DE2747855B2 - Schaltvorrichtung zum Verstellen von Bürstenkörperträgern an Bürstenherstellungsmaschinen - Google Patents
Schaltvorrichtung zum Verstellen von Bürstenkörperträgern an BürstenherstellungsmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus >on einer Schaltvorrichtung
nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Bei Bürstenherstcllungsmaschinen gilt allgemein, daß der Bewegungsablauf von Bürstenträgern mit hoher
Wicderholgcnauigkcit gesteuert werden muß, damit beim Bohren der Löcher in die Bürstenkörper und
beim darauffolgenden Beborsten die vorgebohrten Löcher einwandfrei wieder aufgefunden werden können
bzw. überhaupt beim Kommen des Werkzeugs der Bürstenkörper in seiner neuen Stellung mit hinreichender
Präzision arretiert ist. Es ist daher üblich, den komplizierten Bewegungsablauf in Form eines Steuerbefehles
zunächst mechanisch von einem informa- > tionsträger, beispielsweise Lochband, Kurvenscheiben
od. dgl. abzutasten und dann, auch unter Einschaltung von verstärkenden Hilfskräften, beispielsweise
elektrischer Art, über Hebel, Getriebe, Übersetzungen, Klinkengesperre, Winkelumlenkein-
ii> richtungen, Rastklinken, Übertragungsstangen und
Hlterangen auf den Bürstenkörper zu übertragen. Um daher einen Bürstenkörper mindestens in der X-Y-Koordinatenebene
und darüber hinaus auch noch zur Bewirkung eines Höhenausgleichs zu verstellen, be-
· darf es eines erheblichen Aufwandes an komplizierten mechanischen Übertragungsgliedern, die im entsprechend
abgestimmten Ablauf ineinandergreifen.
Nachteilig ist bei dieser Technik, daß praktisch nicht spielfrei gearbeitet werden kann und zur schnel-
-'Ii len Verstellung erhebliche Massenträgheitskräfte
überwunden werden müssen. Es ergibt sich so bei bekannten Bürstenherstellungsmaschinen eine Grenze
in der Arbeitsgeschwindigkeit, die etwa bei 250 Touren liegt, eine Grenze, die wegen der erforderlichen
r> Wiederauffindgenauigkeit nicht überschritten werden kann und die auch nur für eine Maschine gilt, die mit
höchstens zwei Werkzeugen ausgerüstet ist. Tatsächlich werden nämlich die Massenkräfte bei einer Maschine
mit drei Werkzeugen schon so groß, daß entwe-
so der die erforderliche Präzision der Verstcllbewegung
nicht mehr erzielt werden kann oder die Tourenzahl so stark reduziert werden muß, daß das dritte Werkzeug
nichts mehr bringt.
Die gattungsbildende Vorrichtung nach der DE-PS
r» 1 145 139 hat sich die Aufgabe gestellt, bei einer automatischen
Bürstenfertigungsmaschine eine zuverlässige Feineinstellung der Werkstücke, also der Bürstenkörper
mit Bezug auf die Werkzeuge sicherzustellen. Zu diesem Zweck arbeitet diese bekannte
tu Vorrichtung insofern in einer geschlossenen Regelschleife, als eine Nachlaufsteuerung gebildet ist, bei
der die Steuerinformationen als Nockenstücke auf einem Steuerband angeordnet sind, welches im Abtastbereich
schrittweise angetrieben ist. Diese Nockcn-
r. Stückchen werden von Kontaktschaltern abgetastet,
die sich zusammen mit den Antriebsmitteln für die Bürstenkörperverstellung bewegen, so daß das Einfahren
in eine neue Bearbeitungsstellung für den Bürstenkörper stets so lange durchgeführt wird, wie von
,ο den Kontaktschaltern den antreibenden Elektromotoren
noch eine Steuerinformation zugeführt wird. Im einzelnen sind die Kontaktschalter an frei vcrschieblichen
Längshebeln befestigt, die über diverse Umlenkhebel, Gelenke und Lagerpunkte schließlich
-,-, das die zu bohrenden und zu beborstenden Bürstenkörper
tragende Gestell verschwenken. Angetrieben werden die Längshebel von in ihrer Drehrichtung umsteuerbaren,
von jeweils zwei zusammenwirkenden Kontaktschaltern angesteuerten Elektromotoren, und
ho zwar über förderbandähnliche, beidseitig gelagerte
Riemen, an denen die Lenkhebel befestigt sind. Eine Lagerrolle der Riemen ist über ein Untersetzungsgetriebe
mit je einem der Elektromotoren verbunden. Eine solche Nachlaufsteuerung arbeitet dann so, daß
hi infolge einer Verschiebung des Steuerbandes von den
Nockenstückchen einer der Kontaktschalter betätigt wird, so daß ein Elektromotor so lange mit Energie
versorgt wird, bis der Antrieb des betreffenden, diesen
Kontaktschaltertragenden Längshebels den Kontaktschalter
wieder aus dem Eingriffsbereich des Nockenstückchens gebracht hat.
