EP0201810B1 - Vorrichtung zum Schleifen von Halbzeug - Google Patents

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EP0201810B1
EP0201810B1 EP86105987A EP86105987A EP0201810B1 EP 0201810 B1 EP0201810 B1 EP 0201810B1 EP 86105987 A EP86105987 A EP 86105987A EP 86105987 A EP86105987 A EP 86105987A EP 0201810 B1 EP0201810 B1 EP 0201810B1
Authority
EP
European Patent Office
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grinding wheel
semi
finished product
fact
stop
Prior art date
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EP86105987A
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English (en)
French (fr)
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EP0201810A2 (de
EP0201810A3 (en
Inventor
Egon Evertz
Rolf Prof. Dr.-Ing. Seybold
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0201810A3 publication Critical patent/EP0201810A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B7/00—Machines or devices designed for grinding plane surfaces on work, including polishing plane glass surfaces; Accessories therefor
    • B24B7/10—Single-purpose machines or devices
    • B24B7/12—Single-purpose machines or devices for grinding travelling elongated stock, e.g. strip-shaped work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/3042—Means to remove scale or raised surface imperfection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19555—Varying speed ratio
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/1987—Rotary bodies
    • Y10T74/19884—Irregular teeth and bodies

Definitions

  • the invention relates to a device for grinding semi-finished products made of steel, in particular in the form of billets, according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a device is known from US-PS 23 47 639.
  • a bow-shaped stop shoe is height-adjustable by means of a screw spindle on an arm, which in turn is attached to a carrier.
  • the carrier in turn engages a lever that supports the bearing of the grinding wheel.
  • such a multi-unit fastening not only leads to a complex structural design, but also to considerable transmission errors due to the dimensional deviations of the individual units from their nominal values and their increasing wear, which is considerable under the rough operating conditions of grinding semi-finished steel products.
  • a similar device for grinding semi-finished steel products is also known from US Pat. No. 2,558,943.
  • the latter are arranged with one part on the machine frame, while their other part engages on a bearing arm of the grinding wheel, and thus allows the grinding pressure to be changed as a function of the respective rotational position of the stick.
  • This grinding pressure control is designed in such a way that the contact pressure is reduced near the edges, so that a compensation is created in accordance with the longer dwell time there.
  • the intended compensation will only be partially achieved.
  • the specific grinding pressure largely depends on the material composition.
  • FR-PS 966 400 it is known, when grinding billets, to reduce the edge pressure of the grinding wheel by means of a hydraulic control, which in turn is subject to the action of a hydraulic actuator, which is acted upon by a roller which rests on a template rotating around the billet .
  • a hydraulic actuator which is acted upon by a roller which rests on a template rotating around the billet .
  • the actual billet dimensions are not recorded here.
  • the grinding pressure control is subject to the actions already described above.
  • the invention is based on the object of making a structurally particularly reliable and simple arrangement with reduced transmission errors, which should be easy to adjust, in order to extend the residence time of the grinding wheel in the edge region of the stick when the latter rotates also take into account the removal of the abrasive from the grinding wheel.
  • the depth of penetration of the material removal should be uniform even with different strength of the material.
  • a corresponding feature of the invention is that the height adjustment of the sector designed as a stop is not effected by a vertical longitudinal displacement of the same, but on the basis of a pivotability by the pivot bearing in the immediate vicinity the grinding wheel axis or even coaxial to the latter is provided.
  • the position of the sector forming the stop is transferred directly or with as little play as possible to the bearing of the grinding wheel, so that the latter carries out with high precision the material removal that was specified by setting the sector.
  • the penetration depth is therefore also achieved with different material strengths due to fluctuations in the composition or the heat treatment.
  • the sector can be adjusted so that the height difference is about 1 mm.
  • the movement of the semi-finished product in the longitudinal direction on the one hand and around the longitudinal axis on the other hand leads to a slightly spiral grinding track in which the respective grinding width overlaps.
  • the design of the stop in the form of a circular sector is technically particularly easy to implement.
  • the embodiment in the form of a spiral sector has the advantage of also being able to detect larger differences in altitude.
  • the wear of the sector itself can be reduced by running the sector with an overlying roller.
  • the pivotable setting and detection of the sector can be carried out in different ways. In particular, it is also accessible to automation by, for example, a constant readjustment per meter stick length when the abrasive is removed.
  • at least one screw spindle acts on the sector, for which a threaded bracket is provided on the component carrying the grinding wheel bearing. The screw spindle can then be adjusted in the desired manner by hand.
  • a piston-cylinder unit can be used, one part of which engages the sector and the other part of which engages the component carrying the grinding wheel bearing.
  • the grinding wheel normally has a cylindrical machining surface. Since the removal is to take place in one plane, it is accordingly necessary that the longitudinal axis of the semi-finished product and the grinding wheel axis run parallel to one another.
