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Einrichtung an Läppmaschinen zur Einleitung des Läppvorganges Bei
Läppmaschinen mit durch Kolbenkraft absenkbarer und be- und entlastbarer Läppscheibe
strebt die Bedienungsperson zur Verringerung der Rüstzeit an, bei der Zweischeiben-Läppmaschine
die obere Läppscheibe möglichst rasch auf das Werkstück bzw. die Werkstückgruppe
abzusenken bzw. bei der Einscheiben-Läppmaschine den Belastungskolben des Werkstückes.
Da man aber bei der üblichen Bauweise der Maschinen, bei der die Läppmaschine von
dem hohen Bord der Maschinenwanne umgeben wird, schlecht erkennen kann, wann die
Läppscheibe auf das Werkstück aufsitzt, kommt es bei Werkstücken aus Glas oder Keramik
leicht vor, daß dieselben brechen oder zumindest Anrisse erhalten. Vor allem bei
metallenen Werkstücken, sofern sie verhältnismäßig dünn sind, kommt es vor, daß
sie infolge einer Punktbelastung zu Beginn des Läppens eine elastische Verformung
erleiden, die zur Folge hat, daß das Werkstück nach dem Fertigläppen infolge der
Entspannung eine unebene Oberfläche besitzt. Diese Bedenken veranlaßten die Bedienungsperson,
die Läppscheiben vorsichtig, d. h. langsam abzusenken. Dies wiederum ist zeitraubend.
Die Erfindung bezweckt, diesem Übelstand auf einfache Weise abzuhelfen.
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Die Erfindung betrifft daher eine Einrichtung. zur Einleitung des
Läppvorganges bei Läppmaschinen mit einer durch Kolbenkraft absenkbaren be- und
entlastbaren Läppscheibe. Die Einrichtung besitzt in bei Läppscheiben bekannter
Kombination einen Schleppkontaktschalter, der kurz vor dem Aufsetzen der Läppscheibe
auf die Werkstücke anspricht, ferner eine Steuerventilanordnung; die geeignet ist,
den Arbeitsdruck der Läppscheibe auf die Werkstücke umzuschalten, ferner ein Zeitrelais,
das nach Ablauf der eingestellten Zeit die Steuerventilanordnung umschaltet. Bei
der bekannten Läppmaschine schaltet der Schleppkontaktschalter das Zeitrelais ein.
Nach Ablauf der Verzögerungszeit des Zeitrelais schaltet dasselbe die Steuerventilanordnung
derart um, daß der Arbeitsdruck der Läppscheibe kurz vor Beendigung des Läppvorganges
gemindert wird.
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Die Erfindung schlägt vor, eine Steuerventilanordnung anzuwenden,
die geeignet ist, infolge einer unverzögerten Kontaktgabe des Schleppkontaktschalters
die Absenkgeschwindigkeit der Läppscheibe auf eine Restgeschwindigkeit abzubremsen
und die Läppscheiben einen schwachen Arbeitsdruck auf die Werkstücke ausüben zu
lassen; ferner soll ein Zeitrelais zur Anwendung kommen, das geeignet ist, nach
Ablauf der Verzögerungszeit die Steuerventilanordnung so zu schalten, daß alsdann
die Läppscheibe mit dem eigentlichen Arbeitsdruck belastet wird. Mit der erfindungsgemäßen
Einrichtung wird die Rüstzeit auf ein Mindestmaß verkürzt und das Werkstück in schonender
Weise vorgeläppt. Das letztere heißt, daß anfänglich vorspringende Flächenteile
des Werkstückes vorgeebnet werden, damit bei der späteren eigentlichen Arbeitslast
der Läppscheibendruck ein möglichst gleichmäßiger Flächendruck des Werkstückes ist.
Ein ungleicher Flächendruck des Werkstückes führt entweder bei elastischen Werkstücken
zu Verformungen, die sich nach dem Läppen zurückformen, oder er führt bei spröden
Werkstoffen zum Bruch der Werkstücke.
