DE1166651B - In Abhaengigkeit von der Werkstueckoberflaeche mit einem Druckmittel arbeitende Steuervorrichtung in Anwendung an Steinbearbeitungsmaschinen - Google Patents

Description

• In Abhängigkeit von der Werkstückoberfläche mit einem Druckmittel arbeitende Steuervorrichtung in Anwendung an Steinbearbeitungsmaschinen Bei Steinbearbeitungsmaschinen, wie z. B. Flächenschleifmaschinen, muß bei sogenannten »versägten« oder in sonstiger Weise unebenen Oberflächen des Steinwerkstückes ein mehr oder weniger langer Leerlauf in Kauf genommen werden, weil der Schleifkopf mit gleichmäßigem Längs- und Quervorschub läuft, wobei aber an tieferliegenden Stellen keine Materialabnahme erfolgt. Da der erste Teil des Schleifvorganges, das sogenannte Schuren, einen großen Anteil an dem gesamten Bearbeitungsvorgang hat, ist man bestrebt, dieses Schuren so kurz wie möglich zu halten. Dies erfordert entweder eine Handbedienung der Maschine, wozu geschulte Fachkräfte nötig sind, oder aber eine automatisch arbeitende Steuervorrichtung. Da die Arbeitsverhältnisse in der Steinindustrie sehr schwierig gelagert sind und ein serienmäßiges Bearbeiten gleicher Werkstücke kaum möglich ist, wird größter Wert auf eine selbsttätig arbeitende Steuervorrichtung gelegt, die ohne nennenswerte Einstellarbeiten sich an die vorhandenen Werkstücke von selbst anpaßt und -eine Bearbeitung der Maschine durch angelernte Arbeitskräfte ermöglicht. Außerdem soll eine derartige Vorrichtung möglichst verschleißfrei arbeiten.
• Bei der Schaffung einer diese Anforderungen erfüllenden Steuervorrichtung wird ausgegangen von bekannten Steuervorrichtungen, die in Abhängigkeit von der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks unter Zuhilfenahme eines Druckmittels arbeiten. Die Meß- und Steuergeräte solcher Vorrichtungen sollen beim Steinbearbeiten eine Umschaltung des Vorschubantriebs von Vorschub- auf Eilganggeschwindigkeit und umgekehrt vornehmen, wenn das Werkzeug Vertiefungen in der Werkstückoberfläche erreicht; sie sollen auch die Vorschubrichtung bei Erreichen der Werkstückenden oder bei Werkstück-Unterbrechungen ändern können. Die bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art werden fast ausschließlich in Werkzeugmaschinen zur Bearbeitung von Metallen eingesetzt und haben auch die Aufgabe, Maschinenbewegungen auszulösen, z. B. bei Erreichen eines bestimmten gewünschten Endzustandes, d. h. entweder eines bestimmten Endmaßes oder aber einer bestimmten Oberflächengüte (Rauhigkeit) den Bearbeitungsvorgang zu beenden, d. h. also die Maschine abzuschalten oder eine Zustellung des Werkzeugs vorzunehmen.
• Zur Schaffung einer die eingangs gestellten Forderungen erfüllenden Steuervorrichtung für Steinbearbeitungsmaschinen wird ausgehend von der Tatsache, daß bei Steinbearbeitungsmaschinen ohnehin zur Kühlung und Schmierung sowie zur Abführung des abgenommenen Materials eine dauernde Wasserzufuhr zum Werkstück und Werkzeug nötig ist, unter Anwendung der bekannten Steuerelemente in erfindungsgemäßer Weiterbildung vorgeschlagen, ein sich mit dem Arbeitswerkzeug der Steinbearbeitungsmaschine bewegendes, zur Oberfläche des Werkstücks senkrechtes und kurz oberhalb derselben endendes, in der Vorschubrichtung vor der Werkzeugangriffsfläche liegendes Rohr vorzusehen, das mit Wasser konstanten Druckes gespeist wird und an das die Druck- oder Durchflußmengenmeßgeräte angeschlossen sind, die bei Absinken des Druckes bzw. Ansteigen der Durchflußmenge über die Steuergeräte die Umschaltung des Vorschubantriebes bewirken. Bei Flächenschleifmaschinen mit Figuren-Schleifeinrichtung für rechtwinklig zueinander stehende Vorschubrichtungen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, jeder der vier Vorschubrichtungen ein am Schleifscheibenrand liegendes Rohr mit je einem Meß- und Steuergerät zuzuordnen, wobei die Steuergeräte der nicht in Vorschubrichtung liegenden Rohre durch die Figuren-Schleifeinrichtung unwirksam gemacht sind. Ferner können bei einer solchen Figuren-Schleifeinrichtung zwei Rohrgruppen vorgesehen werden, deren eine der Umschaltung von Vorschub- auf Eilganggeschwindigkeit und umgekehrt bei Vertiefungen in der Oberfläche des Werkstückes und deren andere der Umschaltung der Vorschubrichtung bei Erreichen der Werkstückenden dient. Bei der Umschaltung der Vorschubrichtung muß natürlich auch die Umschaltung der die weitere Steuerung übernehmenden Rohre vorgenommen werden.
• Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung kann also sowohl zur selbsttätigen Umschaltung der Vorschubrichtung, je nach der durchgeführten Arbeit um 90° (beispielsweise beim Figurenschleifen) oder um 180° (beispielsweise beim Steinsägen oder -fräsen), als auch zur Umschaltung von Vorschub- auf Eilganggeschwindigkeit und umgekehrt beim Auftreten von Vertiefungen in der Werkstückoberfläche, was insbesondere beim Flächenschleifen von Interesse ist, verwendet werden. In jedem Anwendungsfall arbeitet diese Steuervorrichtung völlig verschleißlos, weil berührungslos, und benötigt, da keinerlei feste Endanschläge od. dgl. vorgesehen sind, überhaupt keine Einstellarbeiten zur Umstellung auf verschiedene Werkstückgrößen oder -formen. Die gesamte Steuervorrichtung ist verhältnismäßig einfach und billig und kann auch noch an bereits vorhandenen Steinbearbeitungsmaschinen ohne allzu großen Aufwand nachträglich angebracht werden. Das aus den der Steuerung dienenden Rohren ausfließende Wasser wird, wie bereits erwähnt, bei der Steinbearbeitung ohnehin benötigt, so daß auch das ausfließende Wasser keinesfalls einen Mehraufwand darstellt.
• In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäße Steuervorrichtung für eine Flächenschleifmaschine mit einer Figuren-Schleifeinrichtung dargestellt.
• F i g. 1. zeigt schematisch und in Draufsicht ein rechteckiges Werkstück und den gegenüber dem Werkstück erfolgenden Arbeitsweg der Flächenschleifscheibe.
• F i g. 2 zeigt einen schematischen Schnitt nach der in F i g. 1 eingetragenen Linie 2-2.
• Der die Schleifscheibe 1 tragende Schleifkopf 2 trägt vier gegenseitig um je 90=' versetzte Rohre 3, 4, 5 und 6. Die Rohre 3 bis 6 werden über eine Einrichtung 7 mit Wasser konstanten Druckes gespeist. An jedes der Rohre 3 bis 6 ist eine den Druck oder die Strömungsmenge in dem betreffenden Rohr messende Meßeinrichtung angeschlossen; im dargestellten Ausführungsbeispiel sind hierzu Kontaktmanometer 8 vorgesehen, die direkt oder indirekt über Relais und ähnliche Steuergeräte Schalter 9 in den Steuerleitungen 10 des Vorschubantriebs steuern. Die Schleifscheibe 1 wird durch eine Figuren-Schleifeinrichtung bekannter Art auf einem labyrinthartigen Weg geführt, wie er in F i g. 1 mit einer strichpunktierten Linie 11 dargestellt ist. Die hierbei überstrichenen Schleifzonen sind durch gestrichelte Linien voneinander getrennt. Es ist ein vom Punkt A ausgehender Schleifweg dargestellt, der im Punkte B (vor Ende des gesamten Schleifvorganges) endet. Wenn nun angenommen wird, daß die zu schleifende Steinplatte 12 Vertiefungen 13 und 14 aufweist, so zeigt F i g. 2 die Schleifscheibe 1 gerade in dem Augenblick, in dem das Rohr 3 die linke Kante der Vertiefung 13 erreicht hat. Die Vorschubrichtung der Schleifscheibe ist in diesem Zeitpunkt von links nach rechts gerichtet. In diesem Zeitpunkt sinkt der Druck in der Leitung 3 und dementsprechend die Strömungsmenge in dieser Leitung ab, und das dieser Leitung 8 zugeordnete Kontaktmanometer bewirkt über den Schalter 9 in der Steuerleitung 10 die Einschaltung des Eilgangantriebs nach rechts, im Falle eines hydraulischen Vorschubantriebes beispielsweise die Einschaltung einer zusätzlichen Eilgangpumpe, durch die dem hydraulischen Vorschubantriebsmotor eine beträchtlich erhöhte Ölmenge zugeleitet wird. Sobald das Rohr 3 die rechte Kante der Vertiefung 13 erreicht hat, wird der Vorschubantrieb wieder auf Vorschubgeschwindigkeit umgeschaltet. Die gleichen Vorgänge ergeben sich im Zusammenhang mit der zweiten Vertiefung 14. In F i g. 2 sind die einzelnen mit Vorschub- oder Eilganggeschwindigkeit durchlaufenen Bereiche mit V bzw. E bezeichnet. Während des Arbeitsablaufes, insbesondere bei der Bearbeitung großer Flächen, können die Rohre 3 bis 6 entsprechend der Materialabnahme in ihrer Längsrichtung etwas gegenüber dem Arbeitswerkzeug verstellt werden, weil die Unebenheiten der Werkstückoberfläche mit dem Fortlaufen des Bearbeitungsganges geringer werden. Sobald die Werkstückoberfläche völlig plan geschliffen ist, tritt die Steuervorrichtung nicht mehr in Wirkung.
