DE2747855B2 - Schaltvorrichtung zum Verstellen von Bürstenkörperträgern an Bürstenherstellungsmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus >on einer Schaltvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei Bürstenherstcllungsmaschinen gilt allgemein, daß der Bewegungsablauf von Bürstenträgern mit hoher Wicderholgcnauigkcit gesteuert werden muß, damit beim Bohren der Löcher in die Bürstenkörper und beim darauffolgenden Beborsten die vorgebohrten Löcher einwandfrei wieder aufgefunden werden können bzw. überhaupt beim Kommen des Werkzeugs der Bürstenkörper in seiner neuen Stellung mit hinreichender Präzision arretiert ist. Es ist daher üblich, den komplizierten Bewegungsablauf in Form eines Steuerbefehles zunächst mechanisch von einem informa- > tionsträger, beispielsweise Lochband, Kurvenscheiben od. dgl. abzutasten und dann, auch unter Einschaltung von verstärkenden Hilfskräften, beispielsweise elektrischer Art, über Hebel, Getriebe, Übersetzungen, Klinkengesperre, Winkelumlenkein-

ii> richtungen, Rastklinken, Übertragungsstangen und Hlterangen auf den Bürstenkörper zu übertragen. Um daher einen Bürstenkörper mindestens in der X-Y-Koordinatenebene und darüber hinaus auch noch zur Bewirkung eines Höhenausgleichs zu verstellen, be- · darf es eines erheblichen Aufwandes an komplizierten mechanischen Übertragungsgliedern, die im entsprechend abgestimmten Ablauf ineinandergreifen.

Nachteilig ist bei dieser Technik, daß praktisch nicht spielfrei gearbeitet werden kann und zur schnel-

-'Ii len Verstellung erhebliche Massenträgheitskräfte überwunden werden müssen. Es ergibt sich so bei bekannten Bürstenherstellungsmaschinen eine Grenze in der Arbeitsgeschwindigkeit, die etwa bei 250 Touren liegt, eine Grenze, die wegen der erforderlichen

r> Wiederauffindgenauigkeit nicht überschritten werden kann und die auch nur für eine Maschine gilt, die mit höchstens zwei Werkzeugen ausgerüstet ist. Tatsächlich werden nämlich die Massenkräfte bei einer Maschine mit drei Werkzeugen schon so groß, daß entwe-

so der die erforderliche Präzision der Verstcllbewegung nicht mehr erzielt werden kann oder die Tourenzahl so stark reduziert werden muß, daß das dritte Werkzeug nichts mehr bringt.

Die gattungsbildende Vorrichtung nach der DE-PS

r» 1 145 139 hat sich die Aufgabe gestellt, bei einer automatischen Bürstenfertigungsmaschine eine zuverlässige Feineinstellung der Werkstücke, also der Bürstenkörper mit Bezug auf die Werkzeuge sicherzustellen. Zu diesem Zweck arbeitet diese bekannte

tu Vorrichtung insofern in einer geschlossenen Regelschleife, als eine Nachlaufsteuerung gebildet ist, bei der die Steuerinformationen als Nockenstücke auf einem Steuerband angeordnet sind, welches im Abtastbereich schrittweise angetrieben ist. Diese Nockcn-

r. Stückchen werden von Kontaktschaltern abgetastet, die sich zusammen mit den Antriebsmitteln für die Bürstenkörperverstellung bewegen, so daß das Einfahren in eine neue Bearbeitungsstellung für den Bürstenkörper stets so lange durchgeführt wird, wie von

,ο den Kontaktschaltern den antreibenden Elektromotoren noch eine Steuerinformation zugeführt wird. Im einzelnen sind die Kontaktschalter an frei vcrschieblichen Längshebeln befestigt, die über diverse Umlenkhebel, Gelenke und Lagerpunkte schließlich

