DD201280A1

DD201280A1 - Vorrichtung zum automatischen endenschleifen von glasrohrbauteilen

Info

Publication number: DD201280A1
Application number: DD23394381A
Authority: DD
Inventors: Martin Ayvasky; Peter Grosche
Original assignee: Martin Ayvasky; Peter Grosche
Priority date: 1981-10-08
Filing date: 1981-10-08
Publication date: 1983-07-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung fuer das gleichzeitige Bearbeiten der Glasrohrbauteile an beiden Enden, entsprechend vorgegebenen technologischen Werten. Sie hat das Ziel, saemtliche im Glasrohrleitungsbau einsetzbaren Glasbauteile bezueglich der Durchmesser, Laenge und Schnittform (Plan-, Kugel- und Kegelschliff) zu schleifen. Ueber entsprechende Steuervorrichtung wird die Zufuehrung der Schleif- bzw. Kuehlmittel, Schleifzeiten sowie die Fertigungslaenge gesteuert. Figur 1

Description

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Titel der Erfindung

Vorrichtung zum automatischen Endenschleifen von Glasrohrbauteilen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Der Einsatz der Erfindung erfolgt auf dem Gebiet der technischen Glasverarbeitung. Mit dieser Maschine ist es möglich, automatisch sowohl sphärische Schliffe als auch Kegel- und Planschliffe an Glasrohrbauteilen für den industriellen Rohrleitungsbau gleichzeitig an beiden Enden anzubringen. ;

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt ist, daß die Glasrohre als Halbzeuge für die Glasrohrbauteile bis zu einer Länge von 1000 mm manuell auf Spindelschleifmaschinen mittels spezieller Werkzeuge und bekannter Schleifmittel geschliffen werden. Für Glasrohrbauteile mit einer Länge größer als 1000 mm werden kurze Formstücke, sogenannte Flansche, hergestellt, mit dem technologisch notwendigen Schliff versehen und anschließend angesetzt,

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Das Planschleifen erfolgt für Glasrohre bis 1000 mm auf einer Karussellschleifmaschine und für Glasrohre mit einer Länge größer als 1000 mm auf einer einseitigen Planschleifmaschine.

Die vorliegenden bekannten technischen Lösungen ermöglichen lediglich die Mechanisierung der Trenn-, Bohr- und Schleifverfahren einer bezüglich Form und Abmessung eng begrenzten Erzeugnispalette.

So sind mit OS 27 00 487 vertikal arbeitende Schleifautomaten speziell für Kelchgläser und mit AS 28 23 031 und 26 46 062 Vorrichtungen zum Bearbeiten von Flachglas bzw. im WP 229 758 Lösungen für ein einseitiges Schleifen von Schliffen an Glasrohrstücken kleinerer Durchmesser beschrieben. Weiterhin sind in den Patentschriften FR 78 12 190, GB 34 083-77, DE 27 28 915, DD 112 225 Schleifeinrichtungen für optische Linsen und Finishbearbeitung bekannt,, mit deren Hilfe sphärische Schliffe hergestellt werden ' können, Diese sind jedoch nur für kleine Bauteile geeignet, wobei Werkstück und Werkzeug beweglich zueinander angeordnet und für das Schleifen von Glasrohrleitungsbauteilen nicht geeignet sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine universell einsetzbare Vorrichtung für das Schleifen von Glasrohrbauteilen mit beliebig großen Längen und Nennweiten zu schaffen, die den bekannten Vorrichtungen anhaftenden Mangel, wie nur begrenzt für spezielle Schliffarten, Durchmesser und Langen einsetzbar, überwindet und die bisherige manuelle Bearbeitung beseitigt*

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Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, daß die Schliffe an beiden Enden gleichzeitig bearbeitet, Schleifmittelsuspensionen oder Kühlflüssigkeit regelbar zugeführt werden und über ein Längenmeßsystem der Vorschub gesteuert, die genaue Einhaltung der Maßtoleranzen gewährleistet sowie die Ein- und Ausgabe der Werkstücke über ein getrenntes System selbsttätig vorgenommen wird, so daß eine manuelle Tätigkeit weitestgehend entfällt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung für eine universell einsetzbare Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe es ermöglicht wird, die für den Glasrohrleitungsbau üblichen Glasrohrlängen in allen einzusetzenden Durchmessern an beiden Enden gleichzeitig zu bearbeiten, sowie durch eine geregelte Zuführung der Schleifmittelsuspension oder Kühlflüssigkeit und eine belastungsabhängige Steuerung des Werkzeugvorschubes die manuelle Tätigkeit weitestgehend auszuschalten.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem auf einem Maschinenbett zwei konstruktiv gleiche Schleifaggregate mit sich gegenläufig drehenden Schleif spindeln angebracht sind, wobei das eine längs des Maschinenbettes verstellbar ist.

Die Schleifaggregate führen neben der gesteuerten belastungsabhängigen Vorschubbewegung bei Bearbeitung von sphärischen Schliffen eine um eine Drehachse horizontal pendelnde Bewegung und bei der Bearbeitung von Planschliffen eine horizontal und senkrecht zur Schleif Spindelachse Hin- und Herbewegung aus.

