DE19905624A1 - Exzenterteller-Schleifmaschine - Google Patents

Abstract

Eine Exzenterteller-Schleifmaschine weist eine Schleiftellereinheit (8) auf, die drehbar an einem exzentrisch an einer Antriebswelle (5) angeordneten Exzenterzapfen (6) gelagert ist, so daß die Schleiftellereinheit (8) beim Betrieb eine planetarisch um die Antriebswelle (5) kreisende Bewegung ausführt. Dieser kreisenden Bewegung kann zum Erreichen eines erhöhten Materialabriebs am Werkstück eine Rotationsbewegung um den Exzenterzapfen (6) überlagert werden. Hierzu trägt die Schleiftellereinheit einen Zahnkranz (12), dem ein zur Antriebswelle koaxialer, von der Schleiftellereinheit gesonderter Zahnkranz (19) an einem Ringkörper (20) zugeordnet ist. Der Ringkörper (20) ist drehbar gelagert und in axialer Richtung feststehend angeordnet. Die beiden Zahnkränze (12, 19) stehen dauernd in Eingriff miteinander. Mittels einer Feststelleinrichtung (22) kann der ansonsten frei drehbare Ringkörper (20) arretiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Exzenterteller-Schleifmaschine mit einer Schleiftellereinheit, die drehbar an einem exzentrisch an einer Antriebswelle angeordneten Exzenterzapfen gelagert ist, so daß die Schleiftellereinheit beim Betrieb eine planetarisch um die Antriebswelle kreisende Bewegung ausführt, wobei der krei­ senden Bewegung eine Rotationsbewegung um den Exzenterzapfen überlagerbar ist, indem die Schleiftellereinheit einen zum Exzenterzapfen koaxialen Zahnkranz trägt, dem ein zur Antriebs­ welle koaxialer, einen anderen Durchmesser als der tellerseitige Zahnkranz aufweisender Zahnkranz an einem von der Schleifteller­ einheit gesonderten Ringkörper zugeordnet ist, der in einen un­ wirksamen Zustand und in einen wirksamen Zustand überführbar ist und in seinem wirksamen Zustand mit seinem Zahnkranz eine drehfest angeordnete Abwälzfläche für den tellerartigen Zahnkranz bildet.

Befindet sich bei einer solchen Schleifmaschine der Ringkörper in seinem wirksamen Zustand, führt die Schleiftellereinheit, wie erwähnt, eine planetarisch um die sie antreibende Antriebswelle kreisende Exzenterbewegung mit überlagerter Rotation um die eigene Achse aus, so daß sich insgesamt eine hypozykloidische Bewegung ergibt. Aufgrund der gleichzeitigen Rotation der Schleifteller­ einheit erhält man einen erhöhten Materialabrieb am Werkstück. Demgegenüber entfällt bei unwirksamem Ringkörper die Zwangsrota­ tion um den Exzenterzapfen, so daß man ein feineres Schleifbild erhält. Diese Betriebsart wählt man zur Werkstück-Feinbearbeitung.

Bei einer aus der DE 36 25 535 C2 bekannten Exzenterteller- Schleifmaschine der eingangs genannten Art kann der Ringkörper mittels eines an der Maschinenaußenseite angeordneten Handgriffs in axialer Richtung verstellt werden, so daß sein Zahnkranz im unwirksamen Zustand außer Eingriff und im wirksamen Zustand in Eingriff mit dem tellerseitigen Zahnkranz steht.

Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, zu der bekannten Schleifmaschine eine ebenfalls zuver­ lässige und konstruktiv einfache Alternative zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ring­ körper drehbar gelagert und in axialer Richtung feststehend ange­ ordnet ist und mit seinem Zahnkranz dauernd, auch in seinem un­ wirksamen Zustand, mit dem tellerseitigen Zahnkranz in Eingriff steht und daß dem Ringkörper eine von außen her betätigbare Fest­ stelleinrichtung zugeordnet ist, die zwischen einer den Ringkörper freigebenden Freigabestellung, in der der Ringkörper unwirksam ist, und einer den Ringkörper drehfest arretierenden Arretier­ stellung, in der sich der Ringkörper in seinem wirksamen Zustand befindet, verstellbar ist.

