DD227076A1 - Einrichtung zum selbsttaetigen nachstellen des schutzschirms einer schleifscheibenschutzhaube - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum selbsttaetigen Nachstellen des Schutzschirms einer Schleifscheibenschutzhaube an einer Aussenrundschleifmaschine mit einer Pruefvorrichtung fuer den Abstand zwischen der Arbeitsflaeche der Schleifscheibe und dem Schutzschirm sowie mit einer hydraulischen Steuereinheit. Eine Duese der Pruefeinrichtung sendet einen Fluessigkeitsstrahl aus. Ziel der Erfindung ist es, den Abstand besser einzuhalten. Es wird die Aufgabe geloest, die Einrichtung so auszubilden, dass der Abstand von der Kantenabrundung der Schleifscheibe sowie vom Profil der Arbeitsflaeche unabhaengig ist und eine weitgehende Unempfindlichkeit gegenueber Stoersignalen besteht. Das Wesen der Erfindung besteht in einem Empfaenger fuer den Fluessigkeitsstrahl, der als Mikrofon mit vorgelagerter Schutzmembran ausgebildet ist. Zwischen Empfaenger und hydraulischer Steuereinheit ist eine elektronische Steuereinheit eingefuegt, die aus einem Quadrierglied mit nachgeordnetem Integrator, einem vom Integrator und einer Referenzspannungsquelle beaufschlagten Vergleicher sowie aus einem Zeitfensterglied besteht. Die Erfindung ist bei Aussenrundschleifmaschinen anwendbar. Figur

Description

Titel der Erfindung

Einrichtung zum selbsttätigen Nachstellen des Schutzschirms einer Schleifscheibenschutzhaube

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum selbsttätigen Nachstellen des Schutzschirms einer Schleifscheibenschutzhaube an einer Außenrundschleifmaschine mit einer vorzugsweise intermittierend betriebenen Prüfvorrichtung für den Abstand zwischen der Arbeitsfläche der Schleifscheibe und dem Schutzschirm im Nachbarbereich der Arbeitsöffnung, wobei die Prüfvorrichtung eine Düse enthält, die einen Flüssigkeitsstrahl ausgibt, sowie mit einer hydraulischen Steuereinheit und einem Stellglied.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus DE-OS l 966 139 ist bereits eine Schleifscheibenschutzhaube mit einem in Zustellrichtung des Werkstücks verschiebbaren Schutzschirm bekannt und hinsichtlich der zu erfüllenden Aufgaben beschrieben. Die Verschiebbarkeit des Schutzschirms und eine Feststellvorrichtung mit einrastbaren Verzahnungen bewirken, daß der Abstand zwischen dem Schutzschirm und der Schleifscheibe, der sich wegen unterschiedlicher Anfangsdurchmesser der Schleifscheiben

sowie wegen des Verschleißes und des Abrichtens verändert, schrittweise so nachgestellt werden kann, daß einerseits im Bereich der Arbeitsöffnung eine ausreichende Arbeitsfläche der Schleifscheibe verfügbar ist und andererseits der genannte Abstand genügend groß bleibt. Nachteiligerweise muß der Schutzschirm manuell verschoben werden.

Aus DE-OS 2 613 160 ist es bereits weiterhin bekannt, den Schutzschirm gegenüber der Schutzhaube selbsttätig zu verstellen· Dabei ist ein senkrecht zur Verbindungsebene von Schleifscheibenachse und Werkstückachse im Schutzschirm geführter Schieber vorgesehen. Die Bewegung des Schiebers wird abhängig von der Bewegung des Spindelstocks vorgenommen. Der Schieber gibt vor Beginn des Schleifvorgangs die vollständig verschlossene Arbeitsöffnung frei und verschließt dieselbe wieder am Ende des Schleifvorgangs. Als Stellantrieb dient ein Pneumatikzylinder· Die beiden Endlagen des Schiebers werden durch jeweils einen Initiator überwacht.

Es sind keine Maßnahmen angegeben, die absichtsgemäß den Schutzschirm selbsttätig so nachstellen, daß der Abstand zwischen ihm und der Schleifscheibenarbeitsfläche im Bereich der Arbeitsöffnung konstant bleibt und dadurch die Abnutzung der Schleifscheibe kompensiert wird.

