Titel: | Beschreibung einer Schleifmaschine für eiserne Scheiben und Trommeln; von Hrn. James Whitelaw. |
Fundstelle: | Band 71, Jahrgang 1839, Nr. LVII., S. 304 |
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LVII.
Beschreibung einer Schleifmaschine fuͤr
eiserne Scheiben und Trommeln; von Hrn. James Whitelaw.
Aus dem Edinburgh New philosophical Journal. Okt. 1838, S.
335.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Whitelaw's Schleifmaschine fuͤr eiserne Scheiben und
Trommeln.
Ich habe meine Aufmerksamkeit vorzuͤglich auf die Anwendung des Schleifsteins
bei Drehebaͤnken gerichtet, und bin uͤberzeugt, daß mit Huͤlfe
desselben manche Arbeiten eben so schnell und genau als durch das Abdrehen
ausgefuͤhrt werden koͤnnen, und die Anwendung desselben noch einer
viel groͤßeren Ausdehnung faͤhig ist. Ich theile daher in
gegenwaͤrtigem Aufsaze zuerst eine Beschreibung der Maschine mit, welche ich
ausdachte, um eiserne Scheiben oder Trommeln genau
cylindrisch zu schleifen, und die auch seit achtzehn Monaten viel in
Gebrauch war; dann will ich noch das Princip einer anderen Maschine
anfuͤhren, durch welche die Trommeln kugelfoͤrmig geschliffen werden
sollen, die aber noch nicht angewandt worden ist.
Fig. 25
stellt eine Seitenansicht und Fig. 26 die obere Ansicht
einer Schleifmaschine fuͤr vollkommen cylindrische Oberflaͤchen dar.
Gleiche Buchstaben bezeichnen in beiden Figuren gleiche Theile; a, a ist der Schleifstein und b,
b die zu schleifende Scheibe oder Trommel. Die Trommel b, b ist auf dem Dorn c, c
befestigt, welcher an dem einen Ende mit der Spindel d,
d verbunden ist, mit dem anderen aber in dem verstellbaren Zapfenlager e ruht. Der Schleifstein macht 180 und die Scheibe 130
Umdrehungen in der Minute; beide drehen sich nach derselben Richtung um, damit die
sich beruͤhrenden Theile mit einer Geschwindigkeit sich uͤber einander
reiben, welche gleich der Summe ihrer Umfangsgeschwindigkeiten ist. Die Welle, f, f, f bewegt mittelst der auf ihr befestigten
Winkelraͤder die Schraubenspindeln gg, gg, gg, welche
mit den Lagern in Verbindung sind, in denen die Spindel d,
d und der Dorn e, e arbeiten. Da die Lager auf
den Schienen h, h, h gleiten, welche einen Theil des
Gestelles der Maschine bilden, und da alle mit g, g
bezeichneten Schrauben dieselbe Gangweite haben, so werden die Spindel und der Dorn
gleichzeitig sowohl von dem Schleifstein weg als gegen denselben gefuͤhrt und
bleiben immer parallel mit seiner Welle, wenn die Kurbel oder das Rad v in Bewegung gesezt wird. Auf dem Ende der
Schleifsteinwelle befindet sich ein Winkelradgetriebe i,
welches das Rad k, k auf der Welle I umdreht. Die Welle l ist
hohl, um die Achse m, m aufzunehmen, welche in ihrer
ganzen Laͤnge vollkommen parallel abgedreht ist, so daß sie leicht durch die
Welle l gleitet. In die Welle I ist eine Feder befestigt, welche in eine Nuth laͤngs der Achse
m, m hineinragt, so daß die Achse m eine drehende Bewegung durch die Welle I erhaͤlt. Auf dem Ende der Achse m, m ist ein kleiner Krummzapfen n befestigt, welcher wegen seiner senkrechten Lage aus den Zeichnungen
nicht deutlich ersichtlich ist. Der aufgebogene Krummzapfenarm ist von einem
Messingfutter umschlossen, welches in einem senkrechten Einschnitte der Leitung o, o geht. Da zwei Ansaͤze an dem Theile o, o in Furchen in der Spindel d,
d ragen, so werden, wenn sich der Schleifstein umdreht, die Spindel d, d und der Dorn c, c sich
nach der Richtung ihrer Achse hin- und herbewegen, einmal in der einen und