Auf diese Weise bleibt der Ringkörper stets an Ort und Stelle. Befindet sich die Feststelleinrichtung in ihrer Freigebestellung, kann er wegen seiner verdrehbaren Lagerung den beim Betrieb vom tellerseitigen Zahnkranz auf seinen Zahnkranz ausgeübten Kräften frei folgen, so daß er die von der Schleiftellereinheit bei der Werkstückbearbeitung ausgeführte Bewegung im wesentlichen unbe­ einflußt läßt. Die Schleiftellereinheit führt daher, wie bei der be­ kannten Schleifmaschine, wenn deren am Ringkörper angeordneter Zahnkranz außer Eingriff mit dem tellerseitigen Zahnkranz ist, le­ diglich ihre kreisende Bewegung ohne überlagerte erzwungene Eigen­ rotation aus.

Im Unterschied zu diesem Feinschliffbetrieb wird der Ringkörper zur gröberen Schleifbearbeitung mittels der Feststelleinrichtung arretiert, so daß sein Zahnkranz eine drehfest angeordnete Ab­ wälzfläche für den tellerseitigen Zahnkranz bildet, so daß die Schleiftellereinheit beim Betrieb gleichzeitig mit ihrer kreisen­ den Bewegung um sich selbst rotiert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Exzenterteller-Schleifmaschine im Längsschnitt in schematischer Teildarstellung, wobei sich die Feststelleinrichtung in ihrer Arretier­ stellung und der Ringkörper somit in seinem wirksamen Zustand befindet, und

Fig. 2 die Schleifmaschine nach Fig. 1 im Querschnitt gemäß der Schnittlinie II-II.

In Fig. 1 ist der Kopf 1 einer motorgetriebenen Exzenterteller- Schleifmaschine schematisch dargestellt, wobei die im vorlie­ genden Zusammenhang nicht interessierenden Teile weggelassen sind und der Umriß des Maschinengehäuses 2 nur strichpunktiert angedeutet ist. Die im Kopf 1 untergebrachten, gehäusefesten Teile sind sämtliche, so weit eingezeichnet, mit der Bezugs­ ziffer 3 bezeichnet. An den Kopf 1 schließt sich ein Gehäusebe­ reich 4 an, in dem ein nicht dargestellter Motor untergebracht ist.

Der Kopf 1 enthält eine Arbeitseinheit, die im wesentlichen aus einer im Maschinengehäuse 2 gelagerten Antriebswelle 5 mit einem exzentrisch und achsparallel am unteren Ende der Antriebswelle 5 angesetzten Exzenterzapfen 6 sowie aus einer am Exzenterzapfen 6 mittels eines Drehlagers 7 drehbar gelagerten Schleifteller­ einheit 8 besteht.

Die Schleiftellereinheit 8 weist einen dem Maschinengehäuse 2 vorgelagerten Schleifteller 9 zum Bearbeiten eines Werkstückes sowie eine fest, beispielsweise durch Verschrauben, mit dem Schleifteller 9 verbundene Lagereinheit 10 auf, die über das Drehlager 7 am Exzenterzapfen 6 gelagert ist. Dabei bildet die Lagereinheit 10 ein am Drehlager 7 gelagertes Nabenteil 10 und einen zum Exzenterzapfen 6 koaxialen Zahnkranz 12, der beim Aus­ führungsbeispiel an das Nabenteil 11 angesetzt ist. Die Schleif­ tellereinheit 8 ist nicht nur radial innen am Exzenterzapfen 6 sondern auch außen gegen ein gehäusefestes Teil 3 mittels eines weiteren Drehlagers 13 gelagert.

Der Antrieb erfolgt über ein Antriebszahnrad 14, beim Ausführungs­ beispiel ein Kegelzahnrad, das koaxial zur Antriebswelle 5 ange­ ordnet ist und eine zentrale Wellenbohrung aufweist, durch die die Antriebswelle 4 greift. Das Antriebszahnrad 14 sitzt bei­ spielsweise mit Hilfe von Passfedern drehfest auf der Antriebs­ welle 5 und kämmt mit einem motorseitigen Kegelzahnrad 15, das an einer vom Maschinenmotor her angetriebenen Motorwelle 16 sitzt. Die Motorwelle 16 und die Antriebswelle 5 stehen recht­ winkelig zueinander. Die drehbare Lagerung der Antriebswelle 5 im Maschinengehäuse 2 erfolgt mit Hilfe üblicher Wälzlager 17.

Zum Ausgleich der beim Betrieb durch den Exzenterzapfen 6 her­ vorgerufenen Unwuchtkräfte ist ein radial abstehender Ausgleichs­ gewichtkörper 18 vorhanden, der beim Ausführungsbeispiel am Exzenterzapfen 6 angeordnet ist.