-,-, das die zu bohrenden und zu beborstenden Bürstenkörper tragende Gestell verschwenken. Angetrieben werden die Längshebel von in ihrer Drehrichtung umsteuerbaren, von jeweils zwei zusammenwirkenden Kontaktschaltern angesteuerten Elektromotoren, und

ho zwar über förderbandähnliche, beidseitig gelagerte Riemen, an denen die Lenkhebel befestigt sind. Eine Lagerrolle der Riemen ist über ein Untersetzungsgetriebe mit je einem der Elektromotoren verbunden. Eine solche Nachlaufsteuerung arbeitet dann so, daß

hi infolge einer Verschiebung des Steuerbandes von den Nockenstückchen einer der Kontaktschalter betätigt wird, so daß ein Elektromotor so lange mit Energie versorgt wird, bis der Antrieb des betreffenden, diesen

Kontaktschaltertragenden Längshebels den Kontaktschalter wieder aus dem Eingriffsbereich des Nockenstückchens gebracht hat.

Führt man die einzelnen Baukomponenten bei dieser bekannten Vorrichtung auf ihre grundlegende Funktion zurück, dann handelt es sich bei dem schrittweise angetriebenen, die Nockenstückdien tragenden Steuerband um ein Speichermittel für Steuersignale, während die die Kontaktschalter tragenden Längshebel mit weiteren diversen Betätigungshebeln, die uie Längshebel »ragenden förderbandähnlichen Riemen sowie deren Antriebe, nämlich Elektromotoren und Untersetzungsgetriebe als Antriebsmittel anzusehen sind für die Verstellung der Bürstenkörperträger. Diese Antriebsmittel greifen einerseits unmittelbar an den zu verstellenden Lagerteilen für die Bürstenkörperträger an und sind mindestens indirekt auch an stationären Maschinenteilen befestigt, damit die Relativbewegung durchgeführt werden kann. Weiter kann man den Elektromotorantrieb für das Steuirband als primäres Bewegungselement und die die Nockenstückchen des Steuerbandes abtastenden Kontaktschalter als Steuermittel bezeichnen, so daß sich insofern ein gattungsbildender Oberbegriff für die erfindungsgemäße Vorrichtung ableiten läßt, wobei dann noch die primären Bewegungselemente, das Speichermittel und die Steuermittel die erforderliche Relativbewegung der Antriebsmittel in eiiiL r geschlossenen Regelschleife bestimmen.

Allerdings erfüllen solcherart bezeichnete Teilelemente nicht notwendigerweise ähnliche Aufgaben oder Funktionen wie die im Oberbegriff des Hauptanspruchs erwähnten; so handelt es sich beispielsweise bei dem primären Bewegungselement der Vorrichtung nach DE-PS 1 145 139 um den Antrieb des Steucrhandes, während bei der Erfindung hierunter der Schrittmotor für die Verstellung des hydraulischen Steuerventils zu versehen ist. Das Kennzeichen des Hauptanspruchs trägt diesen Unterschieden Rechnung.

Nachteilig ist bei dieser bekannten Lösung jedoch, daß abgesehen von den hohen Massenkräften, die ein schnelles Arbeiten gar nicht zulassen, auch die Präzision der Einstellbcwegungsehr gering ist, da bei dieser bekannten Vorrichtung Vorkehrungen getroffen sind, um bei einem Überschwingen - hervorgerufen durch die hohen Massenträgheitskräfte bei einer solchen Nachlaufsteuerung - die Antriebsmotoren in entgegengesetztem Umiaufsinnc eingeschaltet werden, so daß mindestens ein, gegebenenfalls sogar zwei Kontaktspiele erforderlich sind, bis, nach mehrmaligem Überschwingen, die mittlere Ruheposition des Werkstückes jeweils eingenommen werden kann. Dennoch ist die so erzielte Verstellgenauigkeit so gering, daß zusätzlich noch eine Schablone und ein Fühler vorgesehen sind, wobei der Fühler synchron, jedoch etwas vorlaufend zu den Werkstücken so gesteuert wird, daß zunächst der Fühler in eine anfangs kegelig ausgebildete Öffnung der Schablone einläuft und erst nach dem endgültigen Zurechtrücken des Lagergestells für t die Bürstenkörper die Werkzeuge in Aktion treten können.