dann in der anderen Richtung, so daß sie ein Ende der Scheibe b, b einmal bei jeder halben Umdrehung der Krummzapfenwelle, wieder auf
eine andere Seite des Steins bringen; auf diese Art bleiben die Scheibe und der
Stein, waͤhrend sie sich abnuzen, vollkommen cylindrisch. Es ist klar, daß
der Dorn und die Spindel keine Vorragungen haben, sondern an den Theilen, welche in
den Lagern gleiten und sich drehen, vollkommen cylindrisch abgedreht seyn
muͤssen. Das Gestell p, p, welches die
Krummzapfenwelle traͤgt, ist auf den beiden Fuͤhrungslagern fuͤr die Spindel
d, d aufgeschraubt, und folgt ihnen daher, wenn sie
von dem Schleifstein weg oder gegen denselben bewegt werden. Die Riemenscheibe q, welche die Spindel d, d
treibt, ist mit derselben auf aͤhnliche Art verbunden, wie die Welle m, m mit der Achse l, und
der aus dem Grundriß ersichtliche Theil des Gestelles p,
p erhaͤlt sie immer in ihrer gehoͤrigen Lage. Der Stab r, r dient dazu, den Theil o,
o zu leiten und seine Nuth immer in senkrechter Richtung zu erhalten. S ist die den Schleifstein treibende Riemenscheibe.
Die beschriebene Maschine schleift 15 Scheiben von 18 Zoll Durchmesser und 5 Zoll
Breite in 10 Stunden, was bei ihrer sehr maͤßigen Geschwindigkeit eine
bedeutende Leistung ist. Ein ganz gerad gerichtetes Stahllineal legt sich an die
geschliffene Flaͤche einer Scheibe (parallel mit deren Achse) genau ohne
einen Zwischenraum zu lassen, an. Nachdem eine Scheibe abgeschliffen ist, zieht man
sie von dem Stein zuruͤk, laͤßt sie jedoch noch immer umlaufen und
druͤkt dann ein Stuͤk Holz mit etwas Schmirgel und Oehl an sie an,
wodurch sie eine schoͤne Politur erhaͤlt. Eine Schleifmaschine
fuͤr Scheiben kommt bei weitem nicht so hoch zu stehen, wie eine Drehebank,
leistet uͤberdies mehr als diese und in demselben Grade der Vollendung wie
jede selbstwirkende Drehebank; dazu kommt noch, daß wenn das Eisen hart ist, was
besonders bei duͤnnen Scheiben haͤufig vorkommt, eine Drehebank nichts
nuzt, waͤhrend dieß bei der Schleifmaschine keinen Unterschied macht. Mit
einer Schleifmaschine koͤnnen auch viel schwaͤchere Scheiben
bearbeitet werden, als mit der Drehebank, wodurch sich eine Metallersparniß
ergibt.
Der umgebogene Krummzapfenarm ist gabelfoͤrmig hergestellt und der mit der
Achse parallel liegende Bolzen verstellbar mit einer Preßschraube eingeschraubt;
dadurch entsteht ein doppelter Vortheil; zunaͤchst naͤmlich kann
dieser Bolzen ganz entfernt und somit die Spindel von jeder periodischen
Laͤngenbewegung befreit werden; es wird dieß dann erfordert, wenn die
Endflaͤchen der Scheiben durch die Seitenflaͤchen des Schleifsteins
bearbeitet werden sollen, in welchem Falle man durch die Stellvorrichtung der
Spindel d die gehoͤrige Lage gibt, die Scheibe an
den Stein von der einen oder anderen Seite anschiebt und auf dem Leitstabe r eine Preßschraube in Thaͤtigkeit bringt, welche
durch den gleitenden Theil o sowohl d als b so bewegt, daß b bei dem erforderlichen Druke in Beruͤhrung mit
a erhalten wird. Außerdem gestattet eine solche
Einrichtung des Krummzapfens aber auch noch, daß der Bolzen so gestellt wird, daß er
gerade die erforderliche Seitenbewegung von d und l hervorbringt, welche namentlich von den Dimensionen
der zu bearbeitenden Stuͤke abhaͤngt. – Eine Maschine zur
Bearbeitung breiterer Trommeln muß im Gestelle weiter gemacht seyn als die
abgebildete, damit sich Trommel und Schleifstein im gehoͤrigen