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In einer zweckmäßigen Ausführungsform sieht die Erfindung vor, daß
der Schleppkontaktschalter durch eine mit der absenkbaren Läppscheibe senkbare keilförmige
Leiste einschaltbar und mittels einer Skala so einstellbar ist, daß der Abstand
des Schalterstößels des Schleppkontaktschalters von der Leistenkeilfläche dem Abstand
der Läppscheibenfläche von der zu läppenden Fläche der Werkstücke entspricht. Dabei
kann der Schleppkontaktschalter mit einer Gewindespindel verschiebbar sein, und
die Skala kann eine Drehknopfskala der Spindel sein.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Beispiel erläutert. Es
zeigt Fig. 1 im Schema den für die Erfindung wesentlichen Teil einer Zweischeiben-Läppmaschine,
Fig. 2 im Längsschnitt den Schleppkontaktschalter in einer Ausführungsform, Fig.
3 die Anordnung nach Fig. 2 in Ansicht gemäß Pfeilrichtung III,
Fig.4
schematisch die Unterteilung der Arbeitsvorgänge beim Läppen.
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Bei einer Zweischeiben-Läppmaschine bekannter Art sind die untere
Läppscheibe 1 und die obere Läppscheibe 2 getrennt über Wellen 3 bzw. 4 angetrieben.
Es ist hierbei vernachlässigt, däß die I-äppscheiben ringförmig sind und daß sich
im allgemeinen innerhalb der unteren Läppscheibe 1 eine Vorrichtung befindet, die
dafür sorgt, daß die zu läppenden Teile 5 eine kreisende und eine Querbewegung zu
dem Läppscheibenpaar erfahren. Wesentlich ist hier nur, daß die untere Läppscheibe
durch ein Lager 6 in axialer Richtung unbeweglich ist, während die Läppscheibe 2
in einem Lager 7 auf und ab beweglich ist. Das Ende der Welle 4 ist ein Kolben 8,
der in einem Hydraulikzylinder 9 hin und her beweglich ist. Der Hydraulikzylinder
ist an einer Welle 10 befestigt, die sich mit einem Bund 11 auf einem Lager 12 abstützt.
Die Antriebsvorrichtungen der Wellen 10 und 3 sind nicht gezeichnet; ferner ist
in der Zeichnung keine Rücksicht darauf genommen, daß der Zylinder 9 und der Kolben
8 bzw. die Welle 4 drehmomentschlüssig verbunden sind. In die Zylinderräume 13 und
14 münden (in nicht gezeichneter Weise) Leitungen 15 bzw. 16, die über Druckmindererventile
17 bzw. 18 mit einer Sammelleitung 19 verbunden sind, die an eine Hydraulikpumpe
angeschlossen ist. Die Leitungen 15 und 16 sind vor den Ventilen 17 und 18 angezapft
und führen über Ventile 20 und 21 zu einer Sammelleitung22, die mit dem Sumpf der
Hydraulikpumpe verbunden ist.
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Die Welle 4 ist mit einem Bund 23 versehen, die eine Ringnut 24 abteilt.
In der Ringnut sitzt ein Fühler 25 einer winkelförmigen Leiste 26, die in Lagern
27 und 28 geführt ist und zwangläufig mit den absenkbaren Teilen 2, 4 und 8 der
Läppmaschine die gleiche Vertikalbewegung ausführt. Die Leiste ist mit einer Keilfläche
29 versehen, zu der der Taster eines Endschalters 30 einen horizontalen gewissen
Abstand besitzt. Der Endschalter 30 ist gemäß Pfeilrichtung horizontal anstellbar.