Auch der im folgenden noch zu nennenden bekannten Bürstenherstellungsmaschine gelingt es nicht, diese sich aus den bekannten Gesetzmäßigkeiten für t Bürstenhcrstellungsmaschinen gegebenen Grenzen zu überwinden. So läßt sich beispielsweise aus der DE-OS 2018 23f> eine Bürstenkörperbohr- und -stopfmaschine entnehmen, bei der die Steuerbewegungen für den Bürstenkörper von einer mindestens einen Nokken aufweisenden Steuerscheibe vorgegeben und durch einen auf der Steuerscheibe gleitenden Winkelhebel abgetastet werden. Von dem Winkelhebel werden di2 Steuerbewegungen auf die Kolbenstange eines ersten hydraulischen Kolben-Zylinder-Aggregats übertragen, welches über hydraulische Verbindungsleitungen mit genau den gleichen beidseltigen Druckmittelzuflüssen eines zweiten hydraulischen Kolben-Zylinder-Zwillingsaggregats in Verbindung steht, die auch das erste Aggregat aufweist, dadurch verschiebt sich die Kolbenstange des zweiten hydraulischen Zwillingsaggregats in der gleichen Weise wie die KoI-■ benstange des unter dem Einfluß der steuernden Nokkenscheibe stehenden ersten Kolbenzylinderaggregats. Bei dieser bekannten Bürstenherstellungsmaschine werden daher lediglich die bisher verwendeten mechanischen Übertragungsgestänge durch ein hydraulisches Druckmittel abgelöst, ohne daß sich hierdurch aber irgendwelche Vorteile ergeben, denn es findet weder eine Kraftverstärkung statt, noch ist die Steuerbewegung irgendeinem regelnden, also durch den Vergleich zwischen einem Soll- und einem Istwert korrigierendem Einfluß unterworfen. Die Abtastung der Steuersignale erfolgt in üblicher Weise mechanisch mit den sich hierdurch ergebenden Nachteilen. Nachteilig ist weiterhin bei der bekannten Bürstenherstcllungsmaschine, daß für jede Verstcllnchtuüg zwei hydraulische Systeme, nämlich ein Gebersystem und ein Antriebssystem erforderlich sind, wobei sämtliche für die Verstellbewegung erforderlichen Kräfte durch die Gleitbewegung des Kniehebels auf der Nokkenscheibe abgeleitet werden. Eine Verbesserung der Arbeitsgeschwindigkeit läßt sich hierdurch nicht erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen bekannten Stand der Technik dadurch nachhaltig zu verbessern, daß eine Bürstenherstellungsmaschine geschaffen wird, bei der bei der Positionierung der Bürstenkörper kein Uberschwingen auftritt, wodurch eine extreme Verstellgenauigkeit und eine Arbeitsgeschwindigkeit erreicht wird, die die bisher bekannten Arbeitsgeschwindigkeiten erheblich übertrifft, wobei infolge der nur sehr geringen auftretenden Massenkräfte die praktisch beliebige Anzahl der Werkzeuge die Arbeitsgeschwindigkeit nicht beeinträchtigt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß praktisch kaum noch mechanische Übertragungselemente erforderlich sind, ein mit hoher Präzision geregelter Betrieb der Verstellbewegungen der Bürstenkörper dort erfolgt, wo unter Last gearbeitet wird und die gesamte Verstellbwegung mit hoher Geschwindigkeit und praktisch jeder gewünschten Stellkraft erfolgt.

