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Verfahren und Einrichtung zum Meßsteuern von. Werkzeug-, insbesondere
spitzenlosen Schleifmaschinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung
zum Meßsteuern von Werkzeug-, insbesondere spitzenlosen Schleifmaschinen, bei dem
die Oberfläche des während des Bearbeitens in einem muldenartigen Auflager ruhenden
und mit Annäherung an sein Sollmaß sich immer mehr in die Mulde hinein, d. h. nach
unten verlagernden Werkstückes von einem Festpunkt aus beispielsweise pneumatisch
abgetastet und damit unter Ausnutzung des Drosseleffektes auf die Zustelleinrichtung
der Maschine entsprechend eingewirkt wird.
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In einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einer spitzenlosen Schleifmaschine,
in der das Werkstück nicht zwischen Spitzen, sondern in einem muldenartigen Auflager
mit gegenseitig schräg liegenden Seitenwänden getragen wird, wird üblicherweise
das Absinken des Werkstückes in dem Auflager gemessen, und diese Messung wird als
Angabe über die Größe des Werkstückes verwendet. Das Absinken des Werkstückes im
Auflager wird aber nicht nur durch die Größenabnahme des Werkstückes, sondern auch
durch das Erweitern oder Spreizen der Seitenwände des Auflagers bestimmt. Unter
Berücksichtigung des Absinkens des Werkstückes aus dieser letzterwähnten Ursache
heraus gibt die Messung des Absinkens des Werkstückes keinen genauen Hinweis auf
die tatsächliche Größe des Werkstückes.
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Dieser Nachteil wird mit der Erfindung dadurch beseitigt, daß von
einem ersten Festpunkt aus die Größe der sich einerseits aus der Verminderung des
Werkstückdurchmessers und sich andererseits aus der Erweiterung des Auflagers ergebenden
Werkstückverlagerung nach unten sowie von einem anderen Bezugspunkt aus allein die
Erweiterung des Auflagers gemessen und die Zustelleinrichtung mit der Kombination,
insbesondere Differenz beider Meßwerte gesteuert wird.
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Bei der Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens spricht eine
erste Tastvorrichtung auf das Absinken des Werkstückes in dem Schleifspalt, eine
zweite Tastvorrichtung auf das Erweitern des Auflagers und eine Anzeigevorrichtung
auf die Differenz der Meßergebnisse beider Tastvorrichtungen an.
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Wird das Verfahren bei einer spitzenlosen Schleifmaschine mit je einer
zwischen sich einen Schleifspalt einschließenden Schleif- und Regelscheibe ausgeführt,
wobei das Werkstück einerseits an den Scheiben anliegt, andererseits auf einer in
dem Schleifspalt angeordneten, geneigten Stützschiene aufliegt, die ihrerseits an
der auf dem verschiehlichen Unterschlitten des Regelscheibensupports üblicherweise
befestigten Tragschiene angebracht ist, dann wird die Einrichtung so ausgebildet,
daß beide Tastvorrichtungen an der Tragschiene angebracht sind, und zwar die erste
Tastvorrichtung nach oben hin weisend und mit dem Werkstück zusammenwirkend und
die zweite Tastvorrichtung zur Regelscheibe hin weisend und mit dieser zusammenwirkend.
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Es ist auf diese Weise ein Verfahren und eine Einrichtung geschaffen,
die das Absinken des Werkstückes im Auflager beim Schleifvorgang und gleichzeitig
das Erweitern des Auflagers feststellt, wobei die Anzeigevorrichtung der Schleifmaschine
mit beiden Meßvorrichtungen verbunden ist. Die Anzeigevorrichtung zeigt so die Größe
an, um die sich das Werkstück gesenkt hat, weniger der Größe, um die sich das Werkstück
lediglich auf Grund der Erweiterung oder Spreizung des Auflagers gesenkt hat. Es
wird also nur die Größe angezeigt, um die sich das Werkstück im Auflager infolge
der Größenverringerung des Werkstückes gesenkt hat. Hierdurch wird ein genaues Maß
des Werkstückes gegeben, von dem aus die Zustellvorrichtung der Maschine gesteuert
wird.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen
ist Fig. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen spitzenlosen Schleifmaschine,
Fig.
2 eine schematische Darstellung der hydraulischen Anlage der Zustellvorrichtung
bei der in Fig. 1 dargestellten Schleifmaschine, Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende
vergrößerte Teilansicht des am Schleifraum befindlichen Auf-Baues, Fig. 4 eine Ansicht
nach der Linie 4-4 der Fig. 3, Fig.5 eine schematische Darstellung des pneumatischen
Strömungskreises der Schleifmaschine, Fig. 6 eine schematische Darstellung eines
abgeänderten pneumatischen Strömungskreises der Schleifmaschine, Fig.7 eine schematische
Darstellung des elektrischen Stromkreises der Zustellvorrichtung der in Fig. 1 dargestellten
Schleifmaschine.