Aus DE-PS 850 852 ist es schließlich bekannt, zur Regelung der Schleifscheibengeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Schleifscheibendurchmesser die Kante der Schleiffläche in einen Flüssigkeitsstrahl zu stellen, der parallel zur Schleifscheibenachse gerichtet ist und den eine Düse aussendet. De nach gegenseitiger Lage von Düse und Kante baut sich in der Zuführleitung ein unterschiedlicher Rückstaudruck auf, den eine Druckmeßdose aufnimmt. Diese wirkt über einen hydraulischen Steuerkolben auf einen Verstellzylinder ein, mit dessen Kolbenstange die Düse fest verbunden ist. Wandert die Kante beispielsweise durch Abnutzung der Schleifscheibe aus dem Flüssigkeitsstrahl aus, reduziert sich der Rückstaudruck.

Die Regelungsvorrichtung stellt zusammen mit der .Schleifscheibengeschwindigkeit den Standort der Düse so nach, daß der Flüssigkeitsstrahl wieder auf die Kante trifft»

Diese zur Regelung der Schleifscheibengeschwindigkeit herangezogene Abstandsregelung funktioniert umso genauer, je vollkommener die Schleifscheibenkante ausgebildet ist» In der Praxis muß aber mit Kantenabrundungen gerechnet werden, die herstellungsbedingt bereits vorhanden sind, als Verschleißerscheinung entstehen, oder gezielt angebracht werden, um Marken zu vermeiden, die von Schleifscheibenkanten beim Längsschleifen auf der Walzenoberfläche hinterlassen wurden und bei bestimmten Werkstücken nicht auftreten dürfen»

Die Kantenabrundungen weisen unterschiedliche Radien auf, so daß nachteiligerweise eine genaue Abstandsregelung nur mit wiederholten Eichvorgängen gewährleistet werden könnte, was zeitraubend wäre und andere nachteilige Begleiterscheinungen hätte»

Weiterhin erweist es sich als nachteilig, daß nicht plan laufende Seitenflächen der Schleifscheibe es erfordern, die Düse turnusmäßig nachzustellen.

Schließlich besteht ein anderer Nachteil darin, daß bei einer profilierten Arbeitsfläche der Schleifscheibe der größte Schleifscheibenradius nur dann erfaßt werden kann, wenn er unmittelbar vor der Düsenöffnung liegt. Ein konstanter Abstand zwischen der Schleifscheibenarbeitsfläche und einem Schutzschirm läßt sich bei Anwendung dieser bekannten Lösung somit nicht unter allen Umständen erreichen.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, den Abstand zwischen der Schleifscheibenarbeitsfläche und dem nachgestellten Schutzschirm besser einzuhalten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die in der Charakteristik der bekannten technischen Lösungen beschriebenen Mängel haben ihre Ursache in dem fur profilierte Arbeitsflächen und für Kantenabrundungen ungeeigneten, nach dem Prinzip Düse - Prallplatte arbeitenden fluidischen Geber sowie in der Störanfälligkeit einer optischen Konturabtastung bei den im Arbeitsraum herrschenden Bedingungen« Hinzu kommt die immer schwierigere Trennung von Nutzsignalen und Störsignalen bei wachsendem Abstand zwischen der Düse und einem Empfänger.

Um diese Ursache zu beseitigen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum selbsttätigen Nachstellen des Schutzschirms einer Schleifscheibenschutzhaube an einer Außenrundschleifmaschine mit einer vorzugsweise intermittierend betriebenen Prüfvorrichtung für den Abstand zwischen der Arbeitsfläche der Schleifscheibe und dem Schutzschirm im Nachbarbereich der Arbeitsöffnung, wobei die Prüfvorrichtung eine Düse enthält, die einen Flüssigkeitsstrahl ausgibt, sowie mit einer hydraulischen Steuereinheit und einem Stellglied so auszubilden, daß der Abstand zwischen der Arbeitsfläche der Schleifscheibe und dem Schutzschirm von der Kantenabrundung der Schleifscheibe sowie vom Profil der Arbeitsfläche unabhängig ist und eine weitgehende Unempfindlichkeit gegenüber Störsignalen besteht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Prüfvorrichtung mit einem Empfänger für den Flüssigkeitsstrahl versehen ist, die Düse und der Empfänger unmittelbar neben der Arbeitsöffnung fest mit dem Schutzschirm verbunden und derart angeordnet sind, daß der Flüssigkeitsstrahl parallel zur Schleifscheibenachse gerichtet ist, der Empfänger als Mikrofon mit vorgelagerter Schutzmembrane ausgebildet und mit einem Schutzrohr versehen ist, zwischen dem Empfänger und der hydraulischen Steuereinheit eine elektronische Steuereinheit eingefügt ist, die elektronische Steuereinheit aus einem am Mikrofon angeschlossenen Quadrierglied, einem dem Quadrierglied nachgeordneten Integrator, einem Vergleicher, einer Referenzspannungsquelle und einem Zeitfensterglied zusammengesetzt ist, wobei der Vergleicher eingangs-

