Otto Hintz, Berlin-Spandau (Deutschland), ist als Erfinder genannt worden Bei automatisch arbeitenden Schleifmaschinen muss, bedingt durch die oft sehr erheblichen Schwan kungen in der Schleifzugabe der zu bearbeitenden Teile, das Schleifwerkzeug durch Betätigung der Zu stellvorrichtung von Hand bis zur Berührung an das Werkstück herangeführt werden, wenn nicht erheb liche Leerlaufzeiten entstehen sollen. Das trifft für Rundschleifmaschinen zu, die im Einsteckverfahren arbeiten und bei denen immer wieder beobachtet wer den kann, dass nachdem das Schleifwerkzeug im Schnellgang bis dicht vor das Werkstück gefahren worden ist, je nach den Schwankungen in der Schleif zugabe eine mehr oder minder lange Zeit verstreicht, bevor das Schleifwerkzeug bei dem nun einsetzenden Schleifvorschub zum Schnitt gelangt.
Derselbe Übel stand tritt in meist noch erheblich grösserem Masse bei Innenschleifmaschinen auf, weil erfahrungsgemäss bei gehärteten Werkstücken, bei denen- Bohrungen zu schleifen sind, ein besonders grosser Verzug und damit besonders grosse Schwankungen in der Schleif zugabe zu verzeichnen sind.
Wenn nun der Arbeitsablauf vollautomatisch er folgen soll, dann muss bei den bisher bekannten Ma schinen mit in Kauf genommen werden, dass bei Werkstücken mit kleinerer Schleifzugabe die Ma schine eine mehr oder minder lange Zeit leerläuft, bevor die Schleifscheibe zu schneiden beginnt, oder dass sie bei Werkstücken mit besonders grosser Schleif zugabe beim Anfahren in die Schleifstellung in das Werkstück hineinrennt.
Wenn dieses Hineinrennen zur Not noch bei Rundschleifmaschinen wegen der dort verwendeten grossen Schleifscheiben und An triebsleistungen bei stärkeren Werkstücken mit in Kauf genommen werden kann, so ist doch dieser Zustand bei Innenschleifmaschinen unerträglich, da hier meist kleinere Bohrungen zu schleifen sind und damit verhältnismässig kleine Schleifscheiben und schwache Schleifspindeln zur Anwendung gelangen, die ein solches Hineinrennen in das Material in den seltensten Fällen vertragen.
Diese Nachteile bezweckt die Erfindung zu be seitigen, die sich vor allen Dingen dadurch von den bisher bekannten Vorrichtungen unterscheidet, dass die Belastungsänderung des Schleifwerkzeuges, die vom Leergang bis zur Vollast zu verzeichnen ist, dazu verwendet wird, um über ein Regelgetriebe den Schnellgangteil des Zustellgetriebes und den Schleif vorschub ein- und auszuschalten, damit dieser Schalt vorgang so erfolgt, dass der Schnellgang in dem Augenblick aus- und der Schleifvorschub eingeschal tet wird, wenn die Schleifscheibe das Werkstück be rührt, und der Schleifvorschub selbsttätig abgeschaltet wird, wenn die Belastung der Schleifscheibe zu gross wird, und bei normaler Belastung wieder selbsttätig eingeschaltet wird.
Von der Erfindung sind auf der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele dargestellt, die im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben sind. Es zeigen: Fig. 1 schematisch die gesamte automatische Steuereinrichtung, die ein Amperemeter als Steuer organ besitzt, wobei die Figur auch das Regelgetriebe sowie die Umschalt- und Steuerventile im Schnitt wiedergibt, Fig. 2 schematisch eine Vorder-, eine Seiten- und eine Rückenansicht eines an sich bekannten Dreh zahlmessers als Steuerorgan, Fig. 3 in grösserem Massstab eine Ansicht der Skalenscheibe,
die den Messbereich des Drehzahl messers wiedergibt und Fig. 4 eine Ansicht der zweiten Steuereinrichtung mit dem Drehzahlmessgerät nach Fig. 2 und 3 als Steuerorgan.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Wie Fig. 1 erkennen lässt, ist die Schleifscheibe 1 einer Innenschleifmaschine auf einer Schleifspindel 2 befestigt, die in einem Schleifspindelblock 3 ge lagert ist.
Der Schleifspindelblock 3 befindet sich auf einem Zustellschlitten 4, auf dem ausserdem der Antriebs motor 5 befestigt ist, der über einen Riemen die Schleifspindel 2 antreibt oder auch mit ihr direkt gekuppelt sein kann. Der Schleifspindelschlitten 4 ist senkrecht zur Achse der Schleifspindel und des zu schleifenden, in einem Halter der Maschine ein gespannten Werkstückes mit Hilfe einer in Rich tung der Achse 6 verlaufenden Zustellspindel ver schiebbar, die über eine Mutter, eine Kurve oder auf ähnliche bekannte Weise die Schleifspindelverschie bung bewirkt. Für das Einrichten der Maschine ist im allgemeinen auf der Zustellspindel ein auf der Zeichnung nicht dargestelltes Handrad vorhanden.