Führt man die einzelnen Baukomponenten bei dieser bekannten Vorrichtung auf ihre grundlegende
Funktion zurück, dann handelt es sich bei dem schrittweise angetriebenen, die Nockenstückdien tragenden
Steuerband um ein Speichermittel für Steuersignale, während die die Kontaktschalter tragenden Längshebel
mit weiteren diversen Betätigungshebeln, die uie Längshebel »ragenden förderbandähnlichen Riemen
sowie deren Antriebe, nämlich Elektromotoren und Untersetzungsgetriebe als Antriebsmittel anzusehen
sind für die Verstellung der Bürstenkörperträger. Diese Antriebsmittel greifen einerseits unmittelbar an
den zu verstellenden Lagerteilen für die Bürstenkörperträger an und sind mindestens indirekt auch an stationären
Maschinenteilen befestigt, damit die Relativbewegung durchgeführt werden kann. Weiter kann
man den Elektromotorantrieb für das Steuirband als primäres Bewegungselement und die die Nockenstückchen
des Steuerbandes abtastenden Kontaktschalter als Steuermittel bezeichnen, so daß sich insofern
ein gattungsbildender Oberbegriff für die erfindungsgemäße Vorrichtung ableiten läßt, wobei
dann noch die primären Bewegungselemente, das Speichermittel und die Steuermittel die erforderliche
Relativbewegung der Antriebsmittel in eiiiL r geschlossenen
Regelschleife bestimmen.
Allerdings erfüllen solcherart bezeichnete Teilelemente nicht notwendigerweise ähnliche Aufgaben
oder Funktionen wie die im Oberbegriff des Hauptanspruchs erwähnten; so handelt es sich beispielsweise
bei dem primären Bewegungselement der Vorrichtung nach DE-PS 1 145 139 um den Antrieb des Steucrhandes,
während bei der Erfindung hierunter der Schrittmotor für die Verstellung des hydraulischen
Steuerventils zu versehen ist. Das Kennzeichen des Hauptanspruchs trägt diesen Unterschieden Rechnung.
Nachteilig ist bei dieser bekannten Lösung jedoch, daß abgesehen von den hohen Massenkräften, die ein
schnelles Arbeiten gar nicht zulassen, auch die Präzision der Einstellbcwegungsehr gering ist, da bei dieser
bekannten Vorrichtung Vorkehrungen getroffen sind, um bei einem Überschwingen - hervorgerufen durch
die hohen Massenträgheitskräfte bei einer solchen Nachlaufsteuerung - die Antriebsmotoren in entgegengesetztem
Umiaufsinnc eingeschaltet werden, so daß mindestens ein, gegebenenfalls sogar zwei Kontaktspiele
erforderlich sind, bis, nach mehrmaligem Überschwingen, die mittlere Ruheposition des Werkstückes
jeweils eingenommen werden kann. Dennoch ist die so erzielte Verstellgenauigkeit so gering, daß
zusätzlich noch eine Schablone und ein Fühler vorgesehen sind, wobei der Fühler synchron, jedoch etwas
vorlaufend zu den Werkstücken so gesteuert wird, daß zunächst der Fühler in eine anfangs kegelig ausgebildete
Öffnung der Schablone einläuft und erst nach dem endgültigen Zurechtrücken des Lagergestells für t
die Bürstenkörper die Werkzeuge in Aktion treten können.