  • the contact points of the grinding wheel on the one hand and the sector on the other hand can give rise to a slight inclination of the grinding wheel axis under unfavorable circumstances, that is to say if the components carrying the grinding wheel bearing are not sufficiently firmly arranged. This can be avoided if a template is also provided on the machined side of the grinding wheel lying on the finished semi-finished product surface, which, however, then rests on the grinding wheel at the same height relative to the grinding wheel axis.
  • the invention further provides for the use of means for detecting the rotational position of the semi-finished product.
  • Their mode of operation can be directly influenced by the design of the stop if a position transmitter is provided on the component bearing the grinding wheel, on which a contact transmitter can be set.
  • the arrangement can in particular be made such that the position transmitter reaches the contact transmitter when the height of the sector has increased by more than 2%, starting from its lowest position.
  • the lowest position is considered to be the one in which the segment lies in the middle of the semi-finished product between two edges.
  • the increase of more than 2% corresponds to an average turning range of 20 ° and a turning range covering the corners of 70 °.
  • a switching cross can also be used in a known manner, which rotates with the semifinished product, switches on a switch after every 90 turns and keeps it switched on for less than 90 ° rotation.
  • the contactor or the switch keeps the speed of rotation of the semi-finished product in the rotating range of 35 °, starting from every corner of the semi-finished product, 3 times as fast as in the subsequent 20 rotating range in the middle of the semi-finished product.
  • the stop can be adjusted in height as a function of the angle of rotation of the semi-finished product, with the proviso that the grinding wheel lifts somewhat in the region of the corners of the semi-finished product.
  • the drawing shows the grinding wheel 2, the axis 1 of which is arranged in an elongated component 3 consisting of two parallel arms.
  • drives for the grinding wheel 2 are in the form of a belt, not shown provided disc, over which a drive belt rotates, which mediates the drive of a motor located at the other end of component 3.
  • the grinding wheel 2 thus rotates about the grinding wheel axis 5, which runs parallel to the longitudinal axis 16 of the billet 14 to be machined.
  • the stick 14 is displaced in the feed direction and rotated about its longitudinal axis 16 in the direction of the arrow 17 during this movement.
  • the result is that the grinding wheel 2 removes the semi-finished surface 4, the penetration depth 6 of the processed semi-finished surface 4 being sufficient to prevent any cracks originally originating from the surface 4 from appearing.
  • a sector 9 of a spiral forming the template is arranged on the grinding wheel bearing 10 on the side of the semi-finished surface 4 which has not yet been machined and can therefore be pivoted coaxially to the grinding wheel axis.
  • a screw spindle 18 engages in the sector 9, for which a threaded block 12 is fastened to the component 3.
  • the sector 9 can be set and determined in such a different way that the intended height difference of the support point 7 of the sector 9 with respect to the support point of the grinding wheel 2 is maintained.
  • a template 19 is provided on the side opposite the sector 9, in which the support point 13 lies on the already machined semi-finished surface 11 at the same height as in the grinding wheel 2. This results in an equally high support of the two-armed component 3 on both sides of the grinding wheel bearing 10 by means of the template 9 or 19 on the semifinished product surface 4 or 11.
  • the template 19 shown in Fig. 2 further enables that in an end position of the semi-finished product, when its feed is almost fully extended, there is also support for the grinding wheel e 2 when the opposite template is no longer on.
  • the proposed height adjustability of the template can advantageously be controlled such that a change in distance occurs as a function of the angle of rotation, as a result of which the grinding wheel is raised in the corner area.
  • a piston-cylinder unit 50, 20 is provided for the adjustability of the sector 9 designed as a stop.
  • the cylinder is connected to a hydraulic control.
  • the sector 9 is equipped with a roller 21.
  • the circular gate is in this case of a slightly smaller radius. It has an undercut groove track 29, indicated in the drawing, in which a screw nut, which cannot be seen in the drawing, is guided, so that the bearing bolt 30, which supports the roller 21, can be screwed in and tightened.
  • the bearing roller 21 is fixed in a position as can be used for a limited height adjustment range of the sector 9.
  • the sector 9 can be that of a circle as well as that of a spiral.
  • the center of the circle 31 according to FIG. 1 lies at a short distance from the pivot bearing 32 of the sector passing through the grinding wheel axis 5, so that, based on the pivot point of the grinding wheel going through the grinding wheel axis 5 2, results in an eccentricity.
  • the pivot bearing 32 can also be understood as the center of a spiral, of which the sector 9 represents a section. In this case, maintaining an eccentricity between the spiral center and the grinding wheel axis 5 is not indicated.
  • the circumferential trajectory of the sector 9 is largely identical in the drawing, as in the other case, so that a differentiated drawing has been dispensed with.