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In angenähert wirklicher Ausführungsform ist die Leiste 26 in Längsrichtung
eine keilförmige Leiste, im Querschnitt ist sie zylindrisch. Die Leiste ist in einer
Bohrung 27 eines Teiles des Läppmaschinengehäuses 31 geführt. Eine weitere
Führung der Leiste 26 ist eine einseitig offene Schale. Die Leiste ist unterhalb
der Keilfläche 29 mit einer Aussparung 32 versehen, die keine funktionelle Bedeutung
hat und im wesentlichen nur den Glattschliff der Keilfläche 29 ermöglichensoll.
AneinemGehäusedecke133sitzteinZapfen 34, in dessen Punkt 35 eine Konsole 36 angelenkt
ist. Auf der Konsole ist der im weiteren mit Schleppkontaktschalter 30 bezeichnete
Endschalter angeschraubt, dessen Taster 38 in dem gezeichneten Zustand die Keilfläche
29 berührt. Die Konsole 36 besitzt eine gelenkig in ihr gelagerte Mutter 39, die
auf einer Gewindespindel 40 beweglich ist. Die Spindel gehört zu einer Welle 41,
auf der ein mit einer Skala 42 versehener Drehknopf 43 mittels Madenschraube 44
befestigt ist. In der Dicke einer Kunststoffplatte 45 sitzt zwischen dem Deckel
33 und dem Drehknopf 43 ein Bund 46, der die Welle in axialer Richtung sichert.
Die Konsole 36 und der Deckel 33 besitzen je einen Zapfen 47, der zur Zentrierung
einer Schraubenfeder 48 dient. Gemäß Fig. 3 ist die Skala 42 eine lineare Zahlenreihe
von 0 bis 220. 49 ist eine Einstellmarke für die Skala. Wirkungsweise: In der Bereitschaftsstellung
der Läppmaschine besteht zwischen den Läppflächen der beiden Läppscheiben 1 und
2 das Abstandsmaß a. Dieses Maß wird von der Bedienungsperson gemessen. Ferner wird
das Maß h gemessen, d. h. die Dicke des Werkstückes 5 vor dem Läppen. Aus diesen
Werten wird die Differenz a-h gebildet. Die Differenz wird auf der Skala 42 eingestellt.
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Nachdem die Bedienungsperson also den Differenzbetrag errechnet, auf
der Skala ermittelt und an der Marke 49 eingestellt hat, nimmt infolge der durch
die vorgenommene Drehung des Knopfes 43 auf der Gewindespindel 40 verschobenen Mutter
39 die Konsole 36 einen bestimmten Anstellwinkel gegenüber dem Deckel 33 ein, der
dem Taster 38 des Schleppkontaktschalters 30 einen bestimmten Abstand von der Keilfläche
29 verleiht. In Fig. 2 ist der Abstand zufällig gleich Null; d. h., der Schleppkontaktschalter
30 würde bei einer Senkbewegung der Leiste 26 sogleich ansprechen. Die in Fig. 2
gezeichnete Stellung entspricht also nicht der für die Einleitung eines Läppvorganges
üblichen Stellung. In Wirklichkeit findet eine Berührung zwischen der Keilfläche
29 und dem Taster 38 erst dann statt, wenn die Bedienungsperson die obere Läppscheibe
2 so weit im Schnellgang abgesenkt hat, bis die Läppscheibe kurz vor dem Aufsetzen
auf das Werkstück 5 steht. Hierzu ist das Ventil 1.7 geöffnet, das Ventil 20 geschlossen,
das Ventil 21 geöffnet und das Ventil 18 geschlossen. Kommt jetzt, d. h.
kurz vor dem Aufsetzen, der Taster 38 mit der vorbestimmten Stelle der Keilfläche
29 in Berührung, so bewirkt die Kontaktgabe des Schalters 30, daß das Ventil 17
geschlossen wird, das Ventil 20 geöffnet wird, das Ventil 21 nahezu geschlossen
wird und das Ventil 18 geschlossen bleibt. Die Folge davon ist, daß die Bewegung
des Kolbens 8 sich wesentlich, und zwar nach Maßgabe der Drosselung im Ventil 21
verlangsamt. Hierdurch setzt die Läppscheibe 2 langsam auf das Werkstück auf.