Der Schleifvorschub erfolgt mit Hilfe einer Schalt klinke 7, die in ein auf der Zustellspindel sitzendes Schaltrad 8 eingreift. Der Schnellgang des Schlittens 4, der zum Heranführen der Schleifscheibe an das Werkstück und zum Zurückziehen in ihre Ausgangs stellung dient, wird in dem dargestellten Beispiel durch einen ebenfalls auf der Zustellspindel ange ordneten Flügelkolben 9 bewirkt. Während des Werk stückwechsels befindet sich der Flügelkolben 9 in seiner linken Endstellung, so dass also die Schleif scheibenzustellung durch Rechtsdrehung der Spindel um die Achse 6 erfolgt.
Nach dem Einspannen eines neuen Werkstückes hat der Elektromotor 5 lediglich die leerlaufende Schleifspindel 2 anzutreiben. Er hat damit eine ver hältnismässig kleine Stromaufnahme, die auf einem Amperemeter 10 angezeigt wird. Das Amperemeter besitzt zwei längs der Geräteskala einstellbare Kon takte 11 und 12. Der Kontakt 11 wird so eingestellt, dass ihn der Zeiger des Amperemeters bei der An zeige des Leerlaufstromes für den Motor berührt, wobei er gegenüber seiner dem Leerlaufstromwert entsprechenden Stellung um einen kleinen Betrag nach rechts verstellt ist. Dadurch fliesst ein über einen Transformator 13 auf eine geeignete niedrige Spannung gebrachter Strom über die Leitung 14 zu dem Zeiger des Amperemeters und über den Kontakt 11 und die Leitung 15 durch einen Elektromagneten 16 zum Transformator 13.
Der Elektromagnet 16 zieht an und schliesst dadurch den Kontakt 17, so dass ein Strom über die Leitungen 18, 19 durch den Elektromagneten 20 und die Leitung 21 zum Netz fliesst. Der Elektromagnet 20 schaltet die Zufuhr des Drucköls, das aus der in der Maschine vorhandenen und auf der Zeichnung nicht dargestellten Zahn radpumpe gefördert wird, über die Leitungen 22, 23 und das Ventil 24, dessen Schieber nunmehr in seiner untern Stellung steht, durch die Leitungen 25, 70 hinter den Flügelkolben 9, der dadurch in Rechts drehung versetzt wird. Durch geeignete Bemessung der Querschnitte der Rohrleitung bzw. durch Zwi schenschaltung einer geeigneten Drosselstelle erhält der Flügelkolben 9 nunmehr eine geeignete Dreh geschwindigkeit.
Dadurch wird die Zustellspindel im Uhrzeigersinne gedreht und durch die Verschiebung des Schlittens 4 die Schleifspindel 1 im Schnellgang an das Werkstück herangeführt, bis das Schleifwerk zeug mit ihm zum Schnitt kommt. Dadurch tritt eine stärkere Belastung der Schleifspindel und damit des Antriebsmotors 5 ein, die sich auf dem Ampere meter 10 durch eine höhere Stromanzeige bemerkbar macht. Der Zeiger des Amperemeters bewegt sich also nach rechts und von dem Kontakt 11 weg. Der Elektromagnet 16 fällt ab und der Kontakt 17 wird geöffnet, wodurch der Elektromagnet 20 spannungs los und der Steuerkolben 24 durch eine Feder 26 in die gezeichnete Mittellage zurückbewegt wird. Da durch wird die Verbindung zwischen den Drucklei tungen 23, 25 unterbrochen und damit die Dreh bewegung des Flügelkolbens 9 abgeschaltet.
Wenn der Steuerkolben 24 in der Mittelstellung ist, dann besteht Verbindung zwischen der Druckleitung 23 und der Leitung 27, die zu dem Umschaltventil 28 führt. Der Kolben des Umschaltventils 28 befindet sich nach dem Werkstückwechsel in der gezeichneten obern Stellung, so dass das Drucköl über die Leitung 29 in das hydraulische Getriebe R für die Betätigung der Schaltklinke 7 eintreten kann. Dabei tritt das Drucköl in der gezeichneten Stellung des Vorsteuer kolbens 30 über die Leitung 31 hinter die rechte Seite des Regelkolbens 32, der dadurch nach links verschoben wird. Von seiner linken Seite fliesst das Öl über die Leitung 33 und den Vorsteuerkolben zum Ablaufrohr 34.
