DE1900190B2 - Steuervorrichtung mit speicher fuer eine maschine zur oertlichen bearbeitung eines durchlaufenden gutes durch ein werkzeug - Google Patents

Description

wie dem Brennputzen oder Entzundern einsetzen zu können.

Durch die deutsche Patentschrift 193 255 ist -außerdem ein Speicherelement zum Regeln der Wirkung hydraulisch gesteuerter Werkzeuge von Drehbänken und anderen Werkzeugmaschinen bekanntgeworden, welches aus einer Trommel besteht, die nahe am Umfang mit einer dichten Reihe von öffnungen zur Aufnahme und Führung einstellbarer Stäbe ausgestattet ist. Diese werden, ehe die Maschine mit der Trommel in Bewegung gesetzt wird, von Hand in die gewünschte Position gebracht derart, daß ihre Enden eine Art Nocken bilden; anschließend werden die Stäbe arretiert. Die sich drehende Trommel steuert dann über mehrere Zwischenglieder die Flüssigkeitszufuhr zu einem hydraulischen Zylinder, der seinerseits die Wirkung der Werkzeuge beeinflußt. Der Nachteil dieser Vorrichtung liegt darin, daß sie eine Bewegung nur nach fest vorgegebenen und eingestellten Werten zu steuern vermag.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Steuervorrichtung mit Speicher zu schaffen, mit der wahrend des Betriebs gemessene Werte aufgezeichnet und nach einer bestimmten Verschiebung des Werk-Stücks wieder abgerufen werden können, ohne daß Störungen durch äußere, durch die Art der Bearbeitung bedingte Einflüsse zu befürchten sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der bewegliche Aufzeichner eine Trommel ist. die sich um ihre Achse mit einer Geschwindigkeit dreht, die proportional der Geschwindigkeit der relativen Verschiebung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug ist, wobei die Trommel an ihrem Umfang mit mehreren achsparallel verschiebbaren Stükken oder einem deformierbaren Band aus Metall versehen ist, die hart reibend gleiten können und der Druckerzeuger darauf folgend die besagten Stücke oder die unterschiedlichen Punkte des Bandes zum Gleiten bringt, wobei diese Stücke oder diese Punkte sodann aufeinanderfolgend über ihre Stellung auf das Ablesesystem wirken.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht es, während des Betriebes an der Oberfläche eines Werkstückes gemessene Werte mit verhältnismäßig einfachen Mitteln zu speichern und zum gewünschten Zeitpunkt an das Werkzeug weiterzugeben, und zwar auch dann, wenn die Vorrichtung bei Bearbeitungsvorgängen eingesetzt wird, bei denen sie äußeren Einflüssen wie starker Verschmutzung oder Wärmeeinwirkung ausgesetzt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung weist diese eine Löscheinrichtung auf, die nach der Ablesung über die Stücke oder Punkte des Bandes diese Stücke oder diese Punkte in eine vorbestimmte Bezugslage zurückbringt.

Um den Andruck der Aufzeichnungsstücke oder des Bandes an der Trommel zu gewährleisten, stehen mehrere Maßnahmen zur Verfügung.

Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß die Stücke oder das Band für ihre Anhaftung an der Trommel magnetisch sind. Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß die Vorrichtung ein gespanntes Seil oder Kabel aufweist, das durch ein Loch jedes der Stücke hindurchläuft. Auch eine Vorrichtung, bei der die Trommel ein aufgeblähtes EIe-

ment aufweist, das sich auf die Stücke oder das Band stützt, ist im Rahmen der Erfindung mit Vorteil anwendbar.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch für Bearbeirungsvorgänge oder zur Markierung, beispielsweise von Fehlstellen an einer Schiene mittels Farbe, eingesetzt werden. Im einzelnen seien folgende Anwendungsmöglichkeiten aufgeführt: das Fräsen, Schleifen, Nuten über eine konstante Tiefe und mit einem Schneidwerkzeug oder einem Schleifkörper auf einem in langsamer Rotation oder translatorischer Bewegung befindlichen Werkstück immer dann, wenn der Abstand der Oberfläche des Werkstückes bezüglich seiner Rotationsachse oder seiner Halterung nicht konstant ist; ferner das Lackieren, Schmieren, Fetten, Reinigen, z.B. Entzundern eines gewölbten Walzbleches oder eines Bleches, das ein nicht genau gerades Profil aufweist; schließlich das Entgraten eines unvollständig zentrierten Reifens durch ein Werkzeug.