Dem an der Schleiftellereinheit 8 angeordneten, umlaufenden Zahnkranz 12, der koaxial zum Exzenterzapfen 6 angeordnet ist, ist ein zur Antriebswelle 5 koaxialer Zahnkranz 19 zugeordnet, der einen anderen Durchmesser als der tellerseitige Zahnkranz 12 aufweist und an einem von der Schleiftellereinheit 8 gesonderten Ringkörper 20 angeordnet ist. Der Ringkörper 20 ist im Maschinen­ kopf 1 drehbar gelagert und in axialer Richtung, d. h. in Rich­ tung der Antriebswelle 5, feststehend angeordnet. Zweckmäßiger­ weise sitzt der Ringkörper 20 auf der Antriebswelle 5 und ist auf dieser mittels eines geeigneten Drehlagers 21 drehbar ge­ lagert. Dabei ist die Anordnung ferner so getroffen, daß der tellerseitige Zahnkranz 12 und der Zahnkranz 19 des Ringkörpers 20 in Eingriff miteinander stehen. Beim Ausführungsbeispiel ist der tellerseitige Zahnkranz 12 ein Innenzahnkranz und weist einen größeren Durchmesser als der von einem Außenzahnkranz gebildete ringkörperseitige Zahnkranz 19 auf, so daß der tellerseitige Zahnkranz 12 den ringkörperseitigen Zahnkranz 19 umschließt.

Prinzipiell könnte bei einer abgewandelten Ausführungsform die Anordnung jedoch auch umgekehrt so ausgebildet sein, daß der ringkörperseitige Zahnkranz einen größeren Durchmesser als der tellerseitige Zahnkranz aufweist und diesen umschließt.

Dem Ringkörper 20 ist eine von der Außenseite der Schleif­ maschine her betätigbare Feststelleinrichtung 22 zugeordnet, die zwischen einer den Ringkörper 20 drehfest arretierenden Arre­ tierstellung (in der Zeichnung dargestellt) und einer den Ring­ körper 20 freigebenden Freigabestellung verstellbar ist. In der Arretierstellung der Feststelleinrichtung 22, wenn der Ring­ körper 20 in Drehrichtung festgehalten wird, befindet sich der Ringkörper 20 in einem wirksamen Zustand, in dem sein Zahnkranz 19 eine drehfest angeordnete Abwälzfläche für den tellerseitigen Zahnkranz 12 bildet. Beim Betrieb führt die Schleiftellereinheit 8 dann nicht nur eine dem Exzenterabstand e zwischen der Achslinie 23 der Antriebswelle 5 und der Achs­ linie 24 des Exzenterzapfens 6 entsprechende, planetarisch um die Antriebswelle 5 kreisende Bewegung sondern gleichzeitig auch eine dieser kreisenden Bewegung überlagerte Rotationsbewegung um den Exzenterzapfen 6 aus, die sich durch das Abwälzen des tellerseitigen Zahnkranzes 12 am feststehenden Zahnkranz 19 des Ringkörpers 20 ergibt.

Ist die Feststelleinrichtung 22 dagegen in ihre nicht darge­ stellte Freigabestellung verstellt, kann sich der Ringkörper 20 frei verdrehen und auf seinen Zahnkranz 19 einwirkenden Kräften folgen, so daß der Ringkörper 20 unwirksam ist. In diesem Be­ triebszustand kreist die Schleiftellereinheit 8 ohne gleich­ zeitige Eigenrotation um den Exzenterzapfen 6 um die Achslinie 23 der Antriebswelle 5. Die beiden Zahnkränze 12, 19 stehen zwar weiterhin in Eingriff miteinander, wegen der freien Drehbarkeit des Ringkörpers 20 bleibt der Zahneingriff jedoch wirkungslos.

Für die Ausbildung der Feststelleinrichtung im einzelnen gibt es vielerlei Möglichkeiten, ebenso für die der Feststelleinrichtung zugeordnete Betätigungseinrichtung, mit der die Feststellein­ richtung von außen her betätigt werden kann.

Der aus Fig. 2 hervorgehende Schnitt ist so gelegt, daß sich die Feststelleinrichtung und der Ringkörper 20 mit seinem Zahnkranz 19 in der Zeichenebene befinden. Die darunter liegenden Teile, so insbesondere die Schleiftellereinheit 8 einschließlich des tellerseitigen Zahnkranzes 12 sind der Übersichtlichkeit wegen dagegen weggelassen worden.