Die hohe Verstellgenauigkeit bei vorliegender Erfindung läßt sich dadurch realisieren, daß die Steuersignale ohne jede rückführende Belastung mit beliebiger Geschwindigkeit von einer programmierbaren Steuerlogikschaltung erzeugt und einem primären Antriebselement, nämlich einem Schrittmotor od. dgl. zugeführt sind, der praktisch belastungsfrei ein hydraulisches Steuerventil verstellt. Bis zu diesem Punkt erfolgt die Verarbeitung der Steuersignale im Sinne einer Steuerung ohne Rückführung. Das hydraulische Steuerventil ist jedoch Teil eines sogenannten und für

sieh gesehen bekannten hydraulischen Linearkraftverstärkers, so daß der mit dem hydraulischen Steuerventil mechanisch verbundene Kolben des hydraulischen Kolben-Zylinder-Aggregats im Sinne einer Regelung seine Verstellbewegung durchführt, wobei dann an dieser Kolbenstange unmittelbar etwa Lagerelemente für die Bürstenkörper befestigt sein können. Gleichzeitig ergibt sich durch diese Verschiebung der Kolbenstange eine Rückstellung des hydraulischen Steuerventils und die Beendigung der weiteren Druckmittelzufuhr. Aus dieser neuen Iststellung verfährt das hydraulische Kolben-Zylinder-Aggregat dann in eine neue Position, wenn sich durch eine weitere Verstellbewegung des hydraulischen Steuerventils ein erneuter Sollwert ergibt.

Der Erfindung gelingt es daher, die Steuersignale der Steuerlogikschaltung hochpräzise und ohne Überschwingen auf einen Bürstenkörperträger zu übertragen, wobei die erzielte Wiederholgenauigkeit auch durch Alterung nicht beeinträchtigt werden kann, denn das hydraulische Druckmittel ist keinem Verschleiß unterworfen.

Durch die Erfindung läßt sich insgesamt gesehen ein außerordentlich hoher technischer Fortschritt realisieren, wobei sich die folgenden Vorteile der Erfindung ergeben:

1. Die Bürstenkörpertiäger lassen sich mit hoher Präzision und Wiederholbarkeit verstellen, was besonders für die neuerliche Verarbeitung von Kunststoff-Bürstenkörpern von erheblicher Bedeutung ist.

2. Die Verstellung der Bürstenkörper vom Antrieb her kann mit jeder gewünschten einwirkenden Stellkraft erfolgen, ohne daß sich hierdurch Rückwirkungen auf die eigentlichen, feinfühlig gesteuerten primären Antriebselemente ergeben, d. h. die Steuersignalverarbeitung von ihrer Erzeugung bis zum primären Bewegungselement erfolgt lastunabhängig.

3. Aufgrund der zur Verfügung stehenden, in die Tonnen gehenden Stellkräfte, die sich durch die Erfindung realisieren lassen, können mit der gleichen Präzision eine praktisch beliebige Anzahl von Werkzeugen, beispielsweise 10 oder mehr Werkzeuge, mit gegebener hoher Tourenzahl betrieben werden.

4. Da die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung keine einem Verschleiß unterworfene Steuerhebelgelenke, Übersetzungsgetriebe u. dgl. benötigt, behalten die Arbeitsbewegungen ihre hohe Wiederholgenauigkeit auch über längste Zeiträume ohne Alterung, so daß sich die Unterhaltsund Wartungskosten erheblich reduzieren.

5. Trotz der hohen Wiederholgenauigkeit und Verstellpräzision ist die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung in der Lage, mit bisher unerreichter Tourenzahl, also Geschwindigkeit der getakteten Bewegung zu arbeiten, was hauptsächlich auf die geringen, bewegten Massen zurückzuführen ist.

6. Die Erfindung ist von unübertroffener Wirtschaftlichkeit, da, wie Rechnungen ergeben haben, etwa nur ein Viertel bis maximal die Hälfte der Kosten erforderlich sind, die für eine vergleichbare konventionelle Bürstenherstellungsmaschine aufzuwenden wären.

