DE3041491A1

DE3041491A1 - Steuerung fuer den hydraulischen antrieb des werkstuecktisches einer flachschleifmaschine

Info

Publication number: DE3041491A1
Application number: DE19803041491
Authority: DE
Inventors: Werner Gerhard 6113 Babenhausen Lang
Original assignee: ELB-SCHLIFF EDMUND LANG 6113 BABENHAUSEN
Current assignee: ELB-SCHLIFF EDMUND LANG 6113 BABENHAUSEN
Priority date: 1980-11-04
Filing date: 1980-11-04
Publication date: 1982-05-13
Also published as: GB2087276A; DE3041491C2; FR2493207A1; ES8206249A1; IT8109561A0; JPS5789560A; GB2087276B; ES504572A0; IT1168321B

Description

Brief vom Blatt-?*-*" .^: · ' *._*'„„* Dipl.-Ing. G. Schliebs

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für eine Flachschleifmaschine nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Beim Flachschleifen im Pendelgang sind hohe Tischgeschwindigkeiten bis 30 m/niin und hydraulische Tischantriebe üblich. Die Umsteuerung der Tischbewegung in den Endlagen erfolgt mechanisch durch Endanschläge, die an der Längsseite des Werkzeugtisches nach Bedarf verschoben u.nd festgestellt werden. Diese Endanschläge wirken über ein Schaltgestänge zunächst auf ein Vorsteuerventil und steuern dieses um. Das Vor steuerventil steuert eine geringe Ölmenge um, die dann über ein Zahnradpaar den Hauptölstrom wechselweise in die linke oder rechte Kammer des Hydraulikzylinders einspeist.

Diese mechanische Hubsteuerung hat eine Reihe erheblicher Nachteile:

Zur Ein- bzw. Verstellung des Tischweges und/oder -hubes relativ zum Maschinenbett muß der Tisch stillgesetzt, d.h. der Antrieb abgeschaltet werden.

- Die Umsetzung der Wege des Schaltgestänges in Hydraulikströme bedeutet Zeitverzögerung und Trägheit; infolgedessen gehen auch unterschiedliche Werkzeuggewichte und Tischgeschwindigkeiten in die Tischhübe ein.

- Das mechanische System aus Endanschlägen und durch diese betätigtes Gestänge stellt eine erhebliche Unfallgefahr dar und unterliegt dem Verschleiß an den Berührungsflächen seiner Teile; auch bei völliger Annäherung der Endanschlage ist der Mindesthub des Tisches noch zu groß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung für einen Antrieb einer Maschine der eingangs genannten Art zu finden, mit der diese Facht eile vermieden

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an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

werden, insbesondere eine beliebige Einstellung des Tischweges ohne Unterbrechung möglich ist (Fernsteuerung) und auch kürzeste Hübe gefahren werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrische Steuerung gelöst, bei der der Hub des Tisches, bezogen auf die Maschinenbettmitte, über zwei einstellbare Zeitkreise steuerbar ist, die abwechselnd von einem berührungslosen, in der Maschinenbettmitte angeordneten Mittelpunktschalter beim Torbeigleiten des Tisches an diesem eingeschaltet werden und bei Ablauf der eingestellten Zeit den hydraulischen Antrieb über ein elektromagnetisch betätigtes 4/2-Wegeventil umateuern.

In den Zeitkreisen - De einer für jede Weghälfte des Tisches gegenüber dem Mittelpunkt - können beliebige Zeiten einzeln und unabhängig voneinander eingestellt werden, wie im Produkt mit der vorgegebenen Tischgeschwindigkeit die Hübe nach links und rechts ergeben. Dabei kann der Tischweg symmetrisch und asymmetrisch zum Mittelpunkt gelegt werden und minimal sein. Diese Einstellungen kön- nen ohne Unterbrechung des Maschinenlaufes geändert werden. Es sind keine Endanschläge und Schaltgestänge mehr vorhanden, die Unfallgefahr ist beseitigt, und die Steuermittel unterliegen keinem Terschleiß.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wer- :."j den die Zeitkreise mittels Potentiometern eingestellt.

Die Zeitkreise enthalten gewöhnlich RC-GIi ed er; durch eine entsprechende Beschaltimg kann ein linearer Zusammenhang zwischen eingestellter Zeit und Hub (Weglänge) hergestellt werden.