In der linken der Darstellung auf der Zeichnung entsprechenden Stellung des Re gelkolbens 32 tritt Drucköl aus der Leitung 22 über die Leitung 35, 36 und 37 in das Steuergehäuse des Regelkolbens ein und über die Leitung 38 hinter die linke Seite des Hauptsteuerkolbens 39. Von der rechten Seite des Hauptsteuerkolbens 39 kann das Öl über die Leitung 40, den Regelkolben, die Lei tung 41 und den Vorsteuerkolben in die Ablauflei tung 42 austreten. In der gezeichneten rechten Stel lung des Hauptsteuerkolbens 39 tritt das Drucköl über die Leitungen 37, 43 und 44 hinter die rechte Seite des Antriebskolbens 45, der zum Betätigen der Schaltklinke 7 dient.
Von der linken Kolbenseite kann das Öl über die Leitungen 46, 47, 48, 49 und die Hauptsteuer-, Regel- und Vorsteuerkolben in die Ablaufleitung 34 austreten. Das links vom Haupt steuerkolben 39 vorhandene Drucköl kann in der rechten Kolbenendstellung über die Leitung 50 hinter die rechte Seite des Vorsteuerkolbens 30 strömen, der sich dadurch nach links bewegt, da das Öl auf der linken Kolbenseite über die Leitungen 51, 52 und 41 in die Ablaufleitung 42 austreten kann.
In der linken Endstellung des Vorsteuerkolbens 30 fliesst nunmehr das Drucköl aus der Leitung 29 über Lei- tun- 33 hinter die linke Seite des Regelkolbens 32, der sich nach rechts bewegt, weil auf seiner rechten Seite das Öl über die Leitung 31 zur Ablaufleitung 42 abfliessen kann. In der rechten Endstellung des Regel kolbens 32 tritt Drucköl über die Leitungen 35, 36 und 37 und über die Leitung 40 hinter die rechte Seite des Hauptsteuerkolbens 39, der sich nach links bewegt, da das Öl von seiner linken Seite über die Leitungen 38, 49 in die Ablaufleitung 34 abfliessen kann.
In der linken Endstellung des Hauptsteuer kolbens 39 fliesst Drucköl aus der Leitung 37, 47 und 46 hinter die linke Seite des Kolbens 45, der sich nach rechts bewegt, da das Öl auf seiner rechten Seite über die Leitungen 44, 43, 52, 41 zur Ablaufleitung 42 abfliessen kann. Dadurch dreht die Klinke 7 das Schaltrad 8 entsprechend ihrer Hubgrösse im Uhr zeigersinn und verschiebt damit durch Drehung der Zustellspindel den Schleifspindelschlitten 4 mit der Schleifscheibe 1 gegen das Werkstück. Da in der linken Endstellung des Hauptsteuerkolbens 39 das aus der Leitung 40 zuströmende Drucköl über die Leitung 51 hinter die linke Seite des Vorsteuerkol bens 30 treten kann, verschiebt sich dieser wieder in die gezeichnete rechte Stellung, und der oben be schriebene Vorgang wiederholt sich.
Es erfolgen also in rascher Folge Hübe des Kol bens 45 und damit entsprechende Drehungen des Schaltrades 8 und die daraus resultierende Verschie bung der Schleifscheibe 1 senkrecht zur Werkstück achse. Die Schleifscheibe wird infolgedessen mehr und mehr belastet. Die Stromaufnahme des Motors 5 steigt an, bis der Zeiger des Amperemeters 10 den Kontakt 12 berührt. Dadurch wird ein Strom kreis geschlossen, so dass Strom über die Leitung 14, den Kontakt 12 und die Leitung 53 durch die Spule eines Elektromagneten 54 zum Transformator 13 fliesst. Dadurch schliesst sich der Kontakt 55. Es ist jetzt über den Kontakt 55, die Leitung 56, den Elektromagneten 57, die Leitungen 58 und 21 und das Netz ein Stromkreis geschlossen. Der Elek tromagnet 57 zieht also an und verschiebt den Steuer kolben des Ventils 24 in seine obere Endlage.
Da durch wird die Verbindung der Druckleitung 23 zu den Leitungen 27, 29 unterbrochen, so dass der Regelkolben 32 kein Drucköl mehr erhält und stehen bleibt. Das Spiel des Antriebskolbens 45 wird also unterbrochen und die Schleifscheibe 1 nicht mehr weiter zugestellt, bis sie sich so weit freigeschnitten hat, dass durch Absinken der Stromaufnahme des r Motors 5 der Zeiger des Amperemeters 10 sich nach links bewegt und den Kontakt 12 wieder öffnet, wo durch der Elektromagnet 57 des Steuerventils 24 spannungslos wird und der Kolben des Ventils 24 wieder in seine Mittelstellung zurückgeht. Dadurch s ist wieder die Verbindung zwischen den Drucklei tungen 23, 27 zum Vorsteuerkolben 30 hergestellt, so dass das Zustellgetriebe sein Spiel wieder auf nimmt.
