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Steuerung für Schleifmaschinen hie Erfindung betrifft eine Steuerung
für Schleifmaschinen und zeigt insbesondere eine Hydraulik für den antrieb des Werkstückträgers
und des 1@'erkzcugkopfes bei Schleif- oder ähnlichen Maschinen mit einem im Tisch
gelagerten Hydraulikzylinder und einem llaulitsteuerschieber für die l'rlstelluitg
des Flüssigkeitslaufs nach den beiden Kimlbenselten. Mit besonderem Vorteil soll-die
1?rfilldung die Kombination eitler hlächeiischlei.finaschine mit einer I#:itirichtung
zum Rundschleifen ( ftinenuttd Außenschliff) in()glicli machen.
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Man kennt bereits Kleinschleifmaschinen, wie z. 13. Werkzeugschleifmaschinen,
bei denen geeignete Hilfseinrichtungen ansetzhar sind, die Rundschliff und hl:ichetischliff
gestatten. Bei gr(ißeren Maschinen für die 13e:irlmeittiiil; gr(ilierer Werkstücke
war diese Kombination bisher nicht möglich, weil es mit ilcn bisher vorhandenen
Getrieben und Steuereinrichtungen ausgeschlossen war, die verschiedenen Geschwindigkeiten,
die für Flächenschleifen, Außenrundschleifen und Innenschliff benötigt werden, in
brauchbarer Weise zu erreichen, weil die für die einzehien Schleifarten notwendigen
Geschwindigkeiten in weiteten Grenzen voneinander almweichen.
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Deingrr;riiiiber -,wird durch die 1?rtindung eine Antrieb,einrichtung
geschaffen, die alle .Witigel bisher bekannter Anlagen ausschließt und die Verwirklichung
tveitestgeliend voneinander altweichender (@escliwiiidigkeiten gestattet. Dies wird
erfindungsgemäl.i dadurch erreicht, claß dein Haulmtstetterschieber ein weiterer
Steuerschieber für den Quervorschub (Beistellung) zugeordnet ist, der über zwei
voneinander uriabhängige verschieden übersetzte l'hertragungen den Ouervorschub
der Werkzeuge
für Flächenschleifen bzw. Zylinderschleifen (innen
und außen) einleitet. Vorzugsweise ist der Mechanismus für denQuervorschub ausschaltbar.Andererseits
sind die verschieden übersetzten Übertragungsmechanismen für den Quervorschub voneinander
unabhängig und gegeneinander gesperrt, so daß jeweils nur ein Mechanismus für die
Übertragung zur Wirkung kommen kann.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Haliptsteuerschieber
mit dem Steuerschieber für den Quervorschub sowohl mechanisch als auch hydraulisch
gekuppelt ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß weder der Steuerkolben noch der
Beistellkolben voreilen oder zurückbleiben kann. Ein Kolben steuert stets den anderen,
wobei die für den Hauptsteuerkolben reichlich vorhandene hydraulische Kraft auch
dem Beistellkolben mitgeteilt wird.
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Zweckmäßigerweise ist aber, in die Kupplung zwischen Hauptsteuerschieber
und Beistellsteuerschieber ein Übersetzungstrieb eingeschaltet, in der Weise, daß
beide Steuerschieber verschieden lange Wege zurücklegen, die sie gemeinsam beginnen
und gemeinsam beenden.
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Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Konstruktion sind in der
nachfolgenden Beschrei-.bung an Hand von Zeichnungen eingehend erläutert, wobei
die Zeichnungen nur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergeben, ohne daß
die Erfindung auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt sein soll. Es zeigt Fig.
i eine Vorderansicht einer kombinierten Maschine für - Flächenschleifen, Außenrundschleifen
und Innenrundschleifen, Fig. 2 eine Vorderansicht des Maschinenoberteils im vergrößerten
Maßstab, Fig. 3 eine Seitenansicht der Maschine in anderem Maßstab, Fig.4 eine Vorderansicht
der Maschine, ähnlich Fig. i, wobei der Werkzeugträger eine andere Einstellung aufweist,
Fig. 5 einen teilweisen Schnitt durch die Steuereinrichtung im vergrößerten Maßstab,
Fig.6 einen Schnitt durch die Steuereinrichtung in Höhe des Beistellsteuerschiebers,
Fig. 7 eine Seitenansicht von Fig. 6 und I# ig. 8 bis 14' schematische Darstellungen
über Triebwerkseinzelheiten.
