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Maschine zum Schleifen von konvexen Glasoberflächen, z. B. Fernsehbildröhren
Die Erfindung bezieht sich auf Schleif- bzw. Poliermaschinen für Werkstück.. aus
Glas und konvexen Oberflächen, insb,sondere großer Glasgegenstände, wie Fernsehbildröhren.
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Bei der Herstellung von Kathodenstrahlenröhren, beispielsweise Fernsehempfängerröhren,
werden die Bildschirmteile dieser Röhren gewöhnlich aus in Formen eingefülltem und
darin gepreßtem Glas hergestellt. Die Außenfläche des Bildschirmes ist dabei gewöhnlich
zylindrisch oder kugelförmig konvex. Dabei läßt es sich im allgemeinen nicht vermeiden,
daß auf der Außenfläche so starke Unreglmäßigkeiten entstehen, daß man sie vor der
üblichen Endoberflächenbearbeitung abschleifen muß. Ziel der Erfindung ist die Schaffung
einer für diesen Zweck besonders geeigneten Vorrichtung oder Maschine.
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Es sind bereits Schleifmaschinen bekannt, welche auch die Herstellung
von konkaven bzw. konvexen Glasoberflächen ermöglichen. Diese Maschinen schleifen
die von ihnen bearbeitete Glasoberfläche mittels eines über Spann- und Antriebsrollen
geführten Schleifbandes, wobei das Werkstück auf einer quer zur Schleifbahn bewegbaren
Tragvorrichtung ruht und Mittel zum Andrücken des Schleifbandes gegen das Werkstück
vorgesehen sind.
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Bei diesen Maschinen ergibt sich die Schwierigkeit, daß für jeden
neuen Arbeitsgang, z. B. bei unterschiedlichen Werkstückgrößen oder bei hintereinander
in unregelmäßigem Abstand liegenden Werkstücken, das Werkstück gegenüber der Maschine
genau ausgerichtet werden muß, bevor das eigentliche Abschleifen beginnen kann.
Der hierfür erforderliche erhebliche Arbeits- und Zeitaufwand verteuert die Herstellung
und macht außerdem die Einhaltung der gewünschten Toleranzen in der Bearbeitung
von dem mit der Steuerung der Maschine beschäftigten Arbeiter abhängig.
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Es sind ebenfalls Schleifmaschinen bekannt, bei denen die das Schleifband
gegen das Werkstück andrückenden Mittel an einem in und entgegen der Bandlaufrichtung
verschiebbaren Wagen angeordnet sind.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Schleifmaschine der eingangs
beschriebenen Art, bei der eine Justierung der Schleifeinrichtung gegenüber dem
Werkstück vor dem eigentlichen Schleifvorgang nicht mehr notwendig ist und die es
außerdem ermöglicht, der Maschine fortlaufend Rohteile zuzuführen, die in der Maschine
fertigbearbeitet werden, ohne daß es hierzu eines Eingreifens des Arbeiters bedarf
und ohne Rücksicht auf die jeweilige Werkstückgröße oder ihrer Transportfolge. Die
Erfindung geht demnach aus von einer Maschine zum Schleifen von konvexen Glasoberflächen,
z. B. Fernsehbildröhren, mittels eines über Spann- und Antriebsrollen geführten
Schleifbandes, wobei das Werkstück auf einer quer zum Schleifbahn bewegbaren Tragvorrichtung
ruht und Mittel zum Andrükken des Schleifbandes gegen das Werkstück mit einem quer
zur Laufrichtung der Werkstücktragvorrichtung längs einer Schlittenführung von einem
hin- und herbewegbaren Wagen getragenen Druckglied vorgesehen sind.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Hin- und Herbewegung des Wagens
durch einen Druckzylinder und ein magnetisch betätigtes Umsteuerventil in Abhängigkeit
von einer auf das Werkstück wirkenden Tastvorrichtung erfolgt, durch die der Abstand
von über Kontakte auf das Umsteuerventil wirkenden Schalterschuhen entsprechend
der Werkstückbreite steuerbar ist und zum Andruck des Schleifbandes ein am Wagen
drehbar gelagerter Druckzylinder mit an der Kolbenstange gelenkig gelagerter Gummiwalze
angeordnet ist, dessen Druckmittelzufuhr durch ein fotoelektrisch gesteuertes Magnetventil
in Abhängigkeit vom Abstand der Werkstücke auf der Tragvorrichtung der Förderbahn
steuerbar ist.