  • the component 3 carrying the grinding wheel bearing is in turn pivotable in the fixed bearing block 33, so that the longitudinal center line 34 can assume different inclinations.
  • a scaled position transmitter 22 which is displaceable in a guide 35 is articulated on the component 3 carrying the grinding wheel bearing, while the guide 35 is articulated in a stationary manner.
  • the guide 35 has a scale for the purpose of setting a contact transmitter 23, which can be adjusted to a counter contact of the position transmitter 22.
  • the highest and lowest position can be read more easily on the position transmitter 22 when a stick rotates, so that, starting from the lowest position, the contact transmitter 23 can be adjusted to a certain altitude.
  • a signal current leads from the contactor 23 directly to a switching switch 36 of an AND circuit 37.
  • This switch 26 is under the action of a switching cross 24 rotating with the stick 14, which has a switch lever during the rotation in the manner already described in its contact position lung transferred.
  • the arrangement is expedient in such a way that there is a different switching state in the middle rotation region 28 by 20 ° than in the rotation region 27 of 35 each which adjoins on both sides and extends to the corner.
  • the two rotation regions 27, 28 mentioned are shown in FIG. 1.
  • the AND circuit 37 allows either the contactor 23 or the switch 26 or both elements to be processed as an input signal by the switching switch 36 being set accordingly.
  • the arithmetic amplifier 38 processes the received signal in such a way that, depending on the output of the arithmetic switch 38, the field regulator 39 of a direct current shunt can be set to two different values such that the rotational speed of the drive motor 25 in the rotating range 27 is three times as large as in the rotating range 28 .
  • FIG. 6 An optional arrangement for the semi-finished product to be driven at an uneven speed is shown in FIG. 6. Accordingly, there is an elliptical gear transmission 40 which is connected via the gearwheel 41 to a drive motor rotating at the same speed. Together with the gearwheel 41, the toothed ellipse 42 rotates around its one focal point 43. It is in toothed engagement with the toothed ellipse 44 of the same size, which rotates around its one focal point 45. There is also a fixed connection between it and the driven gearwheel 46 . The latter drives the semi-finished gear 48, which has a fourfold circumference, so that four times the speed increases periodically when the latter rotates. The semifinished product is firmly connected to the latter gear 48 in such a way that an increased speed occurs in the rotating areas 27 of the semifinished corners compared to the rotating areas 28 in the middle of the semifinished product. 1 shows these areas.
  • the extent of the non-uniformity can be selected by the choice of the eccentricity e and the large axis a of the two congruent elliptical gears, so that a correspondingly higher speed can be produced for the corner area than in the center area of the semi-finished product.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schleifen von Halbzeug aus Stahl, insbesondere in Form von Knüppeln, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Eine derartige Vorrichtung ist nach der US-PS 23 47 639 bekannt. Dabei ist ein bogenförmiger Anschlagschuh mittels einer Schraubspindel an einem Arm höhenverstellbar, der seinerseits an einem Träger befestigt ist. Der Träger greift wiederum an einem Hebel an, der das Lager der Schleifscheibe trägt. Eine derart mehrgliedrige Befestigung führt in der Praxis nicht nur zu einem aufwendigen konstruktiven Aufbau, sondern auch zu beträchtlichen Übertragungsfehlern infolge der Maßabweichungen der einzelnen Glieder von ihren Sollwerten sowie bei ihrem zunehmenden Verschleiß, der unter den rauhen Betriebsbedingungen des Schleifens von Halbzeug aus Stahl beträchtlich ist.
  • Auch ist nach der US-PS 25 58 943 eine ähnliche Vorrichtung zum Schleifen von Halbzeug aus Stahl bekannt. Hierbei befinden sich beidseitig von durchlaufenden, zu schleifenden Knüppeln aus Stahl Schalthebel, an welchen die Knüppelkanten beim Drehen zur Anlage kommen, und welche Schalter von Schaltkreisen auslösen, die mittels weiterer Schalter, für welche ein von auf den Flächen der Knüppel aufliegenden Tastfingern gesteuerter Nocken mit einer Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist, die die Druckluftzufuhr zu Pneumatikzylindern steuern. Letztere sind mit ihrem einen Teil am Maschinenrahmen angeordnet, während ihr anderes Teil an einem Lagerarm der Schleifscheibe angreift, und somit den Schleifdruck in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehstellung des Knüppels zu ändern gestattet. Diese Schleifdrucksteuerung ist derart ausgeführt, daß sich in Kantennähe der Anpreßdruck verringert, so daß entsprechend der dort bestehenden, längeren Verweilzeit ein Ausgleich geschaffen wird. Sofern die hierfür vorgegebene Abhängigkeit des Schleifdruckes von der Winkelstellung jedoch nicht den tatsächlichen funktionalen Gegebenheiten entspricht, kommt der beabsichtigte Ausgleich nur noch teilweise zustande. Insbesondere hängt der spezifische Schleifdruck weitgehend von der Materialzusammensetzung ab. Hinzu kommt noch, daß selbst bei Kenntnis aller übrigen Materialeinflüsse örtliche Festigkeitsunterschiede des Halbzeuges nicht feststellbar sind, die dann einen unzureichenden Ausgleich der Materialabtragung verursachen können.