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Die spitzenlose Schleifmaschine (Fig. 1) weist ein Maschinengestell
10 auf, auf dem eine auf einer ortsfesten Achse sich drehende Schleifscheibe 11
gelagert ist. Eine Regelscheibe 12 dreht sich entgegengesetzt zur Schleifscheibe
10. Der Abstand zwischen der Regelscheibe 12 und der Schleifscheibe 11 begrenzt
den Schleifraum. Die Regelscheibe 12 wird von einem Oberschlitten 13 getragen, der
zwecks Ausführung einer Relativbewegung auf einem Unterschlitten gelagert ist, so
daß eine in Längsrichtung erfolgende Relativbewegung des Oberschlittens
13
erfolgen kann. Der Unterschlitten 14 ist auf dem Maschinengestell gelagert
und kann in Längsrichtung zur Schleifscheibe 11 hin- und von der Schleifscheibe
11 wegbewegt werden. Eine Führungsleiste oder Tragschiene 15 für das Werkstück wird
in einem mit dem Unterschlitten 1.4 verbundenen Lagerblock 16 getragen. Die Tragschiene
15 hat eine obere Schrägfläche 20 (Fig. 3), die nach unten zur Regelscheibe 12 geneigt
ist. Das Werkstück 17; das in Fig. 1 im Querschnitt dargestellt ist, um die Schleifstelle
am Werkstück zu zeigen, wird zwischen der Tragschiene und der Regelscheibe getragen
und mittels der Schleifscheibe geschliffen. Die Tragschiene und die Regelscheibe
bilden ein muldenförmiges Auflager, dessen eine Seite von der Tragschiene und dessen
andere Seite von der Regelscheibe begrenzt wird. Der Oberschlitten 13 kann an dem
Unterschlitten 14 wahlweise mittels der Klemme 18 festgeklemmt werden. Der Unterschlitten
14 wird mit dem Maschinengestell 10 wahlweise mittels der Klemme
19 verbunden. Der Oberschlitten 13 kann in Längsrichtung relativ zum Unterschlitten
14 mittels des Handrades 20' nach Lösen der Klemme 18 und nach Festziehen
der Klemme 19 verstellt werden. Wird die Klemme 19 gelöst und die Klemme 18 festgezogen,
dann können der Oberschlitten 13 und der Unterschlitten 14 als eine Einheit relativ
zum Maschinengestell 10 bewegt werden.
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Beim automatischen Kraftbetrieb wird die Klemme 18 festgezogen
und die Klemme 19 gelöst, so daß sich der Oberschlitten 13 und der Unterschlitten
14 als eine Einheit bewegen und infolgedessen das muldenförmige Auflager zur Schleifscheibe
hin- und von der Schleifscheibe wegbewegt wird. Eine Spindel 24 (Fig.2) ist
mit einem Schwinghebel 25 drehbar verbunden, dessen eines Ende mit der Welle
26 drehbar verbunden ist und dessen anderes Ende in Drehverbindung mit der Kolbenstange
27 steht; eine Drehbewegung der eine auf ihr verschraubbare und als Anlenkpunkt
für den Hebel 25 dienende Mutter tragenden Welle 26 oder eine Längsbewegung
der Kolbenstange 27 erteilt der Spindel 24 somit eine Längsbewegung. Die Spindel
24 steht im Gewindeeingriff mit einer Spindelmutter, die in dem Oberschlitten 13
befestigt ist; die Längsbewegung der Spindel bewegt also das Werkstückauflager zur
Schleifscheibe hin und von der Schleifscheibe weg.
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Derjenige Teil des hydraulischen Strömungskreises der Schleifmaschine,
der zur Zustellvorrichtung gehört, ist in Fig. 2 dargestellt. Die zum Betätigen
der Anlage erforderliche Druckflüssigkeit wird von einer hydraulischen Pumpe 28
erzeugt, die von einem Motor getrieben wird und die hydraulische Druckflüssigkeit
aus einem Vorratsbehälter 29 zu einer Druckleitung 30 fördert. Der in der Druckleitung
30 herrschende Druck wird auf der gewünschten Höhe von einem LUberdruckventil31
gehalten, das die überschüssige Flüssigkeit in den Vorratsbehälter 29 zurückführt.
Eine Rückleitung 32 mündet in üblicher Weise in den Vorratsbehälter 29.
