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Pflockschleif- und Poliermaschine Die Erfindung betrifft eine Pflockschleif-
und Poliermaschine, bei der an einem gemeinsamen, quer zur Tischbewegungsrichtung
hin- und herbewegten Pflockschlitten mehrere rotierend angetriebene Schleif- oder
Polierpflöcke vorgesehen sind, die durch ihre Antriebsspindeln über pneumatische
oder hydraulische Druckzylinder und -kolben mit durch eine Steuereinrichtung änder-
oder einstellbarem Schleifdruck auf die Blechoberfläche anpreßbar sind.
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Wurden mit derartigen Maschinen Bleche od. dgl. geschliffen oder poliert,
so zeigte sich ein ungleichmäßiger Abschliff bzw. eine ungleichmäßige Polierwirkung.
An denjenigen Stellen nämlich, wo die Schleif- oder Polierpflöcke bei ihrer hin-
und hergehenden Bewegung jeweils ihre Bewegungsrichtung umkehrten, wurde ein größerer
Abschliff bzw. eine stärkere Polierwirkung festgestellt als an den dazwischenliegenden
Stellen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß man bisher zwar den Schleifdruck bei
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draulisch oder pneumatisch angepreßten Schleif-oder Polierpflöcken für
den jeweiligen Bearbeitungsvorgang und das jeweils zu bearbeitende Material eingestellt,
jedoch während der oszillierenden Bewegungsphase des Bearbeitungsvorganges konstant
gehalten hat. Wegen der Massenträgheit und des häuflg gewählten Kurbelantriebes
für den hin- undhergehenden Pflockschlitten bewegt sich dieser in der Nähe seiner
Umkehrstellen langsamer als in der Mitte seiner Bewegungsbahn. Bei konstantem Schleifdruck
wirken infolgedessen die Schleif- oder Polierpflöcke in der Nähe der Umkehrstellen
des Pflockschlittens länger auf das Werkstück ein als in der Mitte seiner Bewegungsbahn,
so daß die vorerwähnten Unregelmäßigkeiten auftreten.
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Es sind auch Pflockschleifmaschinen bekannt, bei denen die rotierend
angetriebenen Schleifpflöcke an einem gemeinsamen, drehbaren Träger gelagert sind.
Bei derartigen Maschinen gibt es zwar keine Umkehrstellen, jedoch weisen diese Maschinen
in anderer Hinsicht Nachteile auf. Insbesondere würde die Anpressung der Schleif-
oder Polierpflöcke über pneumatische oder hydraulische Druckzylinder und -kolben
einen erheblichen Konstruktionsaufwand erfordern, da die Zuführung des Druckmediums
zu jedem einzelnen Schleifpflock bei Anordnung an einem rotierenden Träger viel
schwieriger ist als bei einem lediglich hin- und hergehenden Schlitten. Außerdem
ist eine derartige Maschine auch nicht so schnell auf verschiedene Werkstückbreiten
eingestellt, insbesondere wenn sie kleiner sind als die Arbeitsbreite des rotierenden
Trägers. Es müssen demzufolge auch bei schmalen Werkstücken alle Schleif-bzw. Polierpflöcke
angetrieben werden. Bei Schleifmaschinen mit hin- und hergehenden Pflockschlitten
können demgegenüber die das Werkstück nicht berührenden Schleifpflöcke außer Betrieb
gesetzt werden.
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Ferner sind Schleifvorrichtungen mit geradlinig bzw. schleifenförmig
hin- und herbewegten nicht rotierenden Schleifpflöcken bekannt. Derartige Schleifmaschinen
haben jedoch den Nachteil einer geringen Schleifleistung, und die Schleifplatten
verstopfen verhältnismäß schnell, da der Schleifabrieb nicht wie bei rotierenden
Schleifpflöcken durch Zentrifugalkraft herausgeschleudert wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pflockschleif- und
Poliermaschine der eingangs erwähnten Bauart so auszubilden, daß auch in der Nähe
der Umkehrstellen des Pflockschlittens die gleiche Schleif- bzw. Polierwirkung erreicht
wird, wie an den dazwischenliegenden Stellen.
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Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß in der Zuführleitung zu den Druckzylindern
der Schleif- bzw. Polierpflöcke ein zusätzliches Steuerglied vorgesehen, das in
Abhängigkeit von der Oszillationsbewegung des Pflockschlittens den Anpreßdruck in
der Nähe der Umkehrstellen des Pflockschlittens zur Konstanthaltung des Produktes
aus Anpreßdruck und Einwirkdauer pro bearbeitetem Flächenstück verrin-,aert. Hierdurch
wird an allen Stellen des bearbeite-D ten Werkstückes in erwünschter Weise eine
gleichmäßige Schleif- bzw. Polierwirkung erreicht. Gleichzeitig vereinigt die erfindungsgemäße
Vorrichtung aber auch alle Vorteile, die Pflockschleif- und Poliermaschinen mit
hin- und herbewegtem Pflockschlitten gegenüber den obenerwähnten Schleifmaschinen
anderer Bauart besitzen.
