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Polier- bzw. Schleifeinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine
Polier- oder Schleifeinrichtung mit einem an dem Polier- bzw. Schleifwerkzeug durchlaufenden
Werkstückträger, dessen Werkstückhalterung zur Berücksichtigung der Werkstückform
während des Durchlaufes am Werkzeug um eine quer zur Vorschubrichtung liegende Achse
geschwenkt wird. Polier- oder Schleifeinrichtungen mit an den Werkzeugen durchlaufenden
Werkstückträgern sind in mannigfaltigen Ausführungen bekannt. In der Regel sind
mehrere Werkstückträger hintereinanderliegend angeordnet und in einer ringförmig
geschlossenen Bahn geführt. Dazu sitzen die Werkstückträger entweder auf einem Drehtisch
oder sie sind auf einer ringförmig geschlossenen Führungsbahn verschiebbar gelagert
und über eine sie vereinigende Kette gemeinsam antreibbar. Sofern in einem Durchgang
Werkstücke bearbeitet werden sollen, deren zu bearbeitende Fläche in hintereinanderliegende,
sich zueinander geneigt erstreckende Flächenteile gegliedert ist, werden sinngemäße
Eigenbewegungen der an den Werkstückträgern beweglich sitzenden Werkstückhalterungen
durch besondere Stelleinrichtungen bewirkt. Zu diesem Zweck sind beispielsweise
die an den Werkstückträgern sitzenden Werkstückhalterungen mit Zahnrädern gekuppelt,
die mit Zahnstangen kämmen, welche beim Durchlaufen unter einem Bearbeitungswerkzeug
durch eine Hubkurve od. dgl. längsverschoben werden, so daß die Werkstückhalterungen
geschwenkt werden. Bei den bekannten Polier- oder Schleifeinrichtungen der der Erfindung
zugrunde liegenden Art durchlaufen die Werkstückträger die lineare Vorschubbahn
mit gleichbleibender Geschwindigkeit, die auch für die Bewegung der Werkzeuge relativ
zur Oberfläche von in den Werkstückträgern festgehaltenen Werkstücken wirksam wird.
Beim Schwenken der Werkstücke relativ zu den Werkzeugträgern ergeben sich jedoch
vorübergehend von der Vorschubgeschwindigkeit der Werkzeugträger abweichende Relativgeschwindigkeiten
zwischen Werkstück und Werkzeug, da sich , der Geschwindigkeit des konstanten Linear-Vorschubes
die aus der Schwenkbewegung anfallende Geschwindigkeitskomponente überlagert. Diese
Geschwindigkeitsänderungen sind für die Güte der durchgeführten Bearbeitung ungünstig.
Außerdem besteht gelegentlich die Gefahr, daß während des Schwenkens nicht alle
Bereiche der zu bearbeitenden Fläche zuverlässig von dem Werkzeug erfaßt werden,
weil der Werkstückträger auch während des Schwenkens dem konstant durchlaufenden
Vorschub folgt. Zur Berücksichtigung dieser Eigenheiten ist bisher die Vorschubgeschwindigkeit
der Werkstückträger verhältnismäßig niedrig gewählt worden, um auch beim Schwenken
der Werkstücke, d. h. beim Überlagern von aus Schwenkbewegungen herrührenden Geschwindigkeitskomponenten
die zulässige Vorschubgeschwindigkeit nicht zu überschreiten. Damit wird gelegentlich
die Arbeitsgüte beeinträchtigt und stets die Leistungsfähigkeit der Einrichtung
geschmälert, da diese nur während kurzer Zeiten mit optimaler Vorschubgeschwindigkeit
arbeitet.
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Es ist auch bekannt, die Vorschubgeschwindigkeit von Werkstücken relativ
zu Polier- bzw. Schleifvorrichtungen zur Erzielung bestimmter Wirkungen veränderlich
zu machen. Bei einer Flächenschleifmaschine ist vorgesehen, den Werkstückvorschub
umgekehrt proportional zur Breite des jeweils bearbeiteten Flächenbereiches zu bemessen,
um die durch elastische Verformungen des Maschinengestelles bedingten Einflüsse
auf die Spandicke zu vermindern. Beim Schleifen bzw. Polieren der Umrißflächen von
unregelmäßig geformten Platten, wie Glasplatten, ist es bekannt, bei einem den Arbeitsvorschub
ergebenden Drehantrieb des Werkstückes die Winkelgeschwindigkeit entsprechend den
wechselnden Radien zu variieren, die den jeweils bearbeiteten Zonen zugeordnet sind,
um zu einer gleichmäßigen Relativgeschwindigkeit zwischen dem jeweils bearbeiteten
Flächenteil und dem Werkzeug zu kommen. Gleichbleibende relative Vorschubgeschwindigkeiten
werden auch angestrebt, wenn ein Schleif- bzw. Polierwerkzeug auf einer unregelmäßig
geformten Bahn um das zu bearbeitende festgehaltene Werkstück läuft, wobei die Führungsbahn
zumindest bereichsweise von der Umrißform des Werkstückes abweicht. Zur Erzielung
einer gleichbleibenden Relativgeschwindigkeit zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug
hat man in solchen Fällen dem Werkzeug zonenabhängig wechselnde Geschwindigkeiten
in der
Führungsbahn gegeben. Bei den mit wechselnden Vorschubantriebsgeschwindigkeiten
arbeitenden Anlagen der vorerwähnten Art folgt jeweils das Werkzeug wechselnden
Arbeitsflächenverläufen. Bei Polier-oder Schleifeinrichtungen der der Erfindung
zugrunde liegenden Art werden dagegen die Werkstück träger in einer stetig verlaufenden
Bahn geführt und die Berührungszonen zwischen Werkzeug und Werkstück ändern ihre
Lage im Raum praktisch nicht. Man hat sinngemäß mit gleichbleibenden Vorschubgeschwindigkeiten
gearbeitet, d. h. nicht berücksichtigt, daß Schwenkbewegungen der insgesamt gleichförmig
bewegten Werkstücke zusätzliche Geschwindigkeitskomponenten äußern.