Beim zweckmäßigen Ausführungsbeispiel steht der ringkörperseitige Zahnkranz 19 in axialer Richtung vor, wobei es vor allem aus Platzgründen vorteilhaft ist, den ringkörperseitigen Zahnkranz 19 oben, d. h. an der dem Schleifteller 9 entgegengesetzten Seite, vor den tellerseitigen Zahnkranz 12 vorstehen zu lassen. Diesem vorstehenden Bereich des ringkörperseitigen Zahnkranzes 19 ist die Feststelleinrichtung 22 zugeordnet, die eine Arretierver­ zahnung 25 aufweist, die in der Freigabestellung außerhalb des ringkörperseitigen Zahnkranzes 19 angeordnet ist und in der Arre­ tierstellung der Feststelleinrichtung in diesen eingreift. Für das Arretieren muß die Arretierverzahnung 25 mindestens einen Arretierungszahn aufweisen, der in den Zahnkranz 19 paßt. Beim Ausführungsbeispiel wird die Arretierverzahnung 25 von mehreren Arretierzähnen gebildet, so daß sich die Arretierverzahnung 25 ein Stück weit dem Umfang des Zahnkranzes 9 entlang erstreckt.

Beim Ausführungsbeispiel wird die Feststelleinrichtung 22 im wesentlichen von einem Arretierelement 26 gebildet, das die Arretierverzahnung 25 trägt. Dabei ist die Feststelleinrichtung 22, d. h. das Arretierelement 26, in axialer Richtung zwischen der dargestellten Arretierstellung und der Freigabestellung verstellbar. Bewegt man also in Fig. 1 das Arretierelement 26 nach oben in Richtung gemäß Pfeil 27, gelangt die Arretierver­ zahnung 25 aus dem Zahnkranz 19, so daß dieser freikommt.

Die Bewegung der Arretiereinrichtung 22 in axialer Richtung muß nicht genau linear erfolgen, da es sich auch um eine Schwenkbe­ wegung handeln könnte, bei der die Arretierverzahnung aus dem ringkörperseitigen Zahnkranz ausschwenkt bzw. in diesen ein­ schwenkt.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß man in Abwandlung des Ausführungsbeispiels die Arretierverzahnung auch an einem in radialer Richtung bewegbaren Arretierelement vorsehen könnte.

Im dargestellten Falle bildet das Arretierelement 26 eine den Ringkörper 20 umschließende Ringpartie 28 mit einer in axialer Richtung durchgehenden Eingriffsöffnung 29, in die der Ring­ körper 20 mit seiner Verzahnung 19 eingreift, wenn sich die Fest­ stelleinrichtung 22 in der Arretierstellung befindet. Die Arre­ tierverzahnung 25 ist am Innenumfang der Ringpartie 28, d. h. am Rand der Eingriffsöffnung 29, angeordnet. Das Arretierelement 26 ist in axialer Richtung geführt angeordnet, so daß es unverdreh­ bar gehalten wird. Die unverdrehbare Anordnung der Feststellein­ richtung gilt im übrigen ganz allgemein, da die Arretierver­ zahnung 25 ja sonst den Ringkörper 20 nicht festhalten könnte.

Das Arretierelement 26 ist beiderseits seiner Eingriffsöffnung 29 gelagert. Hierzu dient einerseits eine in einem Lagerfortsatz 30 des Arretierelements 26 ausgebildete Lageröffnung 31, die von einem gehäusefesten Lagerstift 32, der sich in axialer Richtung erstreckt, durchgriffen wird. In den Lagerstift 32 ist von unten her ein Gewindebolzen 33 eingeschraubt, dessen radial vorstehen­ der Bolzenkopf 34 einen das Herabfallen des Arretierelements 26 verhindernden Anschlag bildet.

An seinem entgegengesetzten Ende weist das Arretierelement 26 eine ebenfalls axial gerichtete Durchgriffsöffnung 35 auf, die von einem das Arretierelement 26 lagernden und in der Höhe halten­ den Betätigungsbolzen 36 durchgriffen wird, der aus dem Arretier­ element 26 vorragt und verdrehbar am Maschinengehäuse 2 gelagert ist. Der Betätigungsbolzen 26 bildet zusammen mit einem nicht dargestellten Betätigungsglied, mit dessen Hilfe der Betätigungs­ bolzen 36 von außen her verdreht werden kann, die bereits er­ wähnte Betätigungseinrichtung.