Auch der im folgenden noch zu nennenden bekannten Bürstenherstellungsmaschine gelingt es nicht,
diese sich aus den bekannten Gesetzmäßigkeiten für t Bürstenhcrstellungsmaschinen gegebenen Grenzen zu
überwinden. So läßt sich beispielsweise aus der DE-OS 2018 23f>
eine Bürstenkörperbohr- und -stopfmaschine entnehmen, bei der die Steuerbewegungen für
den Bürstenkörper von einer mindestens einen Nokken aufweisenden Steuerscheibe vorgegeben und
durch einen auf der Steuerscheibe gleitenden Winkelhebel abgetastet werden. Von dem Winkelhebel werden
di2 Steuerbewegungen auf die Kolbenstange eines
ersten hydraulischen Kolben-Zylinder-Aggregats übertragen, welches über hydraulische Verbindungsleitungen mit genau den gleichen beidseltigen Druckmittelzuflüssen
eines zweiten hydraulischen Kolben-Zylinder-Zwillingsaggregats in Verbindung steht, die
auch das erste Aggregat aufweist, dadurch verschiebt sich die Kolbenstange des zweiten hydraulischen
Zwillingsaggregats in der gleichen Weise wie die KoI-■
benstange des unter dem Einfluß der steuernden Nokkenscheibe stehenden ersten Kolbenzylinderaggregats.
Bei dieser bekannten Bürstenherstellungsmaschine werden daher lediglich die bisher verwendeten
mechanischen Übertragungsgestänge durch ein hydraulisches Druckmittel abgelöst, ohne daß sich hierdurch
aber irgendwelche Vorteile ergeben, denn es findet weder eine Kraftverstärkung statt, noch ist die
Steuerbewegung irgendeinem regelnden, also durch den Vergleich zwischen einem Soll- und einem Istwert
korrigierendem Einfluß unterworfen. Die Abtastung der Steuersignale erfolgt in üblicher Weise mechanisch
mit den sich hierdurch ergebenden Nachteilen. Nachteilig ist weiterhin bei der bekannten Bürstenherstcllungsmaschine,
daß für jede Verstcllnchtuüg zwei hydraulische Systeme, nämlich ein Gebersystem
und ein Antriebssystem erforderlich sind, wobei sämtliche für die Verstellbewegung erforderlichen Kräfte
durch die Gleitbewegung des Kniehebels auf der Nokkenscheibe abgeleitet werden. Eine Verbesserung der
Arbeitsgeschwindigkeit läßt sich hierdurch nicht erzielen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen bekannten Stand der Technik dadurch nachhaltig zu
verbessern, daß eine Bürstenherstellungsmaschine geschaffen wird, bei der bei der Positionierung der
Bürstenkörper kein Uberschwingen auftritt, wodurch eine extreme Verstellgenauigkeit und eine Arbeitsgeschwindigkeit
erreicht wird, die die bisher bekannten Arbeitsgeschwindigkeiten erheblich übertrifft, wobei
infolge der nur sehr geringen auftretenden Massenkräfte die praktisch beliebige Anzahl der Werkzeuge
die Arbeitsgeschwindigkeit nicht beeinträchtigt.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs
hat den Vorteil, daß praktisch kaum noch mechanische Übertragungselemente erforderlich sind, ein mit
hoher Präzision geregelter Betrieb der Verstellbewegungen der Bürstenkörper dort erfolgt, wo unter Last
gearbeitet wird und die gesamte Verstellbwegung mit hoher Geschwindigkeit und praktisch jeder gewünschten
Stellkraft erfolgt.
