DE2443829B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Automat zum Abschleifen eines aus einer Werkstückoberfläche herausragenden langgestreckten Grates, bei dem die Schleifscheibe in Richtung des mit der Normalen der Werkstückoberfläche zusammenfallenden Schleifscheibenradius durch einen Vorschubmotor gegen die Kraft eines vorgespannten Federpaares auf den Grat ansetzbar ist, wobei der Vorschubmotor durch einen in Abhängigkeit von der Auslenkung des Federpaares betätigbaren Fühler ansteuerbar ist.

Bei einer aus der DE-OS 15 77 345 vorbekannten Vorrichtung dieser Art wird die Schleiftiefe bestimmt durch die Relativgeschwindigkeit, mit der sich die Schleifscheibe und das zu entgratende Werkstück aneinander vorbeibewegen. Ist diese Geschwindigkeit bei einem sehr dünnen, feinen Gratabschnitt zu langsam, dann schleift die Schieibscheibe in das Werkstück hinein.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß der Grat überall vollständig und glatt bis auf die Werkstückoberfläche abgeschliffen werden kann, und zwar mit möglichst gleichmäßiger Schleifintensität und möglichst unabhängig von der geometrischen Gestaltung der Werkstückoberfläche und ohne das Werkstück zu verletzen.

Gelöst ist diese Aufgabe dadurch, daß die Federn des Federpaares Luftfedern sind, daß die Schleifscheibe in Richtung ihrer mit der Längsrichtung des Grates zusammenfallenden Achse gegen die Kraft eines zweiten Luftfederpaares durch einen zweiten Vorschubmotor auf den Grat ansetzbar ist und daß der zweite Vorschubmotor ebenfalls durch einen in Abhängigkeit von der Auslenkung des zweiten Federpaares betätigbaren Fühler ansteuerbar ist

Die Erfindung ermöglicht es damit, den Schleifvorgang vollautomatisch ablaufen zu lassen, bis alle durch die Schieifscheibe erreichbaren Grate gerade vollständig abgeschliffen sind.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Automaten,

F i g. 2 den Automaten aus F i g. 1 im Grundriß,

Fig.3 einen vergrößert dargestellten Längsschnitt durch die Lagerung der Schleifspindel,

F i g. 4 eine vergrößerte Detailansicht aus F i g. 1 und

F i g. 5 den die Bewegungen des Schleifspindelstocks erfassenden Fühler Caus F i g. 1 und 4 im Schnitt

Gemäß F i g. I und 2 ist mit 1 eine Schleifscheibe bezeichnet, die in einem Schleifspindelstock 16 gelagert ist Mit MS ist ein Schleifscheibenmotor bezeichnet, der die Schleifscheibe 1 über einen Treibriemen antreibt und an einer den Schleifspindelstock 16 tragenden Konsole 2 befestigt ist

Mit W ist ein Werkstück bezeichnet, dessen Grat 3 abgeschliffen werden soll. Mit 4 ist ein Rundtisch und mit 5 ein Querschlitten bezeichnet Das Werkstück W kann durch einen Vorschubmotor Af 4, der an dem Querschlitten 5 befestigt ist und den Rundtisch 4 ■)5 antreibt, um eine vertikale Achse gedreht werden.

Ein auf einem Bett 7 der Maschine geführter Längsschlitten 6 ist mittels eines Vorschubmotors M1 und einer Gewindespindel 8 in Richtung derselben auf die Schleifscheibe 1 zu verschiebbar. Der Vorschubmotor M1 und ein Gegenlager für die Gewindespindel 8 sind auf dem Bett 7 befestigt.

Mit M 2 ist ein Vorschubmotor bezeichnet, der an dem Längsschlitten 6 befestigt ist und eine Gewindespindel 9 dreht die in eine Gewindebohrung des Querschlittens 5 eingeschraubt ist, so daß durch den Motor M 2 der Querschlitten 5 gegenüber dem Längsschlitten 6 in Achsrichtung der Gewindespindel 9 verschiebbar ist

Auf dem Bett 7 ist ferner ein eine Grundplatte 30 und

so einen Kragarm 31 aufweisender Ständer 11 befestigt. In der Grundplatte 30 einerseits und dem Kragarm 31 andererseits ist eine weitere Gewindespindel 12 gelagert die mit einem Vorschubmotor M 3 verbunden ist und an der über Muttern 14 eine Platte 13 in vertikaler Richtung verschiebbar ist Für die durch die Vorschubmotoren Mi, M2 und Λ/3 angetriebenen Teile 5,6 und 13 sind in der Zeichnung nicht dargestellte Führungen vorgesehen, die sicherstellen, daß sich diese Teile nur geradlinig verschieben lassen und sich nicht unkontrolliert verdrehen können.