seitig getrennt am Integrator und an der Referenzspannungsquelle angeschlossen und ausgangsseitig mit der hydraulischen Steuereinheit verbunden ist und am Zeitfensterglied jeweils ein Aktivierungseingang des Integrators und des Vergleichers angeschlossen sind.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Figur zeigt die erfindungsgemäße Lösung in einer schematischen Darstellung.

Eine Schleifscheibe 1 einer nicht gezeichneten Außenrundschleifmaschine ist mit einer Schutzhaube 2 umhüllt, zu der ein verschiebbarer Schutzschirm 3 gehört. Abhängig von seiner jeweiligen Stellung läßt der Schutzschirm 3 eine mehr oder weniger weite Arbeitsöffnung 4 frei, in der der Schleifvorgang abläuft. Unmittelbar neben der Arbeitsöffnung 4 ist an dem einen Seitenblech des Schutzschirms 3 eine Düse 5 für einen Flüssigkeitsstrahl und gegenüberliegend am anderen Seitenblech.des Schutzschirms 3 ein Empfänger 6 für diesen Flüssigkeitsstrahl angebracht. Die Düse 5 und der Empfänger 6 sind als Bestandteile einer Prüfvorrichtung für den Abstand zwischen der Arbeitsfläche der Schleifscheibe 1 und dem Schutzschirm 3 so angeordnet, daß der Flüssigkeitsstrahl parallel zur Schleifscheibenachse 7 gerichtet ist. Die Düse 5 ist an einem Druckstromerzeuger 8 angeschlossen.

Der Empfänger 6 ist eingangsseitig mit einem Schutzrohr 9 versehen, das eine Abflußöffnung IO aufweist. Das Schutzrohr 9 wird von einer Schutzmembrane 11 abgeschlossen, hinter der ein Mikrofon 12 angeordnet ist. Dem Mikrofon 12 sind ausgangsseitig seriell ein Quadrierglied 13, ein Integrator 14 und ein Vergleicher 15 nachgeschaltet. Der zweite Eingang des Vergleichers 15 ist an einer Referenzspannungsquelle 16 angeschlossen. Der Integrator 14 und der Vergleicher 15 sind mit Aktivierungseingängen versehen, über die sie mit einem Zeitfensterglied 17 verbunden sind. Das Qua-

drierglied 13, der Integrator 14, der Vergleicher 15, die Referenzspannungsquelle 16 und das Zeitfensterglied 17 bilden eine elektronische Steuereinheit. Dem Verglei-. eher 15 ist eine hydraulische Steuereinheit 18 nachgeschaltet, derselben wiederum ein Stellglied 19 angefügt· Mit dem Stellglied 19 ist der verschiebbare Schutzschirm 3 fest verbunden.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt:

Beim Verschleiß der Schleifscheibe 1 vergrößert sich der Abstand zwischen der Arbeitsfläche der Schleifscheibe 1 und dem Schutzschirm 3, Dadurch gelangt ein größerer Anteil des vom Druckstromerzeuger 8 erzeugten und von der Düse 5 ausgegebenen Flüssigkeitsstrahls zum Empfänger 6. Dort verhindert das Schutzrohr 9, daß das mit der Schleifscheibe umlaufende Gemisch aus Schleifwasser und Spänen auf der Schutzmembrane 11 einen Störsignalpegel erzeugt. Der Ablenkung des Flüssigkeitsstrahles durch den umlaufenden Luftmantel wird durch eine der Schleifscheibenumfangsgeschwindigkeit angepaßte Austrittsgeschwindigkeit des Flüssigkeitsstrahles und durch einen genügend großen Öffnungsdurchmesser des Schutzrohres 9 begegnet. Die Schutzmembrane 11 gerät mit ihrer Eigenfrequenz in Schwingung. Die Schwingungsamplituden verhalten sich proportional zum prüfwirksamen Anteil des Flüssigkeitsstrahls. Das Mikrofon 12 nimmt diese Schwingung als Körperschalleistung auf und gibt ein Nutzsignal in Form einer Wechselspannung ab.