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Die Schnellbewegung des Auflagers wird durch Einschalten eines Solenoides
1SOL bewirkt, wodurch der Kern 33 eines Solenoidventils 34 gegen den Druck einer
Feder 35 nach rechts bewegt wird. Infolgedessen wird Druckflüssigkeit aus der Leitung
30
einer Leitung 36 zugeführt, die mit dem rechts liegenden Ende eines Regelventils
37 in Verbindung steht. Hierdurch wird ein im Ventil befindlicher Kern 38 gegen
den Druck einer Feder 39 nach links bewegt, wodurch die Druckflüssigkeit in Leitung
30 mit einer Motorleitung 40 verbunden wird. Diese Leitung 40 ist mit der Öffnung
41 des Zylinders 42 verbunden und leitet den Druck dem rechts liegenden Ende des
Kolbens 43 zu. Gleichzeitig wird eine Motorleitung 44, die mit der Öffnung 45 des
Zylinders verbunden ist, über Ventil 37 mit der Rückleitung 32 verbunden, so daß
die in dem links liegenden Ende des Zylinders 42 befindliche Flüssigkeit aus dem
Zylinder ausströmen kann. Infolgedessen wird der Kolben 43 schnell nach links (gesehen
in Fig. 2) bewegt, so daß sich die Kolbenstange 27 und daher auch die mit dem Schwinghebel
25 verbundene Spindel 24 nach links bewegt. Am Ende der Schnellbewegung wird
der Endschalter 2LS mittels des Schwinghebels 25 geschaltet und infolgedessen ein
Solenoid 2SOL erregt. Hierdurch wird der Kern 46 eines Solenoidventils 47 gegen
den Druck einer Feder 48 nach rechts bewegt. Infolgedessen wird Druckflüssigkeit
aus der Leitung 30 über eine Leitung 49 dem rechts liegenden Ende eines Regelventils
50 zugeleitet. Dieses Ventil 50 enthält einen Kern 51, der infolgedessen gegen den
Druck einer Feder 52 nach links bewegt wird und auf diese Weise die Druckleitung
30 mit einer Leitung 53 verbindet. Diese ist ihrerseits mit dem links liegenden
Ende eines Zylinders 54 verbunden, der einen eine Zahnstange aufweisenden Kolben
55 enthält. Die Zähne der Kolbenzahnstange stehen mit den Zähnen des auf der Welle
26 aufgenuteten Zahnrades 56 im Eingriff. Die Welle 26 ist - wie bereits erwähnt
- in eine drehfest gehaltene Mutter eingeschraubt, so daß die Drehung der Welle
26 eine Bewegung dieser Mutter, damit des Arms 25 und damit der Spindel 24 hervorruft;
so wird das Auflager zur Schleifscheibe hin geschoben. Das entgegengesetzte Ende
des Zylinders 54 ist über eine Rohrleitung 57 mit der Öffnung 58 eines Solenoidventils
59 verbunden, das einen Kern 60 enthält, der beim Einschalten eines Solenoides
3SOL gegen die Wirkung einer Feder 61 nach links bewegt wird. Hierdurch wird die
Rohrleitung 57 mit einem den
Schnellvorschub regelnden Drosselventil
62 und dann über ein Rückschlagventil63 und eine Rohrleitung 64 mit dem Ventil 50
verbunden. In der Arbeitsstellung des Ventils 50 ist die Rohrleitung 64 mit
der Behälterleitung 32 verbunden, so daß die Flüssigkeit aus dem rechts liegenden
Ende des Zylinders 54 ausströmen und über das Drosselventil 62 zum Vorratsbehälter
fließen kann. Bei Annäherung des Werkstückes an seine endgültige Größe erzeugt eine
später noch zu beschreibende Meßanlage einen Stromstoß, der das Solenoid
3 SOL abschaltet und infolgedessen den Strömungsfluß aus der Leitung 57 über
das Drosselventil 62 blockiert.
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Die die Leitung 57 durchströmende Flüssigkeit wird infolgedessen gezwungen,
über ein Drosselventil 65 für Langsamvorschub zur Leitung 64 und von dort über das
Ventil 50 zum Behälter oder zur Rückströmleitung 32 zu strömen. Die Geschwindigkeit,
mit der sich der Kolben 55 nach rechts bewegt, wird hierdurch verringert, so daß
auf diese Weise die Zustellgeschwindigkeit des Auflagers, die durch die Spindel
24 und die Zustellwelle 26 erzeugt wird, verringert wird.
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Erreicht das Werkstück seine endgültige Größe, dann erzeugt die Meßanlage
oder Meßvorrichtung einen zweiten Stromstoß, durch den die Solenoide 1 SOL
und 2 SOL abgeschaltet werden. Beim Abschalten des Solenoides ISOL kehren
das Solenoidventil 34 und das Regelventil 37 in die in Fig. 2 dargestellten Stellungen
zurück, in denen die Motorleitung 44 mit der Druckleitung 30 und die Motorleitung
40 mit der Rückleitung 32 verbunden ist. Der Kolben 43 wird infolgedessen in seine
rechts liegende Stellung bewegt, wie sie durch die Einstellung der Einstellschraube
66 bestimmt wird. Beim Abschalten des Solenoides 2SOL kehren das Solenoidventil
47 und das Regelventil 50 in ihre in Fig. 2 dargestellten Stellungen zurück, in
denen die Motorleitung 53 mit der Rückleitung 32 verbunden ist, während die Leitung
64 mit der Druckleitung 30 in Verbindung steht. Infolgedessen strömt Druckflüssigkeit
über ein parallel zum Drosselventil 65 geschaltetes Rückschlagventil 67 und
über Leitung 57 in das rechts liegende Ende des Zylinders 54. Der Zahnstangenkolben
55 wird infolgedessen schnell in die in Fig. 2 dargestellte Stellung, die der zurückgezogenen
Stellung des Werkstückauflagers entspricht, zurückgeführt.
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Das bisher Beschriebene bildet keinen Teil der Erfindung.