Die Konsole 2 ist rechtwinklig an der Platte 13 befestigt. Mit der Konsole 2 ist der Schleif spindelstock 16 über ein Gelenk 17 verbunden, das eine Schwenkbewegung des Schleifspindelstocks 16 gestattet. Die Schwenkachse des Gelenks 17 steht dabei senkrecht zur Zeichenebene der F i g. 1 und ist in einem Lagerschild 15 an der Konsole 2 gelagert.

Mit A und A 'sind Luftfedern bezeichnet und mit Cein

elektromagnetischer Fühler. Die Luftfedern A, Λ'und der Fühler C sind, wie aus F i g. 1 ersichtlich, zwischen der Konsole 2 und dem Schleifspindelstock 16 angeordnet.

Die Luftfeder A wird durch die Kraft Fn der Schleifscheibe 1 in radialer Richtung zusammengedrückt und der dabei zurückgelegte Weg von dem Fühler C in eine proportionale elektrische Größe umgesetzt

Die Luftfeder A' dient hingegen nur der Erzeugung einer bestimmten Gegenkraft zur Kraft der Luftfeder A, so daß der Schleifspindelstock 16 in unbelastetem Zustand in einer bestimmten Mittelstellung gehalten ist.

Gemäß F i g. 4 ist die Schleifscheibe 1 am einen Ende einer in dem Schleifspindelstock 16 gelagerten Schleifspindel 32 befestigt. Die Schleifspindel 32 ist in Achsrichtung verschieblich gelagert und betätigt, wenn sie sich infolge einer an der Schleifspindel 1 in axialer Richtung angreifenden Kraft Ft axial verschiebt, einen elektromagnetischen Fühler D, der am Schfeifspindelstock 16 befestigt ist Mit B und B' sind Luftfedern bezeichnet, gegen die sich die Schleifspindel 32 in beiden axialen Richtungen abstützt. Mit 18 und 19 sind zwei axial innerhalb des Schleifspindelstocks 16 verschiebliche Lagerschilde bezeichnet, die Axialkugellager 20 und 21 für die Lagerung der Schleifspindel 32 aufnehmen. Mit ihrem verdickten Mittelteil ist die Schleifspindel 32 axial verschieblich in Nadellagern 22 und 23 gelagert und stützt sich mit den Stirnseiten ihres verdickten Mittelteils über die Axialkugellager 20, 21 auf den Lagerschilden 18, 19 ab, die sich ihrerseits auf den Luftfedern B und B' abstützen. Die Schleifspindel 32 kann sich mithin unter Überwindung der von den Luftfedern B und B' ausgeübten Kräfte während des Laufs in axialer Richtung verschieben.

Die Luftfedern Buna ß'stützen sich ihrerseits auf den Lagerdeckeln 33 und 34 des Schleifspindelstocks 16 ab. Die Luftfedern B, B' werden unter Zwischenschaltung von Reduzierventilen 50, 51 über in den Lagerdeckeln vorhandene Stichkanäle 25, 26 und Ringkanäle 35, 36, von einer Preßluftquelle 42 über einen Verteiler 43 gespeist

Mit 27 ist ein am Lagerschild 18 befestigter Arm bezeichnet, der durch eine im Schleifspindelstock 16 vorgesehene Öffnung 28 herausragt und mit seinem freien Ende auf die Betätigungsstange 39 des Fühlers D einwirkt

Die Betätigungsstange 39 stützt sich innerhalb des Fühlers D an einer Rückstellfeder 38 ab und ist gegen die Kraftwirkung dieser Feder axial verschieblich, das ist parallel zur Achse der Schleifspindel 32. Die Betätigungsstange 39 weist ein verdicktes Mittelstück auf, das als Magnetkern 37 ausgebildet ist und von einer Induktionsspule 44 umgeben ist Der Magnetkern 37 folgt mithin mit axialen Bewegungen innerhalb der Induktionsspule 44 den axialen Bewegungen der Welle 32.