  • Weiterhin ist nach der FR-PS 966 400 bekannt, beim Schleifen von Knüppeln den Kantendruck der Schleifscheibe mittels einer hydraulischen Ansteuerung herabzusetzen, die wiederum der Einwirkung eines hydraulischen Stellgliedes unterliegt, welches von einer Rolle beaufschlagt wird, die auf einer mit dem Knüppel umlaufenden Schablone aufliegt. Die tatsächlichen Knüppelabmessungen werden hierbei jedoch nicht erfaßt. Ferner unterliegt die Schleifdrucksteuerung von vorstehend bereits dargelegten Einwirkungen.
  • Vom einleitend genannten Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für die Verlängerung der Aufenthaltszeit der Schleifscheibe im Kantenbereich des Knüppels bei der Drehung desselben eine konstruktiv besonders zuverlässige und einfache Anordnung mit verringertem Übertragungsfehlern zu treffen, die sich leicht einstellen lassen soll, um auch dem Abtrag des Schleifmittels der Schleifscheibe Rechnung zu tragen. Die Eindringtiefe der Materialabtragung soll auch bei unterschiedlicher Festigkeit des Werkstoffs gleichmäßig sein. Schließlich soll es auch möglich sein, die Voraussetzungen für die Erfassung der Drehstellung des Halbzeuges zu verbessern.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung durch die in den Patentansprüchen gekennzeichneten Vorschläge.
  • Wie sich aus den Vorschlägen der Ansprüche 1 und 2 ergibt, besteht ein übereinstimmendes Merkmal der Erfindung darin, daß die Höhenverstellbarkeit des als Anschlag ausgebildeten Sektors nicht durch eine vertikale Längsverschiebung desselben bewirkt wird, sondern auf der Grundlage einer Verschwenkbarkeit, indem das Schwenklager in unmittelbarer Nähe der Schleifscheibenachse oder sogar koaxial zu letzterer vorgesehen ist. Die Stellung des den Anschlag bildenden Sektors wird bei einer derartigen Konstruktion unmittelbar bzw. mit geringstmöglichem Spiel auf das Lager der Schleifscheibe übertragen, so daß letztere mit hoher Präzision diejenige Materialabtragung vornimmt, die durch Einstellung des Sektors vorgegeben wurde. Die Eindringtiefe wird demnach auch bei unterschiedlichen Werkstoffestigkeiten infolge Schwankungen der Zusammensetzung oder der Wärmebehandlung erreicht. Beim Schleifen von Knüppeln aus Stahl läßt sich der Sektor derart einstellen, daß der Höhenunterschied etwa 1 mm beträgt.
  • Die Bewegung des Halbzeuges in Längsrichtung einerseits und um die Längsachse andererseits führt zu einer leicht spiralförmigen Schleifspur, bei der sich die jeweilige Schleifbreite überdeckt.
  • Der Anstieg dieser Spiralbahn ist zwar nicht sehr ausgeprägt, jedoch ausreichend, um beim rechtwinkligen Schnitt, wie er bei Halbzeugen sehr häufig ausgeführt werden muß, schräg zur Schnittlinie zu verlaufen. Daher können von Schleifspuren in Bezug auf senkrecht zur Längsachse des Halbzeuges abgescherte Abschnitte desselben keine Schäden, wie Schnittrisse oder dergleichen, ausgehen.
  • Die Gestaltung des Anschlages in Form eines Kreissektors ist technisch besonders leicht zu verwirklichen. Demgegenüber hat die Ausführungsform in Form eines Spiralsektors den Vorteil, auch größere Unterschiede in der Höhenlage erfassen zu können.
  • Den Verschleiß des Sektors selbst kann man herabsetzen, indem der Sektor mit einer aufliegenden Laufrolle ausgeführt wird.
  • Die verschwenkbare Einstellung und Feststellung des Sektors läßt sich in unterschiedlicher Weise ausführen. Insbesondere ist sie auch der Automatisierung zugänglich, indem beispielsweise bei bekanntem Schleifmittelabtrag je Meter Knüppellänge eine laufende Nachstellung erfolgt. Im einfachsten Falle greift an dem Sektor wenigstens eine Schraubspindel an, für die ein Gewindebock an dem das Schleifscheibenlager tragenden Bauteil vorgesehen ist. Die Schraubspindel kann dann jweils von Hand in der gewünschten Weise verstellt werden.