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Die Vorrichtung;- die die Stromstöße oder Signale zur Regelung der
Zustellvorrichtung erzeugt, wird von der Auflagerschiene 15 (Fig. 3 und 4) getragen.
Die Schiene 15 hat einen unteren oder Fußabschnitt 15 a, der in dem Lagerblock
16 mittels Schraube 21 festgeklemmt ist, und einen oberen Abschnitt oder Kopfabschnitt
15b, an dessen oberem Ende Werkstückauflagerflächen getragen werden. Die
Fläche 20 liegt der Schleifscheibe 11 zunächst; sie trägt denjenigen Abschnitt des
Werkstückes 17, an dem die Schleifarbeit ausgeführt werden soll. Andere Flächen,
beispielsweise Flächen 20 a, können vorhanden sein, um andere Abschnitte des Werkstückes,
beispielsweise den Flansch 17a (Fig. 4), der nicht geschliffen werden soll, zu tragen.
Der Fußabschnitt der Auflagerschiene 15 ist breiter als der Kopfabschnitt, so daß
der Fußabschnitt über die eine Seitenfläche 15c der Auflagerschiene hinausragt.
Eine Platte 70 ist mit der Fläche 15 c mittels Schrauben 71 verbunden, die an einer
im Schlitz 72 der Platte 70 befindlicher, Schulter anliegen. Der Schlitz
72 ermöglicht eine senkrechte Bewegung der Platte 70 in bezug auf die Auflagerschiene
15 nach Lösen der Schrauben. Die Platte 70 hat einen nach unten gerichteten Abschnitt
72'. der in einer Ausnehmung 73 des Fußabschnittes 15a gleitend aufgenommen wird.
Die lotrechte Verstellung der Platte 70 erfolgt durch Drehen einer mit Kegelspitze
versehenen Schraube 74, die in den Fußabschnitt 15a eingeschraubt ist und
an dem abgerundeten Ende des nach unten ragenden Plattenabschnittes 72 anliegt.
Die Platte 70 trägt an ihrer oberen Fläche eine Scheibe 75 mit einer Öffnung 75a,
die mit einem ersten Luftauslaß 76 in Verbindung steht, der zur Rohrleitung 76 a
gehört und die Platte 70 durchsetzt. Die dem Werkstück zugeordnete Öffnung
75a liegt zwischen den Seiten des Werkstückauflagers und unterhalb des Werkstückes.
Die Öffnung 75 a hat vom Werkstück einen Abstand und bildet mit dem Werkstück
einen Spalt 75 b. Die Platte 70 hat an der zur Regelscheibe weisenden Fläche eine
Erhöhung 77 mit einer Öffnung 77 a, die der Regelscheibe zugeordnet ist und in Ausrichtung
mit der Regelscheibe steht. Zwischen der Öffnung 77a und der Regelscheibe
ist ein Spalt 77b vorhanden. Die Öffnung 77 a steht mit einem zweiten Luftauslaß
78 in Verbindung, der ein Teil der Rohrleitung 78 a ist und die Platte 70 durchsetzt.
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Wie Fig. 5 zeigt, wird Druckluft aus einer Quelle 80 über die Rohrleitungen
81 und 82 den Druckregelventilen 83 bzw. 84 zugeführt. Aus diesen Ventilen wird
an den Meßvorrichtungen 85 und 86 gemessene Luft gleichbleibenden Druckes über die
Rohrleitungen 87 und 88 den einstellbaren Drosselventilen 89 bzw. 90 zugeleitet.
Das Ventil 89 ist über die Rohrleitung 91 mit der Rohrleitung 76a
und infolgedessen mit der Öffnung 75 a verbunden, während das Ventil 90 über
die Rohrleitung 92 mit der Rohrleitung 78 a und infolgedessen mit der Öffnung 77
a in Verbindung steht. Regler 83, Drossel 89, Luftauslaßleitung 91 und Öffnung
75a bilden einen dem Werkstück zugeordneten ersten Zweig des pneumatischen
Strömungskreises; Regler 84, Drossel 90, Luftauslaßleitung 78 a und Öffnung 77 a
bilden einen der Regelscheibe zugehörenden Zweig des Strömungskreises. Luft gleichbleibenden
Druckes, beispielsweise aus der Rohrleitung 88, wird über die Rohrleitung 93 einem
Umkehrrelais 94 zugeführt. Das Umkehrrelais 94 hat eine Einströmöffnung, die stromab
von der Drossel 89 über die Rohrleitung 95 mit der Rohrleitung 91 verbunden ist,
und hat eine Ausströmöffnung, die über eine Rohrleitung 96 mit der Kammer 97a eines
Differentialmeßschalters 97 in Verbindung steht. Der Meßschalter 97 hat eine Kammer
97b innerhalb eines Balgs, der über eine stromab der Drossel 90
gelegene Leitung
98 mit der Leitung 92 verbunden ist. Eine von dem Balg mechanisch betätigte Meßvorrichtung
97 c zeigt die Druckdifferenz zwischen den Kammern 97 a und 97 b an. Zwei Schalter
mit Kontakten 99a, 99 b und 100a, 100 b werden gleichartig auf Grund der in den
Kammern herrschenden, vorherbestimmten Druckdifferenz betätigt. Die Meßvorrichtung
92 a ist mit der Rohrleitung 92 verbunden, um den Druck in dieser Leitung zu messen
und die Größe des Spaltes 77 b anzuzeigen.