Die hohe Verstellgenauigkeit bei vorliegender Erfindung läßt sich dadurch realisieren, daß die Steuersignale
ohne jede rückführende Belastung mit beliebiger Geschwindigkeit von einer programmierbaren
Steuerlogikschaltung erzeugt und einem primären Antriebselement, nämlich einem Schrittmotor od. dgl.
zugeführt sind, der praktisch belastungsfrei ein hydraulisches Steuerventil verstellt. Bis zu diesem Punkt
erfolgt die Verarbeitung der Steuersignale im Sinne einer Steuerung ohne Rückführung. Das hydraulische
Steuerventil ist jedoch Teil eines sogenannten und für
sieh gesehen bekannten hydraulischen Linearkraftverstärkers,
so daß der mit dem hydraulischen Steuerventil mechanisch verbundene Kolben des hydraulischen
Kolben-Zylinder-Aggregats im Sinne einer Regelung seine Verstellbewegung durchführt, wobei
dann an dieser Kolbenstange unmittelbar etwa Lagerelemente für die Bürstenkörper befestigt sein können.
Gleichzeitig ergibt sich durch diese Verschiebung der Kolbenstange eine Rückstellung des hydraulischen
Steuerventils und die Beendigung der weiteren Druckmittelzufuhr. Aus dieser neuen Iststellung verfährt
das hydraulische Kolben-Zylinder-Aggregat dann in eine neue Position, wenn sich durch eine weitere
Verstellbewegung des hydraulischen Steuerventils ein erneuter Sollwert ergibt.
Der Erfindung gelingt es daher, die Steuersignale der Steuerlogikschaltung hochpräzise und ohne Überschwingen
auf einen Bürstenkörperträger zu übertragen, wobei die erzielte Wiederholgenauigkeit auch
durch Alterung nicht beeinträchtigt werden kann, denn das hydraulische Druckmittel ist keinem Verschleiß
unterworfen.
Durch die Erfindung läßt sich insgesamt gesehen ein außerordentlich hoher technischer Fortschritt realisieren,
wobei sich die folgenden Vorteile der Erfindung ergeben:
1. Die Bürstenkörpertiäger lassen sich mit hoher
Präzision und Wiederholbarkeit verstellen, was besonders für die neuerliche Verarbeitung von
Kunststoff-Bürstenkörpern von erheblicher Bedeutung ist.
2. Die Verstellung der Bürstenkörper vom Antrieb her kann mit jeder gewünschten einwirkenden
Stellkraft erfolgen, ohne daß sich hierdurch Rückwirkungen auf die eigentlichen, feinfühlig
gesteuerten primären Antriebselemente ergeben, d. h. die Steuersignalverarbeitung von ihrer
Erzeugung bis zum primären Bewegungselement erfolgt lastunabhängig.
3. Aufgrund der zur Verfügung stehenden, in die Tonnen gehenden Stellkräfte, die sich durch die
Erfindung realisieren lassen, können mit der gleichen Präzision eine praktisch beliebige Anzahl
von Werkzeugen, beispielsweise 10 oder mehr Werkzeuge, mit gegebener hoher Tourenzahl
betrieben werden.
4. Da die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung keine einem Verschleiß unterworfene Steuerhebelgelenke,
Übersetzungsgetriebe u. dgl. benötigt, behalten die Arbeitsbewegungen ihre hohe
Wiederholgenauigkeit auch über längste Zeiträume ohne Alterung, so daß sich die Unterhaltsund
Wartungskosten erheblich reduzieren.
5. Trotz der hohen Wiederholgenauigkeit und Verstellpräzision ist die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung
in der Lage, mit bisher unerreichter Tourenzahl, also Geschwindigkeit der getakteten
Bewegung zu arbeiten, was hauptsächlich auf die geringen, bewegten Massen zurückzuführen ist.
6. Die Erfindung ist von unübertroffener Wirtschaftlichkeit, da, wie Rechnungen ergeben haben,
etwa nur ein Viertel bis maximal die Hälfte der Kosten erforderlich sind, die für eine vergleichbare
konventionelle Bürstenherstellungsmaschine aufzuwenden wären.