Die erfindungsgemäße Steuerung kann mit einer elektrischen G-eschwindigkeitsvorgabe für den Tischvorschub verbunden werden. Dabei wird über einen Servomotor ein

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Dlpl.-Ing. G. Schliebs

das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Drosselventil in der Hauptleitung von eier Pumpe zu dem Hydraulikzylinder gestellt. - Die Tischgeschwindigkeit geht proportional in die Hübe des Tisches ein (Weg = Zeit χ Geschwindigkeit). Dies kann in Kauf genommen oder von Hand - bei der Geschwindigkeitseinst ellung ausgeregelt werden.

In einer etwas aufwendigeren Ausführungsform der Erfindung kann diese .Rückwirkung der Geschwindigkeits einst ellung auf die Weglänge bzw. die Hübe aber auch automatisch durch eine reziproke Einkopplung der Stellgröße für die Geschwindigkeit in die Zeitkreise kompensiert werden.

Die Erfindung ermöglicht das Ausfahren der vollen Hublänge mit minimaler Geschwindigkeit und bietet trotzdem Sicherheit bei Fehlbedienung, d.h. wenn z.B. bei größter Geschwindigkeit der maximale Schleifweg eingestellt wird.

Dabei fährt der Tisch in die hydraulisch gedämpfte Endlage, und ein Maximalweg-Endschalter schaltet die Maschine aus, damit diese Fehlbedienung keine negativen Folgen hat.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen in schematischen Darstellungen

Fig. 1 die Frontansicht einer hydraulisch angetriebenen Flachschleifmaschine mit mechanischer Tischsteuerung herkömmlicher Art,

Fig. 2 die Frontansicht einer Flachschleifmaschine

mit der erfindungsgemäßen berührungslos en Tischsteuerung;

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an da.j Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

Fig. 3 zu Fig. 2 Beispiele verschiedener Einstellun

gen symmetrischer und asymmetrischer Tischwege;

Fig. 4 ein elektrisch/hydraulisches Blockschaltbild

einer Steuerung.

In Fig. 1 ist eine Pendel-Flachschleifmaschine mit mechanischer Wegsteuerung in der Ansicht von der Bedienungsseite her dargestellt. Auf dem Maschinenbett 1 gleitet der Werkstücktisch 2 in Führungen nach links und rechts unter der Schleifscheibe 10 hindurch. Er wird angetrieben von einem doppelt wirkenden Hydraulikzylinder 3. Eine Pumpe 4 fördert das Drucköl über eine Umsteuerungshydraulik 5 abwechselnd zur linken und rechten Kammer des Zylinders 3· Am Tisch 2 können mechanische Endans eh läge 6 zur Einstellung des Tischhubes nach links und rechts

Mj verschoben und festgeklemmt werden. Die Endanschläge

betätigen abwechselnd einen in ihrem Wege liegenden Umschalthebel 7, der über ein Gestänge ein Yorsteuerventil 8 in der Umsteuerungshydraulik 5 betätigt, dessen Funktion bereits beschrieben wurde.

?.(.i Fi;... 2 zeigt die gleiche Maschine mit elektrischer berührungsloser Tischsteuerung und neben ihr das zugehörige Bedienungspult 20. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Besugszeichen bezeichnet. Statt der Bndanschläge ist im Maschinenbett 1 mittig ein berührungsloser Mittelpunktschalter 11 eingebaut. Über diesen Schalter wird beim Yorbeigleiten eines "Schaltnockens" 2a am Tisch 2 auf kapazitivem oder induktivem Wege ein Sinschaltimpuls für einen von zwei Zeitkreisen 22 erzeugt, die u.a. in dem Bedienungspult 20 untergebracht sind. Die Laufzeiten dieser Zeitkreise lassen sich einzeln durch zwei Potentiometer 21 für die mit Pfeilen angedeuteten Tischhübe

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an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

nach rechts oder links einstellen. Pig. 3 zeigt an vier Beispielen, wie sich je nach der Einstellung der beiden Potentiometer der Tischweg in Länge und Lage - symmetrisch oder asymmetrisch zur durch den Mittelpunktschalter 11 gekennzeichneten Maschinenmitte - einstellen lassen. Die Übergänge sind stufenlos. Änderungen sind während des Maschinenlaufes möglich.