Kurz vor Erreichen des Fertigmasses wird bei <B>3</B> automatisch arbeitenden Innenschleifmaschinen ein Abrichthub für die Schleifscheibe zwischengeschaltet und anschliessend das Werkstück fertiggeschlichtet. Für diese Umschaltung wird über die Leitung 59 Drucköl auf die obere Seite des Umschaltkolbens 28 zugeleitet. Das Öl kann durch die Leitung 60 von der Unterseite des Kolbens abfliessen.
Der Umschalt kolben 28 bewegt sich daher in seine untere End- stellung und unterbricht damit die Verbindung zwi schen den Druckleitungen 27, 29 zu dem Zustell getriebe und stellt eine Verbindung zwischen der Abzweigung 61 von der Druckleitung 22 über ein Drosselventil 62, die Druckleitung 63, das Umschalt ventil 28 zur Druckleitung 29 her.
Der Regelkolben 32 erhält dadurch eine geringere Öhnenge über den Vorsteuerkolben 30 zugeteilt. Das Steuergetriebe bewegt sich also mit einstellbarer, ge ringerer Geschwindigkeit, so dass die Hübe des An triebskolbens 45 für die Schaltklinke 7 in einstell baren, längeren Abständen nacheinander erfolgen und damit eine kleinere Verschiebung des Schleif spindelschlittens 4 und der Schleifspindel 1 in der Zeiteinheit erfolgt, die im allgemeinen so klein ein gestellt wird, dass der Antriebsmotor 3 nur noch gering belastet wird und damit sich eine Steuerung durch das Amperemeter 10 erübrigt.
Damit bei sehr kleiner Schlichtzustellung durch das starke Abfallen der Stromaufnahme des Motors 5 bei Berührung zwischen dem Zeiger des Ampere meters 10 und dem Kontakt 11 der Schnellgang über den Flügelkolben 9 nicht eingeschaltet werden kann, wird die Druckleitung 25 über das Ventil 28 geführt und in der untern Kolbenstellung des Ventils für das Schlichten unterbrochen.
Beim Erreichen des Fertigmasses soll die Schleif scheibe sofort vom Werkstück abgehoben werden. Zu diesem Zweck sind die Druckölleitungen 60 und 64 vorgesehen. Durch Druckölzufuhr über die Lei tung 60 wird der Kolben des Umschaltventils 28 in seine obere Endstellung verschoben, so dass die ganze Einrichtung wieder für den nächsten Arbeitsgang vorbereitet ist. Das Drucköl, das über die Leitung 64 zuströmt, verschiebt den Umsteuerkolben 65 nach rechts gegen den Druck einer Feder. Damit wird die Druckölleitung 66 mit der Leitung 44 verbunden und der Kolben 45 nach links verschoben. Dabei fliesst das Öl von der andern Kolbenseite über die Leitun gen 46, 67 ab. Die Schaltklinke 7 ist damit ausser Eingriff mit dem Schaltrad B.
Gleichzeitig kann das Drucköl aus der Leitung 64 über die Leitung 68 hinter die rechte Seite des Flügelkolbens 9 treten, der sich jetzt mit grosser Geschwindigkeit nach links dreht, weil das Öl von der linken Kolbenseite über die Leitung 70, das Umschaltventil 28, über die Lei tung 25 zur Ablaufleitung 69 abfliessen kann. Die Verbindungen 43 und 47 vom hydraulischen Ge triebe R zum Kolben 45 sind unterbrochen.
Damit befindet sich der Flügelkolben in seiner Ausgangsstellung. Das Umschaltventil 28 ist eben falls in seiner Ausgangsstellung. Nach dem Werk stückwechsel und Wiedereinfahren der Maschine in ihre Arbeitsstellung wird das Drucköl in der Lei tung 64 abgeschaltet, so dass der Umsteuerkolben 65 in seine linke, gezeichnete Stellung zurückgeht und nunmehr das Spiel, wie oben beschrieben, erneut beginnt.
Die Ausführung nach Fig. 2-4 entspricht hin sichtlich der nicht dargestellten Teile derjenigen nach Fig. 1. Der in der Fig. 4 dargestellte Teil unterschei det sich dagegen insofern von dem entsprechenden der Fig. 1, als anstelle des dort verwendeten Ampere meters 10 nunmehr ein Drehzahlmesser als Steuer organ benutzt wird. Ferner ist auf dem hintern Ende 2' der Schleifspindel 2 eine Schwarz-Weiss-Scheibe 71 angeordnet, die über ein Fernrohr 72 mit Photozelle anvisiert und von einem darin befindlichen Schein werfer 73 angestrahlt wird. Dadurch ergeben sich auf der Photozelle Lichtschwankungen, deren Fre quenz jeweils der Drehzahl der Scheibe 71 und da mit der Schleifspindel 2 entspricht. Diese Frequenzen werden an einer Skala 74 sichtbar, über die ein Zeiger 75 gleitet.
