen vorgegebenen Winkel wird der Gewindebolzen 29 wieder festgeschraubt, so c -i die gesamte Kopierrolle 21 wieder eine in sich starre F.inl.eit bildet.

Wahrend der Kopierring 27 der Kopierrolle 21 an einer Kopierschablone 36 entlanggeführt wird, wird gleichzeitig das um die Kontaktrolle 16 geführte ;ichleifband 18 an einem Werkstück 35 entlanggeführt, das entsprechend dem Verlauf der Kopierschablone 36 geschliffen werden soll. Werkstück 35 und Kopierschablone 36 sind in einer Haltccnrichtung 37 eingespannt, die also auch als Werkslückaufnahme dient. Beim Abfahren der Kopierschablone 36 mit dem Kopierrinj: 27 wird von dem Schleifband !8 das entsprechende Profil im Maßstab 1 : 1 an das Werkstück 35 geschliffen.

Der Kopierring 27 hat, wie aus Fig. 3 hervorgeht, senkrecht zu seiner Drehachse 33 den Querschnitt einer archimedischen Spirale. Eine solche archimedische Spirale entsteht dadurch, daß ein um einen Mittelpunkt oder eine Mittenachse 39 gedrehter Radius R sich proportional dem von einem festen Anfangsstrahl Ro gemessenen Drehwinkel γ ändert. Als Steigung h wird die Zunahme des Radius über eine volle Drehung von 360° gezeichnet. Im vorliegenden Fall hat der Kopierring 27 auf seinem Äußenumfang nur über einen Winkel von etwa 350° die Form einer archimedischen Spirale, während in dem Reststück ein Übergangsbogen 40 vorgesehen ist. Der Verlauf der archimedischen Spirale, d. h. der Verlauf der Mantelfläche 41 des Kopierringes 27, ist in Fig. 3 mit einer stark ausgezogenen Linie dargestellt, während der innere Hüllkreis mit dem Radius /?o und der äußere Hüllkreis mit dem Radiua R₀ + h dünn ausgezogen dargestellt sind. Die Drehachse 33 des Kopierrings 27 ist gegenüber Aar ΜίΠβηη/,Ι,ί

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■gewährleistet ist.

Am der Keilriemenscheibe 8 entgegengesetzten — in Fig. 1 unteren — Ende der Welle 5 ist an dieser eine Kontaktrolle 16 drehfest und axial unverschiebbar βο angebracht, bei der es sich um eine zylindr > Ή auf ihrem Außenumfang mit einem Gummi- oder Kunst Stoffbelag 17 versehene, nach Art einer Hachriemenscheibe ausgebildete. Scheibe handelt I 'm diese Kontaktrolle 16 ist ein endloses Schleifband 18 geführt. das aus einer Unterlage 19 aus Papier oder Textiimate rial od. dgl. und einer Schleifkornbeschuhtung 20 besteht. Das Schleifband 18 ist um eine weitere, in der einen Korrekturwert mit dem Betrag χ versetzt.

Der Versatz der Drehachse 33 zur Mittenachse 39 ist derart, üaß die einen Korrekturwinkel cc einschließenden korrigierten Radien Rj₁ 1 und Rk 2 von der Drehachse 33 an die Mantelfläche 41 des Kopierrings 27, also der archimedischen Spirale, gleich lang sind. Da die Steigung /!bezogen auf die Länge des Anfangsstrahls R_n sehr klein ist (im vorliegenden Beispiel gilt h . R_n = 0,02), sind die Abweichungen des korrigierten Radius Rk von der Drehachse 33 an den Außenumfang 41 im Bereich des Korekturwinkels α bezogen auf die korrigierten Radien Rt 1 und Rk 2 kleiner als 0,05%. d. h„

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bei üblichen Radien R₀ = 75 mm sind die auftretenden Abweichungen, d. h. die auftretenden Schleifungenauigkeiten, kleiner als 0,04 mm.

Im vorliegenden Fall beträgt der Korrekturwinkcl λ = 120°, d.h., dieser Winkelbereich ist so groß, daß alle denkbaren Anlagen zwischen der Kopierschablone 36 und dem Kopierring 27 erfaßt werden. Der den Korrekturwinkel α einschließende Bereich ist so gelegt, daß er jeweils in beiden Drehrichtungen gesehen zum Übergangsbogen 40 gleichen Winkelabstand hat.

Bei unterschiedlichen Stellungen des Kopierringes 27, die durch eine oben beschriebene Verstellung'erreicht werden können, sind die Korrekturwerte immer die gleichen, d. h. bezogen auf den vorgegebenen Korrekturwinkcl « ist Rt t immer gleich Rki- Mit anderen Worten heißt dies, daß die angenommenen Korekturen bei jeder Stellung des Kopierringes 27 zutreffen. Der für Verstellungen ausnutzbarc Winkelbcreich des Kopicrringes 27 richtet sich danach, wie groß der Anlagebercich des Kopierringes 27 an einer Kopierschablone 36 ist. 1st dieser Anlagcwinkcl beispielsweise 90° und ist — wie im dargestellten Fall — die archimedische Spiral.·* über einen Winkclbcrcich von 350' ausgebildet, so

ίο bleibi für eine Korrckturverstcllung ein Winkclbcrcich von 260° zur Verfügung. Der den Anlagcbcreich bestimmende Winkel hängt von der Form des Werkstückes 35 ab.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Kopiereinrichtung für eine Bandschleif- und -Poliermaschine, weiche eine Kontaktrolle für das Schleifband und eine der Kontaktrolle gegenüberliegend angeordnete Werkstückaufnahme aufweist, insbesondere zum Bearbeiten von Messern, Scheren od. dgl., bestehend aus einer koaxial zur Kontaktrolle angeordneten Kopierrolle, deren Durchmesser an unterschiedliche Schleifbanddicken anpaßbar ist, und einer in einer zur Werkstückaufnahme parallelen Ebene und der Kopierroüe gegenüberliegend angeordneten Kopierschablone, wobei die Kopierschablone und die Werkstückaufnahme einerseits und die Kopierrolle und die Kontaktrolle andererseits relativ zueinander in Richtung der Drehachse von Kopier- und Kontaktrolle hin- und herbeweglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopierrolle (21) hinsichtlich ihrer Winkellage um ihre Drehachse (33) einsieil- und festkiemmbar ist, daß die Mantelfläche (41) der Kopierrolle (21) im Querschili\t — abgesehen von einem technisch erforderlichen Übergangsbogen (40) — die Form einer archimedischen Spirale hat, und daß die Drehachse (33) gegenüber der Mittenachse (39) der archimedischen Spirale um einen Korrekturwert (x) verschoben ist.

2. Kopiereinrichtung nai_h Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturwert (x) kleiner als der vierte Teil der auf einen Umfangswinkel von 360° bezogenen Steigung (h) der archimedischen Spirale iai.

3. Kopiereinrichtung nach Anspr.jch 2, dadurch gekennzeichnet, datl die oieigung (h) 1 bis 3%, vorzugsweise etwa 2%, besagt.