7. Da die erfindungsgemäße Bürstenherstellungsmaschine von besonders einfachem und unkompliziertem
Aufbau ist. benötigt sie nur eine vergleichsweisc geringe Wartung, so daß die bisher
sehr hohen Wartungskosten erheblich reduziert werden können.
8. Wegen der hohen Arbeitsgenauigkeit kann die erfindungsgemäße Bürstenherstellungsmaschinc
praktisch ausschußfrei arbeiten.
y. Der die Steuersignale erzeugende Bereich arbeitet
vollkommen abnutzungsfrei, da keine Schablonen, Steuerbänder, Lochbänder oder an dieser
Stelle schon für eine entsprechende Krafterzeugung erforderliche Aggregate benötigt werden.
10. Die Erfindung ermöglicht eine sofortige Umstellung
der Bürstenherstellungsmaschine auf andere Bürstenformate ohne Rüstzeiten und ohne
Auswechseln von zum Teil sehr langen Schablonenbändern, Lochbändern u. dgl., so daß sich
auch hier erhebliche Kosteneinsparungen ergeben.
11. Wegen der nur geringen Anzahl der sich bewegenden
Teile und der insgesamt geringen Massenträgheit arbeitet die erfindungsgemäße Bürstenherstellungsmaschine
trotz des bei allen solchen Maschinen getakteten Bewegungsablaufs sehr vibrationsarm und ruhig.
12. Wegen der nur geringen, bei einer Verstellung der Bürstenkörperträger zu bewegenden Teile,
die bekanntlich bei jedem Stellschritt beschleunigt und wieder abgebremst werden müssen, arbeitet
die erfindungsgemäße Bürstenherstellungsmaschine mit einem Minimum an Antriebsenergie.
13. Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung kann auch an schon vorhandene Bürstenherstellungsmaschinen
nachträglich angebaut werden, so daß auch solche ältere Maschinen modernisiert und
kostensparend betrieben werden können.
14. Die verwendeten hydraulischen Kolben-Zylinder-Aggregate haben im übrigen für sich gesehen
selbst noch die Wirkung von sogenannten Schockabsorbern, was zu einer Herabsetzung des
Verschleißes und ergänzend zu einem vibrationsfreien und ruhigem Lauf beiträgt.
15. Da die Steuerlogikschaltung für die Erzeugung der Steuersignale vorprogrammierte Speiche:
verwenden kann, läßt sich durch einfachen Austausch dieser Speicher die gesamte Bürstenherstellungsmaschine
sofort auf einen neuen Bürstenkörper umstellen.
16. Schließlich ist auch noch eine Einstellmöglichkeil
bezüglich der bei der Verstellbewegung gewünschten Beschleunigungs- und Verzögerungswerte
möglich, so daß sich der Antrieb genau den zu bewegenden Trägheitsmassen und den Verhältnissen der jeweiligen Maschine anpassen
und optimieren läßt.
Trotz des erheblichen Bedarfs an verbesserten Bürstenherstellungsverfahren
entwickelte die Fachwell bisher in Richtung auf immer kompliziertere Bürstenherstellungsmaschinen,
ohne daß das eigentliche Problem gelöst werden konnte, während es der Erfindung gelingt, durch einen entwicklungsraffenden Sprung
einen solchen Fortschritt auf dem Gebiet der Bürstenherstellungsmaschinen zu realisieren, wie er von dei
Fachwelt für nicht möglich gehalten wurde.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in dei Zeichnung dargestellt und werden in der nachfol-
gcndnc Beschreibung im einzelnen näher erläutert. Ks
zeigen Fig. I eiiiescheniiitische i'rinzipdarstellung einer
möglichen Ausfiihrungsform der Lagerung und der Verstellung von Bürstenkörpertrügern in einer
Seitenansicht, und Fig. 2 einen für die Verstellung vorzugsweise verwendeten und tür sieh gesehen bekannten
hydraulischen Linearkraftverstärker.
