Eine der Trom::eln 18 ist angetrieben, und das Förderband 19 bewegt
die Werkstücke 16 quer zum Werktisch 15 mit gleichmässiger Geschwii--#digkeit. Wenn
die Werkstücke unter den Schleifkopf 10 gelangen, berührt das Abriebband 14 die
Oberfläche des Werkstückes 16. Der Motor 11 treibt die Rolle 12 mit hoher Geschwindigkeit
an,. und durch die Bewegung des Abriebbandes 14 relativ zum Werkstück 16 wird eine
Oberflächenlage des Werkstückes durch Abrieb abgenommen. Der Werktisch 15 kann in
senkrechter Richtung durch Einstellschrauben 20 eingerichtet werden, um den Werktisch
relativ zum Schleifkopf 10 anzuheben öder nach u nten zu bewegen. Ein umsteuerbarer
Antriebsmotor 21 ist mit einem GetrieiDegehäuse 22 jeder Einstellschraube 20 verbunden,
so dass die Einstellschrauben 20 gleichzeitig angetrieben werden. Bei Bewegung des
Werktisches 15 nach unten wird der Abstand zwischen dem Vorderband 19 und dem Abriebband
14 grösser.
Rolle 13 vorgesehen. Die Rolle 23 ist auf einem Kolben 24 gelagert, oder an diesen
Kolben angeschlossen. Der Kolben 24 bewegt sich in einem hydraulischen Zylinder
25. In Fig.l ist die Rolle 23 an dem Kolben 24 befestigt.
Die Stützrolle
23 drückt das Werkstück 16 gegen das Abriebband 1¢, und die Stärke des von der Oberfläche
des Werkstückes 16 ahgenommenen Metalls hängt haiptsächlich ab von der Andrückkraft
der Rolle 23. Durch Zeitungen 26, 27 wird dem Zylinder 25 hydraulische Flüssigkeit
zugeführt, und der Durchfluss der Flüssigkeit in den Zeitungen 26 und
27 wird durch eine hydraulische Servosteuerung 28 gesteuert, in die die Druckflüssigkeit
in Abhängigkeit von einem Steuerstromkreis 29 einfliesst. Ein Kontrollsignal in
dem Stromkreis 29 wird erzeugt in Abhängigkeit von der Stromstärke in dem Motor
11 des Abriebbandes. Die Stromstärke in dem Motor 11 wird grösser, wenn sich der
Schleifdruck vergrössert; und auf diese Weise kann man den Schleifdruck in Abhängigkeit
von der Stromstärke regulieren. In Fig.2 ist schaubildlich die Abhängigkeit des
Steuerstromkreises von der Stromstärke des Motors gezeigt. Die Primärwicklung 101
eines Transformators 102 ist in Serie geschaltet mit einem der dreiphasigen Konduktoren,
die den Laststrom zum Motor 11 aufnehmen. Infolgedessen besteht zwischen der Sekundärwicklung
103 des Transformators 102 ein Potential, das proportional zur Stromstärke des Motors
ist. Die Primärwicklung 105 eines weiteren Transformators 10¢ ist quer zu. zwei
der dreiphasigen Verbindungen in den Motor 11 angeschlossen, so dass quer zur zweiten
Wicklung 106 ein Potential entsteht, das proportional ist zum Potential des Motors.
Das Potential der Sekundärwicklung 103 fällt ab querzu einem regulierbaren Widerstand
10.7. Dieser Widerstand 107 reguliert die Spannung, die in dem Transformator 102
erzeugt wird. Das quer zur Sekundärwicklung 106 erzeugte Potential fällt ab quer
zu einer Reaktionsspule
108. Der einstellbare Stromabnehmer der
Reaktionsspule 108 gestattet die Einstellung des Bezugssignals. Bei richtiger Einstellung
spricht die neaktionsspule 108 nur auf Änderungen des Schleifdruckes an. Deshalb
werden der Antriebsstrom der Rolle des Abriebbandes und der dazugehörigen Rollen
nicht gemessen. Die neaktionsspule_108 hat einen einstellbaren-Stromabnehmer, durch
den ein Teil des quer zur Reaktionsspule 108 abfallenden Potentials übertragen wird
auf eine Induktionsspule 111. Die Induktionsspule
111 nimmt einen Teil des
Potentials aus den Transformatoren 102 und 104 auf und mischt diese Potentiale,
so dass quer zur Induktionsspule 11 eine kombinierte elektromotorische Kraft entsteht
mit Komponenten, die mit den Transformatoren 102 und 104 in Phase sind. Infolgedessen
stellt das quer zur Impedanzspule 111 abgefallene Pote£itial den Kraftverbrauch
des Motors 11 dar. Die Stromstärken dieses Potentials werden durch einen Gleichrichter
112 gleichgerichtet. Der Auslass des Gleichrichters 112 wird nivelliert durch ein
Filternetzwerk, das aus zwei Kondensatoren 112 und 114 und einem diese verbindenden
Widerstand 115 besteht. Infolgedessen fliesst ein gut gefilterter Gleichstrom in
den Stromkreis 116, der proportional ist zum Laststrom des Motors 11. Dieser Gleichstrom
wird einer Steuerwicklung 120 zugeführt, die zu einem elektrisch gesteuerten Servo-Ventil
121 gehört. Dieses Ventil 121 ist durch die gestrichelte Linie in Fig.2 dargestellt.
