<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abrichten eines Schleifsteines zum Schleifen einer Laufflächenstruktur für einen Ski, bestehend aus einem Drehantrieb für den Schleifstein, aus einem an die Umfangsfläche des Schleifsteines anstellbaren, wenigstens einen Schneideinsatz aufweisenden Abrichtwerkzeug und aus einem Vorschubantrieb zur achsparallelen Relativbewegung des Abrichtwerkzeuges gegenüber dem Schleifstein
Um einerseits die Reibung zwischen der Lauffläche eines Skis und dem Schnee zu vermindern und anderseits Einfluss auf den sich zwischen der Lauffläche und dem Schnee bildenden Wasserfilm nehmen zu können, werden Skilaufflächen strukturiert Zu diesem Zweck sind unterschiedliche geometrische Formen der Laufflachenstrukturierung vorgeschlagen worden, die zum Teil unterschiedlichen Verhältnissen Rechnung tragen können.
Zur Herstellung der Laufflächenstrukturen, die durch feinverteilte Vertiefungen der Lauffläche gebildet werden, dienen Prägewerkzeuge, die jedoch keine Variation der vorgegebenen Struktur zulassen. Ausserdem bildet das verdrängte Material des Laufflächenbelages Randwülste, die in einem zusätzlichen Arbeitsgang abgetragen werden müssen, wenn durch diese Wülste nicht die Fahreigenschaften des Skis beeinträchtigt werden sollen Dazu kommt noch, dass mit einem Prägewerkzeug hergestellte Laufflächenstrukturen nicht beliebig verfeinert werden können.
Wird zum Bearbeiten der Laufflächen eines Skis ein rotierender Schleifstein eingesetzt, dessen Umfangsfläche gegensinnige Gewinderillen aufweist, so kann mit Hilfe eines solchen Schleifsteines die Lauffläche des Skis mit einer entsprechenden Struktur geschliffen werden, und zwar mit dem Vorteil, dass sich mit Ausnahme eines allfälligen Wachsens oder Kantenpolierens eine Nachbearbeitung der Lauffläche erübrigt Ausserdem wird die mögliche Feinheit der Laufflächenstruktur lediglich durch das Abrichtwerkzeug für den Schleifstein begrenzt, das aus wenigstens einem gegen die Umfangsfläche des Schleifsteines vorragenden Schneideinsatz in Form eines Abziehdiamanten besteht.
Zum Abrichten des Schleifsteines ist das Abrichtwerkzeug achsparallel gegenüber dem rotierenden Schleifstein zu bewegen, wobei die relative axiale Vorschubgeschwindigkeit des Abrichtwerkzeuges gegenüber dem Schleifstein im Zusammenhang mit der Drehzahl des Schleifsteines die Steigung der durch den Schneideinsatz in die Umfangsfläche des Schleifsteines geschnittenen Gewinderille bestimmt. Über diese Steigung der Gewinderillen lässt sich auch die Feinheit der Schleifsteinstrukturierung und damit die Feinheit der Strukturierung einer mit einem solchen Schleifstein bearbeiteten Skilauffläche vorgeben.
Mit Hilfe der bekannten Abrichtvorrichtungen für Schleifsteine zum Schleifen der Laufflächenstruktur eines Skis kann jedoch im wesentlichen nur die Feinheit der Struktur vorgegeben werden nicht aber ein an die jeweiligen Anforderungen vorteilhaft angepasster Strukturverlauf, der von verschiedenen Einflussgrössen, wie Schneeart, Schneetemperatur, Art des Laufflächenbelages, Art des Skis oder das Fahrkönnen des Skibenutzers, abhängt.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Abrichten eines Schleifsteines zum Schleifen einer Laufflächenstruktur für einen Ski der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass Schleifsteine für die Herstellung vielfältiger Strukturformen und -feinheiten zur Berücksichtigung der jeweils vorgegebenen Einflussgrössen rasch und reproduzierbar abgerichtet werden können.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass für den Vorschubantrieb und/oder den Drehantrieb eine Steuereinrichtung mit einem über eine Eingabeeinrichtung anwählbaren Steuerprogrammspeicher und mit einer an den Steuerprogrammspeicher angeschlossenen Auswerteschaltung zur programmbedingten Festlegung von lageabhängigen Umschaltpunkten für die Geschwindigkeit des Vorschubantriebes und/oder des Drehantriebes vorgesehen ist.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die zwischen den einander kreuzenden, gegensinnigen Gewinderillen verbleibenden, im Grundriss rautenförmigen Stege Reihen bilden, die sich quer zur Umlaufrichtung des Schleifsteines erstrecken und einen vom Verhältnis der Steigungen der einander kreuzenden Gewinderillen abhängigen Winkel mit der Umlaufrichtung einschliessen. Bei übereinstimmenden Steigungen der einander kreuzenden Gewinderillen verlaufen die Reihen der rautenförmigen Stege senkrecht zur Umlaufrichtung.