Spielraͤume von einander verschieben koͤnnen, und damit auch die
Endflaͤchen einer Trommel die gehoͤrige Bearbeitung erfahren
koͤnnen, falls ihnen dieselbe, was freilich einfacher waͤre, noch
nicht gegeben wurde, als sie zur Ausbohrung des Achsenloches auf der Drehebank
centrirt und eingespannt war. Wenn eine Scheibe auf der Maschine vollendet ist und
herausgenommen, oder wenn eine rohe Scheibe in die Maschine gebracht werden soll,
schlaͤgt man den Keil t heraus und zieht den Dorn
c, c mittelst des Handgriffs u zuruͤk, nachdem man den Schluͤssel, welcher die Scheibe
auf dem Dorn haͤlt, losgemacht hat. Jedes der Fuͤhrungsstuͤke,
worin sich die Spindel d, d und der Dorn c, c dreht, kann leicht weggenommen und durch ein
breiteres oder schmaͤleres ersezt werden, je nachdem es das zu bearbeitende
Stuͤk erheischt. Der Schleifstein ist mit einem Holzdekel belegt, damit das
beim Schleifen angewandte Wasser nicht in der Werkstatt herumsprizt.
Die in Fig.
27, 28
und 29
abgebildete Maschine dient zum Schleifen einer gekruͤmmten
Stirnflaͤche an Scheiben; in allen diesen Figuren bezeichnen dieselben
Buchstaben dieselben Theile. a, a ist der Schleifstein;
b, b die zu schleifende eiserne Scheibe, welche auf
dem Dorn oder der Spindel c, c befestigt ist. Soll eine
neue Scheibe auf den Dorn c, c geschoben oder eine
vollendete davon abgenommen werden, so luͤftet man die Preßschraube d, worauf sich der Dorn zuruͤkziehen
laͤßt. Die beiden Schrauben ff, ff wirken auf Muttern im Gestelle b, b, b, b, und indem man die Kurbel oder das Rad h dreht, wird die zu schleifende Scheibe nach
Erforderniß entweder gegen den Stein angedruͤkt oder von ihm entfernt. Im
Gestelle g, g, g, g sind zwei Zapfen i, i befestigt, worauf sich der Rahmen l, l, m, m als Achse dreht. Soll eine Scheibe an der
Stirnseite sehr flach geschliffen werden, so werden die Zapfenlager k, k durch Umdrehung des Rades n so nahe als moͤglich an die Rahmenseite m,
m gebracht. Je naͤher die Zapfenlager des Dorns c, c der Rahmenseite l, l
gebracht werden, eine desto groͤßere Kruͤmmung wird die
abzuschleifende Scheibe auf Ihrer Stirnflaͤche erhalten. Die Welle o, o wird durch die Winkelraͤder p und q in Bewegung gesezt;
sie hat eine excentrische Scheibe r, weiche durch die
Zugstange s den Rahmen l, l, m,
m bewegt. Wenn man die Drukschraube t
loslaͤßt, kann die excentrische Scheibe laͤngs der Achse o, o verschoben werden, und wenn man die Drukschrauben
u und v loslaͤßt,
kann sie laͤngs des Stabes w, w verschoben
werden, so daß man also dem Rahmen l, l, m, m die
erforderliche Geschwindigkeit zu geben im Stande ist. Da der Rahmen l, l,
m, m immer in Bewegung ist, so duͤrfte es vielleicht besser seyn, um
die Scheibe e eine besondere Leitung fuͤr den
Riemen anzubringen, damit er nicht abgleiten kann. Nachdem man die Lager k, k im Rahmen l, l, m, m an
diejenige Stelle gebracht hat, welche der abzuschleifenden Scheibe die verlangte
Kruͤmmung gibt, sezt man die Maschine in Bewegung und druͤkt die
Scheibe mittelst des Griffes h gegen den Stein. Damit
man auch eine bedeutend große Scheibe in die Maschine bringen oder aus derselben
nehmen kann, ist das Stuͤk x des Gestelles
beweglich gemacht und durch Schrauben so befestigt, daß es herausgenommen werden
kann. In dem Gestelle g, g, g, g hat jeder der Theile,
welche die Zapfen i, i, i, i halten, einen Schliz, so
daß durch Losschrauben der Muttern y, y die Zapfen an
jedes Ende der Schlize geschoben werden koͤnnen. Einen dieser Schlize sieht
man in Fig.
