Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
und eine Vorrichtung gemäß den Oberbegriff des Anspruchs 11 zum ein- oder
zweiseitigen seitlichen Planieren von durch eine Bearbeitungsmaschine mit rotie
renden Planierwerkzeugen (wie Schleifscheiben oder Fräser), mit im wesentlichen
der Stirnseite zugeordneten Funktionsflächen, transportierten getrockneten
Ziegelformlingen und/oder gebrannten Ziegeln.
Solche Verfahren und dementsprechende Schleifmaschinen sind in der Praxis
mehrfach bekannt geworden.
Bei einer vorbekannten Schleifmaschine wird ein fertig kalibrierter Ziegel(formling)
mechanisch vermessen (dabei mittels Tastrollen das Fertigmaß ertastet) und das
Ergebnis zur Schleifscheiben-Nachführung genutzt. Bei jedem neuen Anfahren
der Schleifmaschine - beispielsweise nach jedem Schleifscheiben-Wechsel
und/oder Reparaturarbeit - werden somit Ziegel(formlinge) produziert, deren
geschliffenes Maß (Kalibriermaß) nicht mit dem Soll-Maß für diesen Arbeitsgang
übereinstimmt und daher als "Minderware" oder sogar als "Ausschuß" anzusehen
ist. Auch während der laufenden Schleifarbeiten wird bei Schleifscheiben-Ver
schleiß mit Verzögerung reagiert und die Nachstellung erst nach erfolgter Min
derwaren-Produktion betrieben. Die Stunden- oder Schicht-Leistung an maßhalti
gen, d. h. einwandfreien Ziegeln/Ziegelformlingen ist somit verhältnismäßig gering.
Außerdem ist die Produktion von unmaßhaltigen Ziegeln unwirtschaftlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie eine
verbesserte Vorrichtung (Maschine) zum ein- oder zweiseitigen Planieren von
Ziegeln/Ziegelformlingen zu schaffen, bei dem/der bei schneller Arbeitsweise
ständig maßhaltiges Arbeiten gewährleistet wird.
Erfindungsgemäß wird dies durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie eine
Maschine gemäß Anspruch 11 gelöst.
Gemäß der Erfindung werden stets maßhaltige Ziegel produziert, wobei das
maßhaltige Schleifen (oder Fräsen) unabhängig vom Fertigmaß bearbeiteter
Ziegel(formlinge) erfolgt und Lücken in der Produktfolge sich nicht negativ aus
wirken. Bei verschlissenem Schleif- oder Fräswerkzeug erfolgt sofort die erforder
liche Nachführung (Nachstellung), weil erfindungsgemäß die bearbeitende Vor
derkante der Schleifscheibe bzw. des Fräsers berührungslos gemessen
(vermessen) wird und bei evtl. Abweichung von der Soll-Position sofort in die Soll-
Position-Lage gebracht wird - dies ist am Anfang jeder Arbeit nach einem Werk
zeug-Wechsel und/oder nach einer Wartungs- bzw. Reparaturarbeit von großem
Nutzen.
Die Erfindung zeichnet sich gegenüber dem Vorbekannten auch dadurch aus,
daß in bevorzugter und vorteilhafter Weise die Planierwerkzeug-Zustellbewegung
erfaßt und zur Planierwerkzeug-Verschleißmessung mitberücksichtigt wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprü
chen. Die Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die einzelnen, definierten Ansprü
che, sondern auch auf deren Kombinationen.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch darge
stellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schleifsystems zum
ein- oder beidseitigen Planieren von Ziegeln/Ziegelformlingen,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Schleifsystem mit
zwei kalibrierenden Schleifstationen, wobei zweistufige Arbeits
weise dargestellt ist,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schleifmaschine,
bei der die zu schleifenden Ziegel(formlinge) nach seitlicher Aus
richtung zwischen einer als Ganzes (vgl. Kreuzschraffur) demon
tierbaren Fördereinrichtung und einer als Ganzes (vgl. Kreuz
schraffur) demontierbaren Andrückeinrichtung höhenmäßig ein
gespannt durch die Schleifstation(en) transportiert werden,
Fig. 4 eine Ausschnittsdarstellung einer höhenverstellbaren und abge
federten Halterung für die Andrückeinrichtung-Enden,
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Bandsystems, welches in der Förder
einrichtung bzw. in der Förder- und Andrückeinrichtung verwendet
wird, und
Fig. 6 einen Querschnitt durch dasselbe Bandsystem, wobei die einen
zu planierenden Ziegel(formling) einspannende Arbeitsstellung
dargestellt ist.