Das Quadrierglied 13 prägt die spannungsmäßig abgebildeten Schwingungsamplituden noch stärker aus und sorgt zugleich dafür, daß das Nutzsignal nur mit einer positiven Polarität behaftet ist. Der Integrator 14 multipliziert das Nutzsignal mit der Zeit. Sein Ausgangssignal entspricht der Körperschallarbeit. Überschreitet der Pegel dieses Ausgangssignals den Pegel des von der Referenzspannungsquelle

16 ausgegebenen Bezugssignals, dann aktiviert der Vergleicher 15 die hydraulische Steuereinheit 18. Das Zeitfensterglied 17 sorgt dafür, daß dies nur während vorbe-. stimmter Steuerzeitspannen geschieht, so daß die hydraulische Steuereinheit 18 das Stellglied 19 schrittweise beaufschlagt und damit der Schutzschirm 3 schrittweise nachgestellt wird.

Abweichungen vom Planlauf der Seitenflächen der Schleifscheibe 1 haben keinen Einfluß auf das-von der Prüfvorrichtung festgestellte Ergebnis.

-=. Der zum Empfänger 6 gelangende prüf wirksame Anteil des Flüssigkeitsstrahls wird vom größten Schleifscheibenradius im Profil der Arbeitsfläche der Schleifscheibe 1 bestimmt, unabhängig davon, an welcher Stelle entlang der Schleifscheibenbreite er auftritt.

Der Einfluß einer Kantenabrundung der Schleifscheibe 1 auf den prüfwirksamen Anteil des Flüssigkeitsstrahls wird eliminiert. Schallsignale, Wie sie beispielsweise von Hämmerschlägen ausgehen, bleiben als Störsignale unwirksam, soweit sie während der Pausenzeiten auftreten, die zwischen den Steuerzeitspannen liegen. Treten sie während der Steuerzeitspannen auf, dann baut sie der Integrator 14 we- ~") gen ihrer kurzzeitigen Dauer nahezu vollständig ab, auch wenn sie größere Amplituden aufweisen als die Nutzsignale.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch:

   Einrichtung zum selbsttätigen Nachstellen des Schutzschirms einer Schleifscheibenschutzhaube an einer Außenrundschleifmaschine mit einer vorzugsweise intermittierend betriebenen Prüfvorrichtung für den Abstand zwischen der Arbeitsfläche der Schleifscheibe und dem Schutzschirm im Wachbarbereich der Arbeitsöffnung, wobei die Prüfvorrichtung eine Düse enthält, die einen Flüssigkeitsstrahl ausgibt, sowie mit einer hydraulischen Steuereinheit und einem Stellglied, gekennzeichnet dadurch,

   daß die Prüfvorrichtung mit einem Empfänger (6) für den Flüssigkeitsstrahl versehen ist, die Düse (5) und der Empfänger (6) unmittelbar neben der Arbeitsöffnung (4) fest mit dem Schutzschirm (3) verbunden und derart angeordnet sind, daß der Flüssigkeitsstrahl parallel zur Schleifscheibenachse (7) gerichtet ist, der Empfänger (6) als Mikrofon (12) mit vorgelagerter Schutzmembrane (11) ausgebildet und mit einem Schutzrohr (9) versehen ist, zwischen dem Empfänger (6) und der hydraulischen Steuereinheit (18) eine elektronische Steuereinheit eingefügt ist, die elektronische Steuereinheit aus einem am Mikrofon (12) angeschlossenen Quadrierglied (13), einem dem Quadrierglied (13) nachgeordneten Integrator (14), einem Vergleicher (15), einer Referenzspannung squelle (16) und einem Zeitfensterglied (17) zusammengesetzt ist, wobei der Vergleicher (15) eingangsseitig getrennt am Integrator (14) und an der Referenzspannung squelle (16) angeschlossen und ausgangsseitig mit der hydraulischen Steuereinheit (18) verbunden ist und am Zeitfensterglied (17) jeweils ein Aktivierungseingang des Integrators (14) und des Vergleichers (15) angeschlossen sind. "

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