Der Widerstand 107 wird so eingestellt, dass das Stromverhältnis der Steuerwicklung
120 nicht überschritten wird. Das Servo-Ventil 121 hat noch eine weitere Wicklung
122, in die ein Bezugsstrom einer anderen Stromquelle eintritt.
Zu
diesem Zweck ist die Primärwicklung 12¢ eines weiteren Transformators 123 an eine
Wechselstromquelle angeschlossen. Das ausgehende quer zur Sekundärwicklung 125 entwickelte
Potential wird in einem Doppelweggleichrichter 126 gleichgerichtet*und mittels Filterkondensatoren
127 und 128 und einen zwischenverbindenden Filterwiderstand 129 gleichgerichtet.
Das sich ergebende Gleichstromsignal ergibt ein konstantes Potential quer zu einer
Zenerdiode 130. Das so erzeugte konstante Potential ergibt einen Stromkreis durch
einen regulierbaren Widerstand 131 und durch die Steuerwicklung 122 des Servo-Ventils
121. Die Zenerdiode 130 stellt sicher,dass die maximale Spannung nicht höher ist
als die Spannung der Steuerwicklung 122. Die Zenerdiode 130 wirkt auch als Spannungsregulator
und hält die Stromstärke der Steuerwicklung 122 konstant, die sich aus dem Widerstand
des Potentiometers 131 ergibt. Die beiden Stromstärken in den Wicklungen 120 und
122 halten das Ventil im Gleich-
gewicht in Übereinstimmung mit der Summe
der Oteuerungsbeeinflussungen durch die Stromstärke in beiden Wicklungen. Bei einem
solchen elektrisch betätigten kontinuierlichen veränderlichen Ventil können beispielsweise
neibung oder Viskosität kleine Ventilverstellungen ergeben infolge der Steuerungen.
Um sicherzustellen, dass die Signale in den Steuerwicklungen 120 und 122 das Servo-Ventil
richtig steuern, wird in den _tromkreis 116 über einen Kupplungstransformator 132
ein echselstromsignal eingeführt. Dieser Kupplungsttansformator erhält sein P-tential
von einer Induktionsspule 133, die quer zur Sekundärwicklung 125 des Bezugstransformators
123 angeschlossen ist. Die erzeugte Welle ergibt infolge ihres Einflusses auf die
Steuerwicklung 120 des Servo-Ventils eine Vibration des Ventils, und dadurch werden
Reibungs-und Viskositäts-Einflüsse ausgeschaltet.
Die Hydraulik
ist in Fig.3 dargestellt. Von einem Tank 132 wird mittels einer Pumpe 134 und über
ein Filter 133 hydraulische Flüssigkeit entnommen. Die Pumpe wird von einem Elektromotor
135 konstanter Leistung angetrieben. Eine Pumpe 134 pumpt die hydraulische Flüssigkeit
unter Druck durch eine Zeitung 136 zu einem einstellbaren Entlastungsventil 137.
Von dem Ventil 137 führt eine Rückleitung 138 zu einem Entlastungsventil 139 und
von da zum Tank 132. Das Entlastungsventil 139 öffnet sich, wenn der hydraulische
Druck etwas grösser ist als der atmosphärische Druck, um zu verhindern, dass hydraulische
Flüssigkeit aus dem System austritt, und das System nicht arbeitet. Das Entlastungsventil
137 wird von Hand so eingestellt, dass sich ein hydraulischer Flüssigkeitsdruck
aufbaut, der grösser ist als der für das Schleifen erforderliche Druck. Infolgedessen
ist das auf die Stromstärke ansprechende Ventil 121, das in dem erforderlichen Schleif
druckbereich arbeitet, nicht durch eine Einstellung des absoluten Druckes behindert.