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Sinkt ein Werkstück im Auflager (was von der Größenverminderung des
Werkstückes durch das Abschleifen oder von der Erweiterung des Auflagers
oder
aus beiden Ursachen erfolgen kann), dann bewegt sich die Oberfläche des Werkstückes
zur öffnung 75 a hin, wobei der Spalt 75 b geschlossen wird; der Druck
in der Rohrleitung 91 steigt dann. Wenn sich das Auflager erweitert und die eine
Seite des Auflagers in bezug auf die andere Seite verlagert wird, was infolge der
Ablenkung von Schiene 15 oder infolge Abnutzung der Regelscheibe 12 erfolgt, so
vergrößert sich der zwischen den Öffnungen 77a und der Regelscheibe 12 befindliche
Spalt, so daß der in der Rohrleitung 92 herrschende Druck sinkt. Der in der Leitung
91 herrschende Druck hängt also von der Größenverringerung des Werkstückes und von
der Erweiterung des Auflagers ab. Dagegen hängt der in der Leitung 92 herrschende
Druck nur von der Erweiterung des Auflagers ab. Erfindungsgemäß wird nun die den
Einfluß des Auflagers eliminierende Kombination dieser Drücke verwendet, um eine
genaue Angabe über die Größenverringerung des Werkstückes zu geben. In dem in Fig.
5 dargestellten Strömungskreis wird die Kombination von dem Umkehrrelais 94 und
dem Differentiahneßschalter 97 gebildet, die in Reihe zwischen den Strömungskreiszweigen
angeordnet sind. Das Umkehrrelais 94 überträgt einen Druckanstieg in Rohrleitung
91 auf ein entsprechendes Relais, und da ein Umkehrrelais mit einem Verhältnis 1
:1 verwendet wird, erfolgt ein gleicher Druckabfall in der Rohrleitung 96. Umgekehrt
wird ein Druckabfall in Rohrleitung 91 zu einem Druckanstieg in Rohrleitung 96 umgewandelt.
Der Meßschalter vergleicht die Drücke in der Rohrleitung 91 und 98 und betätigt
die Schalterkontakte 99 a, 99 b bzw. 100 a, 100 b sowie
die Meßvorrichtung 97 c auf Grund des Druckunterschiedes in den angeschlossenen
Rohrleitungen.
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Ist die Vorrichtung so ausgeführt, daß lediglich durch Erweitern des
Auflagers der am Werkstück befindliche Spalt 75a um die gleiche Größe abnimmt,
wie der Spalt 77 b an der Regelscheibe zunimmt, dann erfordert der dem Werkstück
zugehörende Strömungskreis die gleiche Empfindlichkeit wie der der Regelscheibe
zugehörende Leitungszweig, unter der Annahme, daß ein 1: 1-Verhältnis in
dem Umkehrrelais vorhanden ist, das in der Verbindung zwischen den beiden Strömungskreiszweigen
verwendet wird. Bei dieser Ausführung können die entsprechenden Elemente der beiden
Strömungskreiszweige in Größe und Einstellung gleich sein. Bei der Auflagererweiterung
fällt der Druck in der Rohrleitung 92 und infolgedessen in der Rohrleitung 98 infolge
einer Vergrößerung in dem der Regelscheibe zugehörenden Spalt. Da der Druckabfall
in der Rohrleitung 96 infolge einer Verringerung des Spaltes am Werkstück gleich
dem Druckabfall in der Rohrleitung 98 ist, bleiben die Meßvorrichtung 97c und die
Schalter durch jede Erweiterung des Auflagers unbeeinträchtigt. Beim Schleifen jedoch
sinkt das Werkstück im Auflager nicht nur infolge der Erweiterung des Auflagers,
sondern auch infolge seiner Größenverringerung. Wenn lediglich infolge der Größenverminderung
des Werkstückes der Druck in Rohrleitung 91 steigt bzw. in Rohrleitung 96 fällt,
so erfolgt keine Druckänderung in der Rohrleitung 98; die Meßvorrichtung 97c sowie
die Schalter werden dann lediglich auf Grund der Größenverringerung des Werkstückes
geschaltet, ohne Rücksicht auf die Erweiterung des Auflagers. Wenn also die Druckänderungen
in den beiden Leitungszweigen lediglich von der Auflagererweiterung herrühren, werden
die Drücke ausgeglichen und bewirken keine Änderung in der Anzeigevorrichtung. Unausgeglichene
Änderungen in den Drücken zeigen entsprechend der Unausgeglichenheit allein die
Verringerung der Werkstückgröße an.