Der Ausschlag dieses Zeigers wird genau so wie bei dem Amperemeter 10 durch ver stellbare Kontaktstifte 11, 12 nach beiden Richtungen begrenzt. Im vorliegenden Falle bewegt sich aber der Zeiger, umgekehrt wie der des Amperemeters, bei einer Belastungszunahme und damit sinkender Dreh zahl zur Schleifspindel nach links. Die Kontakte 11, 12 sind also gegenüber der Stellung auf dem Ampere meter beim Drehzahlmesser vertauscht. Sobald nun die Schleifscheibe 1 zum Schnitt kommt, sinkt infolge der dadurch bedingten Belastungszunahme die Dreh zahl des Antriebsmotors 5. Der Zeiger auf dem Dreh zahlmesser D bewegt sich dabei nach links und öffnet den Kontakt 11. Dadurch wird, wie bei der Aus führung nach Fig. 1 beschrieben, der Schnellgang des Zustellgetriebes abgeschaltet und der Schleifvor schub bzw. die Schruppzustellung eingeschaltet.
Bei steigender Belastung der Schleifspindel sinkt die Drehzahl weiter, bis der jetzt links liegende Kontakt 12 vom Zeiger berührt wird und damit, wie bereits beschrieben, die Zustellung überhaupt abgeschaltet wird. Diese Zeigerstellung zeigt die Fig. 2. Durch Freischneiden der Schleifscheibe 1 steigt die Dreh zahl. Der Zeiger bewegt sich jetzt nach rechts und schaltet wieder das Zustellgetriebe ein.
Die Arbeitsweise ist also bei beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen grundsätzlich dieselbe.
In beiden Fällen wird zuerst die Schleifscheibe selbsttätig im Schnellgang bis an das Werkstück herangeführt. Sobald sie zum Schnitt kommt, tritt infolge der Belastungsänderung eine Änderung der Drehzahl der Schleifspindel infolge einer Änderung der Belastung des Antriebsmotors auf.
Wird die durch die Belastungsänderung der Schleifscheibe bedingte Änderung der Motorbelastung verwendet, dann erfolgt die Steuerung über ein an das Stromnetz angeschlossenes Amperemeter, das zu diesem Zweck mit den zwei den Ausschlag seines Zeigers begrenzenden, verstellbaren Kontakten ver sehen ist, die über die elektromagnetische Steuerung das hydraulische Regelgetriebe so beeinflussen, dass dieses wie beschrieben arbeitet.
Wird dagegen die durch die Belastungsänderung der Schleifscheibe bedingte Drehzahländerung des Antriebsmotors und damit der Schleifspindel ver wendet, dann dient der Drehzahlmesser zur Beein flussung der elektromagnetischen Steuerung und da mit des hydraulischen Regelgetriebes, wobei ein an sich bekannter photoelektrischer Drehzahlmesser be nutzt wird. Dieser Drehzahlmesser ist ebenfalls mit zwei den Ausschlag seines Zeigers nach beiden Seiten begrenzenden, verstellbaren Kontakten versehen, an die die elektromagnetische Steuerung für das Regel getriebe angeschlossen wird.
Die beschriebenen Einrichtungen arbeiten nun völlig selbständig derart, dass nach dem Werkstück wechsel das Zustellgetriebe für die Schleifscheibe diese im Schnellgang bewegt, bis er bei Berührung der Schleifscheibe mit dem Werkstück infolge der dadurch eintretenden Belastungsänderung mit Hilfe des Amperemeters oder des Drehzahlmessers abge schaltet wird.
Dann setzt der selbsttätige Schleifvorschub ein, der so lange erfolgt, bis die Belastung zu hoch wird, worauf seine selbsttätige Abschaltung stattfindet. Der Schleifvorschub wird selbsttätig wieder eingeschaltet, sowie die Belastung wieder unter den eingestellten Höchstwert abgesunken ist.
Ferner ist Vorsorge getroffen, dass nach dem Schruppschleifen die Schleifscheibe mit einer einstell baren geringen Schlichtbeistellung zum Werkstück verschoben werden kann, die von der Stromaufnahme des Antriebsmotors nicht mehr beeinflusst wird.
Otto Hintz, Berlin-Spandau (Germany), has been named as the inventor. In automatic grinding machines, due to the often very considerable fluctuations in the grinding allowance of the parts to be processed, the grinding tool must be manually operated until it is touched the workpiece can be brought in if there are no significant idle times. This applies to cylindrical grinding machines that use the inserting process and where it can be observed again and again that after the grinding tool has been driven in high speed right up to the workpiece, a more or less long time elapses depending on the fluctuations in the grinding allowance before the grinding tool reaches the cut at the grinding feed that now begins.
The same problem occurs to an even greater extent with internal grinding machines, because experience has shown that hardened workpieces where bores are to be ground have a particularly large distortion and thus particularly large fluctuations in the grinding allowance.
If the workflow is to be fully automatic, then with the machines known up to now it must be accepted that with workpieces with a smaller grinding allowance, the machine will idle for a more or less long time before the grinding wheel begins to cut, or that it in the case of workpieces with a particularly large grinding allowance, runs into the workpiece when approaching the grinding position.
If this run-in can be accepted with cylindrical grinding machines because of the large grinding wheels and drive power used there for stronger workpieces, then this condition is unbearable for internal grinding machines, since here mostly smaller bores have to be ground and thus relatively small grinding wheels and weak grinding spindles are used, which can only tolerate this kind of running into the material in the rarest of cases.
The aim of the invention is to eliminate these disadvantages, which differs from the previously known devices in that the change in load on the grinding tool, which is recorded from idle to full load, is used to control the overdrive part of the delivery gear via a control gear and switch the grinding feed on and off so that this switching process takes place in such a way that the overdrive is switched off and the grinding feed switched on when the grinding wheel touches the workpiece, and the grinding feed is automatically switched off when the load on the The grinding wheel becomes too large and is switched on again automatically under normal load.
Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing, which are described below with reference to the drawing. They show: Fig. 1 schematically the entire automatic control device, which has an ammeter as a control organ, the figure also showing the control gear and the switching and control valves in section, Fig. 2 schematically shows a front, a side and a back view a known speed meter as a control member, Fig. 3 on a larger scale a view of the dial,
which reproduces the measuring range of the tachometer and FIG. 4 is a view of the second control device with the tachometer according to FIGS. 2 and 3 as a control element.
The same parts are denoted by the same reference symbols in all figures.
As shown in Fig. 1, the grinding wheel 1 of an internal grinding machine is attached to a grinding spindle 2, which is ge in a grinding spindle block 3 superimposed.
The grinding spindle block 3 is located on a feed slide 4, on which the drive motor 5 is also attached, which drives the grinding spindle 2 via a belt or can also be coupled directly to it. The grinding spindle slide 4 is perpendicular to the axis of the grinding spindle and the to be ground, in a holder of the machine a clamped workpiece with the help of a feed spindle extending in Rich direction of the axis 6 ver slidable via a nut, a curve or in a similar known manner the grinding spindle exercise causes. For setting up the machine, a handwheel (not shown in the drawing) is generally available on the feed spindle.
The grinding feed takes place with the help of a pawl 7, which engages a ratchet 8 seated on the feed spindle. The overdrive of the carriage 4, which is used to bring the grinding wheel to the workpiece and to retract it into its starting position, is effected in the example shown by a vane piston 9 which is also arranged on the feed spindle. During the work piece change, the vane piston 9 is in its left end position, so that the grinding wheel is adjusted by turning the spindle to the right about the axis 6.
After clamping a new workpiece, the electric motor 5 only has to drive the idle grinding spindle 2. It thus has a relatively small current consumption, which is displayed on an ammeter 10. The ammeter has two adjustable contacts 11 and 12 along the device scale. The contact 11 is set so that the pointer of the ammeter touches it when the no-load current is displayed for the motor, whereby it is a small amount compared to its position corresponding to the no-load current value is adjusted to the right. As a result, a current brought to a suitable low voltage via a transformer 13 flows via the line 14 to the pointer of the ammeter and via the contact 11 and the line 15 through an electromagnet 16 to the transformer 13.
The electromagnet 16 attracts and thereby closes the contact 17, so that a current flows via the lines 18, 19 through the electromagnet 20 and the line 21 to the network. The solenoid 20 switches the supply of pressurized oil that is pumped from the existing in the machine and not shown on the drawing gear pump, via the lines 22, 23 and the valve 24, the slide is now in its lower position, through the lines 25, 70 behind the wing piston 9, which is rotated to the right. By suitable dimensioning of the cross-sections of the pipeline or by interconnection of a suitable throttle point, the vane piston 9 is now given a suitable rotational speed.
As a result, the feed spindle is rotated clockwise and by moving the slide 4, the grinding spindle 1 is brought up to the workpiece at high speed until the grinding tool comes with it to cut. This results in a greater load on the grinding spindle and thus on the drive motor 5, which is noticeable on the ampere meter 10 through a higher current display. The pointer of the ammeter thus moves to the right and away from the contact 11. The electromagnet 16 drops out and the contact 17 is opened, whereby the electromagnet 20 is voltage-free and the control piston 24 is moved back by a spring 26 into the center position shown. Since the connection between the Drucklei lines 23, 25 is interrupted and thus the rotary movement of the vane piston 9 is switched off.