Die Zeichnung stellt schematisch bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung als Ausführungsbeispiele dar, ohne diese hierauf zu beschränken.

F i g. 1 zeigt das Prinzip mehrerer Ausführungsformen;

Fig.2 stellt eine erste Ausführungsform dar, die mit einem mechanischen Trommelaufzeichner ausgerüstet ist;

F i g. 3 ist eine Höhenansicht eines Aufzeichnerelementes nach F i g. 2;

F i g. 4 zeigt eine Einrichtung zur Befestigung eines Kabels des Aufzeichners nach F i g. 2;

F i g. 5 ist ein Schnitt durch eine Anzahl von Aufzeichnerelementen nach F i g. 2, wobei die Seitenfläche der Trommel abgewickelt angenommen ist;

F i g. 6 ist eine Höhenteilansicht des Aufzeichners der F i g. 2, wobei die Seitenfläche der Trommel wiederum abgewickelt angenommen ist;

Fig.7 stellt eine zweite Ausführungsform eines mechanischen Trommelaufzeichners dar.

In der Fig. 1 befindet sich die Bramme2 auf einem festen Tisch 3. Die gesamte Rißbeseitigungseinrichtung bewegt sich im Sinne des Pfeiles 4, mittels Rädern 5 auf Schienen 7 und 8, die von dem Tisch getragen sind. Die Bramme kommt nacheinander mit einem Taster 6 und einer Flamme 8 des Rißentfernungsbrenners in Kontakt.

Der Taster wirkt mittels eines Eindrücksvstems 10 nacheinander auf nicht dargestellte Elemente ein, die von der Seitenfläche einer Aufzeichnungstrommel 12 mit senkrechter Achse getragen werden. Die Trommel dreht sich im Sinne des Pfeiles 14 gleichzeitig mit der Drehung der Rollen 5. Die eingedrückten Aufzeichnerelemente gehen dann nacheinander vor ein Ablesesystem 16, das über eine Verbindung 18 auf den Träger 20 des Brenners einwirkt, dessen Flamme durch den Pfeil 8 dargestellt ist. Eine Löscheinriclilung 22 bringt jedes Aufzeichnungselement in einen vorbestimmten Bezugszustand zurück, bevor es von neuem durch das System 10 eingedrückt wird.

Da die Trommelachse mit Rollen verbunden ist, die das Rißbeseitigungsgerät vorwärts bewegen, verschiebt sich dessen Seitenfläche um eine Länge proportional dem Vorschub dieses Gerätes unabhängig von der Geschwindigkeit. Der durch den Bogen 24 angedeutete Teil des Trommelumfangs zwischen den Einrichtungen 10 und 16 befindet sich in einem konstanten Verhältnis zu der Länge, welche die je-

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weiligen Kontaktpunkte der Bramme mit dem Taster Wenn das Steuersystem nur mit Verzögerung aui

und mit der Flamme voneinander entfernt sind. den Brenner oder ein sonstiges Werkzeug einwirkt

F i g. 2 zeigt eine Trommel 12, auf deren Seiten- kann man ■■ den Bogen 24 verkleinern, um so eine

fläche parallel zur Achse Aufzeichnungsstücke 26 konstante zeitliche Versetzung zwischen Ablesung

und 28, von denen eines ein Fig. 3 dargestellt ist, 5 und Steuerung zu bewirken.