7. Da die erfindungsgemäße Bürstenherstellungsmaschine von besonders einfachem und unkompliziertem Aufbau ist. benötigt sie nur eine vergleichsweisc geringe Wartung, so daß die bisher sehr hohen Wartungskosten erheblich reduziert werden können.

8. Wegen der hohen Arbeitsgenauigkeit kann die erfindungsgemäße Bürstenherstellungsmaschinc praktisch ausschußfrei arbeiten.

y. Der die Steuersignale erzeugende Bereich arbeitet vollkommen abnutzungsfrei, da keine Schablonen, Steuerbänder, Lochbänder oder an dieser Stelle schon für eine entsprechende Krafterzeugung erforderliche Aggregate benötigt werden.

10. Die Erfindung ermöglicht eine sofortige Umstellung der Bürstenherstellungsmaschine auf andere Bürstenformate ohne Rüstzeiten und ohne Auswechseln von zum Teil sehr langen Schablonenbändern, Lochbändern u. dgl., so daß sich auch hier erhebliche Kosteneinsparungen ergeben.

11. Wegen der nur geringen Anzahl der sich bewegenden Teile und der insgesamt geringen Massenträgheit arbeitet die erfindungsgemäße Bürstenherstellungsmaschine trotz des bei allen solchen Maschinen getakteten Bewegungsablaufs sehr vibrationsarm und ruhig.

12. Wegen der nur geringen, bei einer Verstellung der Bürstenkörperträger zu bewegenden Teile, die bekanntlich bei jedem Stellschritt beschleunigt und wieder abgebremst werden müssen, arbeitet die erfindungsgemäße Bürstenherstellungsmaschine mit einem Minimum an Antriebsenergie.

13. Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung kann auch an schon vorhandene Bürstenherstellungsmaschinen nachträglich angebaut werden, so daß auch solche ältere Maschinen modernisiert und kostensparend betrieben werden können.

14. Die verwendeten hydraulischen Kolben-Zylinder-Aggregate haben im übrigen für sich gesehen selbst noch die Wirkung von sogenannten Schockabsorbern, was zu einer Herabsetzung des Verschleißes und ergänzend zu einem vibrationsfreien und ruhigem Lauf beiträgt.

15. Da die Steuerlogikschaltung für die Erzeugung der Steuersignale vorprogrammierte Speiche: verwenden kann, läßt sich durch einfachen Austausch dieser Speicher die gesamte Bürstenherstellungsmaschine sofort auf einen neuen Bürstenkörper umstellen.

16. Schließlich ist auch noch eine Einstellmöglichkeil bezüglich der bei der Verstellbewegung gewünschten Beschleunigungs- und Verzögerungswerte möglich, so daß sich der Antrieb genau den zu bewegenden Trägheitsmassen und den Verhältnissen der jeweiligen Maschine anpassen und optimieren läßt.

Trotz des erheblichen Bedarfs an verbesserten Bürstenherstellungsverfahren entwickelte die Fachwell bisher in Richtung auf immer kompliziertere Bürstenherstellungsmaschinen, ohne daß das eigentliche Problem gelöst werden konnte, während es der Erfindung gelingt, durch einen entwicklungsraffenden Sprung einen solchen Fortschritt auf dem Gebiet der Bürstenherstellungsmaschinen zu realisieren, wie er von dei Fachwelt für nicht möglich gehalten wurde.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in dei Zeichnung dargestellt und werden in der nachfol-

gcndnc Beschreibung im einzelnen näher erläutert. Ks zeigen Fig. I eiiiescheniiitische i'rinzipdarstellung einer möglichen Ausfiihrungsform der Lagerung und der Verstellung von Bürstenkörpertrügern in einer Seitenansicht, und Fig. 2 einen für die Verstellung vorzugsweise verwendeten und tür sieh gesehen bekannten hydraulischen Linearkraftverstärker.

