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Steuerung von Werkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinen, mittels
eines Meßgerätes Es sind Meß- und Steuereinrichtungen bekannt, die das bearbeitete
Werkstück abtasten und messen und dabei über Kontakte, die mit dem Meßwerk in Verbindung
stehen, eine Steuerung der Maschine oder einer dazugehörigen Einrichtung ausführen.
Die Kontaktgebung wird auch mit Hilfe von Fallklinken durchgeführt, die z. B. mit
dem Zeiger einer Meß- und Steuereinrichtung gespannt und ausgelöst werden.
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Für den Antrieb der Werkzeugmaschinen, insbesondere der hin und her
gehenden Teile, hat sich die Hydraulik weitgehend durchgesetzt, und besonders bei
Schleifmaschinen, bei denen höchste Genauigkeit und betriebssichere Durchführung
aller Bewegungsvorgänge gefordert werden, dient sie zur Bewegung der Schlitten und
zur Ausführung der verschiedenen Steuervorgänge.
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Es bedeutet nun einen erheblichen Kostenaufwand und trägt auch nicht
zur Betriebssicherheit bei, wenn bei derartig hydraulisch gesteuerten Maschinen
zur Verwendung eines Meß- und Steuergerätes und zur Einleitung der von diesem Gerät
beeinflußten Steuervorgänge eine besondere elektrische oder pneumatische Anlage
vorgesehen werden muß, um mit dem Meß- und Steuergerät arbeiten zu können.
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Die Erfindung hat in dieser Richtung eine weitgehende Vereinfachung
zum Ziel.
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Neuheitsgemäß leitet die Meß- und Steuereinrichtung die Steuervorgänge
bei einer hydraufischen
Schleifmaschine hydraulisch ein, indem
vorteilhaft eine als Hebel ausgebildete Fallklinke mit ihrem einen Hebelarm ein
hydraulisches Servoelement, z. B. Schieber, Ventil od. dgl., bewegt, wobei die Fallklinke
in an sich bekannter Weise mit dem bewegten Teil des Meßbackens oder einer sonstigen
Steuereinrichtung zusammenwirkt.
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Das Zurückholen der Fallklinke kann entweder in bekannter Weise automatisch
über eine Rückholweiche geschehen oder mechanisch mittels eines Rückholbolzens,
der entweder automatisch, z. B. durch das Ein- und Ausfahren des Meßgerätes oder
eines sonstwie bewegten Teils der Maschine, oder aber von Hand verschoben wird.
Dieser Rückholbolzen stellt dabei das Meßwerk und auch die Fallklinke in die Ausgangslage
zurück.
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Vorteilhaft wird die von der Fallklinke ausgehende Belastung zum Ausgleich
z. B. der Stellkraft bei einem Meß- und Steuergerät herangezogen, derart, daß die
Führung der Fallklinke so schräg angeordnet ist, daß sich eine der Stellkraft entgegengesetzt
gerichtete Kraftkomponente ergibt. Durch Ausschaltung sämtlicher elektrischer Zwischenglieder
wird die Betriebssicherheit und Lebensdauer bedeutend erhöht, und für die Meß-und
Steuereinrichtung ist außer dem Meß- und Steuerteil nur noch ein hydraulischer Teil
erforderlich.
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Die Erfindung ist auf der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles,
nämlich eines das Werkstück abtastenden Meß- und Steuergerätes mit auf Schneiden
gelagertem Zeiger, schematisch dargestellt, wobei die Fallklinkenanordnung für zwei
verschiedene Meßwerte doppelt vorhanden ist.
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Fig. I zeigt das Meß- und Steuergerät teilweise im Schnitt, Fig.2
einen Querschnitt durch ein als Kolbenschieber ausgebildetes Hilfssteuerelement,
Fig.3 einen Querschnitt durch ein als Ventil ausgebildetes Hilfssteuerelement, Fig.
4 einen Längsschnitt durch den Hydrauliksteuerteil mit schematischer Darstellung
der Schleifmaschine.