Beschreibung der Erfindungsbeispiele
Bevor auf die Erfindung anhand der Darstellung in den Figuren genauer eingegangen wird, sei darauf
hingewiesen, daß die schematische Prinzipdarstcllung fürdie Lagerung und die Verstellung von Bürstcnköiperträgern.
wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, nur eine aus der Vielfalt der möglichen Lagerungen für Biirstcnkörperträger
angibt. Es versteht sich, daß die Bürstenkörperträger auch vertikal gelagert und in den gewünschten
Richtungen verschoben und verschwenkt werden können; wesentlich ist lediglich, daß die Lagerung
so beschaffen ist. daß die translatorische Bewegung und/oder die Verschwenkung in der A'- und der
V-Richtung möglich ist.
Die in Fig. 1 gezeigte Bürstenhcrstellungsmaschine
1 umfaßt ein Maschinengestell 2 mit einem vertikalen Ausleger 81. Vom unteren Maschinengeslellrahmen
2 können noch weitere vertikale Ständer oder Träger ausgehen, die zur Lagerung der oberhalb
der Bürstenkörper 3 vorhandenen Werkzeugeinrichtungen vorgesehen sind. Da die Wcrkzeugeinrichtungen,
ihre Lagerung und ihre Betätigung sowie ihre eigentliche Einwirkung auf die Bürstenkörper bei
vorliegender Erfindung jedoch ohne gri'ilere Bedeutung
sind, wird hierauf nicht genauer eingegangen. Die Werkzeugträgereinrichtung kann verschwenkbar oder
stationär sein: wesentlich ist lediglich, daß die Bürstenträger,
die in Fig. 1 mit 4 bezeichnet sind, so in ihrer Lagerung, also am Maschinengestell mit Ausleger
81 gehalten sind, daß die Bürstenkörper 3 jede gewünschte Bewegung ausführen können, also Verschwenkbcwegungen.
translatorischc Bewegungen, kombinierte translatorischc Bewegungen mit Schwenkbewegung, wie sie für die Besenherstellung
erforderlich sind, aber auch Bewegungen in Höhenrichtung, d. h. beim Ausfiihrungsbeispiel der Fig. 1
in einer Richtung nach oben und unten.
Am Maschinengestell 2 sind vertikale Standlager 82«. 82/? befestigt, in denen Säulen 83«. 83fr gleiten,
die mindestens einen, sich horizontal erstreckenden Querbalken S tragen. An jedem Ende des Querbalkens
5 sind senkrecht zu diesem, also in die Zeichenebene verlaufend. Tragstangen 6«. 6b befestigt, die
zur gleitverschicblichcn Lagerung von Schlitten 7« und lh dienen. Diese Schlitten 7« und Tb sind daher
in einer horizontalen Ebene senkrecht zur Zeichenebene verschiebbar. Von den Schlitten 7«, Ib gehen
Lagerplatten Sa. Sb aus.die an den Schlitten stationär
befestigt sind; an diesen Lagerplatten sind äußere Lagcrplatten 9« und 9b über Schwenkzapfen 10 so befestigt,
daß sich, falls gewünscht, hier auch eine Verschwenkung in der gleichen Ebene ergibt, in welcher
auch die Verschiebung durch die Schlitten 7« und Tb
möglich ist. Üblicherweise wird bei der Verschwenkung in dieser Ebene senkrecht zur Zeichenebene nur
eine der erwähnten Möglichkeiten in Anspruch genommen.
Die äußeren Lagerplatten 9«. 9b enden in einen oberen Querbalken 11, der nunmehr seinerseits die
Bürstenkörperträger 4 lagert. Die Bürstenkörperträger sind ihrerseits über einen gemeinsamen Verbindungshebel
12 und an diesem sowie an ihnen selbst angelenkte Zwischenhebel 13 zur Durchführung einer
weiteren Bewegung, nämlich hier einer Schwenkbewegung in Richtung des Doppelpfeils A verbunden.