Beschreibung der Erfindungsbeispiele

Bevor auf die Erfindung anhand der Darstellung in den Figuren genauer eingegangen wird, sei darauf hingewiesen, daß die schematische Prinzipdarstcllung fürdie Lagerung und die Verstellung von Bürstcnköiperträgern. wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, nur eine aus der Vielfalt der möglichen Lagerungen für Biirstcnkörperträger angibt. Es versteht sich, daß die Bürstenkörperträger auch vertikal gelagert und in den gewünschten Richtungen verschoben und verschwenkt werden können; wesentlich ist lediglich, daß die Lagerung so beschaffen ist. daß die translatorische Bewegung und/oder die Verschwenkung in der A'- und der V-Richtung möglich ist.

Die in Fig. 1 gezeigte Bürstenhcrstellungsmaschine 1 umfaßt ein Maschinengestell 2 mit einem vertikalen Ausleger 81. Vom unteren Maschinengeslellrahmen 2 können noch weitere vertikale Ständer oder Träger ausgehen, die zur Lagerung der oberhalb der Bürstenkörper 3 vorhandenen Werkzeugeinrichtungen vorgesehen sind. Da die Wcrkzeugeinrichtungen, ihre Lagerung und ihre Betätigung sowie ihre eigentliche Einwirkung auf die Bürstenkörper bei vorliegender Erfindung jedoch ohne gri'ilere Bedeutung sind, wird hierauf nicht genauer eingegangen. Die Werkzeugträgereinrichtung kann verschwenkbar oder stationär sein: wesentlich ist lediglich, daß die Bürstenträger, die in Fig. 1 mit 4 bezeichnet sind, so in ihrer Lagerung, also am Maschinengestell mit Ausleger 81 gehalten sind, daß die Bürstenkörper 3 jede gewünschte Bewegung ausführen können, also Verschwenkbcwegungen. translatorischc Bewegungen, kombinierte translatorischc Bewegungen mit Schwenkbewegung, wie sie für die Besenherstellung erforderlich sind, aber auch Bewegungen in Höhenrichtung, d. h. beim Ausfiihrungsbeispiel der Fig. 1 in einer Richtung nach oben und unten.

Am Maschinengestell 2 sind vertikale Standlager 82«. 82/? befestigt, in denen Säulen 83«. 83fr gleiten, die mindestens einen, sich horizontal erstreckenden Querbalken S tragen. An jedem Ende des Querbalkens 5 sind senkrecht zu diesem, also in die Zeichenebene verlaufend. Tragstangen 6«. 6b befestigt, die zur gleitverschicblichcn Lagerung von Schlitten 7« und lh dienen. Diese Schlitten 7« und Tb sind daher in einer horizontalen Ebene senkrecht zur Zeichenebene verschiebbar. Von den Schlitten 7«, Ib gehen Lagerplatten Sa. Sb aus.die an den Schlitten stationär befestigt sind; an diesen Lagerplatten sind äußere Lagcrplatten 9« und 9b über Schwenkzapfen 10 so befestigt, daß sich, falls gewünscht, hier auch eine Verschwenkung in der gleichen Ebene ergibt, in welcher auch die Verschiebung durch die Schlitten 7« und Tb möglich ist. Üblicherweise wird bei der Verschwenkung in dieser Ebene senkrecht zur Zeichenebene nur eine der erwähnten Möglichkeiten in Anspruch genommen.