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Auf dem Untergestell i der Maschine sitzt auf einer Lagerplatte 2
der umstellbare Werkzeugträger. Im Innern des Maschinengestells i sind die Pumpeinrichtungen
und die Sammelbehälter für das 01 untergebracht. Der vordere Teil 3 des Maschinengestells
nimmt das hydraulische Getriebe auf, welches den Gegenstand der Erfindung bildet.
Das Gehäuse 3 bildet in seinem oberen Teil eine Prismenfiihrung 4, in welcher der
Arbeitstischs horizontal verschiebbar geführt ist. An der Vorderseite der Maschine
sind die später zu beschreibenden Schaltorgane 6, 7, 8, 9 usw. für die Betätigung
und Steuerung der Maschine vorgesehen.
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I )er Werkzeugträger sitzt auf dem Sockel 2 um eine \-ertilcale 2\chse
schwenkbar und trägt im vorliegenden .'\usführungsheispiel eine Flächenschleifeinrichtung,
-eine Einrichtung zum Außenr`ttndschleifen und eine weitere Einrichtung für den
Innenrundschliff.
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Die Flächenschleifeinrichtung umfaßt den Vertikalsupport io mit dem
Schlitten i i, auf welchem die Schleifscheibe 12 gelagert ist, die von dem Antriebsmotor
13 aus angetrieben wird. Die Vorrichtung für (las Außenrundschleifen umfaßt den
Träger 14 für die Schleifscheibe 15 und den Antriebsmotor 16. Die Teile 17 und 18
mit dem Antriebsmotor i9 bilden die Einrichtung zum Innenrundschleifen.
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Für die Stromzuführung und (las I?in- und Ausschalten der einzelnen
Teileinrichtungen sowie für das Umstellen des Werkzeugträgers sind verschiedene
Zusatzeinrichtungen vorgesehen, die im Rahmen dieser Beschreibung nicht weiter erwähnt
werden. sollen.
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In dem vorderen Teil 3 des Maschinengehäuses ist das Getriebe untergebracht.
Diese, besteht im wesentlichen aus dem Hauptsteuerschieber 20, der in dem Steuergehäuse
21 in einem Zylinder 22 arbeitet. Der Steuerschieber 2o besitzt in bekannter Weise
Eindrehungen 23, die durch Absätze 24 voneinander getrennt sind. Der Steuerzylinder
22 besitzt die Durchlaßöffnungen 25 bzw-. 26, die Einlaßöffnung 27 für das Drucköl
und die Auslaßöffnungen 28 für das rücklaufende 01. Dementsprechend sind
in dem Steuergehäuse auch Durchtrittskanäle 26', 25' bzw. 27', 28' vorgesehen. Die
beiden Durchlaßkanäle 25' und 26' werden von einem Drosselschieber 29 durchsetzt,
der aus dem Steuergehäuse 21 in Form einer verzahnten Stange 3o herausreicht und
hier mit einem auf der Welle 31 sitzenden Zahnrad 32 zusammenarbeitet.
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Durch eine Kurbel, die auf der Achse 31 des Zahnrads 32 sitzt, kann
der Drosselschieber 29 verstellt werden. Im Bereich der Kanäle 25' und 26' trägt
der Schieber 29 in gleichemSinn ansteigendeKegel 33, die durch ihr mehr oder weniger
tiefes Eindringen in den Kanalquerschnitt den freien Flüssigkeitsdurchgang verändern.
Auf diese Weise läßt sich die Arbeitsgeschwindigkeit des Werkstückträgers (Arbeitstisch)
verändern. Die Druckflüssigkeit fließt in bekannter Weise über die Kanäle 34 und
35, die durch den Absperrschieber 36 voneinander getrennt sind, zum Schlitten. Durch
entsprechendes Umstellen des Hahns 36 läßt sich der Tisch sofort stillsetzen, indem
die beiden Leitungen 25' und 26' miteinander verbunden werden.
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Die Umsteuerung des Tisches erfolgt durch ein Vorsteuerventil 37,
welches in einem Gehäuse 38 untergebracht ist und bei Erreichen der Endstellungen
des Arbeitstisches über geeignete Mitnehrner bzw. Anschläge jeweils in seine entgegengesetzte
Endstellung umgesteuert wird. In Fig. 6 und 7 ist die Wirkungsweise des Vors-tetiervelltils
näher erläutert. Das Gehäuse 38 besitzt zwei Auslässe 39 und 4o, an die sich die
Leitungen 41 bzw. 42 anschließen, die nach den Enden der Steuerzylinder führen.