  • In entsprechender Weise läßt sich eine Kolben-Zylinder-Einheit verwenden, deren eines Teil an dem Sektor und deren anderes Teil an dem das Schleifscheibenlager tragenden Bauteil angreift.
  • Die Schleifscheibe besitzt im Normalfall eine zylindrische Bearbeitungsfläche. Da die Abtragung in einer Ebene erfolgen soll, ist demgemäß erforderlich, daß die Längsachse des Halbzeuges und die Schleifscheibenachse parallel zueinander verlaufen. Die Auflagestellen der Schleifscheibe einerseits und des Sektors andererseits können jedoch unter ungünstigen Umständen, das heißt bei nicht hinreichend fester Anordnung der das Schleifscheibenlager tragenden Bauteile, zu einer leichten Schrägstellung der Schleifscheibenachse Anlaß geben. Dies läßt sich vermeiden, wenn auch auf der bearbeiteten Halbzeugoberfläche liegenden Seite der Schleifscheibe eine Schablone vorgesehen wird, die dann allerdings mit gleicher Höhenlage, bezogen auf die Schleifscheibenachse, auf der Schleifscheibe aufliegt.
  • Die Erfindung sieht weiterhin die Verwendung von Mitteln für die Erfassung der Drehstellung des Halbzeuges vor. Diese können in ihrer Wirkungsweise unmittelbar von der Ausbildung des Anschlages beeinflußt werden, wenn an dem das Lager der Schleifscheibe tragenden Bauteil ein Stellungsgeber vorgesehen wird, auf welchen ein Kontaktgeber einstellbar ist. Man kann die Anordnung insbesondere derart treffen, daß der Stellungsgeber den Kontaktgeber erreicht, wenn sich die Höhenlage des Sektors um mehr als 2 %, ausgehend von seiner tiefsten Stellung, angehoben hat. Als tiefste Stellung wird dabei diejenige angesehen, in welcher das Segment in der Mitte des Halbzeuges zwischen zwei Kanten aufliegt. Die Anhebung von mehr als 2 % entspricht einem mittleren Drehbereich von 20° und einem die Ecken überdeckenden Drehbereich von 70°.
  • Zur Erfassung der Drehstellung läßt sich in bekannter Weise auch ein Schaltkreuz verwenden, welche mit dem Halbzeug umläuft, nach jeweils 90 Drehung einen Schalter einschaltet und diesen für weniger als 90 ° Drehung eingeschaltet hält.
  • In jedem Falle ist es zweckmäßig, wenn der Kontaktgeber oder der Schalter die Drehgeschwindigkeit des Halbzeuges im Drehbereich von 35°, von jeder Ecke des Halbzeuges ausgehend, 3-fach so schnell wie im sich anschließenden 20 betragenden Drehbereich in Halbzeugmitte eingeschaltet hält.
  • Schließlich läßt sich noch eine Höhenverstellbarkeit des Anschlages in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Halbzeuges gestalten, und zwar mit der Maßgabe, daß sich die Schleifscheibe im Bereich der Ecken des Halbzeuges etwas anhebt.
  • Man kann weiterhin die Ungleichförmigkeit des Antriebs bei Knüppeln auch dadurch erreichen, daß ein mit gleichförmiger Geschwindigkeit angetriebenes Ellipsenrädergetriebe vorgesehen wird. Abtriebsseitig ist hierbei ein Zahnrad mit vierfachem Umfang gegenüber demjenigen des Abtriebszahnrades angeordnet, welches drehfest mit dem Halbzeug in Verbindung steht. Somit wird bei einmaligem Umlauf des letzteren in vier Bereichen die Geschwindigkeit erhöht. Die Einspannung erfolgt derart, daß diese letzgenannten Bereiche die Bereiche der Ecken des Halbzeuges sind.
  • Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die sich auf Ausführungsbeispiele beziehenden Zeichnungen Bezug genommen.
  • Darin zeigt:
    • Fig. 1 eine isometrische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
    • Fig. 2 eine schematische Vorderansicht auf die Schleifscheibe,
    • Fig. 3 eine geänderte Ausführungsform der Höhenverstellbarkeit des als Sektor ausgeführten Anschlages,
    • Fig. 4 eine weitere geänderte Ausführungsform des als Sektor ausgeführten Anschlages,
    • Fig. 5 ein Blockschaltbild für die Umstellung der Drehgeschwindigkeit des Halbzeugs in Abhängigkeit von der stellung desselben und
    • Fig. 6 eine wahlweise Ausführungsform für die ungleichförmige Drehgeschwindigkeit des Halbzeuges.