Die äußeren Lagerplatten 9«. 9b enden in einen oberen Querbalken 11, der nunmehr seinerseits die Bürstenkörperträger 4 lagert. Die Bürstenkörperträger sind ihrerseits über einen gemeinsamen Verbindungshebel 12 und an diesem sowie an ihnen selbst angelenkte Zwischenhebel 13 zur Durchführung einer weiteren Bewegung, nämlich hier einer Schwenkbewegung in Richtung des Doppelpfeils A verbunden. Dieser Vcrbindungs- oder Steuerhebel 12 ist an der Kolbenstange 15 eines hydraulischen Arbeitszylinder 16 festgemacht, wobei es sich hierbei um einen der erwähnten hydraulischen Linearkraftverstärker handelt, auf deren besonderen Aufbau anhand der Fig. 2 noch genauer eingegangen wird. Der Linearkraftverstärker 15. 16 ist auf jeden Fall in der Lage, entsprechend einer ihm über eine Steuerlcitung 17 von einer zentralen elektronischen Logikschaltung (Mikroprozessor 18) zugeführten Stcuerimpulsfolge eine translatorische Verschiebebewegung seiner Kolbenstange und damit des Steuerhebels 12 zu bewirken. Gelagert ist der Lincarkraftvcrstärker 15,16 bei 84 am Ausleger 81 des Maschinengestell 2, d. h. stationär. Es ergibt sich daher eine Verschwenkbewegung der Bürstenkörperträger und damit der an ihnen gelagerten Bürstenkörper 3 entsprechend dem Pfeil A bei geeigneter Ansteuerung des Linearkraft Verstärkers 15, 16.

Eine Verschwenkung in der Ebene senkrecht zur Zeichenebene entweder um die Lagerzapfen 10 oder eine translatorischc Verschiebung in dieser Ebene erzielt man durch einen zweiten hydraulischen Lincarkraftverstärkcr 20, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit seiner Kolbenstange am Schlitten 7« festgemacht ist und selbst wieder stationär gelagert ist. Es versteht sich aber, daß dieser Linearkraftvcrstärkcr 20 auch an der äußeren und daher verschwenkbaren Lagerplatte 9« (9/?) angreifen kann. Seine Steuerimpulse erhält der zweite Linearkraftverstärker 20 über eine Verbindungsleitung 21 ebenfalls von der zentralen Logikschaltung 18, die, wie schon erwähnt, als programmierbarer Mikroprozessor ausgebildet sein kann.

Mikroprozessoren für beliebige Anwcndungsfällc sind für sich gesehen bekannt, so daß auf deren Aufbau im folgenden auch nicht genauer eingegangen zu werden braucht; es versteht sich aber, daß, wie auch schon eingangs erwähnt, durch entsprechende programmierte Eingabe über das Tastenfeld 22 oder durch Bestückung, auch im Austausch mittels in entsprechende Aufnahmeöffnungen im Frontpaneel einsteckbare Speicher der Bewegungsablauf der linearen Kraftverstärker auf das genaueste vorgegeben werden kann. In Fig. 1 ist ein solcher Speicher mit 24 bezeichnet.

Zur Vervollständigung umfaßt die Bürsten-Herstellungsmaschine der Fig. 1 dann noch einen Druckmittelsumpf 25, eine Pumpe 26 für das hydraulische Druckmittel mit nachgeschaltetem Rückschlagventil 27 und die beiden Verteilerleitungen 28 und 29 zur Zuführung des Druckmittels zu den hydraulischen Linearverstärkern. Rückführleitungen können, wenn gewünscht, noch vorhanden sein.

Der in Fig. 2 gezeigte hydraulische Linearverstärker ist für sich gesehen bekannt, so daß auf seine Funktion und auf seinen Aufbau nur noch kurz eingegangen zu werden braucht. Jeder Linearverstärker 30 bildet für sich gesehen einen geschlossenen Regelkreis, bei dem das Steuerventil, die Positionsrückführung und der Stellzylinder in einer baulichen Einheit integriert sind. Es ist ein elektrischer Steuermotor, beispielsweise ein Schrittmotor 31 vorgesehen, dem über den Eingang 32 eine elektrische Ansteucrimpulsfolge 33 zuführbar ist. Der Schrittmotor 31 (hier