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Unter der getroffenen Annahme, daß die Ventile 17 und 18 gänzlich
geschlossen sind, belastet die Läppscheibe 2 die Werkstücke 5 nunmehr allein mit
dem Eigengewicht einschließlich dem Gewicht der Welle 4 und des Kolbens B. In diesem
Zustand findet ein Vorläppen der Werkstücke statt, wie die Fig.4 erläutert.
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Ist diese Vorlast zu hoch, so hat man durch eine entsprechende Voreinstellung,
die der Schalter 30 nur auslöst, aber in der Größenordnung nicht beeinflußt,
die Möglichkeit, das Ventil 18, das ein Druckmindererventil ist, auf einen solchen
hydraulischen Gegendruck einzustellen, daß die Vorlast geringer wird, als es dem
Gewicht der Teile entspricht. Dann sind die Ventile 17 und 21 geschlossen, das Ventil
20 geöffnet und das Ventil 18 als Druckmindererventil gedrosselt.
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Zwischen den Läppscheiben 1 und 2 liegt ein Werkstück
50, das aus irgendeinem Grund, z. B. beim Härten, krumm geworden ist. Das Werkstück
ist länglich und verhältnismäßig dünn. Bringt man dasselbe in eine übliche Zweischeiben-Läppmaschine,
so ist es von vornherein der vollen Werkstückbelastung P ausgesetzt. Infolge der
Last, die recht hoch sein kann, vermag das Werkstück sich unter Aufbau eines Biegespannungszustandes
zu strecken. Während des Läppens hat das Werkstück keine ausreichende Gelegenheit,
sich zu entspannen. Beim Abheben der Läppscheibe 2 wird es daher »zurückfedern
«.
Das Ergebnis ist ein schlecht geläpptes Werkstück. Um dies zu verhindern, wird P
zu Beginn des Läppens so klein gewählt, daß eine nennenswerte elastische Formänderung
des Werkstückes nicht zu erwarten ist. In diesem Vorbelastungszustand werden die
Volumina oberhalb der strichpunktierten Linie 51 und unterhalb der beiden strichpunktierten
Linien 52 abgetragen. Wenn alsdann die volle Werkstückbelastung einsetzt, sind die
Möglichkeiten zur elastischen Formänderung nicht mehr oder kaum noch vorhanden.
Außerdem sind die Angriffsflächen der Läppscheiben am Werkstück jetzt relativ so
groß, daß bei sprödem Werkstückmaterial keine überlastungsrisse oder -ausbrüche
mehr auftreten können. Dieses letztere kann sogar wichtiger als das erstere sein.
Für beide Fälle ist die erfindungsgemäße Einrichtung vorteilhaft.
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Nach einer aus Erfahrungswerten vorgegebenen Zeit bewirkt ein (nicht
gezeichnetes) Zeitrelais, das durch die Kontaktgabe des Schalters 30 erregt wurde,
einen zweiten Eingriff in die Hydrauliksteuerung des Zylinders 9. Durch diesen Eingriff
wird beispielsweise das Ventil 18 ganz abgeschlossen, das Ventil 21 geöffnet, das
Ventil 20 geschlossen und das Ventil 17, das ein Druckminderer ist, auf die Funktion
des eingestellten Druckes umgeschaltet. Dabei wird die Läppscheibe mit einer zusätzlichen
hydraulischen Kraft belastet. Mit diesem eigentlichen Arbeitsdruck vollzieht sich
nun der eigentliche Läppvorgang.
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Es wird noch bemerkt, daß an die Stelle von Läppscheiben aus Hartguß,
Grauguß, Hartkupfer usw. auch Schleifscheiben treten können; denn auch beim Schleifen
mit solchen Maschinen kommt es darauf an, die Rüstzeit möglichst klein zu halten,
andererseits aber die obere Schleifscheibe sanft auf das Werkstück aufzusetzen.