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Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, die Arbeitsgüte
und insbesondere die Leistung von Polier- oder Schleifeinrichtungen der eingangs
umschriebenen Art zu steigern. Dies wird erfindungsgemäß durch die Anwendung einer
zur Konstanthaltung des Vorschubs von unregelmäßig geformte Flächen aufweisenden
Werkstücken dienenden Einrichtung, bei der der Vorschub in Abhängigkeit von der
Werkstückform veränderbar ist, bei Polier- oder Schleifeinrichtungen erreicht, auf
denen die Werkstücke auf einem am Polier- oder Schleifwerkzeug linear vorbeilaufenden
Werkstückträger befestigt und mittels ihrer Halterungen durch eine relativ bewegbare
Steuerschiene zusätzlich um eine quer zur Werkstückdurchlaufrichtung liegende Achse
schwenkbar sind. Die erfindungsgemäßen Korrekturen der auf die Werkstücke einwirkenden
Vorschubgeschwindigkeit erlauben es, trotz der Schwenkbewegungen der Werkstücke
gegenüber den Werkstückträgern durchgehend mit gleichbleibender optimaler Relativgeschwindigkeit
zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug zu arbeiten, d. h. mit minimalem Zeitaufwand
eine hohe Arbeitsgüte zu erhalten.
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Je nach Vorschub- und Schwenkbewegung ist während des Schwenkens der
Werkstückhalterung die Geschwindigkeit des Werkstückträgers in der Vorschubbahn
zu steigern oder aber äußerstenfalls bis auf den Wert Null zu vermindern. Eine Herabsetzung
der Vorschubgeschwindigkeit ist erforderlich, wenn die sich aus dem Schwenken des
Werkstückes ergebende Geschwindigkeitskomponente in die Vorschubrichtung des Werkstückträgers
fällt. Eine vorübergehende Steigerung der Vorschubgeschwindigkeit des Werkstückträgers
während des Schwenkens einer Werkstückhalterung ist dagegen notwendig, wenn die
sich aus dem Schwenken des Werkstückes ergebende Geschwindigkeitskomponente gegen
die Vorschubrichtung des Werkstückträgers verläuft. Ein besonders einfacher und
übersichtlicher Aufbau der Einrichtung ergibt sich in der Regel, indem während der
Schwenkbewegung des Werkstückträgers der Vorschubantrieb ausgeschaltet wird, so
daß die Schwenkbewegung nur durch eine Relativverschiebung der Steuerschiene zu
erfolgen hat. Bei solchen Anordnungen empfiehlt sich die Anordnung eines den Durchlauf
der Werkstückträger stillsetzenden Schalters zur Einleitung der Werkstückschwenkbewegung
um die jeweilige Schwenkachse und eines nach dem Schwenken wirksam werdenden Schalters
zum Rückschwenken und Weitertransport der Werkstücke. Bei einer bevorzugten Ausführung
ist die Steuerschiene auf einem durch einen hydraulischen Trieb hin und her bewegbaren
Schlitten angeordnet und das Schwenken der Werkstückhaiterungen erfolgt durch eine
mit der Steuerschiene zusammenarbeitende verschiebbare Zahnstange über Zahnräder.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigt F i g.1 eine selbsttätig arbeitende Schleif- bzw. Poliereinrichtung
schematisch in Draufsicht, F i g. 2 und 3 Teilseitenansichten der Anordnung nach
F i g. 1 in größerem Maßstabe, wobei verschiedene Phasen des Werkstückdurchlaufes
unter einem Werkzeug gezeigt sind, F i g. 4 und 5 in einander entsprechenden Teildraufsichten
eine Antriebseinrichtung für mehrere Stellschienen in verschiedenen Stellungen.
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Dem Ausführungsbeispiel liegt eine Schleif- bzw. Poliereinrichtung
zugrunde; bei der in einer ringförmig geschlossenen, langgestreckten Führungsbahn
die Werkstücke an Werkstückträgern mittels einer endlosen Kette 10, die über um
vertikale Achsen drehbare Scheiben 11 und 12 verläuft, nacheinander durch die einzelnen
Bearbeitungsstellen 13 geführt werden. Eine der Scheiben 11 oder
12 wird angetrieben und bestimmt durch ihre Umfangsgeschwindigkeit die lineare
Vorschubgeschwindigkeit der Werkstückträger. Wie insbesondere F i g. 2 bzw. 3 zeigt,
sind die einzelnen Werkstückträger 14 als Schlitten ausgebildet, die auf Führungen,
wie Stangen 15, gleiten und durch die schon erwähnte Kette 10 gekuppelt sind.