Die Erfindung ist sowohl dem beanspruchten Verfahren als auch den beanspruch
ten Vorrichtungsansprüchen und der zeichnerischen Darstellung sowie deren Be
schreibung zu entnehmen.
Die erfindungsgemäße Maschine ist als Schleifmaschine ausgebildet. Das er
findungsgemäße Konzept läßt sich jedoch auch an einer Fräsmaschine verwirkli
chen. Mit dieser Maschine werden entweder getrocknete Ziegelformlinge Z oder
gebrannte Ziegel Z an mindestens einer Seite planiert. Besonders bevorzugt ist
das zweiseitige und somit kalibrierende Bearbeiten. Die erfindungsgemäße
Maschine arbeitet im Durchlaufverfahren.
Sie weist einen von einer Justiervorrichtung J gebildeten Maschineneinlauf auf,
welcher die zu bearbeitenden, insbesondere zu schleifenden Ziegel(formlinge) Z
automatisch in eine für die Bearbeitung erforderliche Lage - insbesondere
Mittellage in bezug auf die beiden seitlichen, im Abstand des zu kalibrierenden
Maßes (Kalibriermaßes) einstellbaren Planierebenen - bringt (zentriert). In
bevorzugter Weise besteht die Justiervorrichtung J aus zwei seitlichen, in vertika
ler Ebene umlaufenden Transportbändern, deren vordere (einlaufseitige) Enden
unter Bildung eines Einlauftrichters divergieren (vgl. Fig. 2).
Die beim Einlauf in die Maschine mittig liegend zentrierten Ziegel(formlinge) Z
werden von an einem Maschinengestell 1 - mit Basis(element) 1a und beid
endigen Ständern 1b - angeordneter Fördereinrichtung 2 und Andrückeinrich
tung 3 erfaßt und in justierter Lage höhenmäßig eingespannt sowie in solcher
Lage durch mindestens eine Planierstation 4, 4′ hindurchbewegt und dabei an
mindestens einer Seite, vorzugsweise an beiden Seiten, mittels als Schleifscheibe
oder Schleifkopf (ähnlich wie ein Fräskopf ausgebildet) ausgeführten Planier
werkzeugen 5 bearbeitet, insbesondere kalibrierend planiert.
Die Planierwerkzeuge (wie Schleifscheiben oder Fräser) 5 sind mit im wesentli
chen ihrer Stirnseite 5a zugeordneten Funktionsflächen versehen. Sie rotieren um
eine im wesentlichen horizontale Achse. Ihr Antrieb ist mit 5b beziffert. Die ge
samte Funktionseinheit (Scheibe + Antrieb) ist horizontal verschiebbar angeord
net (vgl. Fig. 2 und 3).
Um einen mühelosen und schnellen Werkzeugwechsel zu ermöglichen, ist jede
Werkzeugeinheit samt Antrieb 5b im großen Maße - d. h. so weit, daß die
Schleifscheiben von ihrer Stirnseite 5a her leicht zugänglich sind - nach außen
verlagerbar (insbesondere verschiebbar). Diese Verschiebbarkeit reicht weit über
das für ein in Außerfunktionsstellung-Bringen erforderliche Maß hinaus.
Für Wartungs- und Reparaturarbeiten werden die Planierwerkzeuge 5 samt An
trieb 5b so weit nach außen gefahren, daß die Andrückeinrichtung 3 oder die An
drückeinrichtung 3 plus Fördereinrichtung 2 auch in dem ansonsten von der/den
Planierstation(en) 4, 4′ eingenommenen Bereich frei zugänglich und im Bedarfsfall
nach oben heraushebbar ist/sind. Solche Wartungs- und Reparaturarbeiten las
sen sich bei der erfindungsgemäßen Maschine an einer Planierstation 4/4′ bei
laufender Maschine, d. h. bei Betrieb einer/der anderen Planierstation(en) 4′/4,
durchführen.