28; rings um denselben laͤuft eine Erhoͤhung, damit er eine
Schulter auf dem Zapfen aufnehmen kann. In dem Rahmen l, l,
m, m hat jeder der Theile, welche die eisernen Lager fuͤr die Zapfen
i, i halten, einen Schliz, so daß die Lager an jedem
Ende desselben befestigt werden koͤnnen; wird der Zapfen i nicht am Ende dieser Einschnitte befestigt, so wird
erst ein festes Widerlager gebildet, indem durch Loͤcher in den
erwaͤhnten Erhoͤhungen ein Vorsteker geschoben und gegen denselben die
eisernen Lager angelegt werden. Durch die Schlize in g, g, g,
g und l, l, m, m ist es moͤglich, der
Dreheachse des Rahmens l, l, m, m jede erforderliche
Lage zu geben. Diese Achse mag aber was immer fuͤr eine Stellung haben, so
muͤssen die beiden Zapfen i, i so justilt werden,
daß sie ganz senkrecht uͤber einander liegen.
Wenn es sich darum handelt, Riemenscheiben in kegelfoͤrmigem Saze mit der hier
beschriebenen Maschine zu bearbeiten, so ist es am zwekmaͤßigsten, die
kleinste Scheibe mit einer Platte auf der einen Seite gießen zu lassen und sie
zuerst auf der Schleifmaschine zu bearbeiten; die zweite groͤßere Scheibe
muͤßte mit zwei Endplattenringen, die sich an die Oberflaͤche
anschließen und nach Innen fortsezen, gegossen und mit Schraubenbolzen durch einen
der Ringe auf die vorhergehende Scheibe aufgeschraubt werden; so wird sie nun
centrisch mit der ersten auf die Maschine gebracht und ebenfalls bearbeitet; auf
gleiche Art kann dann zu den vorhergebenden Scheiben eine dritte und vierte und
mehrere gefuͤgt werden. Fuͤr kegelfoͤrmige
Riemenscheibensaͤze muͤßte jedoch allerdings die Maschine weiter seyn,
als sie hier angegeben ist.
Bericht der HHrn. Edward Sang und Walter Nicol uͤber
diese Abhandlung.
Die Mittheilung des Hrn. Whitelaw ist sehr verdienstlich und bezieht sich auf einen
taͤglich wichtiger werdenden Gegenstand, weßwegen wir seine Maschine auch auf
das Genaueste zu untersuchen uns veranlaͤßt fanden.
Bei Hrn. Whitelaws Einrichtung
liegen die Achsen des Schleifsteins und der zu bearbeitenden Scheibe parallel;
dadurch entstehen aber zwei Nachtheile. Erstens wird in der zu bearbeitenden Scheibe
das Bestreben erregt, der Bewegung des Schleifsteins zu folgen, wodurch der die
Scheibe treibende Riemen etwas aufgehalten wird. Zweitens entsteht der Nachtheil,
daß der Schleifstein die Scheibe streifig macht; dem Leztern ist durch die
Seitenbewegung der Scheibe allerdings etwas vorgebeugt, jedoch nicht
gruͤndlich abgeholfen. Waͤren die beiden erwaͤhnten Achsen
rechtwinkelig gegen einander gelegt, so wuͤrden beide Nachtheile vermieden
werden, und wenn uͤberdieß die Bewegung der einen oder anderen Achse von Zeit
zu Zeit umgekehrt wuͤrde, so muͤßten sich die Streifen auf der Scheibe
unter schiefem Winkel schneiden, wodurch eine ganz gerade Oberflaͤche
entstuͤnde.
Die zum Schleifen einer runden Oberflaͤche von Hrn. Whitelaw vorgeschlagene Maschine unterscheidet
sich weder im Princip noch in der Anwendung von der anderen; bei ihr sollte daher
auch die Kreuzung der zwei Bewegungen angewandt werden und dann wuͤrde es
wahrscheinlich auch keines Schmirgels und Oehls zur Nachhuͤlfe
beduͤrfen.