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Mit I ist das Meß- und Steuergerät bezeichnet, welches das Werkstück
2 an zwei gegenüberliegenden Punkten des Umfangs mit seinem Meßschnabel 3, 4 abtastet.
Tasthebel 3 ist fest am Gehäuse I angeordnet, während Tasthebel 4 beweglich gelagert
ist und die Tastbewegung über schneidengelagerte Hebel 5 auf den Zeiger 6 überträgt.
Der Zeiger 6 ist mit zwei Gleitbahnen 7, 8 und zwei als Rückholweiche dienenden
Gleitbahnen 9, Io fest verbunden. Auf den Gleitbahnen 7, 8 gleiten die am langen
Hebelarm angeordneten Zapfen II der im Gehäuse bei I2 schwenkbar gelagerten zweiarmigen
Hebel I3a, I3b. Diese zweiarmigen Hebel, genannt Fallklinken, greifen mit einem
kurzen Hebelarm in Ringnuten I4 von Kolbenstangen I5a, I5b, so daß die Kolbenstangen
I5a, I5b beim Abfallen der Fallklinken I3a, I3b verschoben werden. Die in der Zeichnung
dargestellten beiden Fallklinken I3a, I3b fallen, von Federn I6 nach unten gezogen,
in der Zugrichtung der Federn ab, wenn der Zapfen II am Ende der Gleitbahnen 7,
8 beim Ausschlagen des Zeigers 6 frei wird. Der Zapfen II wird von der Rückholweiche
9, Io aufgefangen.
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Beim Abfallen der Fallklinken I3a, I3b werden durch die Bewegungen
der Kolben I5a, I5b Zylinder I7 `hydraulischer Hilfssteuerelemente beeinflußt, die
an eine Druck- und an eine Rückölleitung I8, I9 angeschlossen sind. Hydraulisch
werden durch diese Steuerzylinder weitere hydraulische Einrichtungen ausgelöst,
zu denen j e nach der Stellung der Kolben Drucköl in sogenannte Steuerleitungen
2o, 2I geleitet wird.
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Bei der dargestellten Ausführungsform dient die Steuerleitung 2o zum
Umstellen der Zustellung für die Schleifscheibe von Schruppen auf Schlichten, die
Steuerleitung 2I zum Abstellen der Maschine.
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Nach Abb.4 erfolgt die Zustellung des Schleifscheibenschlittens 22
mit der Schleifscheibe 23 mittels des Zustellkolbens 24 über die Schräge 25. Die
Feder 26 drückt den Schlitten 22 gegen die Schräge 25. Das Steuer- und Meßgerät
I ist am Maschinentisch 27 befestigt, und zwar mit einem Sockel 28. Am Sockel 28
ist ein Zylinder 29 vorgesehen, auf dessen nach außen ragender Kolbenstange 3o das
Meßgerät I befestigt ist. Zum Messen wird der Kolben 3I durch Drucköl aus der Leitung
32 verschoben und dabei das Meßgerät I auf das Werkstück 2 gefahren.
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Die Wirkungsweise der Meß- und Steuereinrichtung ist so, daß, wenn
der Steuerhebel 33 (Abb. 4) auf »Ein« gestellt steht, ein mit ihm verbundener Steuerkolben
34 nach unten verschoben ist, so daß Drucköl durch die Leitung 32 zum Zylinder 29
des Meßgerätes gelangt und letzteres in die Meßstellung bringt. Gleichzeitig gelangt
über den mit dem Hebel 33 gekoppelten Drehschieber 34a Drucköl durch die Leitung
35 über die Zustelldrossel 35a über Leitung 36 hinter den Kolben 24 und bewirkt
die Zustellung des Schlittens 22. Die Leitungen 35, 36 führen durch den Steuerzylinder
37. Sobald nun das Vormaß erreicht ist, fällt die erste Fallklinke I3a ab, und der
Steuerkolben I5a gibt Drucköl in die Leitung 2o. Die Leitung 2o führt zum Hydraulikkasten
38, und zwar in den unteren Teil des Zylinders 39. Das Drucköl in der Leitung 2o
verschiebt den Steuerkolben 4o nach oben, so daß nunmehr Drucköl aus der Leitung
4I über den Zylinderraum in die Leitung 42 und von dieser unter den Steuerkolben
43 im Zylinder 37 gelangt. Der Steuerkolben 43 wird gegen die Wirkung der Feder
44 nach oben verschoben und dadurch die Druckölzufuhr in der Leitung 36 gedrosselt,
indem der Kolben 43 sich vor die Leitungsöffnung schiebt.