  • Zeichnunsgemäß erkennt man die Schleifscheibe 2, deren Achse 1 in einen langgestreckten, aus zwei parallelen Armen bestehenden Bauteil 3 angeordnet ist. Zusätzlich sind Antriebe für die Schleifscheibe 2 in Form einer nicht dargestellten Riemenscheibe vorgesehen, über die ein Antriebsriemen umläuft, der den Antrieb eines am anderen Ende des Bauteils 3 befindlichen Motors vermittelt.
  • Somit dreht sich die Schleifscheibe 2 um die Schleifscheibenachse 5, die parallel zur Längsachse 16 des zu bearbeitenden Knüppels 14 verläuft. Der Knüppel 14 wird dabei in Vorschubrichtung verschoben sowie während dieser Bewegung um seine Längsachse 16 in Richtungs des Pfeils 17 gedreht. Dies führt dazu, daß die Schleifscheibe 2 die Halbzeugoberfläche 4 abtragend bearbeitet, wobei die Eindringtiefe 6 der bearbeiteten Halbzeugoberfläche 4 ausreichend ist, um keine von der Oberfläche 4 ursprünglich ausgehenden Risse näher in Erscheinung treten zu lassen.
  • Am Schleifscheibenlager 10 ist auf der Seite der noch nicht bearbeiteten Halbzeugoberfläche 4 ein die Schablone bildender Sektor 9 einer Spirale angeordnet, der mithin koaxial zur Schleifscheibenachse verschwenkbar ist. Um eine Einstellung und Feststellung vornehmen zu können, greift in den Sektor 9 eine Schraubspindei 18 ein, für die ein Gewindeblock 12 am Bauteil 3 befestigt ist. Durch Verdrehen der Schraubspindel 12 läßt sich der Sektor 9 derart unterschiedlich einstellen und feststellen, daß der vorgesehene Höhenunterschied der Auflagestelle 7 des Sektors 9 gegenüber der Auflagestelle der Schleifscheibe 2 eingehalten wird.
  • Aus den bereits erwähnten Gründen der Stabilisierung der Schleifscheibenachse 5 ist auf der den Sektor 9 gegenüberliegenden Seite eine Schablone 19 vorgesehen, bei welcher die Auflagestelle 13 auf der bereits bearbeiteten Halbzeugoberfläche 11 in gleicher Höhe wie bei der Schleifscheibe 2 liegt. Somit ergibt sich zu beiden Seiten des Schleifscheibenlagers 10 eine gleich hohe Abstützung des zweiarmigen Bauteils 3 mittels der Schablone 9 bzw. 19 auf der Halbzeugoberfläche 4 bzw. 11.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Schablone 19 ermöglicht weiterhin, daß in einer Endlagenstellung des Halbzeuges, wenn dessen Vorschub nahezu ganz ausgefahren ist, auch noch eine Astützung für die Schleifscheib e 2 besteht, wenn die gegenüberliegende Schablone nicht mehr aufliegt.
  • Die vorgeschlagene Höhenverstellbarkeit der Schablone läßt sich in vorteilhafter Weise noch derart steuern, daß in Abhängigkeit vom Drehwinkel eine Abstandsveränderung eintritt, als deren Folge die Schleifscheibe im Eckbereich angehoben wird.
  • Gemäß Fig. 3 ist für die Verstellbarkeit des als Anschlag ausgebildeten Sektors 9 eine Kolben-Zylinder-Einheit 50, 20 vorgesehen. Deren eines Teil 50, nämlich die Kolbenstange, greift am Sektor 9 an, wohingegen deren anderes Teil 20, nämlich der Zylinder, an dem das Schleifscheibenlager 10 tragenden Bauteil 3 angelenkt ist. Der Zylinder ist an einer hydraulischen Steuerung angeschlossen.
  • Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist das Sektor 9 mit einer Laufrolle 21 ausgestattet. Der Kreissehtor ist in diesem Falle von etwas geringerem Radius. Er besitzt eine zeichnungsgemäß angedeutete, hinterschnittene Nutbahn 29 in welcher eine zeichnerisch nicht erkennbare Schraubmutter geführt ist, so daß der Lagerbolzen 30, der die Laufrolle 21 lagert, ein- und festgeschraubt werden kann. Die Lagerrolle 21 wird jeweils in einer Stellung fixiert, wie sie für einen begrenzten Höheneinstellbereich des Sektors 9 anwendbar ist.