Wie insbesondere Fig. 7 zeigt. unterteilt sich auf jeder Seite jede Leitung 41 bzW.
42 in eine Leitung 43, die nach der Kopfseite des Hauptsteuerzylinders 22 führt
und in eine Leitung 44, die in die
Kopfseite (los Zylinders d5 für
den 13eistellsteuerschieber 40 eitimiindet. In die Verbindungsstelle ist auf jeder
Seite <los Steuerzylinders ein I)reiwegehalttt 47 eittg2schaltet, der über ein
Zahnritzel 48 lind eitle voll außen zu bedienende Spindel 149 verstellt werden kann.
In der in Fig. 7 gezeigten Stellung des Regelorgans .I7 verteilt sich die Druckflüssigkeit
gleichmäßig auf l-lauptsteuerschieber und Beistellkolben. Erfolgt eitle Umstellung
um 9o° im Uhrzeigersinn, so ist tlet- 13eistellzvlinder d5 abgeschaltet. 1),ts Vou-steuerventil
bewirkt jedenfalls, (laß (las [)ruck-hl einmal in der kichtung <los Pfeils A
und rum anderen in der Richtung (los Pfeils R gegen die Kopfseiten zier Steuerschieher
trittt und (laß auf diese Weise <las von der Ilauptpumpe kommende Uruckül der
einen oder anderen Seite des Schlittens für den :\rbeitstisch zugeleitet wird.
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\\'enn an <fieser Stelle zwei Pumpen erNvähnt sind. von denen die
eine (las 1)rticköl für die Umstellung der Steuerschieber und die andere das 1)ruck<il
für die 13etätigung (los :1t-beitstisches liefert, so soll gleichzeitig festgestellt
werden, (laß natürlich auch eilte einzige Pumpe für beide Operationen verwendet
werden kann.
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Wie bereit: ollen gesagt, sind der IlauptsteuerscItieI)c#t-
20 und der 13eistellkolben 46 hvdratilisch miteinander gekuppelt. Es besteht
alter darüber hinaus noch eilte mechanische Kupplung zwischen den beiden rollten,
in den der I lauptsteuerkolben 20 einen Nebel 4t;, der bei 49 schwenkbar gelagert
ist, betätigt. Dieser Ilehel ist über eilte Koppelstange 5o gelenkig finit einer
am Beistellkolben 46 befestigten Verbindungsstange 5 L verbunden.
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Wie insbesondere Fig. 5 erkennen läßt, liegt in dein Übertragungsgestänge
eine LTltersetzung, so daß der I3eistellkolitetl @6 etwa einen doppelt so großen
\\'eg ausführt als vier Steuerschieber 20. Durch die mechanische Kupplung wird erreicht,
(laß weder der Steuerschieber 20 noch der Beistellkolben ,I6 voreilest oder
zurückbleiben kann. Ein Kolben steuert jeweils den anderen. Beide Kolben beginnen
lind beenden ihren 1lub gleichzeitig. Außerdem ist sichergestellt, daß bei l"instetterting
des Arbeitstisches die Funktion (los 1-lauptstetterschiebers 20 und des BeistellkollteIts
46 immer auf einer bestimmten Mittelstellung erfolgen.
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Andererseits ist bei der mechanischen Kupplung ebenfalls wie bei der
hydraulischen Kupplung vorgesehen, (laß die mechanische Verbindung in einer bestimmten
Stellung unterbrochen werden kann. Selbstverständlich erfolgen die hydraulische
und die mechanische Kupplung oller Entkupplung gleichzeitig. Der 13eistellkolben
wird altgestellt, wenn der Quervorschub, die Betstellung, der Werkzeuge nicht automatisch
über den Beistellkolben, sondern von Hand bewirkt werden soll.
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Der automatisch wirksame Quervorschub für die Werkzeuge wird durch
den Beistellkolben .I6, der wie gesagt auch abstellbar ist, bewirkt. Es dient dazu
ein Getriehe, wie es in Fig.6 und 8 im einzelnen dargestellt ist.
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1)er Beistellkolben 46 trägt eilte Verzahnung 52. in welche ein Zahnritzel
33 eingreift. Das Kitzel 53 sitzt auf der Achse 5d. und betätigt über eilte
Kurbel 55 eine Schubstange 56, die an einer Steuerstange 57 gelenkig angreift. Die
Obersetzung zwiscltett Hauptsteuerschieber und Beistellkollten 46 bzw. Verzahnung
52 und Ritzel 53 ist so getrottelt, (laß bei jeder Umschaltung des Arbeitstisches
das Kitzel 53 um eilte volle Umdrehung verdreht wird.