Vorzugsweise sind die Schalterschuhe an je einem
Trum einer endlosen Kette angeordnet. Außerdem ist es zweckmäßig, ein bei Ausfall
der Lichtquelle wirksam werdendes Relais vorzusehen.
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Die Arbeitsweise der Schleifmaschine gemäß der Erfindung ist derart,
daß die konvexen Glasgegenstände, beispielsweise Fernsehröhrenbildschirme, auf einer
geradlinigen Bahn geführt werden und die konvexen Oberflächen unter dem Schleifband,
welches quer zur Laufrichtung der abzuschleifenden Gegenstände umläuft, hindurchlaufen.
Sobald der Bildschirm od. dgl. in die Schleifbahn des Schleifbandes gelangt, drückt
eine Walze den unter ihr befindlichen Bandteil auf die Bildschirmoberfläche, und
ein Schlitten der Druckwalze bewegt diese über die Breite oder auch Länge des Bildschirmes
bei dessen Durchgang unter dem Band hin und her, so daß die gesamte Außenfläche
des Bildschirmes durch das Schleifband fortschreitend einer gleichmäßigen Oberflächenbehandlung
unterworfen wird.
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Die Hin- und Herbewegung der Druckwalze wird also von dem unter dem
Schleifband vorrückenden Bildschirm in übereinstimmung mit den Querabmessungen des
jeweils abzuschleifenden Bildschirmes gesteuert.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Diese zeigen in Fig. 1 eine Frontansicht einer erfindungsgemäßen Maschine mit einem
eingesetzten abzuschleifenden Bildschirm, Fig. 1 a eine schematische Seitenansicht
einer eine Vielzahl aufeinanderfolgender Schleifstationen aufweisenden Maschine,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der erfindungsgemäßen Maschine, Fig. 3 eine
Seitenansicht eines Maschinenteils mit eingesetztem Bildschirm und Fig. 4 einen
Schalt- und Rohrplan für die Steuerung der Maschine.
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Die erfindungsgemäße Maschine weist einen Hauptrahmen mit Querträgern
11, 12, 13, Pfosten 14, 15 und 16 und Längsträgern 17,18 auf. Außerdem sind für
jede Schleifvorrichtung Ständer 19, 20 und 21 vorgesehen. Die Länge der Längsträger
17, 18 hängt von der Anzahl der in der Maschine vorgesehenen Schleif- . vorrichtungen
ab. Die Ausführungsform nach Fig. 1 a weist beispielsweise fünf solcher Vorrichtungen
auf. Jeder Pfosten 14 bzw. 16 bzw. jeder Ständer 19 bzw. 21 ist mit einer Konsole
25 zur Aufnahme der Schienen 26 bzw. 27 versehen. Auf den Schienen 26 und ; 27 ruht
die verschiebbare Lagerplatte 30 zur Aufnahme des Bildschirmes od. dgl., die mit
einem an einer Kette 32 sitzenden Zapfen 31 im Eingriff steht. Die Kette 32 läuft
über ein Antriebskettenrad 33, das auf einer kontinuierlich von dem Motor 35 über
den Kettenantrieb 36 angetriebenen Antriebswelle 34 sitzt. Die Lagerplatte 30 ist
mit Ansätzen 37 und 38 (vgl. auch Fig. 2) versehen, die den auf die Lagerplatte
aufgelegten Bildschirm zwangläufig gegen Verschiebungen sichern.