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Wenn allein infolge Erweiterung des Auflagers die Größenabnahme des
Spaltes am Werkstück größer oder kleiner ist als die Größenzunahme des Spaltes an
der Regelscheibe, dann differiert die Empfindlichkeit der beiden Leitungszweige
so, daß sie in gleicher Weise auf die verschiedenen Spaltgrößenänderungen reagieren,
die lediglich von der Auflagererweiterung herrühren. Wenn beispielsweise der dem
Werkstück zugehörende Spalt 75 b stärker abnimmt, als der der Regelscheibe
zugehörende Spalt bei der Auflagererweiterung zunimmt, dann ist die Druckerhöhung
in Rohrleitung 91 und daher die Druckverringerung in Rohrleitung 96 infolge der
Spaltänderung am Werkstück gleich der Druckabnahme in Rohrleitung 98 infolge der
kleineren Spaltänderung an der Regelscheibe. Der Ausgleich der Strömungskreiszweige
zwecks Erzielung dieses Ergebnisses kann durch Einstellen der Empfindlichkeit des
einen Strömungskreises durch Verstellen des Reglers, der Drossel oder des Öffnungsdurchmessers
erhalten werden, wobei die Verstellung so lange erfolgt, bis bei einem im Auflager
liegenden Werkstück bestimmter oder gegebener Größe die normale Erweiterung des
Auflagers keinen Einfluß auf die Meßvorrichtung 97 c hat. Zur Feststellung, wann
dieser ausgeglichene Druckzustand vorhanden ist, wird das Auflager von der Schleifscheibe
wegbewegt, und es wird ein Werkstück endgültiger Größe in das Auflager gelegt. Das
Auflager wird dann erweitert, indem beispielsweise die Regelscheibe um ein kleines
Ausmaß weiter von der Auflagerschiene auf Abstand gestellt wird. Bewegt sich die
Meßvorrichtung 97 c in der einen Richtung, die beispielsweise anzeigt, daß eine
größere Drucksenkung in der Rohrleitung 98 vorhanden ist als in der Rohrleitung
96, dann kann die Öffnung 75 a beispielsweise durch Lappen vergrößert werden,
oder die Drossel 89 kann geöffnet werden, bis die Bewegung der Regelscheibe nicht
mehr auf der Meßvorrichtung 97c angegeben wird. Beim Schleifen ist dann jede Druckabnahme
in der Rohrleitung 96, die nicht durch eine Druckabnahme in der Rohrleitung 98 aufgehoben
wird, lediglich durch eine Abnahme in Größenabnahme des Werkstückes bedingt.
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Bei dem in Fig. 5 dargestellten pneumatischen Strömungskreis entspricht
der Druck in der einen Zweigleitung dem Absinken des Werkstückes infolge der Größenverringerung
des Werkstückes und der Erweiterung des Auflagers, während der Druck in der anderen
Zweigleitung nur der Erweiterung des Auflagers entspricht. Der in der zweiten Zweigleitung
herrschende Druck wird in Wirklichkeit von dem in der ersten Zweigleitung herrschenden
Druck abgezogen, so daß die Anzeigevorrichtung, die auf den Druckunterschied in
den beiden Zweigleitungen anspricht, eine genaue Anzeige lediglich der Werkstückgroße
gibt.
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Bei dem in Fig. 6 dargestellten abgeänderten Strömungskreis spricht
die Anzeigevorrichtung auf einen Druck an, der in Wirklichkeit die Summe der beiden
Drücke ist, und zwar des Druckes in dem mit der Werkstücköffnung in Verbindung stehenden
Durchlaß und des Druckes in dem mit der Regelscheibenöffnung in Verbindung stehenden
Durchlaß.
Der Druck aus der Quelle 180 ist mit dem Regelventil 183
über die Rohrleitung 181 verbunden. Ein gleichbleibender Druck wird von dem Ventil
183
über die Rohrleitung 187 der einstellbaren Drossel 189 zugeleitet. Der
Druck in der Rohrleitung 187 wird von der Meßvorrichtung 185 angegeben. Die von
der Drossel 189 ausgehende Rohrleitung 191 verbindet die beiden Durchlässe, die
als gesonderte Strömungskreiszweige angesehen werden können. Der Durchlaß
190 endet in der Öffnung 175 a, und der Durchlaß 192
endet in der Öffnung 177a. Die
Öffnungen 175 a und 177 a sind
in gleicher Weise wie die entsprechenden Öffnungen 75a bzw. 77a angeordnet.