Beim Betrieb der Maschine wird zunächst der Druck in der Luftfeder A festgesetzt, indem bei eingespanntem Werkstück W, ohne das Werkstück VV zu drehen, ein Umfangstück des Grates 3 heruntergeschliffen wird. Dabei wird das Werkstück in X- Richtung durch den Vorschubmotor M\ bewegt Sobald an der angeschliffenen Stelle der Grat völlig abgeschliffen ist wird aufgrund der dabei auf die Schleifscheibe 1 ausgeübten Radialkraft Fn die im Gleichgewicht dazu stehende Kraft Pn der Luftfeder A experimentell ermittelt. Das geschieht, indem man das für die Kraft Pn verantwortliche Reduzierventil so einstellt, daß sich der gewünschte Gleichgewichtszustand einstellt. Dabei gilt folgende, aus F i g. 4 ableibare Gleichung:

Fn χ L= / χ Pn.

Der Fühler C(Fig.5) ist gleichartig aufgebaut wie der in F i g. 3 dargestellte Fühler D. Der Magnetkern 41 des Fühlers Csteht — wie F i g. 5 zeigt — gegenüber der Induktionsspule 46 aufgrund der Wirkung der Rückstellfeder 40 in Neutralposition. Die experimentell ermittelte Kraft der Luftfeder A gestattet es nun, eine Kraft Pn aufzubringen, die erforderlich und hinreichend ist, um die Schleifscheibe 1 mit einer solchen Kraft gegen das Werkstück W zu drücken, daß der breitere Grund des Grates abgeschliffen werden kann.

Nun wird die Kraft Pt der Luftfeder B experimentell festgelegt und zu diesem Zweck das Werkstück W durch den Vorschubmotor Λ/4 gedreht, was zur Folge hat, daß die Kraft Ff auf die Schleifscheibe 1 einwirkt.

In diesem Moment ist die Kraft Ft maximal. Da nun die Kraft Pt der Luftfeder B so eingestellt wird, daß sie gerade die Kraft Ft ausbalancieren kann, ist die Kraft Pt im Normalbetrieb groß genug, um die Schleifscheibe 1 gegen alle im normalen Betrieb vorkommenden Größen der Kraft Ft abzustützen.

Nachdem auf diese Weise die Drücke in den Luftfedern A und B auf die Werte Pn und Pt eingestellt sind, werden die Drücke P'n und P't in den Luftfedern A' und B' auf kleinere Werte nach den Beziehungen Pn > P'n und Pt δ P't eingestellt, indem das dafür zuständige Reduzierventil, also zum Beispiel das Reduzierventil 51 entsprechend eingestellt wird.

Bei der nunmehr betriebsbereiten Maschine werden die Vorschubmotoren Mt und Λ/4 von den Fühlern C, D nach Maßgabe der von ihnen proportional zu ihrer Auslenkung abgegebenen Steuerspannungen über eine übliche elektrische Verstärkerschaltung gesteuert, die hier nicht weiter erläutert ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Automat zum Abschleifen eines aus einer Werkstückoberfläche herausragenden langgestreckten Grates, bei dem die Schleifscheibe in Richtung des mit der Normalen der Werkstückoberfläche zusammenfallenden Schleifscheibenradius durch einen Vorschubmotor gegen die Kraft eines vorgespannten Federpaares auf den Grat ansetzbar ist, wobei der Vorschubmotor durch einen in Abhängigkeit von der Auslenkung des Fed.erpaares betätigbaren Fühler ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn des Federpaares (A, A') Luftfedern sind, daß die Schleifscheibe (1) in Richtung ihrer mit der Längsrichtung des Grates (3) zusammenfallenden Achse gegen die Kraft eines zweiten Luftfederpaares (B, B') durch einen zweiten Vorschubmotor (M4) auf den Grat ansetzbar ist und daß der zweite Vorschubmotor ebenfalls durch einen in Abhängigkeit von der Auslenkung des zweiten Federpaares (B, B') betätigbaren Fühler (D) ansteuerbar ist

2. Automat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Federpaare (A, A', B, B')durch Reduzierventile (50, 51) einstellbar ist

3. Automat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß jeder der beiden Fühler (C, D) einen in einer Induktionsspule (44, 46) eintauchenden axial verschieblichen Magnetkern (37, 41) aufweist, der gegen die Kraft einer Rückstellfeder (38, 40) einerseits von dem die Schleifspindel (32) aufnehmenden und schwenkbar gelagerten Schleifspindelstock (16) und andererseits von der axial verschiebbar gelagerten Schleifspindel (32) betätigbar ist.