Bei unterschiedlichen Steigungen ergibt sich in Abhängigkeit von der Steigungsdifferenz eine entsprechende Neigung dieser Rautenreihen, was einen entsprechend geneigten Verlauf der Laufflächenstrukturierung gegenüber der Skilängsachse zur Folge hat Werden nun die Steigungen der Gewinderillen in der Umfangsfläche des Schleifsteines im Bereich von axialen Abschnitten des Schleifsteines verändert, so ergeben sich Stegreihen mit zumindest abschnittsweise unterschiedlichen Neigungen gegenüber der Umlaufrichtung mit der Wirkung,
dass eine mit einem solchen Schleifstein bearbeitete Skilauffläche ebenfalls eine Struktur mit einem über die
<Desc/Clms Page number 2>
Laufflächenbreite unterschiedlich geneigten Verlauf aufweist Da sich dieser Neigungsverlauf der sich über die Skilänge wiederholenden Strukturabschnitte vor allem auf die Ausbildung des Wasserfilms zwischen der Skilauffläche und dem Schnee auswirkt, kann durch eine vorteilhafte Neigung der sich wiederholenden Strukturabschnitte der Lauffläche für eine günstige, seitliche Wasserverdrängung gesorgt werden.
Zu diesem Zweck wird der die Steigung der jeweiligen Gewinderille bestimmenden Steuereinrichtung für den Vorschubantrieb bzw. den Drehantrieb ein Steuerprogrammspeicher zugeordnet, in dem verschiedene Steuerprogramme für vorgegebene Strukturformen der Skilauffläche abgespeichert sind, so dass über die Eingabeeinrichtung lediglich das für eine bestimmte Laufflächenstruktur abgespeicherte Steuerprogramm ausgewählt werden muss, um über die an den Programmspeicher angeschlossene Auswerteschaltung der Steuereinrichtung die Umschaltpunkte für die Geschwindigkeit des Vorschubantriebes bzw des Drehantriebes vorgeben zu können Diese Umschaltpunkte werden programmbedingt ermittelt und bestimmten in Abhängigkeit von der axialen Lage die Änderung der Steigung der Gewinderille, die durch das Abziehwerkzeug in die Umfangfläche des Schleifsteines geschnitten wird.
Wird beispielsweise die relative Vorschubgeschwindigkeit des Abrichtwerkzeuges gegenüber dem Schleifstein beim Schneiden der gegensinnigen Gewinderillen bei gleicher Ausgangsgeschwindigkeit in der Längsmitte des Schleifsteines um einen vorgegebenen Betrag verringert, so ergibt sich ein V-formiger Verlauf für die Reihen der rautenförmigen Stege zwischen den einander kreuzenden Gewinderillen. Die Neigung der V-Schenkel dieser Reihen kann durch entsprechende Geschwindigkeitsvorgaben geändert werden, wobei keineswegs symmetrische Verhältnisse vorausgesetzt werden müssen.
Die Änderung der Neigung der Strukturen kann zusätzlich aus der axialen Längsmitte des Schleifsteines verlagert werden, um besonderen asymmetrischen Verhältnissen für die Verdrängung des Wasserfilms zwischen Lauffläche und Schnee Rechnung zu tragen, wie dies beispielsweise bei Langlaufskiem von Vorteil sein kann, wenn zufolge einer Schlittschuhschritttechnik sich im Vergleich zu einem Alpinski besondere, unsymmetrische Belastungsverhältnisse ergeben. Selbstverständlich können im Bedarfsfall die Gewinderillen auch eine sich mit dem Drehwinkel kontinuierlich ändemde Steigung aufweisen, um beispielsweise eine wellenförmige Struktur in die Lauffläche schleifen zu können.