Eine Meßvorrichtung 197c ist mit der Leitung 191 verbunden, um eine Teilgröße anzuzeigen,
und zwei Druckschalter 193 und 194 mit Kontakten 199 a, 199 b bzw. 200
a, 200 b sind ebenfalls mit der Rohrleitung 191 verbunden und werden
von dem in der Leitung herrschenden Druck geschaltet. Wie in dem in Fig. 5 dargestellten
Strömungskreis müssen die Zweigleitungen so ausgeglichen sein, daß die Erweiterung
des Auflagers keinen Einfluß auf die Anzeigevorrichtung hat. Wenn die Erweiterung
des Auflagers ohne Werkstückgrößenverringerung die den Öffnungen zugehörenden Spalten
in gleichen Ausmaßen ändern, so haben die Öffnungen den gleichen Durchmesser. Wenn
die Spalte sich in verschiedenen Ausmaßen ändern, dann müssen die Öffnungen in der
Durchmessergröße so abgestimmt werden, daß bei einem Werkstück bestimmter Größe
im Auflager jede Erweiterung des Auflagers, die den an der Öffnung 175a befindlichen
Spalt verkleinert und den an der Öffnung 177 a befindlichen Spalt um ein
anderes Ausmaß vergrößert, keine Änderung in dem in der Rohrleitung 191 herrschenden
Druck verursacht. Wenn die Öffnungen so groß gemacht werden, daß die Erweiterung
des Auflagers ohne Verkleinerung der Größe des darin befindlichen Werkstückes keine
Druckänderung in der Rohrleitung 191 hervorruft, dann beruht jede Änderung in dieser
Rohrleitung beim Schleifen lediglich auf einer Größenabnahme oder Größenverringerung
des Werkstückes. Die Kontakte 199 a, 199 b werden so eingestellt, daß sie sich bei
Annäherung des Werkstückes an die endgültige Größe schließen, und die Kontakte
200 a, 200b
werden so eingestellt, daß die sich bei Erreichen
der endgültigen Größe des Werkstückes schließen.
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Bei der in den Fig. 3 und 6 dargestellten typischen Ausführung der
Meßvorrichtung in einer spitzenlosen Schleifmaschine mit einer Regelscheibe von
304 mm Durchmesser und einer gegenüberliegenden Schiene, die zur Waagerechten unter
einem Winkel von 30° aufgestellt war, wird ein Werkstück von 17,01 mm (entsprechend
seiner endgültigen Größe) von dem Auflager so getragen, daß seine Mitte 9,52 mm
oberhalb der Mitte der Regelscheibe liegt, wenn die nichtabgenutzte Oberfläche dieser
Regelscheibe einen Spalt von 0;076 mm an der Öffnung 177a bildet, die 9,52
mm unterhalb einer waagerechten Linie liegt, die die Mitte der Regelscheibe schneidet.
Die öffnung 175a, die auf einer von der Mitte des Werk-Stückes verlaufenden
Radiallnie unter 30° zu einer lotrechten Linie durch die Mitte des Werkstückes angeordnet
ist, ist lotrecht verstellbar, um einen Spalt von 0,076 mm an der Öffnung
175a zu begrenzen. Öffnungen von 0,889 und 0,965 mm sind an dem Werkstück
(Öffnung 175 a) bzw. an der Regelscheibe (Öffnung 177 a) vorhanden.
Die Endausgleichung der Zweigleitungen des Strömungskreises wird durch Läppen der
zugehörenden Öffnungen erzielt. Wenn eine Bewegung der Regelscheibe mit einem im
Auflager liegenden Werkstück gegebener Größe einen Druckanstieg in der Rohrleitung
191 verursacht, dann wird die Öffnung 177 a geläppt. Wenn die Meßvorrichtung
197 c einen Druckabfall in der Leitung 191 anzeigt, so wird die Öffnung
175 a geläppt. Der Abstand zwischen den Stellen, an denen das Werkstück die
Tragfläche 20 berührt, und der Regelscheibe 12
bestimmt die vorherbestimmte
Größe oder die Spannweite des Auflagers. Mit dieser Spannweite können zwei Kontakte
200 a, 200 b, die das Auflager von der Schleifscheibe zurückziehen, so eingestellt
werden, daß sie arbeiten, wenn sich die Oberfläche des Werkstückes in einem Abstand
von 0,076 mm von der Öffnung 175a befindet, was der gewünschten Endgröße
des Werkstückes entspricht, wenn keine Erweiterung im Auflager erfolgt. Wenn sich
die Spannweite des Auflagers erweitert und größer als diese vorherbestimmte Spannweite
ist, was als Ursache entweder Drücke haben kann, die durch das zu schleifende Werkstück
übertragen werden, oder als Ursache einen Verschleiß an der Regelscheibe infolge
Berührung mit dem zu messenden Werkstück oder vorhergehender Werkstücke sein kann,
dann schaltet ein Werkstück nicht die Kontakte 200 a, 200
b, wenn der an der Öffnung 177a befindliche Spalt 0,076 mm ist, der,
da das Auflager erweitert oder gespreizt ist, ein übergroßes Werkstück ergeben würde.
Infolge der in dem pneumatischen Strömungskreis stattfindenden Kompensation durch
den an der Öffnung 177a vorhandenen Spalt, der sich vergrößert, wenn sich
das AufIager erweitert, arbeiten die Kontakte 200 a, 200
b
erst dann, wenn der Spalt am Werkstück kleiner als 0,076 mm ist, d. h. eine
Größe hat, die durch die Größe der Erweiterung bestimmt wird. Die Regelscheibe muß
periodisch vorgeschoben werden, wenn der in der Regelscheibe auftretende Verschleiß
eine Auflagererweiterung verursacht, die größer ist als die Grenzen, die für die
Vorrichtung eine Kompensation erzeugt.