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In Abhängigkeit von den zu bearbeitenden sphärischen Flächen ist der Radius und der Schwenkwinkel der Pendelbewegung des Schleifwerkzeuges verstellbar. Die sphärische Fläche wird durch Überlagerung der Drehbewegung des Formwerkzeuges und der Pendelbewegung uro die durch den Mittelpunkt der sphärisch ausgebildeten Fläche des Forrnschleif Werkzeuges durchgehende Drehachse gebildet.

Während des Schleifvorganges bleibt das Werkstück in speziellen Spannvorrichtungen gehaltert stationär. Die Schleifwerkzeuge werden entsprechend den vorgegebenen Schliffarten und den technologischen Schleifverfahren in bekannter Weise ausgebildet.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Vorrichtung mit einem Elektromotor, vorzugsweise einem Gleichstrommotor, einem Hochfrequenz-Wechselstrommotor oder einem Wechselstrommotor mit einem nachgeschalteten· Drehzahlregler ausgerüstet ist, mittels dem der Antrieb der Schleifspindel erfolgt und eine stufenlose Änderung der Spindeldrehzahl entsprechend dem jeweils vorbestimmten Schleifverfahren und/oder den zu bearbeitenden Glasrohrbauteilen ermöglicht wird»

Die Ansteuerung der Vorschubgeschwindigkeit der Schleifaggregate wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorschubeinrichtung der Schleifaggregate einen Kraftmeßfühler oder -sensor zum Fühlen der Andruckkraft des Schleifwerkzeuges auf das Werkstück sowie eine Steuereinrichtung für das Voreinstellen von Werten für die Andruckkraft und eine Vergleichsschaltung, welche Ausgangssignale zur Ansteuerung der Vorschubgeschwindigkeit der Schleifaggregate liefert, aufweist.

Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Wegmeßsystem angebracht, das mittels Lagedetektoren die Verschiebung des einen Schleifaggregates auf dem Maschinenbett sowie die relative

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Verschiebung der Schleifaggregate während des Schleifvorganges zueinander feststellt und den Abstand zwischen den Schleifaggregaten" ermittelt, durch eine Voreinstellschaltung zum Voreinstellen von Werten, welche den Abstand und den relativen Verschiebungen der Schleifaggregate entsprechen und durch eine Vergleichsschaltung mittels der von dem Wegmeßsystem aufgenommenen und mittels Voreinstellung vorgegebenen Werte verglichen und als Ausgangssignal zur Vorschubsteuerung der Schleif· aggregate abgegeben werden.

AusführungsbeispieIe

Die Erfindung soll nachfolgend näher erläutert werden. Es stellen dar: .

Fig. 1: Aufbauanordnung

Fig. 2: Blockschaltbild

Fig. 3: Diagramm "Vorschubgeschwindigkeit" Fig. 4: Diagramm "Vorschub"

Fig. 5: Diagramm "Andruckkraft"

Die Aufbauanordnung (Fig. 1) zeigt, daß auf einem Maschinenbett (1) zwei konstruktiv gleich ausgelegte Schleifaggregate (2 und 9) so montiert sind, daß entsprechend des Schleifvorganges der erforderliche Vorschub ermöglicht wi rd.

Zur Durchführung der Vorschubbewegung beim Schleifvorgang und der erforderlichen Hin- und Herbewegung quer zur Schleifspindelachse sind die Schleifaggregate (2 und 9) auf einem Kreuztisch (12) mit Schwenkeinheit (13) angebracht. Der Kreuztisch (12) des Schleifaggregates (2) ist weiterhin längs des Maschinenbettes (1) verstellbar. Die Schleifaggregate (2 und 9) sind auf der Schwenkeinheit (13) gleitend verschiebbar angebracht, wobei die

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Verstellung und dadurch die Einstellung des Schwenkradius der Pendelbewegung des Schleifwerkzeuges (4) mittels des Handrades (10) erfolgt.

Die Pendelbewegung wird der Schwenkeinheit (13) über ein einfaches Schubkurbelgetriebe übertragen, dessen Schieber durch einen geeigneten, beispielsweise pneumatischen, hydraulischen oder elektromechanischen Antrieb mit NocHenanschlägen zur Umsteuerung der Schwenkwinkel in ßewegung gesetzt wird.

Die Antriebsmotoren (3) setzen die beiden gegenläufig arbeitenden Schleifspindeln (14) der Schleifaggregate (2 und 9) in Bewegung. Aus dem Behälter (7) wird die erforderliche Schleifmittelsuspension oder Kühlflüssigkeit mittels der Umlaufpumpe (8) über die Zuleitungen (11) und die Hohlwellen der Spindeln (14) durch entsprechende öffnungen in den Formschleifwerkzeugen dem Schleifgut zugeführt. Auf dem Maschinenbett (1) sind weiterhin die zum Haltern der Werkstücke erforderlichen Spannvorrichtungen befestigt.

Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild der Ausführungsform, aus dem hervorgeht, wie die Steuerung der Vorschubbewegungen der Schleifaggregate (2 und 9) erfolgt. Ein Kraftmeßsensor führt kontinuierlich eine Messung der auf dem Schleifwerkzeug wirkenden Kraft durch. Das Ausgangssignal F bzw. Fp des Kraftmeßsensors wird einer Vergleichsschaltung zugeführt, welche das gefühlte Signal mit vorbestimmten Werten F., F. bzw. F', F vergleicht, diese mittels einer Einstelleinrichtung einstellt und ein Ausgangssignal zur Ansteuerung der Versorgungseinrichtung des Vorschubantriebes des Kreuztisches liefert, welches dann die Vorschubgeschwindigkeit steuert.

Die relative Verschiebung der Schleifaggregate (2 und 9) I₁ und 1 sowie der Abstand Lo zwischen den Schleifaggregaten (2 und 9) nach der Verschiebung des Schleifaggregates (2) auf dem Maschinenbett (1) wird mittels entsprechender Detektoren aufgenommen und an eine - 7 -

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Vergleichsschaltung übertragen, welche die gefühlten Signale mit den in der Einstelleinrichtung entsprecnend eingestellten Werte vergleicht und welche Ausgangssignale zur Ansteuerung der Versorgungsschaltungen der Vorschubantriebe der beiden Kreuztische, welche die Schleifaggregate (2 und 9) tragen, liefert. Die Spindeldrehzahl wird entsprechend des Schleifverfahrens und der zu schleifenden Werkstücke über den Drehzahlregler der Spindelantriebsmotoren (3) eingestellt.

Die Inbetriebnahme und Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist anhand der Diagramme in Figur 3 dargestellt und wird wie folgt erläutert:

Nach dem Einspannen des Werkstückes in die Spannvorrichtung und Einstellen der erforderlichen Schleifspindeldrehzahl wird der Vorschub der 'Kreuztische eingeschaltet. Durch die Einstellung der Schleifspindeldrehzahl und der Andruckkraft wird der Schleifvorgang nach maximalem Materialabtrag optimiert. Wenn das Schleifwerkzeug das Werkstück zum Zeitpunkt t erreicht, steigt die Andruckkraft des Schleifwerkzeuges auf das Werkstück schnell und erreicht zum Zeitpunkt t den Wert F.. Danach beginnt der eigentliche Schleifvorgang, es wird die Pendelbewegung der Schwenkeinheit oder die quer zur Schleifspindelachse Hin- und Herbewegung eingeschaltet. In dem Zeitintervall t , t wird durch Veränderung der Vorschubgeschwindigkeit die voreingestellte günstigste Andruckkraft F " erreicht, danach läuft der Schleifvorgang mit konstanter Vorschubgeschwindigkeit, bis der Abstand zwischen den Schleifaggregaten (2 und 9) zum Zeitpunkt t^ den voreingestellten Wert L^f oder bis der Kreuztischvorschub den Wert l' erreicht hat und der Schleifvorgang beendet wird. In dem Zeitintervall t., t_ werden die Schleifaggregate mit der Zustellgeschwindigkeit in der Ausgangsposition zurückgestellt.

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Bei Eintreten von Störungen, wie Ausfall des Zulaufes der Kühlmittel-/Schleifmittelsuspension, Zersprengen der Glasbauteile etc. wird das System der Schleifaggregate und Umlaufpumpe ausgeschaltet und ein optisches und/oder akustisches Signal ausgelöst.

Claims

Erfindungsansprüche

1. Vorrichtung zum beiderseitigen automatischen Endenschleifen von Glasrohrbauteilen, für das Schleifen von sphärischen, kegligen und planen Schliffverbindungen an rotationssymmetTischen Glasbauteilen und Glasrohrbauteilen mittels Formschleifwerkzeugen, gekennzeichnet dadurch, daß an beiden Endseiten eines Maschinenbettes (1) jeweils ein horizontal arbeitendes Schleifaggregat (2 und 9) angeordnet ist,

2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Schleifaggregate (2 und 9} neben der gesteuerten belastungsabhängigen Vorschubbewegung bei Bearbeitung von sphärischen Schliffen eine um eine Drehachse horizontal pendelnde Bewegung und bei der Bearbeitung von Planschliffen eine horizontal, senkrecht zur Schleifspindelachse Hin- und Herbewegung ausführen.

3, Vorrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß in dieser eine Zuleitung für Kühlflüssigkeit und/ oder-Schleifmittelsuspension so angeordnet ist, daß diese Kühlflüssigkeit und/oder Schleifmittelsuspension über die Hohlwelle der Schleifspindel (14) und die speziellen öffnungen in den Schleifwerkzeugen (4) während des Schleifvorganges dem Schleifgut stetig zugeführt werden kann.

4, Vorrichtung nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Schleifvorgang durch Einstellung der Schleifspindeldrehzahl über den Drehzahlregler des Motors (3) und der Andruckkraft des Schleifwerkzeuges (4) auf das Werkstück (5) optimiert werden kann.

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5. Vorrichtung nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß an dieser für die Steuerung des Schleifvorganges ein Wegmeß- und Störmeldesystem angeordnet ist.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen