DE2304261A1

DE2304261A1 - Schleifmaschine

Info

Publication number: DE2304261A1
Application number: DE2304261A
Authority: DE
Inventors: Edward George Robillard; Herbert Rudolf Uhtenwoldt
Original assignee: Cincinnati Milacron Heald Corp
Current assignee: Cincinnati Milacron Heald Corp
Priority date: 1972-01-31
Filing date: 1973-01-30
Publication date: 1973-08-09
Also published as: JPS4887491A; GB1418401A; JPS5316549B2; US3760539A; IT978609B

Description

PATENTANWÄLTE F.W. H EM M E R ICH ■ G ER D M O LLE R · D. G ROSSE 22 307

- bh -

28.1.1973 -El-

The Cincinnati Milacron Heald Corp., Worcester. Mass. /USA

Schleifmaschine

Gegenstand dieser Erfindung ist eine Schleifmaschine, bei der die Schleifscheibe nur dann abgezogen oder abgerichtet wird, wenn sie eine gewisse Stumpfheit aufzuweisen hat.

Beim Arbeiten mit Schleifmaschinen wird üblicherweise derart verfahren, daß, ein sogenanntes"Leerlaufabziehen oder Leerlaufabrichten der Schleifscheibe" während des Schleifen» einer Serie von Werkstücken nur zu bestimmten und festgesetzten Zeitpunkten durchgeführt wird. Venn auch diese Zeitpunkte so gewählt sein sollten, daß sie dann eintreten, wenn die Schleifscheibe stumpf geworden ist, so wird doch in der Regel so verfahren, daß die Schleifscheibe nach dem Fertigschleifen einer bestimmten Anzahl von Werkstücken ganz einfach abgezogen oder abgerichtet wird. Durch ein weniger häufiges Abziehen oder Abrichten der Schleifscheibe wird die Dauer der Schielf vorgänge verkürzt, was wegen der hohen Kosten der Kapitalinvestition eine wünschenswerte Eigenschaft ist. Ein weiteres Resultat des weniger häufigen Abrichtens oder Abziehens der Schleifscheibe ist in der längeren Standzeit oder in der längeren Lebensdauer der Schleifscheibe gegeben. Beim Schleifen von Hochtemperaturlegierungen, beispielsweise von Stahl M-50, ist die Materialwegnahme sehr schwierig, wenn die Schleifscheibe nicht sehr scharf ist. Eine Bearbeitung solcher Metalle erfordert ein häufiges Abziehen oder Abrichten der Schleifscheibe, wobei diese Bedingungen es als wünschenswert erscheinen lassen, ein automatisches Verfahren zum Erfassen der Schleifscheibensturapfheit zu haben, das der Maschine einen Schleifscheibenabziehvorgang signalisiert, wenn die Schleifscheibe bis zu einem vorgegebenen Grade stumpf geworden ist·

Bis zum heutigen Tage sind bereits die verschiedensten Schleif-

309832/0486

22 307

- bh -

λ 28.1.1973

- E 2 -

maschinen entwickelt worden, die nach dem Stumpfwerden der ■Schleifscheibe an dieser Schleifscheibe einen Abziehvorgang oder einen Abrichtvorgang durchführen. Eine derartige Schleifmaschine wird mit dem U.S.-Patent Nr. 3.327.^32, das am 27. Juni I967 Lockwood erteilt worden ist, dargestellt und beschrieben. Bei dieser Schleifmaschine wird durch einen in den Schleifvorgang geschalteten Meßfühler festgestellt, wann ein Werkstück seine Endabmessungen oder Fertigabmessungen erreicht hat. Wird diese Abmessung gemeldet,noch bevor ein Schalter am Querschlitten betätigt oder berührt worden ist, dann ist dies ein Anzeichen dafür, daß die Schleifscheibe nicht so schnell schaltet, wie sie es tun sollte, und daß ein Abrichten oder Abziehen der Schleifscheibe erforderlich ist. Eine andere Schleifmaschine, die sich auch das Stumpfwerden der Schleifscheibe nutzbar macht, ist die mit U.S.-Patent Nr. 3.535.828, dieses Patent wurde Warren und anderen am 27. Oktober 1970 erteilt, beschriebene und dargestellte Maschine, bei der die Stumpfheitskontrolle oder die Stumpfheitsregelung während des Ausfunkvorganges wirksam wird. Eine andere Maschine wiederum, die sich auch das Stumpfwerden der Schleifscheibe nutzbar macht, wird mit der am 1. Februar eingereichten Patentanmeldung Nr. 111.608 von Hahn und anderen beschrieben und dargestellt. Mit dieser Maschine werden die an der Kontaktfläche zwischen Schleifscheibe und Werkstück aufkommenden Kräfte und Geschwindigkeiten kontinuierlich gemessen, woraufhin dann aus diesen Meßwerten der Wert für das Abstumpfen der Schleifscheibe abgeleitet wird, .wobei das Abziehen der Schleifscheibe natürlich dann stattfindet, wenn der Abstumpfungsvorgang einen bestimmten Wert erreicht hat.

Während des Rohschleifvorganges oder beim Schleifen von zähen und harten Metallen, bei denen beispielsweise zur Verhinderung

309832/0486

22 307 - bh -28.1.1973 ύ - E 3 -

thermisch bedingter Schäden am Werkstück eine Erneuerung der Schleifscheibenoberfläche höchst wünschenswert ist, arbeitet keines der zuvor angeführten Verfahren besonders gut· Diese und andere Probleme und Schwierigkeiten, die bei den bisher bekannten Vorrichtungen aufgekommen sind, werden im Rahmen dieser Erfindung auf eine vollkommen neuartige Weise vermieden·

Ziel dieser Erfindung ist aus diesem Grunde im wesentlichen die Schaffung einer Schleifmaschine, bei der das Stumpfwerden oder Abstumpfen der Schleifscheibe durch das Messen der Menge des weggenommenen Materials gemessen wird.

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Schleifmaschine, zu der ein automatisches "Leerlaufabziehen der Schleifscheibe'¹ gehört, das während des Rohschleif ens oder während des Rohschleifvorganges wirksam wird.

Ein anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Schleifmaschine, die mit Leerlaufabziehen der Schleifscheibe arbeitet, wobei diese Maschine sich besonders gut zum Bearbeiten von schwer zu schleifenden Hochtemperaturmetallen eignet·

Ein wiederum anderes Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer Schleifmaschinensteuerung, bei der der Abziehvorgang oder der Abrichtvorgang für die Schleifscheibe im Ansprechen auf das Stumpfwerden der Schleifscheibe erfolgt, wobei das zugehörige Steuerungs-und Regelungssystem aus Halbleiterelementen besteht, die kompakt und unzerstörbar sind·

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist wiederum die Schaffung einer Schleifmaschine, die im Hinblick auf die Schleifscheibe mit dem Leerlaufabziehprinzip arbeitet, wobei zu dieser Maschine ein Steuerungs-und Regelungssystem gehört, das in der Konstruktion einfach ist, sich kostengünstig herstellen läßt, und

30983 2/(HGb

22 307 - bh - u 28.1.1973

⁷ - E k -

darüber hinaus bei einem Minium an Wartung über einen langen Zeitraum zu arbeiten in der Lage ist.

Werden diese und andere Ziele berücksichtigt, dann sollte es den Fachleuten auf diesem speziellen Fachgebiet klar sein, daß sich die Erfindung aus einer Kombination von Teilen zusammensetzt, die in der Spezifikation dieser Erfindung beschrieben werden und für die mit den Patentansprüchen um Patentschutz nachgesucht wird.

Im wesentlichen besteht diese Erfindung darin, daß eine Maschine, d.h. eine Schleifmaschine, mit einer Vorrichtung zum Messen der Materialwegnahme versehen ist. Zu dieser Vorrichtung gehören: ein Gerät oder ein Steuerungs-und Regelungssystem, das/die den Zeitablauf zu messen hat, der an einem Punkt während der Bewegungs.abläufe zwischen der Werkzeughalterung und dem Werkstück einsetzt; schließlich auch noch eine Vorrichtung zum Messen des Schleifscheibeneindringens in das Werkstück während des vorerwähnten Zeitablaufes· Vorgesehen ist eine Vorrichtung die auf der Schleifscheibe die Abziehvorrichtung dann in Betrieb nimmt, wenn durch das Messen der Materialwegnahme ein bestimmter und vorgegebener Wert signalisiert worden ist.

Genauer ausgedrückt:- Zur Schleifmaschine gehört ein Schalter zum Bestimmen des vorerwähnten Schaltpunktes, weiterhin gehört zur Schleifmaschine eine in den Schleifvorgang geschaltete Meßlehre oder ein in den Schleifvorgang geschalteter Meßfühler, der während des gesamten Zeitablaufes das Eindringen der Schleifscheibe in das Werkstück zu messen hat. Mit Ausnahme eines vorbestimmten Zeitteiles im Schleifyorgang bleibt der Zeitschalter unwirksam. Vorgesehen ist eine Speicherschaltung zum Festhalten der Werkstücksabmessung während des Anlaufens der Zeitperiode, damit diese Abmessung dann mit der Abmessung des Werkstückes am Ende der Zeitperiode oder des Zeitablaufes verglichen werden kann.

3 0 9 8 3 2/0AG G

22 307 -Wi-

-, 28.1.1973

Diese Erfindung wird nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels (der in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:-

Fig. 1 Eine perspektivische Darstellung einer das Prinzip dieser Erfindung aufweisenden Schleifmaschine.

Fig. 2 Eine schematische Darstellung eines Teiles der Schleifmaschine, der in die Linie II-II von Fig.l gelegt ist.

Fig. 3 Ein Schaltbild für einen Teil der Schleifmaschinensteuerungssysteme und Schleifmaschinenregelungssysteme .

Aus Fig. 1, die am besten die wesentlichen Eigenschaften und Merkmale dieser Erfindung erkennen läßt, geht hervor,, daß es sich bei der mit der allgemeinen Hinweiszahl IO gekennzeichneten Schleifmaschine um eine Ausführung handelt, die mit U.S.Patent Nr. 3-568.374, das am 9, März 1971 Hohler und anderen erteilt worden ist, dargestellt und beschrieben worden ist. Zu dieser Schleifmaschine gehört eine untere Grundplatte oder ein Sockel A, auf der/den aufgesetzt sind: eine Werkstückshalterung 14 und eine Werkzeughalterung 15 samt dem ihr zugeordneten Antriebsmotor 50. Ringsum die Vorderseite der Grundplatte oder des Sockels ist eine Spritzschutzwand B angeordnet, die leicht entfernt werden kann. Von der Rückseite der Grundplatte oder des Sockels A aus ist eine Haltekonetruktion C nach oben geführt, deren beide Arme D sich von der Rückseite der Grundplatte oder des Sockels aus nach vorne erstrecken. Zwischen den nach vorne gerichteten Armen D ist ein Steuerschrank oder eine Steuerkonsole E montiert. An einem Ende der Maschine befindet sich ein Kühlmitteltank F, der das aus der

309832/048Ö

22 307

- bh -

£ . 28.1.1973

- G 2 -

der Schleifmaschine über das Rohr G zurückfließende Kühlmittel aufnimmt.

Fig. 2 ist fast eine Draufsicht oder ein Horizontalschnitt auf und durch die Maschine, der in die Linie H-II von Fig. 1 ■ gelegt ist. Auf die mit Fig. 2 schematisch wiedergegebene Grundplatte A ist die Werkstückshalterung Ik montierti Diese Werkstückshalterung Ik ist derart konstruiert und ausgeführt, daß von ihr ein Werkstück 13 gehalten und in Umdrehung versetzt werden kann, wobei zum Werkstück 13 eine Rotationsfläche 12 gehört, die unter Anwendung des Schleifvorganges herbeigeführt werden soll. Die Werkstückshalterung Ik ist auf einem Tisch oder auf einem Schlitten 15 befestigt, der seinerseits wiederum derart unter Verwendung der Keilnuten oder Gleitbahnen 16 und 17 auf die Grundplatte A aufgesetzt ist^ daß. er unter der Einwirkung des Hydraulikzylinders 18, in Richtung der Achse der Rotationsfläche 12 bewegt oder verfahren werden kann. Der Hydraulikzylinder 18 ist in der üblichen Weise über Leitungen mit geeigneten Ventilen und mit einer. Hydraulikflüssigkeit verbunden, damit er in der üblichen Weise während des Schleifvorganges reziprokierend bewegt oder verfahren werden kann. Die Werkstückshalterung I^ ist mit einem geeigneten Elektromotor 20 verbunden, der seine elektrische Energie über geeignete Leitungen aufgeschaltet erhält. Auf den Tisch oder auf den Schlitten 15 montiert ist auch die Diamantabziehvorrichtung 11.

Ebenfalls auf der Grundplatte A angeordnet, und zwar unter Zwischenschaltung eines Tisches oder Schlittens kO_t ist eine Werkzeughalterung 25, in der eine Spindel 26, auf deren äußerem

27
Ende eine Schleifscheibe aufgesetzt ist, drehbar gelagert ist. Die Werkzeughalterung 25 ist mit einem Elektromotor 50 verbunden

309832/0486

22 307 - bh -

η 28.1.1973

■ - G 3 -

der den elektrischen Strom in der üblichen Weise zugeführt bekommt und dann die Spindel samt der Schleifscheibe antreibt oder in Umdrehung versetzt. Der Tisch oder Schlitten kO_t auf dem die Werkzeughalterung 25 angeordnet ist, ist derart auf die Grundplatte A aufgesetzt, daß er auf den Keilnuten oder auf den Gleitbahnen 30 und 31 sich quer zur Achse der Spindel 26 und quer zur Achse der Rotationsfläche 12 gleitend bewegen kann, und zwar unter der Einwirkung eines Hauptzustellzylinders 32, der über geeignete Leitungen mit den üblichen Ventilen und mit dem Behälter für die Hydraulikflüssigkeit in Verbindung steht. Auf der Oberfläche der Grundplatte, jedoch unter dem Tisch oder dem Schlitten ^O, befindet sich ein Kompensationsschlitten 35t der sich gleitend quer zur Achse der Spindel 26 nach vorn und nach hinten bewegen kann und dabei von einem Schrittschaltmotor 36, der durch elektrische Impulse angesteuert wird, angetrieben wird. Zum Tisch oder Schlitten ^O gehört ein Horn oder ein Vorsprung 39ι das/der bei Gelegenheit in Kombination mit einer in den Kompensationsschlitten 35 eingearbeiteten Nut 4l als Anschlagsvorrichtung wirksam wird. Die Welle k6 wird bei Gelegenheit von einem Zustellbewegungs-Schrittschaltmotor, dem die elektrischen Impulse ähnlich dem Motor aufgeschaltet werden, in Umdrehung versetzt.

Auf die Grundplatte A ist ein Steuerungs-und Regelungssystem 28, dem von einer in den Schleifvorgang integrierten Meßfühler 2k aus ein Signal aufgeschaltet wird, montiert. Bei dem Meßfühler oder der Meßlehre 2k handelt es sich um eine bekannte Ausführung, die während des Schleifvorganges immer die Abmessung des Werkstückes mißt und immer eine der Abmessung des Werkstückes proportionale Spannung erzeugt« Dieser Meßfühler ist dem Meßfühler ähnlich der in der Patentanmeldung U.S. Nr. 104.859 von

309832/0486

22 307

- bh 28.1.1973

- G h -

Uhtenwoldt und anderen dargestellt und beschrieben wird. Bei diesem Meßfühler handelt es sich um einen Meßfühler dessen pneumatisches Signal in elektrische Spannungswerte umgesetzt werden«

Fig. 3 zeigt nun, daß es sich bei dem Meßfühler oder bei der Meßlehre 2k um einen pneumatischen Meßfühler handelt, dem die Druckluft über eine Leitung 51 zugeführt wird, wobei eine Abzweigung zu der eingeschlossenen Membrane 52 geführt ist. Diese Membrane 52 ist über einen Hebel 53 mit dem Mittelanschluß ^h eines Potentiometers 55 verbunden, von dem ein Ende an Erde oder an Masse gelegt ist, während das andere Ende dieses Potentiometers an einer Spannung von -12 Volt liegt. Ein Schalter 59 ist derart in der Schaltung angeordnet, daß er sich dann öffnet, wenn der Querschlitten kO - in diesem Zusammenhang wird auch auf Fig. 2 verwiesen - eine bestimmte Position erreicht hat. Dieser Schalter 58 befindet sich zwischen einer Leitung 59, die +12 Volt führt und an einer Seite der Spule eines Relais 1RR. Die andere.Seite dieser Spule des Relais 1RR ist auf eine Leitung 60 geführt, die Teil einer Zeitschaltung ist. Auch der Punkt 6l mit -12 Volt ist in den Stromkreis geführt.

In diesem Stromkreis liegt auch noch ein normalerweise geöffneter und als Schließer ausgeführter Kontakt 1RR-I,(der von der Relaisspule IRR betätigt wird. Weiterhin weist dieser Stromkreis auch noch eine Relaisspule 2RR auf, die den normalerweise geöffneten und als Schließer ausgeführten Kontakt 2RR-1 betätigt, Von einer Relaisspule 3RR wird ein normalerweise geöffneter und als Schließer ausgeführter Kontakt betätigt, der im geschlossenen Zustand den Abziehvorgang für die Schleifscheibe in der üblichen Weise in Betrieb setzt. In Fig. 3 findet der obere Teil des Schaltbildes als Zeitgeberschaltung Verwendung, wohin-