reibend gleiten können. Diese Stücke können einen Bei der Vorrichtung nach F i g. 7 ist ein Metallrechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt haben. ringband 78 mit seinem Ausschnitt auf die Trommel Sie sind einzeln nur im mittleren Teil der F i g. 2 dar- aufgesetzt. Das Band kann entweder magnetisch sein, gestellt. Die betreffenden Stücke besitzen Langlöcher oder sein Innendurchmesser ist genau eingestellt. Dk 30 und 32 zur Durchführung von Spannkabeln 34, io Einrichtungen zum Eindrücken, Ablesen und Löschen 36, die sie an die Trommeloberfläche anlegen. können jeweils zwei Rollen 80 und 82 aufweisen, die Fig.4 zeigt ein Mittel zur stumpfen Aneinander- das Band z.B. bei 84 senkrecht verlagern, oder den fügung der Enden 38 und 40 desselben Kabels, um Verlagerungen des Bandes folgen,
es unter Spannung zu halten. Jedes Ende ist an Man kann auch einen Speicher aus einem Magneteinem Scheibchen 42 bzw. 44 befestigt, die beide 15 band verwenden, das auf der Trommel eine Erheidentisch sind. Das Scheibchen 42 ist beispielsweise bung bildet oder darauf aufgewickelt ist. Das Band mit einem Nocken 46 versehen, in dessen Mitte das kann in kontinuierlicher Weise oder — was sich für Ende 40 befestigt ist, und besitzt einen Ausschnitt 48 einfachere und sichere Ausführungen besser eignet für den Nocken des anderen Scheibchens. Wenn z. B. — in diskontinuierlicher Weise magnetisiert sein, die auf den Kabeln aufgezogenen Stücke 26, 28 auf 20 Als Beispiel einer diskontinuierlichen Magnetisierung der Trommel aufgebracht werden, sind die Scheib- kann das Band mit einer Lochmaske abgedeckt sein, chen, eines über dem anderen dicht aneinander ge- deren Schlitze in regelmäßigem Abstand parallel zur fügt und nehmen nur eine Scheibchendicke ein. Um Trommelachse liegen. Diese Maske gestattet nur die das entsprechende Kabel zu spannen, bringt man die Magnetisierung schmaler Bandscgmentc. Die aufein-Scheibchen mit ihren Stirnflächen in Deckung, wie in 25 anderfolgenden Höhen des Werkstückes werden F i g. 4 dargestellt, mit Ausnahme derjenigen, die sich dann durch den Taster als unterschiedlicher Befehl mit ihren Stirnflächen berühren. Die Scheibchen neh- für jede Höhe übertragen und auf dem Band aufgemen dann die doppelte Dicke ein, so daß das Kabel zeichnet. Dieser Befehl kann sich durch ein Magnetgespannt wird, auf dem sie angebracht sind. Von den feld, dessen Intensität oder Frequenz mit der abge-Kabeln durchsetzte Zapfen 54 sind an der Tiommel 30 tasteten Höhe schwankt, durch magnetisierte Punkte befestigt und zwischen die Aufzeichnungsstücke ein- von unterschiedlicher Anzahl oder Lage usw. übergeschaltet. Sie sichern deren Mitnahme durch Dre- tragen. Das Ablesesystem überträgt dann die Aufhung der Trommel und verhindern senkrechte Ver- zeichnungen in aufeinanderfolgende Höhen des lagerungen der Kabel. Die Spannung der Kabel kann Brenners oder sonstige Werkzeugsteuerung. Wenn man auch durch Aufblähung der Trommel erreichen. 35 man die Maske fortläßt, dann erfolgen magnetische Wie in F i g. 5 dargestellt, läßt eine Rolle 58, die Bedruckung des Bandes und seine Ablesung kontinuder Abtaster in Abhängigkeit von der Unebenheit ierlich. Das Magnetband kann auch andere Informader Bramme senkrecht verschiebt, nacheinander die tionen in anderen Spuren speichern, wie z. B. die Stücke 26 und 28 gleiten, wenn sie an der Rolle vor- Dauer eines Fehlers, den man zuvor mit einem Farbbeigehen. Zuvor hat der Löscher 22 sie sämtlich auf 40 zug markiert hat.

gleiche Höhe gebracht, wie durch die Stücke 60, 62, Zur Bildung des Speichers können Kondensatoren 64 dargestellt ist. gebraucht werden. Sie haben beispielsweise jeder In F i g. 6 sind das Eindrücksystem, das Ablese- einen Anker an der Masse, und der andere ist an und Steuersystem und der Löscher, jedoch ohne die einen Kontakt angeschlossen, der auf dem Umfang Zapfen, dargestellt. Die Eindrückrolle 58 bringt Auf- 45 einer Trommel oder auf der Oberfläche einer Zeichnungsstücke zur Verschiebung, wobei sich die Scheibe liegt. Durch diese Kontakte lädt das Drucksoeben eingedrückten Stücke rechts befinden. Die system nacheinander die Kondensatoren mit einer früher eingedrückten Stücke links in Fig. 6 wirken Spannung, die der Höhe des Werkstückes entspricht, nacheinander auf eine andere Rolle 66 ein, die das Das Ablesesystem mißt aufeinanderfolgend die Span-Ablesesystem darstellt. Durch eine Verbindung, 50 nung der Kondensatoren und beeinflußt die Höhe welche das Steuersystem darstellt und schematisch des Brenners.

durch einen Gleitschuh 68 angedeutet ist, der durch Die Trommel kann durch eine feste Oberfläche an

eine Feder nach oben gedrückt wird, verschiebt die der Bramme oder durch jede andere kontinuierliche