Das Entlastungsventil 137 verhindert auch, dass sich in dem System ein zu hoher
Druck aufhaut. Das Entlastungsventil 137 ist über eine Zeitung 140 mit dem Servo-Ventil
121 verbunden. Ein Nadelventil 141 steuert den maximalen Durchfluss zu dem Servo-Ventil
121. In der Leitung 140 ist ein Filter 142 vorgesehen. Durch Ableitung eines gesteuerten
Flüssigkeitsflusses durch die Leitung,140, und zurückzum Tank 132, reguliert die
hydraulische Jervosteuerung den Druck im Zylinder 25 über das Entlastungsventil
137. In ein Ventil 143 gelangt hydraulische Flüssigkeit von dem Entlastungsventil
137, und die Zage der Ventilspule wird von einem Solenoid 144 und von einer Feder
145
gesteuert. Steht das Solenoid 144 unter Strom, dann wird das"Ventil
143 verstellt, bis die Ventileinstellung A ausgerichtet ist mit den Einlassleitungen
und mit den Auslassleitungen der Flüssigkeit, und so wird Druckflüssigkeit über
die Zeitung 27 zur unteren Seite des Kolbens in den hydraulischen Zylinder 25 geleitet,
wodurch die Stützrolle 23 an das Abriebband 14 angedrückt wird. Der obere Teil des
Zylinders 25 steht in Flüssigkeitsverbindung mit dem Tank 132, und zwar über die
Zeitung 26 und über eine Rückleitung 138a, in der ein Entlastungsventil 139a liegt.
Wird das Solenoid 144 stromlos, dann bewegt die Feder 145 das Ventil 143 in seine
Normallage B, wodurch sich der Flüssigkeitsfluss in den Zeitungen 26 und 27 umkehrt,
und die Stützrolle 23 nach unten bewegt wird. Die den hydraulischen Zylinder 25
mit dem Ventil 143 Verbindenden Zeitungen 26 und 27 haben Einengungen 146 und 147,
die den Fluss durch die Zeitungen 26 und 27 gering halten, die aber Nebenleitungen
haben mit Klappenventilen 148 und 149. Diese Klappenventile verursachen, dass der
hydraulische Fluss die Einengungen umgeht und zu dem hydraulischen Zylinder 25 gelangt,
während aber auf dem Rückfluss die Flüssigkeit durch die Einengungen strömt. Diese
Kombination von einer Einengung und einer -Nebenleitung in jeder der Zeitungen 26
und 27 hat.zur Folge, dass Lageänderungen des Kolbens 24 und die Verstellungen der
Stützrolle 23 nicht abrupt vor sich gehen. Das Servo-Ventil 121 ist schematisch
in Fig.4 dargestellt und hat Steuerwicklungen 120 und 122, die einen Schaltmotor
darstellen, der auf eine Armatur 150 einwirkt. Diese Armatur ist in einem Gelenkpunkt
151 gelagert,
und die Wicklungen 120 und 122 sind so angeordnet,
dass die Armatur 150 im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn ausschwingt,
je nach der relativen Stromstärke in den Steuerwicklungen 120 und 122. Nahe der
Armatur 150 ist ein Servo-Ventil 152 mit einer beweglichen Spule 153 angeordnet.
Die Spule 153 ist an ein Ende der Armatur angeschlossen, so dass also die Armatur
150 die Zage der Spule 153 steuert. Das magnetische Feld um die Steuerwicklungen
120 oder 122 herum schwenkt die Armatur im Sinne des Uhrzeigers aus, wenn die Stromstärke
des Schleif scheibenmotors grösser ist als vorher eingestellt. In ihrer Mittellage
blockiert die Spule l¢3 die Strömung von der Zeitung 1¢0 in den Tank 132. Schwingt
die Armatur 150 im Sinne des Uhrzeigers aus, dann wird die Spule nach links bewegt,
so dass Flüssigkeit von der Zeitung 140 in den Tank 132 fliessen kann. Die Grösse
der Bewegung der Spule 153 hängt ab von dem Unterschied der Stromstärke in den Steuerwicklungen
120 und 122. Wird die Stromstärke in der Wicklung 120 kleiner als in der Wicklung
122, beispielsweise infolge einer Eindrückung in der Oberfläche des Werkstückes
16, dann schwingt die Armatur 1¢1 entgegen dem Uhrzeigersinn aus, so dass der Flüssigkeitsfluss
zum Tank 1¢1 abgeschlossen wird. Dadurch vergrössert sich der Druck in der Zeitung
127, und der Kolben 2¢ wird nach oben gedrückt, bis der Schleifdruck im wesentlichen
dem vorher eingestellten Wert gleich ist. Im Betrieb wird die Höhe des Tanks 15
gegenüber dem Schleifkopf 10 so eingestellt, dass die Werkstücke 16 zwischen dem
Abriebband 14 und der Oberfläche des Förderbandes 19 hindurchlaufen. Dann wird der
Biotor 11 angelassen, und der veränderliche Widerstand 131 wird so
eingestellt,
dass sich der gewünschte Schleifdruck einstellt. Der Schleifdruck hängt zum Teil
von der vom Werkstück abzunehmenden Metallmasse ab sowie von der Korngrösse des
Abriebbandes und von dem Material, aus dem das Werkstück besteht.'Das Solenoid 144
wird unter Strom gesetzt, um das Ventil 143 in die Stellung A zu bringen, so dass
hydraulische Druckflüssigkeit in den Zylinder gelangt. Die hydraulische Druckflüssigkeit
wird über die Zeitung 27 zur unteren Kammer des Zylinders 25 geleitet, und dadurch
wird die Stützrolle 23 nach oben bewegt und drückt das Werkstück 16 mit dem gewünschten
Schleifdruck gegen das Abriebband 14. Die Flüssigkeit wird aus dem oberen Teil des
Zylinders 25 über die Zeitung 26 und über die Einengung 160 in den Tank 132 geleitet.