Die für den Arbeitsgang benötigte Planierstation 4 oder 4′ wird dabei in dem er
forderlichen Maß auf die Ziegel-Mittenebene (vertikale Symmetrieebene) zuge
stellt.
Für die Verstellbewegung der Planierwerkzeuge 5 ist eine die automatische Zu
stellung bewirkende Elektrosteuerung vorhanden - die jedoch nicht näher erläu
tert wird.
Bei der erfindungsgemäßen Maschine lassen sich für die Zeit von Wartungs- und
Reparaturarbeiten die Planierwerkzeuge 5 beider Planierstationen 4, 4′ in eine
Außerfunktionsstellung nach außen fahren und die Ziegel(formlinge) Z bearbei
tungslos durch die Maschine transportieren.
Um eine stets maßgenaue Bearbeitung der durchlaufenden Ziegel(formlinge) Z zu
gewährleisten, werden die Positionen der freiendigen Stirnseiten 5a aller Planier
werkzeuge 5 während des Bearbeitens (Planier- und/oder Kalibriervorganges)
kontinuierlich bzw. in verschleißabhängig vorgewählten Intervallen mittels opti
scher Meßeinrichtung 6, 6′ berührungslos überwacht, wobei jeweils die Ist-Position
mit der Soll-Position verglichen sowie das Ergebnis in Steuerungsimpulse um
gesetzt wird, welche in steuerungstechnischer Kopplung der jeweiligen Meßein
richtung 6/6′ mit dem zugehörigen Planierwerkzeug-Verschiebeantrieb zur Pla
nierwerkzeug-Verschiebung (Nachführung) genutzt wird. Die Planierwerkzeuge 5
werden dabei im Bedarfsfall, d. h. bei Abweichung ihrer dem zu bearbeitenden
Ziegel(formling) Z zugewandten Stirnseite 5a von der Soll-Position, unter
Aufrechterhaltung des Bearbeitungsvorganges (Schleif- oder Fräsvorgangs)
automatisch auf die Soll-Position eingestellt/nachgeführt.
Jede Meßeinrichtung 6, 6′ arbeitet mit einem Lichtstrahl(bündel) 6a, welcher wäh
rend des Planierens im Bereich jeder planierenden Planierwerkzeug-Stirnseite 5a
und dabei außerhalb der Bewegungsbahn des zu bearbeitenden Ziegels/
Ziegelformlings Z rechtwinklig zur Rotationsachse verläuft und den Umlaufkreis
als Sekante sowie dabei entlang der durch das "Soll-Maß" gehenden vertikalen
Ebene schneidet. Jedem Lichtstrahl(bündel) 6a ist mindestens ein lichtempfan
gender Sensor zugeordnet, wobei das Licht- und Schatten-Signal für die
Positionserfassung der Stirnseite 5a und Planierwerkzeug-Nachführung genutzt
wird. In besonders bevorzugter Weise sind mindestens zwei Sensoren
(Empfängerzellen) vorhanden. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, kann bei einer
Zweistationen-Maschine aufgrund eigener Meßeinrichtungen für jedes
Planierwerkzeug 5 zweistufig gearbeitet (insbesondere sogen. Schrupparbeit und
Feinarbeit durchgeführt) werden. Die beiden jeweils aus einem Planierwerkzeug-
Paar bestehenden Planierstationen 4, 4′ sind mit geringem Abstand hintereinander
angeordnet (vgl. Fig. 2).
Die Meßeinrichtungen 6, 6′ sind jeweils im Bereich der Andrückvorrichtung 3
angeordnet (vgl. Fig. 1).
Um eine exakte seitliche Planierung der durchlaufenden Ziegel(formlinge) Z zu
gewährleisten, ist erfindungsgemäß dafür gesorgt, daß die Ziegel(formlinge) Z in
ihrer durch die Justiervorrichtung J vorgegebenen seitlichen Relativlage auch
während der gesamten Bearbeitung (Schleif- oder Fräsbearbeitung) verharren.