Wird die Auswerteschaltung an einen Programmdatenspeicher für über die Eingabeeinrichtung in Abhängigkeit vom jeweils ausgewählten Steuerungsprogramm vorgebbaren Kenndaten für das Steuerungsprogramm angeschlossen, so kann über die vorgebbaren Kenndaten in einfacher Weise auf die Steuerung Einfluss genommen werden, um das Steuerungsprogramm an die jeweils gewünschten Anforderungen anpassen zu können.
Über diese Kenndaten können beispielsweise die Neigungsverhältnisse der sich über die Skilänge wiederholenden Abschnitte der Laufflächen- struktur, die Feinheit der Lauffläche n Struktur oder eine allfällige Seitenverlagerung der gewählten Struktur eingestellt werden Diese programmbedingt abgefragten und über die Eingabeeinrichtung eingegebenen Kenndaten werden dann über den Programmdatenspeicher der Auswerteschaltung zur Bestimmung der Geschwindigkeit und der lageabhängigen Umschaltpunkte für die Geschwindigkeit des Vorschubantriebes und/oder des Drehantriebes vorgegeben.
Da es lediglich auf die jeweilige Steigung der in die Umfangsfläche des Schleifsteines eingeschnittenen Gewinderillen ankommt, können diese Steigungen entweder über den Vorschubantrieb oder den Drehantrieb gesteuert werden Es ist aber selbstverständlich auch möglich, eine Steuerung sowohl über den Vorschub- als auch den Drehantrieb vorzunehmen.
Da bei unterschiedlichen Steigungen der Gewinderillen die Änderung der Gewindesteigungen axial festgelegt werden muss, ist eine Lagezuordnung zwischen Abrichtwerkzeug und Schleifstein erforderlich. Diese Lagezuordnung kann konstruktiv einfach dadurch erreicht werden, dass die Steuereinrichtung an entsprechend der axialen Länge des Schleifsteines angeordnete Lageschalter für den Vorschubantrieb angeschlossen ist. Über diese Lageschalter werden der Steuereinrichtung vorgegebene Istlagen für den Vorschubantrieb übermittelt, zwischen denen die Vorschubsteuerung mit ausreichender Genauigkeit ohne eine zusätzliche Lageregelung durchgeführt werden kann. Eine zusätzliche Lageregelung ist selbstverständlich ebenfalls möglich.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Abrichten eines Schleifsteines zum Schleifen einer Laufflächenstruktur für einen Ski in einem schematischen Blockschaltbild gezeigt.
Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der abzurichtende Schleifstein 1 ortsfest gelagert, während das Abrichtwerkzeug 2 auf einem parallel zur Drehachse des Schleifsteines 1 verlagerbaren Schlitten 3 vorgesehen ist. Der Schlitten 3 wird über eine Gewindespindel 4 entlang einer Schlittenfuhrung 5 durch einen Vorschubantrieb 6 bewegt, der als Elektromotor ausgebildet
<Desc/Clms Page number 3>
ist Der Schleifstein 1 wird durch einen Drehantrieb 7 angetrieben, der wie der Vorschubantrieb 6 mit Hilfe einer Steuereinrichtung 8 gesteuert wird. Die Steuerung des Vorschubantriebes 6 und des Drehantriebes 7 kann nach verschiedenen Steuerprogrammen erfolgen, die in einem Steuerprogrammspeicher 9 abgespeichert sind und über eine Eingabeeinrichtung 10 ausgewählt werden können.
Die Randbedingungen der einzelnen Steuerprogramme werden durch Kenndaten festgelegt, die über die Eingabeeinrichtung 10 vorgegeben werden können, um das ausgewählte Steuerungsprogramm entsprechend den jeweiligen Anforderungen anpassen zu können. Die vorgebbaren Kenndaten werden über die Eingabeeinrichtung 10 in einen Programmdatenspeicher 11 eingelesen, der diese Kenndaten einer Auswerteschaltung 12 zur Verfügung stellt, die die Führungsgrössen für die Steuerung des Vorschubantriebes 6 bzw. des Drehantriebes 7 ermittelt und die Steuereinrichtung 8 mit diesen Führungsgrössen beaufschlagt. Über die Auswerteschaltung 12 werden somit programmbedingt die jeweiligen Geschwindigkeiten für den Vorschubantrieb 6 bzw. den Drehantrieb 7 sowie die lageabhängigen Umschaltpunkte für allenfalls vorgegebene Geschwindigkeitsänderungen festgelegt.