  • In der vorgeschlagenen Weise kann der Sektor 9 derjenige eines Kreises sowie auch dasjenige einer Spirale sein. Für den Fall, daß es sich um ein Kreissegment handelt, liegt der Kreismittelpunkt 31 entsprechend Fig. 1 mit einem geringen Abstand vom durch die Schleifscheibenachse 5 gehenden Schwenklager 32 des Sektors, so daß sich, bezogen auf den durch die Schleifscheibenachse 5 gehenden Drehpunkt der Schleifscheibe 2, eine Exzentrizität ergibt. Das Schwenklager 32 kann indes auch als der Mittelpunkt einer Spirale aufgefaßt werden, von welcher der Sektor 9 einen Ausschnitt darstellt. Für diesen Fall ist die Einhaltung einer Exzentrizität zwischen dem Spiralenmittelpunkt und der Schleifscheibenachse 5 nicht angezeigt. Die Umfangsbahn des Sektors 9 ist im einen wie im anderen Falle zeichnerisch weitgehend übereinstimmend, so daß von einer differenzierten Zeichnung abgesehen wurde.
  • Das das Schleifscheibenlager tragende Bauteil 3 ist seinerseits im ortsfesten Lagerbock 33 verschwenkbar, so daß die Längsmittellinie 34 unterschiedliche Neigungen einnehmen kann.
  • Ein in einer Führung 35 verschieblicher, skalierter Stellungsgeber 22 ist an dem das Schleifscheibenlager tragende Bauteil 3 angelenkt, während die Führung 35 ortsfest angelenkt ist. Die Führung 35 besitzt eine Skala zwecks Einstellung eines Kontaktgebers 23, der auf einen Gegenkontakt des Stellungsgebers 22 eingestellt werden kann. In der Praxis läßt sich die höchste und niedrigste Stellung beim Umlauf eines Knüppels leichter am Stellungsgeber 22 ablesen, so daß, von der niedrigsten Stellung ausgehend, der Kontaktgeber 23 auf eine bestimmte Höhenlage einstellbar ist. Wie erwähnt, ist es zweckmäßig, wenn der Kontaktgeber auf eine Höbenlage eingestellt wird, die 2 % über der niedrigsten Stellung liegt. Vom Kontaktgeber 23 führt ein Signalstrom unmittelbar zu einer Schaltweiche 36 einer UND-Schaltung 37. Zu dieser Schaltweiche 36 führt weiterhin ein Signalstrom, der über den Schalter 26 fließt. Dieser Schalter 26 steht unter der Einwirkung eines mit dem Knüppel 14 umlaufenden Schaltkreuzes 24, welches einen Schalterhebel beim Umlauf in der bereits beschriebenen Weise in seine Kontaktstellung überführt. Zweckmäßig ist die Anordnung derart, daß sich bei dem mittleren Drehbereich 28 um 20° ein anderer Schaltzustand als in dem sich beideitig anschließenden, bis zur Ecke reichenden Drehbereich 27 von je 35 besteht. Die genannten beiden Drehbereiche 27, 28 sind der Übersichtlichkeit halber in Fig. 1 eingezeichnet.
  • Die UND-Schaltung 37 gestattet es, wahlweise den Kontaktgeber 23 oder den Schalter 26 oder beide Elemente als Eingangssignal zu verarbeiten, indem die Schaltweiche 36 entsprechend eingestellt wird. Der Rechenverstärker 38 verarbeitet das empfangene Signal derart, daß sich in Abhängigkeit vom Ausgang des Rechenschalters 38 der Feldregler 39 einer Gleichstrom-Nebenschlußmasehine auf zwei unterschiedliche Werte derart einstellen läßt, daß die Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors 25 im Drehbereich 27 dreimal so groß wie im Drehbereich 28 ist.
  • Eine wahlweise Anordnung für das mit ungleicher Geschwindigkeit anzutreibende Halbzeug zeigt Fig. 6. Demnach besteht ein Ellipsenrädergetriebe 40, welches über das Zahnrad 41 mit einem mit gleicher Geschwindigkeit umlaufenden Antriebsmotor in Verbindung steht. Zusammen mit dem Zahnrad 41 dreht sich die verzahnte Ellipse 42 um ihren einen Brennpunkt 43. Sie steht im verzahnten Eingriff mit der gleich großen, verzahnten Ellipse 44, die um ihren einen Brennpunkt 45 umläuft.Ferner besteht zwischen ihr und dem Abtriebszahnrad 46 eine feste Verbindung. Letzteres treibt das mit vierfachem Umfang ausgeführte Halbzeugzahnrad 48, so daß sich bei einer Umdrehung des letzteren periodisch viermalige Geschwindigkeitsteigerungen ergeben. Mit dem letztgenannten Zahnrad 48 steht das Halbzeug in fester Verbindung derart, daß es in den Drehbereichen 27 der Halbzeugecken gegenüber den Drehbereichen 28 in der Halbzeugmitte zu einer erhöhten Geschwindigkeit kommt. Diese Bereiche zeigt Fig. 1.