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Von der Steuerstange 57 wird der Quervorschub, die Beistellutig, für
das Rundschleifen sowohl als auch für das Flächenschleifen abgeleitet. Zu diesem
Zweck sitzen auf der Stange 57 Anschlagpaare 58 und 59. 1)ie Entfernung der Anschläge
eines jeden Anschlagpaars ist von außen her in geeigneter Weise zu verstellen. Als
Verstelltrieb könnte beispielsweise eine finit Rechts- und Linksgewinde ausgestattete
Spindel vorgesehen sein, die im Innern der Stange 57 gelagert ist und auf der sich
die Anschläge führen. Der Verstelltrieb ist dabei so ausgeführt, daß jeweils nur
das eine oder andere Anschlagpaar 58 bzw. 59 zur Wirkung kommen kann. Auf diese
Weise wird erreicht, daß die Spindel 6o, welche den Quervorschub in den \-Verkzeugltalter
einleitet, immer nur über einen Weg angetrieben wird. Zwischen je einem Anschlagpaar
58 bzw. 59 arbeitet ein an einem Klinkenschalthebel 6[ bzw. 62 sitzender
Anschlag 63 bzw. 6d. Die Mitnahme des Anschlags erfolgt nur, wenn die Anschläge
59 bzw. 58 mit Hilfe des Verstelltriebs nahe genug zusammengestellt sind, so daß
sich der 11u1 der Stange 57 auswirken kann. Bei dein gezeigten Ausführungsbeispiel
ist das Anschlagpaar 58 so weit auseinandergestellt, daß der Anschlag 63 nicht mitgenommen
wird. Die Anschläge 59 stehen dagegen nicht zusammen. Der Anschlag 64 wird mitgenontinen.
Der Klinkenschalthebel 62 überträgt den Antriebsimpuls Tiber die Klinke 66 auf das
Schaltrad 67. Je nachdem wie dicht die Anschläge 59 bzw. 58 zusammengerückt sind,
wird eine mehr oder weniger starke 1l itnahtne des Schaltrads 67 und damit ein mehr
oder weniger großer Quervorschub auf den \Verkzeughalter übertragen werden.
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Uni die für (las Rundschleifen (innen oder außen) notwendigen kleinen
Arbeitsvorschübe zu erreichen, wird die Bewegung des Rads 67 ins Langsame übersetzt,
über die Zahnradpaare 68, 69 Lund 70, 71 auf die Vorschubspindel 6o übertragen.
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Das linke Schaltrad 72 dient der Einleitung des Vorschubs für das
Flächenschleifen. Sind die Anschläge 59 auseinandergerückt, so sind die Anschläge
58 zusammengestellt. Es kommt nunmehr der Klinkenschalthebel 61 zur Wirkung, der
über die Klinke 65 das Rad 72 antreibt. Dessen Bewegung wird, über die Zwischenräder
73 und 74 ins Schnelle übersetzt, auf die Vorschubspindel 6o übertragen. Hieraus
ist ersichtlich, daß durch Regulierung der Anschläge 58 Lind 59 sämtliche gangbaren
Arbeitsvorschübe für Flächen- und 12,undschleifen eingestellt werden können.
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Um bei einer kombinierten :Maschine im Sinn der Erfindung die für
den Flächenschliff erheblich größeren Tischgeschwindigkeiten ver-,virklichen zu
kötttten, sind weitet-Itin besondere Vorkehrungen getroffen. Diese bestehen in einer
besonderen Ausbil-
Jung des Umsteuerventils für das Umschalten der
Tischbewegung. Normalerweise würden die infolge des hohen Tischgewichts und der
hohen Tischgeschwindigkeiten auftretenden starken Massenkräfte die Anschläge für
die Tischumsteuerung heschädigen.
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Erfindungsgemäß sitzt das Vorsteuerventil 37 auf einer Achse 75, die
sich mittels eines Bunds 7(i in einer dafür vorgesehenen Führung 77 führt. Die Achse
75 sitzt in der Buchse 7E> drehbar und verschiebbar. Sie trägt einen Bund 78, der
als \\'iderlager für eine Druckfeder 79 dient, die sich mit ihrem anderen Ende gegen
die fest angebrachte Büchse 7() abstützt. Auf dem über die Oberseite der Büchse
76 hinausreichenden Ende der Achse 75 sitzt ein Anschlaghebel 8o, der auf seiner
Unterseite einen kegeligen Vorsprung 8 1 und einen Handgriff 82 aufweist.