• Es ist ohne weitere Erläuterung ersichtlich, daß die Rohre 3 bis 6, oder eine zusätzliche, in entsprechender Weise angeordnete Rohrgruppe, auch zur Endumschaltung der Vorschubrichtung an den jeweiligen Werkstückenden herangezogen werden kann. Dies ist selbstverständlich nicht nur bei Flachschleifmaschinen, sondern auch beispielsweise bei Steinkreissägen, Steinfräsmaschinen u. dgl. möglich. In jedem Falle wird irgendeine besondere Einstellung der Steuervorrichtung entsprechend der jeweiligen Werkstückgröße und -form überflüssig. Eine solche Endumschaltungs-Einrichtung würde bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem sie die Figuren-Schleifeinrichtung ersetzen würde, jeweils bei Erreichen des Randes des Werkstückes 12 die entgegen der Uhrzeigerrichtung nächstfolgende Rohrgruppe zur Wirkung bringen und die Vorschubrichtung um 90°, ebenfalls der Uhrzeigerrichtung, umschalten.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. In Abhängigkeit von der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks mit einem Druckmittel arbeitende und mit Meß- und Steuergeräten versehene Steuervorrichtung in Anwendung an Steinbearbeitungsmaschinen, insbesondere Flächenschleifmaschinen und Kreissägen, zwecks Umschaltung des Vorschubantriebs von Vorschub- auf Eilganggeschwindigkeit und umgekehrt bei Vertiefungen in der Werkstückoberf9äche und/ oder der Vorschubrichtung bei Erreichen der Werkstückenden, gekennzeichnet durch ein sich mit dem Arbeitswerkzeug (1) bewegendes, zur Oberfläche des Werkstücks (12) senkrechtes und kurz oberhalb derselben endendes, in der Vorschubrichtung vor der Werkzeugangriffsfläche liegendes Rohr (3, 4, 5, 6), das mit Wasser konstanten Druckes gespeist wird und an das die Druck- oder Durchflußmengenmeßgeräte (8) angeschlossen sind, die bei Absinken des Druckes bzw. Ansteigen der Durchflußmenge über die Steuergeräte (8) die Umschaltung des Vorschubantriebes bewirken.
2. 2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 an Flächenschleifmaschinen mit Figuren-Schleifeinrichtung für rechtwinklig zueinander stehende Vorschubrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der vier Vorschubrichtungen ein am Schleifscheibenrand liegendes Rohr (3, 4, 5, 6) mit je einem Meß- und Steuergerät (8, 9) zugeordnet ist und die Steuergeräte der nicht in Vorschubrichtung liegenden Rohre durch die Figuren-Schleifeinrichtung unwirksam gemacht sind.
3. 3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anordnung zweier Rohrgruppen, deren eine der Umschaltung von Vorschub- auf Eilganggeschwindigkeit und umgekehrt bei Vertiefungen (13, 14) in der Oberfläche des Werkstückes (12) und deren andere der Umschaltung der Vorschubrichtung bei Erreichen der Werkstückenden dient.
4. 4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (3, 4, 5, 6) in ihrer Längsrichtung gegenüber dem Arbeitswerkzeug (1) verstellbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1028 016; Industrie-Anzeiger, Essen, vom 8.3.1957, S.31 bis 33; Werkstatt und Betrieb, vom Mai 1955, S. 209 bis 220. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1116 570.