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Weitere Vorteile sowie Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden
an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es
zeigt Fig. 1 die schematische Seitenansicht und die Steuerung einer hydraulisch
gesteuerten Pflockschleif- und Poliermaschine, F i g. 2 ein mechanisch arbeitendes
Steuerglied zur Veränderung des Anpreßdruckes in Abhängigkeit von der jeweiligen
Stellung des Pflockschlittens, F i g. 3 eine ähnliche Vorrichtung, die jedoch
elektrohydraulisch betätigt ist.
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In der Zeichnung (F i g. 2) ist schematisch der Pflockschlitten
1 dargestellt, welcher mittels eines in der Zeichnung nicht gezeigten Kurbeltriebes
oder auch einer anderen Einrichtung in Richtung A quer zur Bewegungsrichtung
B des Tisches 2 (F i g. 2) hin-und herbewegt wird. An dem Pflockschlitten
1 sind mehrere Schleif- bzw. Polierpflöcke 3 vorgesehen, die einzeln
oder gemeinsam durch einen am Pflockschlitten 1 angeordneten Antriebsmotor
4 in Drehung versetzt werden, so daß mit den Stirnseiten der Schleif- oder Polierpflöcke
3 das Werkstück geschliffen oder poliert werden kann. Zur Erzeugung des erforderlichen
Anpreßdruckes ist ein Druckzylinder 5 mit einem Druckkolben 6 vorgesehen,
der auf die Antriebsspindel 7 einwirkt. über die Speiseleitung
8 und den Steuerschieber 9 wird dem Druckzylinder 5 über die
Zuführungsleitungen 10 und 11 wahlweise Druckmittel, wie z. B. Drucköl oder
Druckluft, zugeführt. Der in der Zuführungsleitung 10 herrschende Druck bestimmt
den Anpreßdruck der Schleif- oder Polierpflöcke 3 an das Werkstück 12. Die
Anschlüsse 10a und Ila fübren zu den Druckzylindern der benachbarten Schleifpflöcke.
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Erfindungsgemäß ist in der Zuführungsleitung 8
bzw.
10 zu den Druckzylindern5 der Schleif- bzw. Polierpflöcke 3 ein zusätzliches
Steuerglied 14 vorgesehen, das in Abhängigkeit von der Bewegung des Pflockschlittens
1 gesteuert wird.
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Für diese Steuerung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Zweckmäßig
ist jedoch mit dem Pflockschlitten 1 über eine Kurbel 15 eine Nockenscheibe
16 gekoppelt, die über Steuernocken 17 und 18 direkt oder indirekt
das Steuerglied 14 bzw. 14a antreibt. Hierfür weist die Nockenscheibe
16 zwei um 180'
versetzte Steuernocken 17 und 18 auf.
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Die Nockenscheibe 16 kann ihrerseits auf einen Hebel
19 einwirken, der seinerseits direkt oder indirekt ein überdruck- bzw. Drosselventil,
welches einen wesentlichen Teil des Steuergliedes 14 bzw. 14a bildet, verstellen.
Zu diesem Zweck ist der Hebel 19 bei dem in F i g. 2 dargestellten
Ausfüh- j
rungsbeispiel mit einer Schraube 20 verbunden, an der sich
die Feder 21 des überdruckventils 22 abstützt, wobei durch Verdrehung der Schraube
mittels des Hebels die Vorspannung der Feder 21 verändert wird. Gleichzeitig verändert
sich jedoch auch derjenige Höchstdruck, bei dem das überdruckventil 22 öffnet.
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Bevor das in F i g. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel des
Steuergliedes näher beschrieben wird, soll zunächst auf die Wirkungsweise und den
sonstigen Aufbau der neuen Pflockschleifmaschine noch näher eingegangen werden.
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In der Ruhestellung befinden sich die Schleif-bzw. Polierpflöcke in
der in F i g. 1 dargestellten oberen Lage. Durch Betätigung des Handhebels
23
des Steuerschiebers 9 werden dessen Steuerkolben 9
a
in Richtung A nach rechts verschoben, wodurch die Speiseleitung
8 mit der Zuführungsleitung 10 in Verbindung gesetzt wird, während
die Leitung 11 gleichzeitig mit der Abflußleitung 24 verbunden wird. Innerhalb
der gesamten Zuführungsleitung zu dem oberen Zylinderraum des Druckzylinders
5, be-5 stehend aus der Speiseleitung 8 und der weiteren Zuführungsleitung
10, ist das bereits obenerwähnte Steuerglied 14 vorgesehen, das beispielsweise
als Überdruckventil ausgebildet sein kann. Je nach Stellung des Hebels
19 öffnet sich dieses überdruckventil bei einem höheren oder niedrigeren
Druck, wodurch auch der Anpreßdruck höher oder niedriger gehalten wird. Um den Anpreßdruck
ein gewisses Höchstmaß nicht übersteigen zu lassen, ist noch ein weiteres überdruckventil
25 vorgesehen.