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Da die Schleifvorrichtungen mit Ausnahme der Korngröße der Werkzeuge
im wesentlichen gleich ausgebildet sind, genügt die Beschreibung der aus Fig. 1
erkennbaren Schleifvorrichtung.
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Das Schleifband 40 läuft über Spanntrommeln 41 und 42 und eine über
einen Riemen 44 von einem Motor 45 angetriebene Trommel 43. Die Trommel 41 sitzt
auf einer in einem nach unten hängenden und auf dem Stift 48 drehbaren Arm 47 gelagerten
Welle 46.
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Das untere Ende des Armes 47 ist mit dem Kolben eines Druckluftzylinders
50 verbunden, dem über ein Ventil 51 Luft zugeführt werden kann, um das Band entsprechend
zu straffen.
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Am Querträger 11 hängen Tragglieder 55 und 56 für Führungsschienen
57 und 58, auf denen ein Wagen 60 läuft. An dem Wagen 60 ist bei 62 ein Druckluftzylinder
61 kippbar gelagert, dessen Kolben 63 schwenkbar mit einem Ende eines horizontalen,
mit seinem anderen Ende an dem Wagen bei 65 gelenkig befestigten Gliedes 64 gekoppelt
ist. Ein L-förmiger Arm 68 ist um eine Achse 69 am Glied 64 drehbar gelagert und
trägt an seinem anderen Ende eine Gummiwalze 70. Bei Druckluftzuführung zum oberen
Ende des Zylinders 61 kommt die Walze 70 nach unten auf das Band 40 zur Auflage
und folgt wegen der gelenkigen Lagerung bei 69 und ihrer Kippbarkeit der gesamten
Kontur des Bildschirmes. Der Druckluftzylinder 61 weist, wie man aus Fig. 4 erkennt,
eine Rückholfeder auf und wird jedesmal, wenn ein unter dem Band 40 vorrückender
Bildschirm den Durchgang von Licht zwischen einer Lichtquelle 72 und einer Fotozelle
73 unterbricht, mit Druckmittel versorgt.
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Der Wagen 60 wird quer zum Weg der Bildschirme mittels eines Druckluftzylinders
75 über dessen mit dem Wagen verbundene Kolbenstange 76 bewegt. Die abwechselnde
Zuführung von Druckmittel zu den entsprechenden Enden des Zylinders 75 zur Hin-
und Herverschiebung des Wagens 60 erfolgt mittels eines üblichen Vierwegeventils
80 mit einem magnetisch betätigten Ventilkörper 85 (Fig. 4) unter Steuerung durch
die mechanisch schließbaren Schalter 81 und 82 am Wagen 60. Die Schalter 81 und
82 arbeiten mit Schuhen 83 und 84 zusammen, wodurch jeweils die Umkehr der Druckmittelzufuhr
zum Zylinder 75 hervorgerufen wird.
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Um die Schuhe 83 und 84 entsprechend den Querabmessungen des Bildschirmes
od. dgl. zwecks richtiger Einregelung des Laufweges des Wagens in entsprechenden
Abständen anordnen zu können, werden sie auf einer über ein Spannkettenrad 88 und
über ein durch eine Welle 90 angetriebenes Kettenrad 89 geführten Kette 87 montiert.
Die Welle 90 wird durch eine Kette 93 angetrieben, die über ein nicht gezeichnetes,
auf der Welle 90 sitzendes Kettenrad und ein Kettenrad 94 läuft. Dieses Kettenrad
94 sitzt auf einem Wellenstumpf 96, der ein mit einer Zahnstange 99 im Eingriff
stehendes Ritzel trägt. Die Zahnstange 99 ist in einer Führung 101 geführt und wird
gegen die Bahn der Bildschirme durch eine Feder 104 angedrückt. Die Zahnstange 99
trägt eine Stange 102 (Fig. 2) mit einem Hebel 103, der von den Bildschirmen
erfaßte und je nach der Bildschirmbreite entsprechend weit nach links gedrückte
Walzen trägt. Die Zahnstange 99 stellt also über das Ritzel 98 und die Ketten 93
und 87 den Abstand der Schuhe 83 und 84 entsprechend der Breite des unter dem Band
40 vorrückenden Bildschirmes ein.