309832/0486

22 307 -ΙΛΟ 28.1.1973 3 - G 5 -

gegen der untere Teil der Schaltung zur Bestimmung der Materialwegnahme herangezogen wird. Die dem Punkt 57 gegenüberliegende Seite des normalerweise geöffneten und als Schließer ausgeführten Kontaktes 2RR-1 ist über einen Widerstand R8 auf die eine Seite eines Kondensators C6 geführt, der bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung eine Kapazität von 0.1 Mikrofarad hat. Bei diesem Kondensator handelt es sich um die Ausführung eines "fast verlustfreien¹¹ Kondensators, der seine Aufladung sehr lange festhalten kann. Die andere Seite des normalerweise geöffneten und als Schließer ausgeführten Kontaktes 2RR-1 ist auch auf einen der Eingänge aus Feldeffekttransistoren bestehenden Schaltverstärkers 62 geführt, der eine große "TETihgangsimpedanz hat. Ausgangsseitig ist dieser Verstärker auf einen der Eingänge eines als Verstärker ausgeführten Inverters, 63 geführt, der seinerseits wiederum auf einen Verstärker 6k geschaltet ist. Der Ausgang des Verstärkers 6k ist auf einen Eingang eines als Verstärker ausgeführten Komparators geschaltet, dessen anderer Eingang mit einem veränderlichen Widerstand oder einem Regelwiderstand'RI7 in Verbindung steht, der mit einem Ende an Erde/Masse gelegt ist, mit dem anderen Ende aber an die Leitung 59 mit einer Spannung von + 12 Volt gelegt ist. Zu dieser Schaltung gehört auch ein mit Q k gekennzeichneter Transistor 2N2193.

Zur Zeitschaltung oder Zeitgeberschaltung, die der Leitung zugeordnet ist gehören:- ein Kondensator Cl mit einer Kapazität von 8.2 Mikrofarad sowie drei in Reihe geschaltete Transistoren, darunter die Transistoren 2NI67IB als Traneistor Ql, 2N2193 als Transistor Q2 sowie 2N2193 als Transistor Q3,Die Logikgatter oder Logikbausteine 66, 67, 68 und 69 sind dem Zeitschalterteil der Schaltung zugeordnet. Die astabilen Impulsgeneratoren 70

309832/0486

22 307

- bh 28.1.1973

- G 6 -

und 71 gehören auch zu dieser Schaltung.

Anhand der Beschreibung wird die Funktion der Vorrichtung nun leicht zu verstehen sein. Das in die Werkstückshalterung Ik eingespannte Werkstück 13 wird von dem Motor 20 angetrieben und in Umdrehung versetzt, während der Motor 50 die in der Werkzeughalterung 25 drehbar gelagerte Spindel 26 samt der Schleifscheibe 27 antreibt und in Umdrehung versetzt. Vom Zylinder 18 wird der Tisch oder der Schlitten 15 derart in Längsrichtung verfahren, daß ziir Herbeiführung der Rotationsfläche 12 die ■ Schleifscheibe in das Werkstück 13 eindringen kann. Ein Zylinder32 verfährt den Tisch oder Schlitten kO in Querrichtung derart, daß die Schleifscheibe 27 die Oberfläche 12 des Werkstückes 13 berühren und in diese Oberfläche eindringen kann. Vom Meßfühler 2k wird die Abmessung der Bohrung, die durch die Fläche 12 dargestellt wird, kontinuierlich gemessen, wobei ein entsprechendes Signal oder eine entsprechende Information dem Steuerungs-und Regelungssystem 28 aufgeschaltet wird.

Wie nun Fig. 3 entnommen werden kann, wird durch das Arbeiten des Meßfühlers 2k die Membrane 52 bewegt, mit dieser Membrane 52 aber auch die Mittelanzapfung 5k des Potentiometers, und zwar derart, daß die Spannung der Leitung 56 dann kleiner wird, wenn sich die Abmessung der Bohrung vergrößert. Solange der Kontakt 58 geschlossen ist, bleibt durch das Anziehen der Relaisspule IRR die Schaltung gesperrt, wobei sich auch der normalerweise geöffnete und als Schließer ausgeführte Kontakt lRR-1 schließt» Dadurch wird wiederum die MtitteldiodeDl an Nullpotential gehalten, was zur Folge hat, daß die Zeitgeberschaltungen wirkungslos bleiben. Der Kontakt lRR-1 sorgt auch dafür, daß am Anschluß 120 des Puffergatters 69 eine Lokig ¹¹O" ansteht, so daß das Relais 3HR nicht anziehen kann und im spannungslosen Zustand verbleibt. Ist der Kontakt lRR-1 geschlossen, dann