Nach richtiger Einstellung des elektrischen Stromkreises und des hydraulischen Stromkreises
nimmt das Abriebhand
14 automatische eine Oberflächenlage vorher besteimmter
Dicke von dem Werkstück 16 ab, weil der Schleifdruck auch bei sich ändernder Werk
stückdicke im wesentlichen konstant bleibt. Die Werkstücke 16 liegen auf dem Förderband
19 und bewegen sich langsam unter den Schleifkopf. Entsprechend den hydraulischen
Druckänderungen in dem Zylinder 25 wird die Zage der Stützrolle 23 verstellt, je.
nach den Lageänderungen der Spule 153. Das von dem Servo-Stromkreis gesteuerte hydraulische
System steuert den Druck der Stützrolle 23 auf das Werkstück,und damit
wird der Abstand zwischen dem Förderband 19 und dem Abriebband 14 bestimmt.
Wenn sich der Kraftverbrauch des Schleifmotors vergrössert oder verkleinert, wird
der Schleifdruck automatisch korrigiert, so dass die Leistung des Schleifmotors
konsta_t bleibt. Die Erfindung erreicht also eine automatische Einstellung je nach
den verschiedenen Dicken des Werkstückes.
Bei den Erfindungsbeispielen
bleibt der Schleifkopf fest gegenüber der Oberfläche des Tisches 15, und die Zage
der*Stützrolle 23 wird eingestellt. Man kann aber auch die Stützrollen ortsfest
machen und den Schleifkopf einstellen, um den Schleifdruck konstant zu halten. Gegebenenfalls
können auch der Schleifkopf und die Stützrolle, in entgegengesetzten Richtungen,
eingestellt
werden.
Bei der Erfindung wird ein konstanter Schleifdruck erreicht
durch den veränderlichen Flüssigkeitsdruck im Zylinder 25. Beispielsweise bei Stahlstreifen
muss die abgenommene Materialmenge genau gesteuert werden. Der Stahlstreifen liegt
auf Rollen an den entgegengesetzten Seiten des Schleifkopfes. Eine Stützrolle liegt
gegenüber dem Schleifkopf, und der Streifen läuft zwischen dem Schleifkopf und der
Stützrolle. Stahlstreifen haben selten über ihre ganze länge eine gleichmässige
Dicke, und eine Materialbabnahme ist nur insoweit nötig, als Ungleichmässigkeiten
nicht mehr vorhanden sind. Deshalb muss entweder die Stützrolle oder der Schleifkopf
schwimmen, d.h. der Streifenoberfläche folgen. Übliche Schleifmaschinen arbeiten
so, dass zwischen dem Schleifkopf und der Stützrolle ein unveränderlicher Abstand
besteht. Aber der Abstand muss auf die minimale Dicke des Streifens abgestellt sein,
so dass also faktisch mehr Material abgenommen wird als nötig ist. Daß ist besonders
dann teuer,. wenn wertvolle Metalle bearbeitet
werden, wie
beispielsweise
Legierungen seltener Metalle,
wie sie in der Raumfahrtindustrie benutzt werden.
Ein wirtschaftlicher Materialverbrauch ergibt sich nur, wenn eine Materiallage konstanter
Dicke abgenommen wird je nach der Oberflächenbeschaffenheit des Streifens.
Schweissnähte
sind ein weiteres Prüblem bei der erfindungsgemässen Behandlung von Metall. Der
Schleifkopf wird über den Schweissnähten angehoben, und wenn der Schleifkopf das
Metall an der entgegengesetzten Seite einer Schweissnaht wieder berührt, dann besteht
die Gefahr, dass der Schleifdruck zu gross wird. Bei der Schleifdrucksteuerung gemäss
der Erfindung, die schnell und genau anspricht, kommt eine Überschreitung des Schleifdruckes
über einen vorher eingestellten Wert nicht vor.