Dieser Vcrbindungs- oder Steuerhebel 12 ist an der Kolbenstange 15 eines hydraulischen Arbeitszylinder
16 festgemacht, wobei es sich hierbei um einen der erwähnten hydraulischen Linearkraftverstärker handelt,
auf deren besonderen Aufbau anhand der Fig. 2 noch genauer eingegangen wird. Der Linearkraftverstärker
15. 16 ist auf jeden Fall in der Lage, entsprechend einer ihm über eine Steuerlcitung 17 von einer
zentralen elektronischen Logikschaltung (Mikroprozessor 18) zugeführten Stcuerimpulsfolge eine translatorische
Verschiebebewegung seiner Kolbenstange und damit des Steuerhebels 12 zu bewirken. Gelagert
ist der Lincarkraftvcrstärker 15,16 bei 84 am Ausleger 81 des Maschinengestell 2, d. h. stationär. Es ergibt
sich daher eine Verschwenkbewegung der Bürstenkörperträger und damit der an ihnen gelagerten
Bürstenkörper 3 entsprechend dem Pfeil A bei geeigneter Ansteuerung des Linearkraft Verstärkers 15, 16.
Eine Verschwenkung in der Ebene senkrecht zur Zeichenebene entweder um die Lagerzapfen 10 oder
eine translatorischc Verschiebung in dieser Ebene erzielt man durch einen zweiten hydraulischen Lincarkraftverstärkcr
20, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit seiner Kolbenstange am Schlitten 7«
festgemacht ist und selbst wieder stationär gelagert ist. Es versteht sich aber, daß dieser Linearkraftvcrstärkcr
20 auch an der äußeren und daher verschwenkbaren Lagerplatte 9« (9/?) angreifen kann.
Seine Steuerimpulse erhält der zweite Linearkraftverstärker 20 über eine Verbindungsleitung 21 ebenfalls
von der zentralen Logikschaltung 18, die, wie schon erwähnt, als programmierbarer Mikroprozessor ausgebildet
sein kann.
Mikroprozessoren für beliebige Anwcndungsfällc sind für sich gesehen bekannt, so daß auf deren Aufbau
im folgenden auch nicht genauer eingegangen zu werden braucht; es versteht sich aber, daß, wie auch
schon eingangs erwähnt, durch entsprechende programmierte Eingabe über das Tastenfeld 22 oder
durch Bestückung, auch im Austausch mittels in entsprechende Aufnahmeöffnungen im Frontpaneel einsteckbare
Speicher der Bewegungsablauf der linearen Kraftverstärker auf das genaueste vorgegeben werden
kann. In Fig. 1 ist ein solcher Speicher mit 24 bezeichnet.
Zur Vervollständigung umfaßt die Bürsten-Herstellungsmaschine der Fig. 1 dann noch einen Druckmittelsumpf
25, eine Pumpe 26 für das hydraulische Druckmittel mit nachgeschaltetem Rückschlagventil
27 und die beiden Verteilerleitungen 28 und 29 zur Zuführung des Druckmittels zu den hydraulischen
Linearverstärkern. Rückführleitungen können, wenn gewünscht, noch vorhanden sein.
Der in Fig. 2 gezeigte hydraulische Linearverstärker ist für sich gesehen bekannt, so daß auf seine
Funktion und auf seinen Aufbau nur noch kurz eingegangen zu werden braucht. Jeder Linearverstärker 30
bildet für sich gesehen einen geschlossenen Regelkreis, bei dem das Steuerventil, die Positionsrückführung
und der Stellzylinder in einer baulichen Einheit integriert sind. Es ist ein elektrischer Steuermotor,
beispielsweise ein Schrittmotor 31 vorgesehen, dem über den Eingang 32 eine elektrische Ansteucrimpulsfolge
33 zuführbar ist. Der Schrittmotor 31 (hier
kann auch ein tachgeregclter Gleichstrommotor Verwendung finden) ist über eine axial elastische und daher
nachgiebige, jedoch drehsteife Kupplung 34 mit einer im Zylinder 35 befindlichen Antricbsspindel
(Trapczspindel 36) für den Kolben 37 verbunden. In diesem Arbeitskolbcn 37 ist eine Spindelmutter 38
gelagert. Das freie Ende der Trapezspindel wird von der aufgebohrten Kolbenstange aufgenommen. Durch
eine Drehung des Steuermotors 31 schraubt sich die Spindel in die Spindelmuttcr ein und bewirkt daher
eine Axialauslenkung des hydraulischen, bei 39 dargestellten Steuerventils, nämlich eines Vierkantensteucrschiebers.