3 09832/0 486

22 307

- bh -

η 28.1.1973

- G 7 -

wird auch die Zenerdiode D4 an Nullpotential gelegt, wodurch wiederum die Relaisspule 2RR zum Anziehen gebracht oder an Spannung gelegt wird. Das aber bedeutet, daß sich der Kontakt 2RR-l,(der sich in der Nähe des Eingangssignalpunktes 57 befindet), schließt und eine Weiterleitung der Eingangsspannung vom Punkt 57 aus in einen Bezugs-Verstärker/Speicherkreis veranlaßt, der sich aus den Verstärkern 62 und 63 zusammensetzt.

Die Regelverstärkung dieser Schaltung wird über ein Trimmpotentiometer RIO derart justiert, daß die Spannung am Anschluß 106 des Verstärkers 64 einen Wert von Null Volt hat. Nach dem Vergleichen mit der positiven Stumpfheits-Referenzspannung vom einstellbaren und regelbaren Widerstand R17 wird diese Spannung veranlassen, daß der Ausgang des Transistors 65 negativ wird, daß weiterhin der Transistor Q4 in den Sperrzustand gebracht wird, was wiederum zur Folge hat, daß am Eingangsanschluß 107 des Puffergatters eine Logik "1" (+12 Volt) ansteht. Der andere Anschlußstift II6 steht mit dem Anschlußstift 114 des astabilen Multivibrators 71 in Verbindung, der zu diesem Zeitpunkt einen Logikwert "0" hat. Dadurch wird das Gatter 67 wirkungslos, so daß dessen Ausgang 104 einen Logikwert "1" verzeichnet.

Um die Schaltung nun in Betrieb zu setzen,wird die sperrende Klemme durch Öffnen des Schalters 58 spannungslos gemacht. Dadurch fällt auch das Relais 2RR, das die Speicherbezugswerte setzt, ab, wobei dem Widerstand R12 vom Transistor 63 aus eine feste Spannung aufgeschaltet wird. Die Eingangssignalspannung vom Meßfühler 24, desgleichen aber auch das Potentiometer 58, sind weiterhin auf einen Widerstand RIl geschaltet, wobei sich das Potentiometer entsprechend der Änderungen in der Signalspannung im Wert verändern kann.

Zu diesem Zeitpunkt wird durch das Öffnen des Kontaktes lRR-1

309832/0486

22 307 - bh -

_ήί 28.1.1973

¹⁴ - G 8 -

auch die Zenerdiode D-I von Erde/Masse getrennt, so daß nun die messende Zeitschaltung oder die messende Zeitgeberschaltung anlaufen kann. Nach dem Aufladen des zur vorerwähnten Zeitschaltung oder Zeitgeberschaltung gehörenden Kondensators C-I bis zur Höchstspannung -(d.h. bis zum Zündpunkt)- des Flächentransistors Ql aufgeladen, dann wird der vorerwähnte Kondensator über den Widerstand R6 entladen, wobei an der Basis des Transistors Q2 ein positiver Impuls erzeugt wird, der dann von den Transistoren Q2 und Q3 verstärkt wird und zünden Eingängen der beiden astabilen Multivibratoren oder Impulsgeneratoren 70 und 71f die dann schalten oder zünden, weitergeleitet wird.

Wegen des größeren Wertes des als externes Zeitglied arbeitenden Kondensators Ch ist die Impulsdauer für den oberen Impulsgenerator 70 viel "größer. Vom Ausgang 114 des unteren Impulsgenerators 71 aus wird eine Spannung von +12 Volt, (das entspricht dem Logikwert ^Hl") auf den Eingang Il6 des Puffergatters 67 geschaltet, während der andere Eingang 107 des Gatters 67 den Ausgang des Transistors Q^ aufgeschaltet erhält. Diese Spannung wird je nach der Größe der Änderung, die während der Meßzeit im Eingangssignal zu verzeichnen ist entweder +12 Volt -(das entspricht einem Logikwert "l")-oder 0 Volt - (das entspricht einem Logikwert "0")- betragen. Würde diese Spannung größer sein,als der vom Einstellwiderstand vorgegebenen Bezugswert, dann würde der Komparatorverstärker 65 positiv sein, dann würde der Transistor Q^ sich im ^MEINSCHALTZUSTAND" befinden und veranlassen, daß sein Ausgang und der Eingang IO7 des Puffergatters 67 einen Logikwert "0" hätte. Bei einer solchen Situation bleibt das Gatter wirkungslos, bleibt weiterhin das Relais 3RR in einem spannungslosen Zustand, d.h. dieses Relais