When the control piston 24 is in the middle position, there is a connection between the pressure line 23 and the line 27, which leads to the switching valve 28. After the workpiece has been changed, the piston of the switching valve 28 is in the upper position shown, so that the pressurized oil can enter the hydraulic transmission R for the actuation of the pawl 7 via the line 29. The pressure oil occurs in the position shown of the pilot piston 30 via line 31 behind the right side of the control piston 32, which is thereby shifted to the left. The oil flows from its left side via line 33 and the pilot piston to the drain pipe 34.
In the left position of the Re gel piston 32 corresponding to the illustration on the drawing, pressurized oil from line 22 via line 35, 36 and 37 into the control housing of the control piston and via line 38 behind the left side of the main control piston 39. From the right On the side of the main control piston 39, the oil can escape via the line 40, the control piston, the line 41 and the pilot piston into the flow line 42. In the drawn right position of the main control piston 39, the pressure oil occurs via the lines 37, 43 and 44 behind the right side of the drive piston 45, which is used to actuate the pawl 7.
From the left side of the piston, the oil can exit into the drain line 34 via the lines 46, 47, 48, 49 and the main control, regulating and pilot pistons. The pressure oil present on the left of the main control piston 39 can flow in the right piston end position via the line 50 behind the right side of the pilot piston 30, which moves to the left as the oil on the left side of the piston via the lines 51, 52 and 41 into the Drain line 42 can emerge.
In the left end position of the pilot piston 30, the pressure oil now flows out of the line 29 via line 33 behind the left side of the control piston 32, which moves to the right because the oil flows off on its right side via the line 31 to the drain line 42 can. In the right end position of the rule piston 32 pressurized oil occurs via lines 35, 36 and 37 and via line 40 behind the right side of the main control piston 39, which moves to the left as the oil flows from its left side via lines 38, 49 can flow into the discharge line 34.
In the left end position of the main control piston 39, pressure oil flows from the line 37, 47 and 46 behind the left side of the piston 45, which moves to the right, as the oil on its right side via the lines 44, 43, 52, 41 to Drain line 42 can flow off. As a result, the pawl 7 rotates the ratchet 8 according to its stroke size in the clockwise direction and thus moves the grinding spindle slide 4 with the grinding wheel 1 against the workpiece by rotating the feed spindle. Since in the left end position of the main control piston 39, the pressure oil flowing in from line 40 can occur via line 51 behind the left side of the pilot piston 30, this shifts back into the right-hand position shown, and the process described above is repeated.
So there are in quick succession strokes of the Kol ben 45 and thus corresponding rotations of the ratchet 8 and the resulting displacement of the grinding wheel 1 perpendicular to the workpiece axis. As a result, the grinding wheel is loaded more and more. The current consumption of the motor 5 increases until the pointer of the ammeter 10 touches the contact 12. This closes a circuit so that current flows via line 14, contact 12 and line 53 through the coil of an electromagnet 54 to the transformer 13. This closes the contact 55. It is now closed via the contact 55, the line 56, the electromagnet 57, the lines 58 and 21 and the network. The elec tromagnet 57 attracts and moves the control piston of the valve 24 in its upper end position.
Since the connection of the pressure line 23 to the lines 27, 29 is interrupted, so that the control piston 32 no longer receives any pressure oil and stops. The play of the drive piston 45 is thus interrupted and the grinding wheel 1 is no longer fed until it has cut itself so far that the pointer of the ammeter 10 moves to the left and the contact 12 opens again as the current consumption of the motor 5 drops, where the electromagnet 57 of the control valve 24 is de-energized and the piston of the valve 24 returns to its central position. As a result, the connection between the Drucklei lines 23, 27 to the pilot piston 30 is made again, so that the feed mechanism resumes its play.
Shortly before the finished dimension is reached, a dressing stroke for the grinding wheel is interposed in <B> 3 </B> automatically operating internal grinding machines and then the workpiece is finished. For this changeover, pressure oil is fed to the upper side of the changeover piston 28 via line 59. The oil can flow through line 60 from the underside of the piston.
The switching piston 28 therefore moves into its lower end position and thus interrupts the connection between the pressure lines 27, 29 to the delivery gear and establishes a connection between the branch 61 from the pressure line 22 via a throttle valve 62, the pressure line 63, the switching valve 28 to the pressure line 29 ago.
As a result, the control piston 32 receives a smaller amount of displacement via the pilot piston 30. The control gear thus moves at an adjustable, lower speed, so that the strokes of the drive piston 45 for the pawl 7 take place in adjustable, longer intervals one after the other and thus a smaller displacement of the grinding spindle slide 4 and the grinding spindle 1 takes place in the unit of time, which is generally made so small that the drive motor 3 is only slightly loaded and control by the ammeter 10 is unnecessary.