Hieraus resultiert ein auf den Kolben
10
37 einwirkender Ülstrom, der eine Verlagerung des Arbeitskolbens und damit auch der formschlüssig mit
ihm verbundenen Trapezspindel 36 in der Weise bewirkt, daß das Steuerventil, nämlich der Steuerschieber
wieder geschlossen und daher in seiner Nullstellung zurückgeführt wird. Entsprechend der von dem
primären Bewegungselement, nämlich dem Schrittmotor 31 vorgegebenen Drehbewegung ergibt sich
daher eine Verschiebung der Kolbenstange 40 relativ zum Arbeitszylinder 35. Diese Kolbenstange 40 ist
an den zu bewegenden Elementen der in Fig. I gezeigten
Bürstenherstellungsmaschine unmittelbar angelenkt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Schaltvorrichtung zum Verstellen von Biirstenkörperträgern
an Bürstenherstellungsmaschinen, insbesondere an Bürstenbohr- und/oder
-Stopfmaschinen, mit einer Lagerung für die Bürstenkörperträger,
die deren Verschiebung in mindestens zwei Richtungen {X- und V-Koordinatenrichtung)
um vorgegebene Teilbeträge ermöglicht, jeweils mit Speichermitteln für Steuersignale,
Antriebsmitteln zur Verstellung der Bürstenkörperträger,
die unmittelbar einerseits an stationären Maschinenteilen und andererseits an
den zu verstellenden Lagerteilen für die Bürstenkörperträger befestigt sind, mit den Antriebsmitteln
zugeordneten Steuermitteln sowie mit primären Bewegungselementen, wobei mindestens die
primären Bewegungselemente und die Steuermittel die erforderliche Relativbewegung der Antriebsmittel
in einer geschlossenen Regelschleife bestimmen, dadurch gekennnzeichnet, daß
für die Verschiebung in die jeweilige Koordinatenrichtung jeweils als Steuermittel ein hydraulisches
Steuerventil (39) und als Antriebsmittel ein hydraulisches Kolben-Zylinder-Aggregat (15,16;
35,37) eingesetzt sind, daß als Speichennittel eine programmierbare Steuerlogikschaltung (18) und
jeweils als primäres Bewegungselement ein Schrittmotor (31) od. dgl. verwendet wird, und
daß der Schrittmotor (31) und das hydraulische Steuerventil (39) und das hydraulische Kolben-Zylinder-Aggregat
(15, 16; 35, 37) in an sich bekannter Weise zu jeweils einem hydraulischen Linearkraftverstärker
(20, 39) zusammengefaßt sind.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, mit einer die Bürstenkörperträger verbindenden und gemeinsam
verschwenkenden Steuerstange, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Ende der Steuerstange
(12) über eine Kolbenstange der Arbeitskolben (15) eines Linearkraftverstärkers (20,
30) angeordnet ist, dem über eine Verbindungsleitung (28) von einer Hydraulikpumpe (26) das
Druckmittel und dessen Schrittmotor (31) von der Logikschaltung (18) eine elektronische Steuersignal-Impulsfolge
(33) zugeführt wird.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerlogikschaltung
(18) vorprogrammierbare Speicher enthält sowie ein äußeres Tastenfeld (22) aufweist zur Programmierung
auf die jeweilige Art des zu bearbeitenden Bürstenkörpers (4) und die Durchführung der
erforderlichen Verstellwege.
Priority Applications (24)
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