Rolle 66 einen Brennerträger 70 in senkrechter Rieh- Oberfläche ersetzt werden, deren Verlagerung mit

tung. Die Unebenheit der Bramme 2 ist gegenüber 55 der Relativbewegung des Werkzeuges gegenüber dem

dem üblichen Verhältnis stark übertrieben darge- Werkstück zwangläufig verbunden ist. Der Taster

stellt. Die Kraft zur Verschiebung der Aufzeich- braucht nicht mechanisch zu sein, man kann

nungsstücke ist beträchtlich größer als die Kraft, mit beispielsweise auch eine Echolotvorrichtung be-

welcher diese Stücke auf die Rolle 66 einwirken kön- nutzen.

nen. Die Verbindung 68 besitzt daher in Wirklichkeit 60 Wenn die Relativbewegung zwischen dem Werkeinen Zwischenverstärker für die letztgenannte Kraft, stück und dem Werkzeug veränderlich ist, braucht Z.-B. einen Servomotor. Die Löscheinrichtung besteht das abgelesene Signal nicht deformiert zu werden, aus der Schrägfläche 72 eines Anschlages 74. Sie und seine Intensität braucht nicht durch diese Gekann jedoch auch von einer Rolle gebildet sein. schwindigkeitsänderung verändert zu werden. Die in Diese treibt die Aufzeichnungsstücke wieder nach 65 Fig.2,5,6 und7 dargestellten Einrichtungen, sowie unten, um sie auf ein vorbestimmtes Niveau 76 zu <iic Vorrichtung mit punktweise bedrucktem Magnetbringen, das ausreichend tief liegt, damit die Rolle band und die Ausführungsform mit Kondensator er-58 mit Sicherheit auf sie auftreffen kann. füllen diese Bedingung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Taster gemessene Höhe aufzuzeichnen, einem AbPatentansprüche: lese- und Steuersystem, vermittels dessen der Auf- zeichner das Werkzeug steuert, wobei das Zeitiaier-

1. Steuervorrichtung mit Speicher für eine Ma- vall für den Durchlauf ein und desselben Punktes des schine zur örtlichen Bearbeitung oder Behänd- 5 beweglichen Aufzeichners, d.h. vor dem Druckerlung eines durchlaufenden Gutes durch ein Werk- zeugungssystem und vor dem Ablese- und Steuersyzeug, mit einem Taster zum Messen der Höhe des stem, so gewählt ist, daß die Dauer zwischen dem Werkstückes, einem beweglichen Aufzeichner, Augenblick, wo ein zu bearbeitender Punkt des einem Druckerzeugungssystem, über welches der Werkstückes abgetastet ist, und dem Augenblick, wo Taster auf den Aufzeichner einwirkt, um die vom io das Werkzeug auf diesen einwirkt, gleich ist der Taster gemessene Höhe aufzuzeichnen, einem Dauer zwischen den Augenblicken, wo der besagte Ablese- und Steuersystem, vermittels dessen der Punkt durch die Wirkfelder des Tasters bzw. des Aufzeichner das Werkzeug steuert, wobei das Werkzeuges hindurchläuft.

Zeitintervall für den Durchlauf ein und desselben Beim Flämmen, Brennputzen oder Entzundern mit

Punktes des beweglichen Aufzeichners, d. h. vor 15 einem Brenner, beispielsweise an einer Stahlbramme,

dem Druckerzeugungssystem und vor dem Ab- wird eine bestimmte Oberflächenzone fehlerhaften

lese- und Steuersystem, so gewählt ist, daß die Metalls mit einer Brennerflamme beseitigt. Da die

Dauer zwischen dem Augenblick, wo ein zu bear- Bramme niemals völlig eben ist, muß die entfernte

beitender Punkt des Werkstückes abgetastet ist. Zone, deren gewünschte Tiefe mit derjenigen der

und dem Augenblick, wo das Werkzeug auf die- 20 Fehlstelle schwankt, der Oberfläche des Werkstückes

sen einwirkt, gleich ist der Dauer zwischen den folgen. Wenn man also den Arbeitsgang automatisie-

Augenblicken, wo der besagte Punkt durch die ren will, muß man eine Abtastvorrichtung vor dem

Wirkfelder des Tasters bzw. des Werkzeuges hin- Brenner haben. Diese körperliche oder unkörperliche

durchläuft, dadurch gekennzeichnet, Vorrichtung stellt die Niveauschwankungen an dem

daß der bewegliche Aufzeichner eine Trommel 25 Werkstück fest und überträgt sie mittels eines Spei-