So that with a very small finishing infeed due to the sharp drop in the power consumption of the motor 5 when there is contact between the pointer of the ammeter 10 and the contact 11, the overdrive via the vane piston 9 cannot be switched on, the pressure line 25 is passed through the valve 28 and in the interrupted below the piston position of the valve for finishing.
When the finished size is reached, the grinding wheel should be lifted off the workpiece immediately. The pressure oil lines 60 and 64 are provided for this purpose. By supplying pressurized oil via the line 60, the piston of the switching valve 28 is moved into its upper end position, so that the entire device is again prepared for the next operation. The pressure oil that flows in via line 64 moves the reversing piston 65 to the right against the pressure of a spring. The pressure oil line 66 is thus connected to the line 44 and the piston 45 is displaced to the left. The oil flows from the other side of the piston via the lines 46, 67. The pawl 7 is thus out of engagement with the ratchet wheel B.
At the same time, the pressure oil from the line 64 can pass through the line 68 behind the right side of the wing piston 9, which now rotates to the left at high speed because the oil from the left side of the piston via the line 70, the switching valve 28, via the Lei device 25 to drain line 69 can flow. The connections 43 and 47 from the hydraulic Ge gear R to the piston 45 are interrupted.
The wing piston is thus in its starting position. The switching valve 28 is also if in its starting position. After changing the work piece and moving the machine back into its working position, the pressure oil in the line 64 is switched off so that the reversing piston 65 returns to its left, drawn position and the game, as described above, begins again.
The embodiment according to FIGS. 2-4 corresponds to the parts not shown in FIG. 1. The part shown in FIG. 4, however, differs from the corresponding one in FIG. 1 in that instead of the ammeter 10 used there now a tachometer is used as a control organ. Furthermore, a black and white disc 71 is arranged on the rear end 2 'of the grinding spindle 2, which is aimed at via a telescope 72 with a photocell and is illuminated by a headlight 73 located therein. This results in light fluctuations on the photocell, the frequency of which corresponds to the speed of the disk 71 and there with the grinding spindle 2. These frequencies are visible on a scale 74 over which a pointer 75 slides.
The deflection of this pointer is just like the ammeter 10 limited by ver adjustable contact pins 11, 12 in both directions. In the present case, however, the pointer, opposite to that of the ammeter, moves to the left in the event of an increase in load and thus a decrease in the speed of the grinding spindle. The contacts 11, 12 are thus reversed with respect to the position on the ammeter at the tachometer. As soon as the grinding wheel 1 comes to the cut, the speed of the drive motor 5 decreases as a result of the resulting increase in load. The pointer on the rev counter D moves to the left and opens the contact 11. As a result, as in the implementation according to FIG 1, the overdrive of the infeed gear is switched off and the grinding feed or the roughing infeed switched on.
As the load on the grinding spindle increases, the speed continues to decrease until the contact 12, which is now on the left, is touched by the pointer and thus, as already described, the infeed is switched off at all. This pointer position shows the Fig. 2. By cutting free the grinding wheel 1, the speed increases. The pointer now moves to the right and switches the feed gear on again.
The mode of operation is basically the same in the two exemplary embodiments described.
In both cases, the grinding wheel is first automatically brought up to the workpiece at high speed. As soon as it comes to the cut, a change in the speed of the grinding spindle occurs as a result of the change in load as a result of a change in the load on the drive motor.
If the change in the motor load caused by the change in the load on the grinding wheel is used, the control takes place via an ammeter connected to the power supply, which for this purpose is provided with the two adjustable contacts that limit the deflection of its pointer, which are controlled via the electromagnetic control Influence hydraulic control gear so that it works as described.
If, on the other hand, the change in speed of the drive motor and thus the grinding spindle caused by the change in the load on the grinding wheel is used, then the tachometer is used to influence the electromagnetic control and there with the hydraulic control gear, a known photoelectric tachometer being used. This tachometer is also provided with two adjustable contacts that limit the deflection of its pointer on both sides, to which the electromagnetic control for the control gear is connected.
The described devices now work completely independently in such a way that after changing the workpiece, the infeed gear for the grinding wheel moves it at high speed until it is switched off with the help of the ammeter or the tachometer when the grinding wheel touches the workpiece as a result of the resulting change in load.
Then the automatic grinding feed sets in, which continues until the load becomes too high, whereupon it switches off automatically. The grinding feed is switched on again automatically as soon as the load has fallen below the set maximum value again.
Furthermore, provision is made that, after rough grinding, the grinding wheel can be moved towards the workpiece with an adjustable small finishing setting that is no longer influenced by the power consumption of the drive motor.