Zur Aufnahme des kegeligen Vorsprungs 81 hat die Büchse 76 auf ihrer Oberseite eine
entsprechend geschaltete Aussparung 83. Die Druckfeder 79 ist bestrebt, die Achse
75 mit dem darauf sitzenden Hebel 8o nach unten zu drücken, und zwar in eine Stellung,
in der der Vorsprung 81 in der Aussparung 83 sitzt.
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An dem hin und her gehenden Arbeitstisch sitzen im entsprechenden
Abstand voneinander, nicht wie in Fig.9 dargestellt, einstellbare Anschläge 84 und
85, die die Umschaltung des Hebels 8o bewirken. Der Schalthebel 8o für die Umschaltung
des Vorsteuerventils 37 befindet sich normalerweise in einer der beiden in Fig.
9 gestrichelt eingezeichneten Stellungen. Beim Hinundli.erlaufen des Arbeitstisches
5 wird er in diesen Stellungen von den Anschlägen 85 und 84 hin und her bewegt,
wobei jeweils das Vorsteuerventil mit so weit umgeschaltet wird, daß der Druckmittelverlauf
von der einen Seite des Steuerschiebers nach der anderen Seite umgeleitet wird.
Da bei hohen Tischgeschwindigkeiten der Tisch aber nicht augenblicklich zur Ruhe
kommt, sondern nach Umstellung des Schalthebels 8o noch ein gewisses Maß weiterläuft,
wird auch der Schalthebel 8o von den Anschlägen 84 bzw. 85 noch ein Stück über die
gestrichelt eingezeichnete Endstellung hinaus bis in die Stellung gemäß Fig. io
mitgenommen. Diese Bewegung ist möglich, indem sich der Schalthebel mit seinem kegeligen
Vorsprung 81 infolge der Keilwirkung um ein gewisses Maß aus der Keilführung 83
heraushebt. Tritt der Tisch schließlich seine Rückbewegung an und gibt der Anschlag
8'4 bzw. 85 den Schalthebel 8o frei, so tritt dieser unter Einwirkung der Druckfeder
79 und der Keilführung 81, 83 wieder in seine ursprüngliche Lage zurück, so daß
er wieder seine Ausgangsstellung für die Einleitung einer neuen Schaltbewegung innehat.
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Darüber hinaus bietet aber die gezeigte Konstruktion des Schalthebels
noch den Vorteil, daß die Umschaltung auch ganz abgestellt werden kann, indem der
Schalthebel 8o mit Hilfe des Handgriffs 82 in die in Fig. i i bzw. 14 gezeigte Stellung
übergeführt wird. In diese Stellung ist keine Berührung mit den Anschlägen 84 oder
85 möglich. Der kegelige Ansatz 81 sitzt auf der Oberseite der Büchse 76. Die konische
Vertiefung 83 ist vollkommen freigegeben: Diese Stellung ist vorteilhaft beim Innenschleifen,
weil bei dieser Stellung des Schalthebels der Tisch beliebig weit vom Werkstück
weglaufen kann, um in Verbindung mit einer an sich bekannten Stillstandseinrichtung
an einer bestimmten Stelle angehalten zu werden, an der das leßgerät in das auszuschleifende
Werkstück eingeführt wird. Durch eine kurze Drehung kann der Schalthebel in seine
alte Lage zurückbewegt werden, in der er in der vorherbeschriebenen Weise der Hubbegrenzung
dient.
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Das in den Abbildungen wiedergegebene Schaltwerk kann noch in beliebig
anderer Ausführungsform, beispielsweise in einem kreisförmigen Steuergehäuse od,
dgl., angewendet und untergebracht werden. Für die verschiedenen Steuerbewegungen
lassen sich notfalls mehrere Pumpen oder auch eine gemeinsame Pumpe zur Anwendung
bringen, insbesondere kann für Tischbewegung und Steuerung eine gemeinsame Pumpe
vorgesehen sein. Die gezeigte Steuerung läßt sich für alle Arten von Maschinen verwenden,
wobei es gleichgültig ist, ob es sich um die Verwirklichung von Rund- und Flächenschliff
oder Innen- und Flächenschliff od. dgl. handelt. Ebenso läßt sich die Steuerung
für Rundschleifmaschinen, Flächenschleifmaschinen, Innenschleifmaschinen und sowohl
auch für Schleifmaschinen mit horizontal gelagerter Schleifspindel als auch für
solche mit vertikal gelagerter Schleifspindel verwenden.