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Nach Fig. 4 hält eine Fotozelle 73 ein Relais 110 so lange unter Strom,
bis der Strahlengang des Lichtes von der Lichtquelle 72 durch einen in den Lichtweg
gelangenden Bildschirm od. dgl. unterbrochen wird. Der entsprechende Kreis verläuft
von der Klemme X einer Stromquelle über einen Schalter S :u einem Leiter 114, einem
Anker 111 und dessen
einen Kontakt zu einem Leiter 112 und durch
die Wicklung eines Magnetventils 113 zur Klemme Y der gleichen Stromquelle.
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Dadurch wird das Ventil geschlossen gehalten und der Zutritt der Luft
zu dem oberen Ende des Zylinders verhindert. Soll der Lauf der Maschine unterbrochen
werden, dann werden die Luftzuführungsleitungen zu den Ventilen 75 und 113 durch
Drosselventile 108 bzw. 109 abgeschaltet. Um bei einem Ausfall der Lampe 72 zu verhindern,
daß das Magnetventil 113 während des Betriebes der Maschine bei nicht im Lichtweg
befindlichem Bildschirm stromlos wird, ist in den Kreis der Lichtquelle 72 eine
Relais 115 mit den hinteren Kontakt überbrückenden Leitern 112 und 114 eingeschaltet.
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Wenn dem Zylinder 61 Luft zugeführt und damit das Band 40 mit einem
Bildschirm 66 in Eingriff gebracht wird, wird der Wagen 60 hin- und herbewegt. Diese
Hin- und Herbewegung wird durch abwechselndes Zuführen von Luft zu den Enden des
Zylinders 75 über das Vierwegeventil 80 bewirkt, dessen Ventilkörper 85 bei Erregung
der jeweiligen Wicklung 91 bzw. 92 von der einen in die andere Stellung verschoben
wird. Die Erregung der Wicklungen 91 bzw. 92 erfolgt über die Schalter 81 bzw. 82.
Die Arbeitskreise dieser Wicklungen verlaufen von der Stromquellenklemme
X über den Schalter S, den Leiter 114, den Anker und hinteren Kontakt
des Relais 111, den Leiter 116 zu den beweglichen Kontaktelementen der Schalter
81 und 82.
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Die Hin- und Herbewegung kann jedoch bei Inbetriebnahme der Maschine
auch durch Schließen des Schalters S 1 eingeleitet werden.
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In der Stellung nach Fig. 4 wird mit in der linken Stellung stehendem
Ventilkörper 85 dem rechten Ende des Zylinders 75 Luft zugeführt, während das linke
Ende des Zylinders entlüftet wird. Sobald der Schalter 81 auf den Schuh 84 trifft,
wird der Ventilkörper 85 nach rechts verschoben und damit die Luftzuführung und
die Auslaßleitung am Zylinder 75 umgeschaltet. Da der Ventilkörper 85 in der Stellung,
in die er durch die Wicklungen 91 bzw. 92 verschoben wurde, verbleibt, bis die andere
Wicklung wieder erregt wird, wird der Wagen 60 immer dann bewegt, wenn ein Bildschirm
od. dgl. den Fotozellenlichtweg freigegeben und die X-Klemme der Stromquelle von
den Schaltern 81 und 82 abgeschaltet ist, falls die Hin- und Herbewegung von der
Unterbrechung des Lichtweges gesteuert wird. Falls bei bestimmten Werkstücken die
Hin- und Herbewegung des Wagens zweckmäßig kontinuierlich und unabhängig von der
Fotozellensteuerung erfolgen soll, wird der Schalter S7 geschlossen.