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Beim Abfallen der zweiten Fallklinke i3b beim Erreichen des Fertigmaßes
des Werkstückes 2 wird Drucköl in die Leitung 21 durch den Steuerkolben i5b geleitet.
Das Drucköl aus der Leitung 21 gelangt unter den Kolben 45 im Zylinder 46 und verschiebt
diesen nach oben. Der Kolben schließt dabei die Rückölleitung 47 und gibt die druckölführende
öffnung 48 frei. Das Drucköl gelangt durch den Zylinder 46 in die Leitung 49 und
von dieser unter den Kolben 34. Der Kolben 34 wird
damit nach oben
verschoben und der Handhebel 33 in die Aus-Stellung gebracht. Der Drehschieber 34a
geht ebenfalls in die Aus-Stellung, in der die Oberseite des Kolbens 24 Drucköl
über Leitung 5o erhält, so daß der Rückzug des Schleifschlittens erfolgt.
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In der oberen Endlage des Kolbens 34 wird die Leitung 32 über eine
Längsnut 5I und eine Ringnut 52 im Kolben 34 mit der Rückölleitung I9 verbunden,
so daß das Drucköl aus dem Zylinder 29 entweichen kann, während eine Rückholfeder
53 das Zurückziehen des Meßgerätes bewirkt.
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Auf dem Rückzugsweg des Meßgerätes gleitet ein gefederter Rückholbolzen
54 mit seinem Gleitkopf 55 über eine an der Meßgerätführung befestigte Steuerschiene
56, wird in das Innere des Meßgerätes geschoben, stößt dabei gegen ein Mitnehmerglied
57 am unteren Ende des Zeigers 6 und führt ihn in die Ausgangslage zur Arbeitsstellung
zurück. Auf den am Zeiger 6 befestigten und als Rückholweiche dienenden Gleitbahnen
9, Io gleiten die Zapfen II nach oben, bis sie wieder auf den Gleitbahnen 7, 8 ruhen.
Dabei werden die Kolbenstangen I5 wieder in ihre Ausgangslage zurückgeschoben, so
daß das Drucköl aus den Steuerleitungen 2o, 2I durch die Rückölleitung I9 abfließen
kann. Hierdurch werden die unteren Teile der Zylinder 39 und 46 entlastet, und infolge
des Überdruckes in deren oberen Teilen werden die Kolben 4o und 45 wieder nach unten
in ihre Ausgangslage gebracht. Erst in dieser Lage des Steuerkolbens 4o und 45 ist
der Abflußweg des unter dem Kolben 34 befindlichen Öles frei, und am Steuerhebel
33 kann nach Auswechslung des Werkstückes von Hand wieder eingeschaltet werden.
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Gemäß Abb. 2 ist als Steuerelement ein Kolbenschieber b gewählt, der
einer Kolbenstange I5 (Fig. I) entspricht. Mit c ist der Rohranschluß für die Steuerleitungen
2o, 2I bezeichnet, und d ist der Anschluß für die Leitungen I8, I9.
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Bei Verwendung eines Ventils e gemäß Abb. 3 wird nur eine Druckölleitung
f benötigt, während die Leitung g die Steuerleitung zur Impulsgabe ist. Bei Verwendung
des Ventils e sind naturgemäß eine andere Leitungsführung und ein anderer hydraulischer
Steuerblock notwendig wie die in Fig. I und Fig. 4 gezeigten.