(12) ist, die sich um ihre Achse mit einer Ge- chers auf den Brennerträger, wenn dieser vorn an der

schwindigkeit dreht, die proportional der Ge- abgetasteten Stelle ankommt.

schwindigkeit der relativen Verschiebung zwi- Durch die britische Patentschrift 1 087 111 ist eine sehen dem Werkstück (2) und dem Werkzeug (8) Vorrichtung bekanntgeworden, die zum Konstantist, wobei die Trommel an ihrem Umfang mit 30 halten des Zwischenraumes zwischen einem Brenner mehreren achsparallel verschiebbaren Stücken zum Entzundern oder Brennputzen und der mit die-(26) oder einem deformierbaren Band (78) aus sem Brenner zu behandelnden Oberfläche eines Metall versehen ist, die hart reibend gleiten kön- Werkstückes dient. Bei dieser Vorrichtung mißt ein nen und der Druckerzeuger (10) darauf folgend Taster die Höhe der Oberfläche, der gemessene Wert die besagten Stücke oder die unterschiedlichen 35 wird in einen Speicher übertragen und dann, wenn Punkte des Bandes zum Gleiten bringt, wobei der abgetastete Punkt am Brenner vorbeigeführt diese Stücke oder diese Punkte sodann aufeinan- wird, abgelesen. Die Speicherung wird bewirkt durch derfolgend über ihre Stellung auf das Ablesesy- ein mit dem Taster verbundenes Organ, welches auf stern (16) wirken. einem endlosen Band, das sich synchron mit dem

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 40 Werkstück fortbewegt, eine Spur aufzeichnet. Diese kennzeichnet, daß sie eine Löscheinrichtung (22) Spur wird von einer Fotozelle abgetastet, deren Haiaufweist, die nach der Ablesung über die Stücke terung elektronisch so gesteuert wird, daß sie stets (26) oder d^:.e Punkte des Bandes (78) diese dieser Spur folgt. Durch die Bewegung der Halterung Stücke oder diese Punkte in eine vorbestimmte wird schließlich die Bewegung des Brenners gesteu-Bezugslage zurückbringt. 45 ert. Der Nachteil dieser Vorrichtung liegt darin, daß

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- sie empfindliche elektronische Geräte benötigt, die kennzeichnet, daß die Stücke (26) oder das Band wegen der beim Brennputzen auftretenden Spritzer (78) für ihre Anhaftung an der Trommel magne- geschmolzenen Metalls oder Metalloxids und unter tisch sind. der Einwirkung der vom Brenner und vom gerade

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 50 bearbeiteten Teilstück sowie vom gesamten Werkkennzeichnet, daß sie ein gespanntes Seil oder stück abgestrahlten und übertragenen Wärme schnell Kabel (38) aufweist, das durch ein Loch (48) je- ausfallen oder zumindest zu Störungen Anlaß geben, des der Stücke (26) hindurchläuft. In der USA.-Patentschrift 2 883 895 wird ein Steu-

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ergerät für eine Walzwerksmaschine beschrieben, bei kennzeichnet, daß die Trommel ein aufgeblähtes 55 dem die Dicke vor und nach dem Walzvorgang z. B. Element aufweist, das sich auf die Stücke (26) mit Röntgenstrahlen gemessen wird. Die Dicke vor oder auf das Band (78) stützt. dem Walzen wird aufgezeichnet auf ein endloses

Band, über welches sie einwirkt auf die Entfernung

zwischen den Zylindern der Walzwerksmaschine und

60 auf den Druck, der auf das gewalzte Blech in dem Augenblick ausgeübt wird, in dem die jeweils abge-

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung mit tastete Zone zwsichen den Zylindern ankommt. Die Speicher für eine Maschine zur örtlichen Bearbeitung Dicke nach dem Walzen wirkt ebenfalls auf diese oder Behandlung eines durchlaufenden Gutes durch Entfernung und diesen Druck ein. Die geschilderte ein Werkzeug mit einem Taster zum Messen der 65 Vorrichtung ist zum Abtasten der Höhe einer Ober-Höhe des Werkstückes, einem beweglichen Aufzeich- fläche ungeeignet. Außerdem sind auch in diesem ner, einem Druckerzeugungssystem, über welches der Fall die verwendeten Geräte zu empfindlich gegen Taster auf den Aufzeichner einwirkt, um die vom äußere Einflüsse, um sie bei Bearbeitungsvorgängen