Die Umsetzung der Potentiometereinsteilung über eine Zeitfunktion in eine Wegfunktion erläutert das Blockschaltbild der Pig. 4. In der Verbindung von der Pumpe 4 aum doppelt wirkenden Hydraulikzylinder 3 als Antrieb für den Werkzeugtisch 2 liegt vor einem 4/2-Wegeventil 9 ein Drosselventil 12, über das mittels eines Servomotors 13 von einem Geber 14 aus die. Tischgeschwindigkeit eingestellt wird. Eine Steuerlogik 24 verarbeitet die von von verschiedenen lastschaltern'und insbesondere den Potentiometern 21 am Bedienungspult 20 eingegebenen Befehle und gibt den Gesehwindigkeitsbefehl auf den Servomotor bzw. die Wegebefehle über eine Endstufe 25 auf die Elektromagnete des Ventils 9· Dabei schaltet sie unter dem von dem "Schaltnocken" 2a im Mittelpunkt schalter 11 ausgelösten Impuls abwechselnd zwischen den beiden Zeitkreisen 22 um - dargestellt durch die Verbindung 26 - . Bei Abschaltung der vom zugehörigen Potentiometer 21 eingestellten Zeit gibt sie einen Umschaltbefehl auf die Endstufe 25, und diese schaltet das 4/2-Wegeventil 9 um, d.h. der Tischantrieb wird umgesteuert und der Yierkzeugtisch 2 bewegt sich in der Gegenrichtung, wobei wieder beim Vorbeigleiten des Nockens 22 am Schalter 11 ein Impuls ausgelöst und durch diesen für den Rest der Wegstrecke des Tisches der andere Zeitkreis für den Rest des Tischweges, cUa. für den Hub nach der anderen Seite aufgeschaltet wird, wobei sich bei Ablauf der an diesem

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an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

eingestellten Zeit das Spiel wiederholt. - Sollte aufgrund einer Störung oder Fehlbedienung der Tisch 2 über die zulässige Endstellung hinausfahren, so wird von einem Tischnocken 2b in bekannter Weise mechanisch ein Maximalweg-Endschalter 27 betätigt, der den Antrieb ab- und ein Störsignal einschaltet.

Am Bedienungspult 20 sind noch weitere Bedienungsschalter vorhanden, die in Fig. 4 dargestellt sind, z.B. zwei Tasten 28 für die Tischbe?/egung nach links oder rechts zum Zv/ecke des üinrichtens und zwei Tasten 2y, 30, mit denen der Maschinenlauf gestartet und gestoppt werden kann.

Die Berücksichtigung bzw. Kompensation des Einflusses der mit dem Schalter 14 eingestellten Tischgeschwindigkeit auf die mit den Potentiometern 21 über die Zeitkreise 22 eingestellten Tischhübe kann in der Steuerlogik 24 mittels eines elektronischen Rechners erfolgen. Statt dessen kann auch mit der Welle des Motors 13 ein (in Fig. 4 nicht dargestelltes) Potentiometer gekuppelt sein, das z.B. mit den Potentiometern 21 in Eeihe geschaltet sein

du kann und in Abstimmung mit diesen dafür sorgt, daß bei

einer Öffnung des Drosselventils 12, d.h. größerer Tischgeschwindigkeit die von den Zeitkreisen 22 vorgegebenen Zeiten gekürzt werden. Die Zeitskala dieser Zeitkreise reicht im Kormalfall etwa von 1 bis 30 Sekunden.

ORlGiNAL INSPECTED

Claims

Pat entans prüche

1. ) Steuerung für den aus Pumpe, doppelt wirkendem Hydraulikzylinder und in den leitungen zwischen Pumpe und Zylinder liegenden Ventilen bestehenden hydraulischen Antrieb des auf einem Maschinenbett in Führungen gleitenden Werkstücktisches einer Flachschleifmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Tisches (2), bezogen auf die Maschinenbettxnitte, über zwei einstellbare Zeitkrei3e (22) steuerbar :iaL, die abwechselnd von e:lnem börUhrungalouori., Jn der Maachinenbettmitte angeordneten Mittelpunktschalter (11) beim Vorbeigleiten des Tisches an diesem eingeschaltet werden und bei Ablauf der eingestellten Zeit den hydraulischen Antrieb (4, 5) über ein elektromagnetisch betätigtes 4/2-Wegeventil (9) umsteuern.

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Dipl.-lng. G. Schliebs

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2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkreise (22) mittels Potentiometern (21) einstellbar sind·

3. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß bei Vorgabe der lischgeschwindigkeit durch Einstellung eines Drosselventils (12) die Einstellung des Gebers (23) reziprok in die Zeitkreise (22)
eingekoppelt wird.

4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei motorischer Einstellung des Drosselventils

(12) mit dessen Welle ein Potentiometer gekuppelt
ist, das in die Schaltung der Zeitkreise eingeschleift ist.

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