309832/0 4 86

22 307

η - bh -

''> 28.1.1973

- G 9 -

zieht nicht an. Ist die Spannungsänderung kleiner als die Bezugsspannung, dann ist das ein Anzeichen dafür, daß die Schleifscheibe stumpf ist. In diesem Fall ist der Ausgang des Komparatοrverstärkers 65 negativ, der Transistor Q4 wird sich im Sperrzustand befinden und veranlassen, daß an seinem Ausgang und am Eingang 107 dee Puffergatters 67 ein Logikwert "1" ansteht. Dieser Logikwert "1" zusammen mit dem am Anschluß 115 vom Impulsgenerator her aufgeschalteten Logikimpuls "1" veranlaßt ein Schalten des Gatters, sodaß nun an dessen Ausgang lok und am Eingang 110 des Puffergatters 68 ein Logikwert "0" vorhanden ist· Das zuletzt erwähnte Gatter 68 ist mit einem weiteren Puffergatter 69 derart geschaltet, daß ein Speicherflipflop oder eine Speicherschaltung entsteht, die gesetzt und gelöscht werden kann· Vom Logikimpuls "0" wird die Schaltung eingeschaltet, wobei das Relais 3RR anzieht und der Maschine meldet, daß nun ein unterbrechender Schleifscheibenabzieh Vorgang zu erfolgen hat·

Am Ausgang 111 des unteren Impulsgenerators 71 und am Eingang 103 des Puffergatters 66 erscheint ein Logikimpuls "0" und macht das Gatter solange unwirksam, bis daß der untere Impulsgenerator -(dieser hat eine kurze Impulsdauer)- seine Impulsgebung beendet hat« Venn dies geschieht, dann fällt der Anschluß 111 auf einen Logikwert ^wlⁿ zurück· Wird dieser Impuls zusammen mit dem lange dauernden Logikirapuls "1" vom Ausgang 102 des Impulsgenerators 70 dem Anschluß des Gatters 66 aufgeschaltet, dann kommt es zu einem Schalten dieses Gatters, bei dem dann an dessen Ausgang ein Logikwert ¹¹O" vorhanden ist. Dadurch wird wiederum das Relais 2RR an Spannung gelegt und zum Anziehen gebracht, wobei die Bezugsspannungs-und Komparatorschaltung für den Beginn einer neuen Zeitgeberschaltung wieder gelöscht wird·

309832/0486

22 3O7

- bh -

Vf 28.1.1973

- G 10 -

•Auch der Ausgang 105 des Impulsgenerators 70 führt einen langen Logikimpuls ^H0^H. Dieser Impuls wird auf die Diode D2 geführt und veranlaßt dann das vollständige Entladen des als Zeitglied arbeitenden Kondensators Cl. Ist nach dem Aufhören dieses langen Impulses das Relais 3RR nicht angezogen, dann wird der Zeitschaltungsvorgang erneut gestartet, dann wird auch die Änderung im Meßfühlersignal für eine andere Zeitfestlegung verwertet.

Im allgemeinen ist zu erkennen, daß bei Verwendung dieser Erfindung es möglich ist, die Menge des weggenommenen Materiales, d.h. die Menge des durch das Schleifen vom Werkstück entfernten Materiales, während einer vorgegebenen oder vorbestimmten Zeitspannung zu bestimmen und mit einem vorgegebenen Bezugswert zu vergleichen. Ist das vom Werkstück weggenommene Material größer als der Bezugswert., dann ist die Schleifscheibe noch scharf ,und die Steuerschaltung und Regelschaltung veranlaßt eine Fortführung des Schleifvorganges· Ist demgegenüber aber die Menge des vom Werkstück abgenommenen Materials kleiner als der Bezugswert, dann wird ein Relais im Regler zum Anziehen gebracht. Von diesem Relais wird ein Kontakt in der Steuerschaltung zur Einleitung eines Schleifscheibenabziehvorganges herangezogen. Für diese Steuerschaltung und Regelschaltung ist ein Eingangssignal von einem in den Schleifvorgang integrierten Meßfühler erforderlich, und dieses Signal ist eine negativ geführte Gleichspannung« Mit Ausnahme des Teiles des Schleifvorganges, in dem die Steuerschaltung wirksam werden soll, wird das Signal des Maschinenregelkreises zum Sperren der Schaltung herangezogen. Dies geschieht während des Rohschleifens. Das Sperrsignal ist von der EIN-AUS-Type. Der Ausgang des Stumpfheitsmeßkreises ist ein Reedrelaiskontakt, der sich schließt, wenn die Schleifscheibe

309832/0 4 86

22 307 - bh -

ft 28.1.1973

-GIl-

beim Stumpfwerden einen vorgegebenen Wert erreicht hat. Dieser Kontakt ist zudem derart mit den Maschinensteuerungen verbunden, daß eine Unterbrechung des SchielfVorganges zum Abziehen der Schleifscheibe dann eingeleitet wird, wenn sich dieser Kontakt schließt.