An jedem Werkstückträger 14 sind zwei Werkstückhalterungen 16 um quer zur Vorschubbewegung
gerichtete Achsen 17 schwenkbar, von denen je nach der Form des Werkstückes bzw.
der gewählten Vorschubrichtung die eine oder andere verwandt wird. Mit jeder schwenkbaren
Werkstückhalterung ist ein Zahnrad 18 drehfest gekuppelt. Die Zahnräder 18 der beiden
an einem Werkstückträger 14 sitzenden Werkstückhalterungen 16 kämmen gemeinsam mit
einer sich vertikal erstreckenden Zahnstange 19. Die Zahnstange
19 mag an ihrem unteren freien Ende eine Rolle 20 tragen. Oberhalb
der Führungsbahn sind die Werkzeuge wie Schleif-bzw. Polierscheiben 21 angeordnet,
unter denen die Werkstücke 22 durchlaufen. Diese sind gemäß dem Ausführungsbeispiel
etwa winkelförmig mit nacheinander in einem Durchgang zu bearbeitenden Flächenbereichen
23, 24 und 25 ausgebildet, wobei insbesondere der Bereich 24 gekrümmt verläuft.
Es handelt sich beispielsweise um Teile von Stoßstangen für Kraftwagen. Zur aufeinanderfolgenden
Bearbeitung der Flächenteile 23, 24 und 25 ist es erforderlich, die
die Werkstücke aufnehmenden Halterungen 16 in den erforderlichen Zeitpunkten um
die Achsen 17 zu drehen. Zu diesem Zweck sind an dem Maschinengestell im Bereich
der freien Enden der Zahnstangen 19 Stehschienen 26 angeordnet, auf
die die Zahnstangen 19 auflaufen und unter Vermittlung der Zahnräder 18 die Werkstückhalterungen
16 in dem erforderlichen Maße drehen. Bisher hat man nun solche Stellschienen 26
feststehend angebracht, um aus der gleichbleibenden Vorschubbewegung der Werkstückträger
14 die Schwenkbewegung der Werkstückhalterungen 16 unmittelbar ableiten zu können.
Hierbei addiert sich jedoch zu der Vorschubgeschwindigkeit des Werkstückträgers
14 die beim Schwenken der Werkstücke anfallende Umfangsgeschwindigkeit des zu bearbeitenden
Flächenbereiches 24. Dies ist ungünstig. Daher ist gemäß dem Ausführungsbeispiel
vorgesehen, während des Schwenkens der Werkstückhalterungen 16 durch einen Endschalter
27 den Antrieb
der Scheiben 11,12 zu unterbrechen und die Stehschiene
26 entgegen der Vorschubbewegung der Werkstückträger 14 vorzuschieben, so
daß die Zahnstange 19 gehoben und das Werkstück geschwenkt wird. Zum Antrieb der
Stehschienen 26 dient gemäß dem Ausführungsbeispiel eine hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung
28. Diese wird mit dem Unterbrechen des Vorschubes der Werkstückträger
14 eingeschaltet. Nach dem Durchlaufen eines zum Anheben der Zahnstange 19
erforderlichen Weges (F i g. 3) stößt die Stellschiene 26 bzw. ein an ihr sitzender
Anschlag gegen einen Endschalter 29, der den Antrieb der Kette 10 erneut
einschaltet, und nach einer gewissen Zeit die Stehschiene 26 in die Ausgangslage
zurückkehren läßt. Hierzu kann eine Zeitschalteinrichtung, beispielsweise ein Verzögerungsrelais
verwandt werden. Bei dem dem Drehen der Werkstückhalterungen 16 folgenden Vorschub
der Werkstückträger 14 bleibt die Zahnstange 19 zunächst angehoben, um den Flächenbereich
25 des Werkstückes 22 bearbeiten zu können. Nach dem Durchlauf des Werkstückes
22 unter dem Werkzeug 21 fällt die Zahnstange 19 am Ende der Stellschiene
26 in die Ausgangslage zurück und läßt das Werkstück zurückschwenken, so daß dieses
unter das folgende Werkzeug wieder zunächst mit dem Flächenbereich 23 einläuft.
Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Stellschiene 26 auf einem auf Rollenböcken 30
gelagerten Schlitten 31 angebracht, der sich über alle an einer Seite der Gesamtanordnung
liegenden Arbeitsstellen erstrecken mag. Gemäß den F i g. 4 und 5 steuert die hydraulische
Kolben-Zylinder-Anordnung 28 unter Vermittlung eines Doppelhebels 32 zugleich einen
auf der gegenüberliegenden Längsseite der Gesamtanordnung verschiebbaren, mit Stellschienen
besetzten Schlitten 31.