kann auch ein tachgeregclter Gleichstrommotor Verwendung finden) ist über eine axial elastische und daher nachgiebige, jedoch drehsteife Kupplung 34 mit einer im Zylinder 35 befindlichen Antricbsspindel (Trapczspindel 36) für den Kolben 37 verbunden. In diesem Arbeitskolbcn 37 ist eine Spindelmutter 38 gelagert. Das freie Ende der Trapezspindel wird von der aufgebohrten Kolbenstange aufgenommen. Durch eine Drehung des Steuermotors 31 schraubt sich die Spindel in die Spindelmuttcr ein und bewirkt daher eine Axialauslenkung des hydraulischen, bei 39 dargestellten Steuerventils, nämlich eines Vierkantensteucrschiebers. Hieraus resultiert ein auf den Kolben

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37 einwirkender Ülstrom, der eine Verlagerung des Arbeitskolbens und damit auch der formschlüssig mit ihm verbundenen Trapezspindel 36 in der Weise bewirkt, daß das Steuerventil, nämlich der Steuerschieber wieder geschlossen und daher in seiner Nullstellung zurückgeführt wird. Entsprechend der von dem primären Bewegungselement, nämlich dem Schrittmotor 31 vorgegebenen Drehbewegung ergibt sich daher eine Verschiebung der Kolbenstange 40 relativ zum Arbeitszylinder 35. Diese Kolbenstange 40 ist an den zu bewegenden Elementen der in Fig. I gezeigten Bürstenherstellungsmaschine unmittelbar angelenkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schaltvorrichtung zum Verstellen von Biirstenkörperträgern an Bürstenherstellungsmaschinen, insbesondere an Bürstenbohr- und/oder -Stopfmaschinen, mit einer Lagerung für die Bürstenkörperträger, die deren Verschiebung in mindestens zwei Richtungen {X- und V-Koordinatenrichtung) um vorgegebene Teilbeträge ermöglicht, jeweils mit Speichermitteln für Steuersignale, Antriebsmitteln zur Verstellung der Bürstenkörperträger, die unmittelbar einerseits an stationären Maschinenteilen und andererseits an den zu verstellenden Lagerteilen für die Bürstenkörperträger befestigt sind, mit den Antriebsmitteln zugeordneten Steuermitteln sowie mit primären Bewegungselementen, wobei mindestens die primären Bewegungselemente und die Steuermittel die erforderliche Relativbewegung der Antriebsmittel in einer geschlossenen Regelschleife bestimmen, dadurch gekennnzeichnet, daß für die Verschiebung in die jeweilige Koordinatenrichtung jeweils als Steuermittel ein hydraulisches Steuerventil (39) und als Antriebsmittel ein hydraulisches Kolben-Zylinder-Aggregat (15,16; 35,37) eingesetzt sind, daß als Speichennittel eine programmierbare Steuerlogikschaltung (18) und jeweils als primäres Bewegungselement ein Schrittmotor (31) od. dgl. verwendet wird, und daß der Schrittmotor (31) und das hydraulische Steuerventil (39) und das hydraulische Kolben-Zylinder-Aggregat (15, 16; 35, 37) in an sich bekannter Weise zu jeweils einem hydraulischen Linearkraftverstärker (20, 39) zusammengefaßt sind.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, mit einer die Bürstenkörperträger verbindenden und gemeinsam verschwenkenden Steuerstange, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Ende der Steuerstange (12) über eine Kolbenstange der Arbeitskolben (15) eines Linearkraftverstärkers (20, 30) angeordnet ist, dem über eine Verbindungsleitung (28) von einer Hydraulikpumpe (26) das Druckmittel und dessen Schrittmotor (31) von der Logikschaltung (18) eine elektronische Steuersignal-Impulsfolge (33) zugeführt wird.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerlogikschaltung (18) vorprogrammierbare Speicher enthält sowie ein äußeres Tastenfeld (22) aufweist zur Programmierung auf die jeweilige Art des zu bearbeitenden Bürstenkörpers (4) und die Durchführung der erforderlichen Verstellwege.