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Daher sprechen beide dargestellte Strömungskreise auf vorherbestimmte
Druckzustände an, die durch die Kombination von Drücken erzeugt worden sind. Hierbei
zeigt der eine Druck das Absinken des Werkstückes im Auflager und der andere Druck
lediglich das Erweitern des Auflagers an, und es wird eine in dem Strömungskreis
eingeschaltete Vorrichtung betätigt, die nur eine Anzeige über die Abnahme der Werkstückgröße
gibt und die das Auflager in übereinstimmung damit einstellt.
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Die Art und Weise, in der die Meßahlage das Arbeiten der Zustellvorrichtung
beeinflußt, ergibt sich aus dem in Fig. 7 dargestellten Schaltbild und ist nicht
Gegenstand der Erfindung. Der elektrische Stromkreis weist zwei Leiter 110 und 111
auf, die an die Klemmen 112 eines Stromnetzes angelegt sind. Ein Schleifzyklus
wird durch Drücken eines Anlasserdruckknopfes 113 (Linie 2) eingeleitet,
der über einen gewöhnlich geschlossenen Stopdruckknopf 114 und die gewöhnlich geschlossenen
Kontakte eines Relais 10 CR ein Regelrelais 3 CR einschaltet. Nach dem Einschalten
des Regelrelais 3 CR werden die gewöhnlich offenen Kontakte dieses Relais (Linie
3) geschlossen, so daß ein Haltestromkreis um den Anlasserdruckknopf 113 geschaffen
wird, der das Relais eingeschaltet hält. Gleichzeitig werden zwei gewöhnlich
offene
Kontakte des Relais 3 CR (Linie 4) geschlossen, so daß das Solenoid 1SOL (auch in
Fig. 2) eingeschaltet wird, das das Ventil 34 betätigt und eine Schnellbewegung
der Schlitten 13 und 14 und daher des Werkstückauflagers zum Arbeitsstück hin bewirkt.
Bei Beendigung der Schnellbewegung wird der Grenzschalter 2LS (Linie 5) geschlossen,
wodurch das Solenoid 2SOL (Linie 5) eingeschaltet wird, das das Solenoidventil47
betätigt und das Arbeiten des Zahnstangenkolbens (Fig.2) einleitet. Gleichzeitig
wird das Solenoid 3 SOL (Linie 6) über die gewöhnlich geschlossenen Kontakte
eines Relais 4 CR (Linie 7) eingeschaltet. Infolgedessen arbeitet das Solenoidventil
(59) und verbindet das Schnellvorschubdrosselventil 62 mit der Rohrleitung 57, so
daß das Werkstückauflager in die Schleifscheibe mit einer schnellen Vorschubgeschwindigkeit
vorgeschoben wird.
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Die Schalterkontakte 99 a, 99 b (199 a, 199
b) sind so eingestellt, daß sie bei einem vorherbestimmten Druckzustand,
der in dem pneumatischen Strömungskreis bei der Annäherung des Werkstückes an seine
endgültige Größe vorhanden ist, schließen. Hierdurch wird das Relais 4 CR eingeschaltet,
um seine gewöhnlich geschlossenen Kontakte (Linie 6) zu öffnen. Darauf wird das
Solenoid 3 SOL abgeschaltet, so daß sich das Ventil 59 schließt und der Rückstrom
über das Schnellvorschubdrosselventil (62) abgeschaltet wird. Die aus dem Zylinder
54 abströmende Flüssigkeit muß nun über das Feinvorschubdrosselventil65 fließen,
wodurch die Zustellbewegung des Werkstückauflagers auf einen Feinvorschub verringert
wird. Hat der Durchmesser des Werkstückes seine endgültige Größe erreicht, dann
werden die Schalterkontakte 100 a, 100 b (200 a, 200
b) geschlossen. Hierdurch wird ein Regelrelais 10 CR eingeschaltet, so daß
die Kontakte dieses Relais (Linie 2) geöffnet werden. Das Relais 3 CR wird hierdurch
abgeschaltet, um seine Kontakte (Linie 4) zu öffnen und das Solenoid 1SOL abzuschalten.
Das Solenoidventil 34 kehrt infolgedessen in seine in Fig. 2 dargestellte Stellung
zurück, wobei sich der Kolben 43 im Zylinder 42 nach rechts bewegt und das Werkstückauflager
von der Schleifscheibe zurückzieht. Das Öffnen der Kontakte 3 CR (Linie 4) schaltet
auch das Solenoid 2SOL ab, wodurch der Zahnstangenkolben 55 auf die in Fig. 2 dargestellte
Stellung zurückkehrt. Wird das Werkstück aus dem Auflager herausgehoben, dann fällt
der Druck in dem mit der Werkstücköffnung verbundenen Durchlaß, und die Kontakte
99a, 99 b (199 a, 199 b) werden wieder geöffnet: Das Regelrelais
10 CR wird infolgedessen abgeschaltet und schließt die Kontakte 10CR (Linie
2) für den nächsten Arbeitsvorgang: Da die Kontakte 3 CR (Linie 2) jetzt offen sind,
bleibt das - Relais 3 CR so lange abgeschaltet, bis der Anlasserdruckknopf 113 wieder
gedrückt wird, um den nächsten Schleifzyklus einzuleiten.