Klar sein dürfte, daß ohne Abweichung vom Geiste dieser Erfindung kleinere Änderung an Ausführungsform und Konstruktion des Erfindungsgegenstandes vorgenommen werden können. Aus diesem Grunde soll die Erfindung auch nicht nur auf die hier exakt beschriebene Ausführung des Erfindungsgegenstandes beschränkt sein, sonder, vielmehr alles erfassen, was in den Rahmen der Patentansprüche fällt.

309832/0486

Claims

22 307 - bh -

% 28.1.1973

-Al-

The Cincinnati Milacron Heald Corp.,
Worcester, Mass»/USA

Patentansprüche ι

1« J Schleifmaschine mit einer Grundplatte, mit einer auf der Grundplatte montierten Werkstückshaltevorrichtung, mit einer Werkzeughaltevorrichtung auf dieser Grundplatte, wobei in der Werkzeughaltevorrichtung eine Schleifscheibe drehbar gelagert ist, mit einer Schleifscheibenabziehvorrichtung zum gelegentlichen Abziehen oder Abrichten der Schleifscheibe, mit einer ersten Vorrichtung, die zur Buchführung von Schleifvorgängen an aufeinanderfolgenden Werkstücken in Längsrichtung und in Querrichtung zur Schleifscheibenachse zwischen der Werkzeughalterung und der Werkstückshalterung eine Relativbewegung herbeizuführen hat. Diese Schleifmaschine

dadurch gekennzeichnet, daß

zur Bestimmung der Materialwegnahme vom Werkstück eine zweite Vorrichtung vorgesehen ist; sich diese zweite Vorrichtung zusammensetzt aus einer Schaltung der Zeitintervalle an einem Punkt in der Bewegung zwischen Werkzeughalterung und Werkstückshalterung; schließlich auch noch vorhanden ist eine Vorrichtung, die das Eindringen der Schleifscheibe in das Werkstück mißt; dine dritte Vorrichtung vorgesehen ist, die die Abziehvorrichtung dann in Betrieb nimmt, wenn die Materialwegnahme einen vorgegebenen Wert erreicht hat.

30983 2/0486

22

- bh -

4? 28.1.1973

- A 2 -
2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur vorerwähnten Vorrichtung ein Schaltor zur Bestimmung des vorerwähnten Punktes gehört.
3. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorerwähnte Vorrichtung das Eindringen der Schleifscheibe in das Werkstück während der gesamten Zeitintervalle mißt.
4. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der vorerwähnten Vorrichtung um einen Zeitschalter oder eine Zeitschaltung handelt, dessen Betrieb mit Ausnahme Ües vorbestimmten Teiles im SchleifVorgang gesperrt ist·
5· Schleifmaschine nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß* die Vorrichtung aus einem Zeitschalter oder aus einer Zeitschaltung besteht die/der nach und nach über einen Teil des Schleif Vorganges arbeitet und wirksam wird.
6. Schleifmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur vorerwähnten Vorrichtung ein in den Schieif Vorgang integrierter Meßfühler gehört, der immer eine der jeweiligen Abmessung des Werkstückes entsprechende Spannung erzeugt; schließlich auch noch eine Speichervorrichtung vorhanden ist, in der der Spannungswert am Beginn der Zeitintervalle gespeichert wird.
7· Schleifmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

309832/0486

22 307

- bh -

28.1.1973

- A 3 -

die Spannung am Anfang der Zeitintervalle subtrahiert wird von der Spannung am Ende der Zeitintervalle; schließlich die Spannungsdifferenz verglichen wird mit einer vorgegebenen Spannung, die entsprechend der Sollmenge des vom Werkstück abzunehmenden Materials eingestellt worden ist.
8. Schleifmaschine nach Anspruch 7»
dadurch gekennzeichnet, daß

es sich bei der Speichervorrichtung um einen fast ver-. lustfreien Kondensator handelt.

- Ende - -

309832/0486