  • Das Ausmaß der Ungleichförmigkeit läßt sich durch die Wahl der Exzentrizität e sowie der großen Achse a der beiden kongruenten Ellipsenzahnräder wählen, so daß sich auf diese Weise für den Eckbereich eine entsprechend höhere Geschwindigkeit als im Mittenbereich des Halbzeuges herstellen läßt.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Schleifen von Halbzeug aus Stahl, insbesondere in Form von Knüppeln (14), bei denen eine Materialabtragung bis zur Eindringtiefe von oberflächennahen Rissen vorzunehmen ist, bestehend aus einer in ihrer Höhenlage relativ zum Halbzeug beweglichen Schleifscheibe (2), die mit ihrer Achse (5) im wesentlichen parallel zur Längsachse (16) des Halbzeuges angeordnet ist, und Mitteln zum Vorschub und zur Drehung des Halbzeuges, bei welchem die Höhenlage seiner noch nicht bearbeiteten Oberfläche im Bereich der Schleifscheibe (2) von einem Anschlag erfaßt sowie auf die Schleifscheibe (2) derart zur Einwirkung gebracht wird, daß sich eine über den gesamten Umfang vergleichmässigte Abtragung ergibt, wobei ein unmittelbar auf der noch nicht bearbeiteten Halbzeugoberfläche (4) aufliegender, höhenverstellbarer Anschlag von gleicher Krümmung wie die Schleifscheibe (2) bezüglich der Schleifscheibenachse (5) einer um die Eindringtiefe (6) geringeren Abstand von seiner Auflagestelle als die Schleifscheibe (2) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag als Sektor (9) eines Kreises ausgebildet ist, für den an dem das Schleifscheibenlager (10) aufweisenden Bauteil eine zur Schleifscheibenachse (5) exzentrische Lagerung besteht, um welche der Sektor (9) verschwenkbar ein- und feststellbar ist.
2. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag als Sektor (9) einer Spirale ausgebildet ist, der an dem das Schleifscheibenlager (10) aufweisenden Bauteil koaxial zur Schleifscheibenachse (5) verschwenkbar ein- und feststellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag eine aufliegende Laufrolle (21) aufweist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Verstellbarkeit des Anschlages wenigstens eine an ihm angreifende Schraubspindel (18) vorgesehen ist, für die ein Gewindebock (12) an dem das Schleifscheibenlager (10) tragenden Bauteil (3) besteht.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Verstellbarkeit des Anschlages wenigstens ein Teil (50) einer an ihm angreifende Kolben-Zylinder-Einheit (50, 20) vorgesehen ist, deren anderes Teil (20) an dem das Schleifscheibenlager (10) tragenden Bauteil (3) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der zur bereits bearbeiteten Halbzeugoberfläche (11) weisenden Seite der Schleifscheibe (2) an dem das Lager (1) der Schleifscheibe (2) tragenden Bauteil (3) eine unmittelbar aufliegende Schablone (19) befestigt ist, bei der der Abstand zwischen der Auflagestelle (13) und der Schleifscheibenachse (5) gleich so groß wie bei der Schleifscheibe (8) ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel für die Erfassung der Drehstellung des Halbzeuges vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Erfassung der Drehstellung an dem das Lager (10) der Schleifscheibe (2) tragenden Bauteil (3) ein Stellungsgeber (22) vorgesehen ist, auf den ein Kontaktgeber (23) einstellbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellungsgeber (22) den Kontaktgeber (23) erreicht, wenn sich die Höhenlage des Sektors (9) um mehr als 2 %, ausgehend von seiner tiefsten Stellung, angehoben hat.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Erfassung der Drehstellung ein Schaltkreuz (24) mit dem Halbzeug umlaufend in Verbindung steht, welches nach jeweils 90 Drehung einen Schalter (26) einschaltet und für weniger als 90 ° Drehung eingeschaltet hält.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kontaktgeber (23) und/oder der Schalter (26) die Drehgeschwindigkeit des Halbzeuges im Drehbereich (27) von 35°, von jeder Ecke des Halbzeuges ausgehend, 3-fach so schnell wie im 20° betragenden Drehbereich (28) der Halbzeugmitte eingeschaltet hält.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhenverstellbarkeit des als Anschlag ausgebildeten Sektors (9) in Abhängigkeit vom Drehbereich (27, 28) des Halbzeuges mit der Maßgabe erfolgt, daß sich die Schleifscheibe (2) im Bereich der Ecken des Halbzeuges anhebt.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel für die Veränderbarkeit der Drehgeschwindigkeit des Halbzeuges in Form eines Ellipsenrädergetriebes vorgesehen sind, für welches eintriebsseitig ein Antriebsmotor und abtriebsseitig ein Übersetzungszahnrad mit vierfachem Umfang besteht, welchletzteres drehfest mit dem im Drehbereich (27) seiner Ecken schneller als im Drehbereich (28) seiner Mitten anzutreibenden Halbzeug verbunden ist.
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