Das Arretierelement 26 bildet an der Stelle des Betätigungs­ bolzens 36 eine sich über einen Teil des Umfangs des Betätigungs­ bolzens 36 erstreckende, nach unten weisende, gewindeartige Steigungsfläche 37, die von einem am Betätigungsbolzen 36 ange­ ordneten Haltestift 38 untergriffen wird. Verdreht man den in seiner axialen Richtung festgelegten Betätigungsbolzen 36, bewegt sich der Haltestift 38 längs der Steigungsfläche 37, so daß das Arretierelement 26, geht man von der dargestellten Arretierstellung aus, angehoben wird, so daß sich die Arretier­ verzahnung 25 von der Verzahnung 19 entfernt.

Sieht man an der entgegengesetzten Lageröffnung 31 ein ausreichend großes Lagerspiel vor, würde sich das Arretierelement 26 beim einseitigen Anheben mittels des Haltestiftes 38 verschwenken, so daß auch in diesem Falle die Arretierverzahnung außer Eingriff mit dem Zahnkranz 19 kommen würde.

Der Haltestift 38 liegt nach unten hin frei. Ferner ist die Arretiereinrichtung 22, d. h. beim Ausführungsbeispiel das Arre­ tierelement 26, in Richtung auf die Arretierstellung hin feder­ belastet, zweckmäßigerweise mittels einer auf dem Betätigungs­ bolzen 36 gelagerten Schraubenfeder 39. Hiermit wird erreicht, daß das Arretierelement 26 beim Überführen aus der Freigabe­ stellung in die Arretierstellung, wenn man den Betätigungsbolzen 36 entsprechend verdreht, nicht durch den Haltestift 38 sondern durch die Feder 39 nach unten bewegt wird, so daß die Arretierver­ zahnung 25 ohne Beschädigungsgefahr in den Zahnkranz 19 einrasten kann.

Claims (6)

1. Exzenterteller-Schleifmaschine mit einer Schleiftellerein­ heit, die drehbar an einem exzentrisch an einer Antriebswelle angeordneten Exzenterzapfen gelagert ist, so daß die Schleif­ tellereinheit beim Betrieb eine planetarisch um die Antriebs­ welle kreisende Bewegung ausführt, wobei der kreisenden Bewegung eine Rotationsbewegung um den Exzenterzapfen überlagerbar ist, indem die Schleiftellereinheit einen zum Exzenterzapfen ko­ axialen Zahnkranz trägt, dem ein zur Antriebswelle koaxialer, einen anderen Durchmesser als der tellerseitige Zahnkranz auf­ weisender Zahnkranz an einem von der Schleiftellereinheit ge­ sonderten Ringkörper zugeordnet ist, der in einen unwirksamen Zustand und in einen wirksamen Zustand überführbar ist und in seinem wirksamen Zustand mit seinem Zahnkranz eine drehfest an­ geordnete Abwälzfläche für den tellerseitigen Zahnkranz bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper 20 drehbar gelagert und in axialer Richtung feststehend angeordnet ist und mit seinem Zahnkranz (19) dauernd, auch in seinem unwirksamen Zustand, mit dem tellerseitigen Zahnkranz (12) in Eingriff steht und daß dem Ringkörper (20) eine von außen her betätigbare Feststelleinrich­ tung (22) zugeordnet ist, die zwischen einer den Ringkörper (20) freigebenden Freigabestellung, in der der Ringkörper (20) unwirk­ sam ist, und einer den Ringkörper (20) drehfest arretierenden Arretierstellung, in der sich der Ringkörper (20) in seinem wirksamen Zustand befindet, verstellbar ist.

2. Exzenterteller-Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ringkörper (20) auf der Antriebswelle (5) drehbar gelagert ist.

3. Exzenterteller-Schleifmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der tellerseitige Zahnkranz (12) einen größeren Durchmesser als der ringkörperseitige Zahnkranz (19) aufweist und diesen umschließt.

4. Exzenterteller-Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ringkörperseitige Zahn­ kranz (19) in axialer Richtung vor den tellerseitigen Zahnkranz (12) vorsteht und daß die Feststelleinrichtung (22) eine Arre­ tierverzahnung (25) aufweist, die in der Freigabestellung außer­ halb des ringkörperseitigen Zahnkranzes (19) angeordnet ist und in der Arretierstellung in diesen eingreift.

5. Exzenterteller-Schleifmaschine nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Arretiereinrichtung (22) in axialer Rich­ tung zwischen der Freigabestellung und der Arretierstellung ver­ stellbar ist.

6. Exzenterteller-Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiereinrichtung (22) in Richtung auf ihre Arretierstellung hin federbelastet ist.