In bevorzugter Weise ist das maschineneigene Transportsystem von zwei als
Förder- und Druckband 2, 3 ausgebildeten druckbelasteten endlosen Bändern aus
flexiblem Material gebildet, welche in der Seitenlage mittels mindestens einer
zentrierenden Nut-Feder-Verbindung - insbesondere eine Keilnut-Keilrippen-
Verbindung - zwangsgeführt sowie mindestens im Bereich des/der die Bearbei
tung durchführenden Planierwerkzeuge(s) 5, insbesondere Schleifscheibe(n),
über ein schienen- oder plattenartiges ebenes Widerlager 9 laufen. Das För
derband 2 und das Druckband 3 sind rückseitig zumindest im mittleren Quer
schnittsbereich mit Keilnuten 7a versehen, in welche Keilprofilrollen 8, als Zen
trierrollen, eingreifen. Wie aus der Zeichnung zu ersehen, sind in bevorzugter
Weise zwei Gleitleisten 9 vorgesehen, welche auf die beiden Seitenbereiche
einwirken. Selbstverständlich kann auch eine Ausführung vorgesehen sein, wo
mindestens eine Gleitleiste 9 den mittleren Querschnittsbereich unterstützt und
die Keilprofilrollen 8 mit den beiden seitlichen Querschnittsbereichen zusam
menwirken.
In bevorzugter und vorteilhafter Weise ist das endlose Bandmaterial als soge
nanntes Kraftband ausgeführt und weist rückseitig Keilnuten 7a und Keilrippen 7b
auf.
Die Keilprofilrollen 8 sind abgefedert gelagert. In Fig. 6 und 7 sind die symbolhaft
dargestellten Federelemente mit 10 beziffert.
In besonders bevorzugter und vorteilhafter Ausführung ist jede Keilprofilrollen-
Lagerung mittels eines Federpakets abgefedert und dabei gleichzeitig geführt
angeordnet - hierbei werden zusätzliche Führungselemente eingespart.
Die Andrückeinrichtung 3 (insbes. ein sogen. Druckband 3) ist in der Relativlage
zum Förderband 2 einstellbar - und dementsprechend höhenverstellbar angeord
net - sowie als Ganzes abgefedert gehaltert.
In bevorzugter Weise ist das "Druckband" 3 an abgefederten Haltern 11 befestigt,
die ihrerseits an/in höhenverstellbaren Lagerelementen 12 lagern. Jeder ein
Druckband-Ende tragender Halter 11 besitzt einen Lagerarm 11 a, der zwischen
zwei mit Abstand und koaxial zueinander vorgesehenen Federelementen 13, 14
faßt/lagert. Vorteilhafterweise sind als Federelemente Pneumatik- oder Hydraulik
zylinder 13, 14 (insbes. sogen. Balgzylinder) vorgesehen, von denen der untere
(13) zum geringfügigen Heben und der obere (14) zum Drücken und Druckaus
gleich vorgesehen ist.
Um die rationelle Arbeit der erfindungsgemäßen Maschine im Falle von War
tungs- und/oder Reparaturarbeiten zu steigern, ist in Weiterbildung des Erfin
dungsgedankens das Ziegel(formling)-Transportsystem, bestehend aus Förder
einrichtung 2 und Andrückeinrichtung 3, leicht (einfach und schnell) demontierbar
und ggfs. durch ein dementsprechendes zweites Exemplar auswechselbar vorge
sehen.
In bevorzugter Weise ist ein die zu bearbeitenden Ziegel(formlinge) Z tragendes
angetriebenes Förderband 2 und eine von oben auf die Ziegel(formlinge) Z ein
wirkende Andrück- oder Niederhaltereinrichtung 3, vorzugsweise ebenfalls als
Bandkonstruktion ausgebildet, jeweils als komplette "Montageeinheit" lösbar am
Maschinengestell 1 oder einem demselben zugeordneten Teil, insbesondere
Halter 11, angeordnet. Diese Montageeinheiten sind in Fig. 4 mittels Kreuzschraf
fur gekennzeichnet. Sie weisen dabei Elemente 15, 16, 17 einer Steckverbindung,
nämlich solche zur Justierung/Lagefixierung (Position 15), Arretiermittel 16 (z. B.
Schrauben) sowie eine Elektrokupplung 17 auf.
Bei einer Maschinen-Ausbildung mit einer solchen Fördereinrichtung 2 und An
drückeinrichtung 3 ist die Stillstandszeit bei anfallender Wartungs- und/oder
Reparaturarbeit auf ein Minimum reduzierbar, wenn die in der Maschine
vorhandene(n) Einrichtung(en) 2/3 demontiert und durch eine Ersatzeinheit
ersetzt wird.