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Während sich nun der Pflockschlitten IL im mittleren Bereich seiner
Bewegungsbahn bewegt, ist das überdruckventil 21 des Steuergliedes 14 für einen
höheren Druck eingestellt als das überdruckventil 25. Auf diese Weise öffnet
das überdruckventil 25
vor dem überdruckventil 22, und ein gewisser durch
das Handrad 26 reguherbarer Anpreßdruck kann nicht überschritten werden.
Während sich der Pflockschlitten im mittleren Bereich seiner Bewegungsbahn bewegt,
nimmt die Nockenscheibe 16
die in F i g. 2 oder 3 gezeigte Lage
ein. Bewegt sich jedoch der Pflockschlitten 1 z. B. weiter nach links, so
läuft der Nocken 17 der Nockenscheibe 16 auf den Hebel 19 auf,
und dieser wird im Uhrzeigersinn verschwenkt. Hierdurch schraubt sich beispielsweise
bei Verwendung eines Linksgewindes an der Schraube 20 diese, etwas nach rechts,
so daß die Feder 21 etwas entspannt wird. Das überdruckventil 22 öffnet nuninehr
bei einem geringeren Druck als das überdruckventil 25, so daß der Anpreßdruck
der Schleif- oder Polierpflöcke 3 verringert wird. Diese Verringerung des
Anpreßdruckes ist erforderlich, weil die Bewegung des Pflockschlittens
1 in der Nähe seiner Umkehrstellen wesentlich langsamer ist als in
der Mitte seiner Bewegungsbahn. In der Nähe der Umkehrstellen des Pflockschlittens
wirken -also die Pflöcke länger auf das Werkstück ein. Diese län-Crere Einwirkzeit
wird wettgemacht durch einen geringeren Anpreßdruck. Das Produkt aus Anpreßdruck
und Einwirkzeit der Schleifpflöcke bzw. Polierpflöcke auf das Werkstück soll pro
bearbeitetem Flächenstück konstant sein. Durch geeignete Wahl der Höhe und Länge
der Nocken 17, 18 kann dies erreicht werden.
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Sollen nun nach beendetem Arbeitsvorgang die Schleif- und Polierpflöcke
wieder in ihre obere Lage gefahren werden, so wird der Handhebel 23 nach
links verstellt. Hierdurch wird nunmehr der untere Zylinderraum über die Zuführungsleitung
11 mit der Speiseleitung 8 verbunden, und gleichzeitig kommt der obere
Zylinderraum über die Zuführleitung 10
mit der Rückführleitung 27 in
Verbindung. In dem Maße, wie der Kolben 6 nach oben geschoben wird, entweicht
das im oberen Zylinderraum enthaltende Druckmittel und wird in den nicht gezeigten
Druckmittelbehälter zurückgeführt. Sämtliches Lecköl wird über die Leekölleitung
28 in den Leckölbehälter 29
geleitet. Zum Antrieb des Tisches 2 dient in diesem
Fall ein Hydraulikkolben 30, der in dem Zylinder 31
verschiebbar gelagert
ist.
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In F i g. 3 ist noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Steuergliedes dargestellt. Auch hier erfolgt die regelmäßig wiederkehrende Steuerung
in Abhängigkeit von der Stellung des Pflockschlittens 1,
über
eine Kurbel 15, eine Nockenscheibe 16 und entsprechende Nocken
17, 18, die auf einen Hebel 19
einwirken. Der Hebel 19 ist in
diesem Fall mit einem Potentiometer verbunden, das über einen Verstärker V eine
Tauchspule 32 steuert. Die Tauchspule ihrerseits wirkt auf einen Schieberkolben
33 ein, der in einen Hydraulikkreislauf so eingeschaltet ist, daß er Zu-
und Ab:Ruß zu einem Steuerkolben 34 regelt. Der Steuerkolben ist mit dem Widerlager
35 der Feder 21 des überdruckventils 22 verbunden. Die Funktion dieses überdruckventils
und dieses Steuergliedes ist dieselbe wie die des Steuergliedes 14, so daß sich
eine nochmalige Beschreibung erübrigt.
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Der Antrieb der Nockenscheibe 16 braucht nicht über eine eigene
Kurbel 15 zu erfolgen, sondern kann direkt durch den Pflockschlittenantrieb
erfolgen. An Stelle einer Nockenscheibe, die in der Nähe der Umkehrstellen des Pflockschlittens
1 eine entsprechende Druckverminderung bewirkt, könnten z. B. auch in der
Bewegungsbahn des Pflockschlittens Mikroschalter vorgesehen sein, die, sobald sie
der Pflockschlitten berührt, eine Verstellung des Steuergliedes bewirken.