Der Schleifstein 1 kann demnach entsprechend dieser Vorgaben mit Hilfe des Abrichtwerkzeuges 2 bearbeitet werden.
Über einen Lageschalter 13 für den Werkzeugschlitten 3 wird die Startposition für die Anstellung des Abrichtwerkzeuges 2 erfasst, dessen Schneideinsatz, vorzugsweise ein Abziehdiamant oder ein keramischer Werkstoff, in die Umfangsfläche des Schleifsteines 1 eine Gewinderille schneidet. Die Steigung dieser Gewinderille hängt von der Vorschubgeschwindigkeit des Abrichtwerkzeuges 2 und der Drehzahl des Drehantriebes 7 für den Schleifstein 1 ab Diese Geschwindigkeiten werden zur Erzielung einer bestimmten Steigung der Gewinderille über die Steuereinrichtung 8 in Abhängigkeit vom ausgewählten Steuerungsprogramm und den gewählten Randbedingungen vorgegeben Sind programmbedingt Änderungen der Steigung der Gewinderille vorgesehen, so wird beispielsweise die Vorschubgeschwindigkeit des Schlittens 3 beim Erreichen des der Steuereinrichtung 8 vorgegebenen Umschaltpunktes geändert.
Die axiale Lage des Schlittens 3 wird dabei über einen Drehschrittgeber 14 des Vorschubantriebes 6 erfasst. Der Zählstand eines an den Drehschrittgeber 14 angeschlossenen Zählers, der über den Lageschalter 13 auf einen vorgegebenen Zahlstand gesetzt wird, gibt die axiale Lage des Schlittens 3 an, so dass über diese Lageerfassung die lageabhängigen Umschaltpunkte für die Geschwindigkeit des Vorschubantriebes 6 einfach angesteuert werden können.
Der Vorschubantrieb 6 wird nach den programmbedingten Geschwindigkeitsänderungen am Ende der Vorschubstrecke abgeschaltet, die durch den Lageschalter 15 überwacht wird, der den Zähler für die Drehschritte zum Ausgleich allfälliger Fehler wieder auf einen vorgegebenen Wert setzt Nach einer Umkehr der Vorschubrichtung wird eine zweite, gegensinnige Gewinderille in die Umfangsfläche des Schleifsteines 1 geschnitten, und zwar in Abhängigkeit von der bereits eingeschnittenen Gewinderille, um die Umfangsfläche des Schleifsteines 1 mit einer vorgegebenen Struktur aus nebeneinandergereihten, rautenförmigen Stegen zu versehen.
Die Umschaltpunkte für die Änderung der Vorschubgeschwindigkeit werden wieder über die Steuereinrichtung 8 bewirkt, die für eine programmbedingte Abrichtung des Schleifsteins 1 sorgt, um mit Hilfe dieses Schleifsteins 1 eine Skilauffläche mit einer ausgewählten Struktur schleifen zu können.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.
So könnte beispielsweise der Schleifstein 1 mit seinem Drehantrieb 7 über einen Schlitten gegenüber dem unverschiebbar gehaltenen Abrichtwerkzeug 2 verfahren werden, da es lediglich auf eine axiale Relativbewegung des Abrichtwerkzeuges 2 gegenüber dem Schleifstein 1 ankommt, um in den drehenden Schleifstein 1 eine Gewinderille einschneiden zu können. Darüber hinaus könnte das Abrichtwerkzeug mit einem gesteuerten Anstellantrieb ausgerüstet werden, so dass über die Tiefe der Gewinderillen eine zusätzliche Gestaltungsmöglichkeit für die zu schleifenden Laufflächenstrukturen erzielt wird.
Abgesehen davon könnten die Lageschalter 13,15 auch der Auswerteschaltung 12 zugeordnet werden, wie dies in der Zeichnung strichliert angedeutet ist In diesem Fall werden die jeweiligen Endpunkte für die Lageregelung des Schlittens 3 der Steuereinrichtung 8 über die Auswerteschaltung 8 vorgegeben. Schliesslich ist festzuhalten, dass Schleifsteine 1 für unterschiedliche Skiarten in gleicher Art abgerichtet werden können, wobei naturgemäss hinsichtlich der auszuwählenden Laufflächenstruktur auf die jeweilige Skiart Bedacht genommen werden muss, weil diesbezüglich z B. Alpinskier andere Anforderungen als Snowboards, Langlaufskier oder Sprungskier stellen