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Steuervorrichtung an einer Trennschleifmaschine für Metallteile, insbesondere
für Stangenmaterial Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum Trennschleifen
von Metallteilen, insbesondere Stangen. Es ist bereits bekannt, bei derartigen Vorrichtungen
die Umfangsgeschwindigkeit und den Betrag des Vorschubes der Schleifscheibe in Abhängigkeit
von ihrer Abnützung einzustellen.
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Bei bekannten Einrichtungen erfolgt die Regelung vorwiegend oder ausschließlich
auf mechanischem Wege; man hat jedoch auch schon zu elektrisch arbeitenden Mitteln
für die Regelung gegriffen; in diesem Falle erfolgt diese durch Fühler, die mit
der Schleifscheibe in Berührung kommen und auf einen Unterbrecher einwirken. Diese
Einrichtungen sind nur für Fälle bestimmt und geeignet, in denen die Schleifscheiben
keiner raschen Abnützung unterworfen sind und wo es sich nur um das Durchschneiden
einer geringen Anzahl von Einzelstücken handelt, also ein Nachstellen selten stattfindet;
denn ein Fühler, der mit der Schleifscheibe in Berührung kommt, nutzt sich rasch
ab, so daß dieses Verfahren bei selbsttätigen und laufend arbeitenden Maschinen,
bei denen die Nachstellung der Schleifscheibe außerordentlich häufig vorkommt, nicht
anwendbar ist.
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Die Erfindung betrifft eine solche elektrische Regelung, die selbsttätig
arbeitet und bei der aber eine Abnützung irgendwelcher Steuerungsteile ausgeschlossen
ist. Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine
mit einer erheblich geringeren Drehzahl als die Schleifscheibe umlaufende Hilfswelle
vorhanden ist, die eine Nockenscheibe trägt, die periodisch den Schleifscheibenträger
anhebt, und eine Schaltvorrichtung für einen Elektromagneten vorgesehen ist, dessen
Erregung über das abzuschneidende, jedoch nicht vollständig abgeschnittene Metallstück
bei einer Einstellung der Hilfswelle erfolgt, die der jeweiligen Endlage des Schleifscheibenumfanges
entspricht, und der Elektromagnet über eine an sich bekannte Steuereinrichtung die
Drehzahl der Schleifscheibe erhöht und über ein Verstellgetriebe den Anschlag für
den Träger absenkt.
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Zweckmäßig kann hierbei die Hilfswelle eine Kurvenscheibe tragen,
die bei einer der jeweils tiefsten Schleifscheibenlage entsprechenden Hilfswellenstellung
über einen Schwenkhebel einen Kontakt für den Stromdurchgang zum Elektromagneten
schließt, und das abzuschneidende Metallstück auf einem elektrisch isolierten Träger
ruhen und mit einem elektrischen Fühlhebel in Berührung stehen, der den Elektromagneten
über das Reststück erregt.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert, und zwar ist Fig.1 ein teilweise schematischer
Schnitt der Einrichtung bei vollständig abgetrenntem Werkstück, Fig.2 eine Darstellung
wie Fig.1, und zwar die Stellung vor Beendigung des Schnittes, Fig. 3 ein senkrechter
Schnitt durch die Steuervorrichtung der Schleifscheibenwelle, Fig. 4 ein senkrechter
Schnitt durch Fig. 3 nach der Geraden IV-IV, Fig. 5 ein senkrechter Schnitt durch
Fig. 3 nach der Geraden V-V, Fig. 6 eine Ansicht der Kontaktvorrichtung im Zusammenhang
mit der Spule des Elektromagneten, Fig. 7 eine Rückansicht der Maschine, Fig. 8
ein Schema für verschiedene Stellungen der Schleifscheibe, Fig.9 eine Zusammenstellung
in perspektivischer Ansicht.
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Die Anordnung gemäß der Erfindung besteht aus einem starren Metallgestell
1, das in einer auswechselbaren Spannzange bekannter Art eine Metallstange
2
trägt. Die Spannzange 3 ermöglicht ein waagerechtes Verschieben der Stange
gegenüber dem Gestell in dem Lager 4.
Der Vorschub des Werkstückes
2 nach jedem Abschneiden eines Stückes von der zu zerschneidenden Stange
erfolgt selbsttätig.
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Das abzuschneidende Stück 2 a der Stange wird in einem elektrisch
isolierten Träger 5 gehalten, der in einem, in beliebiger Weise mit dem Gestell
der Maschine verbundenen Block 6 aus Isoliermaterial sitzt. Es ist ferner ein Fühlhebel7
aus elektrisch leitendem Werkstoff vorgesehen, -der das Stück 2a gegen den Träger
5 drückt. Der Hebel 7 ist durch eine elektrische Leitung mit dem einen- Wicklungsende
eines Elektromagneten 9 verbunden, dessen anderes Wicklungsende durch einen Leiter
10 und eine später zu beschreibende Kontaktvorrichtung mit einem der Pole
einer (in Fig.1 nicht gezeichneten) Gleichstromquelle in Verbindung ist. Der andere
Pol dieser Gleichstromquelle liegt an Masse (Fig. 9): Die zum Schneiden dienende
Schleifscheibe 11 (Fig. 3). sitzt auf einer Welle 12, die- in dem Scheibenträger
13 pendelnd gelagert ist. Letzterer ist, wie bekannt, mit einem Gegengewicht 14
(Fig. 7) und einem Handgriff 15 versehen, und das Gegengewicht ist so berechnet,
daß der Scheibenträger auf dem oberen Ende einer Spindel 16 ruht.
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Die Einrichtung zur Steuerung der Vorschubbewegung der Schleifscheibe
11 weist ein Gehäuse 17 (Fig. 3) auf, in dem eine Hilfswelle 18 gelagert ist. Letztere
trägt eine Nockenscheibe 19die mit einer an einem Hebel 21 sitzenden Rolle
20 zusammenarbeitet. Der Hebel 21 ist schwenkbar auf einer Achse
22 angeordnet, und sein freies Ende bewirkt die senkrechte Verschiebung einer
Gewindebüchse 23, die im Gehäuse 17 gleitet und mit ihrem Innengewinde mit dem Außengewinde
der Spindel 16 in Eingriff steht. Die Büchse wird dabei durch einen Keil
gegen Drehung im Gehäuse 17 gesichert.
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Die vertikale Verstellung der Spindel 16 erfolgt durch .eine
gleichachsige Schraubenspindel 25, die mittels einer Schlitzkupplung
16 a, 25 a die Spindel 16
mitnimmt.
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Diese Schraubenspindel- 25 wird durch eine mit einem Klinkenrad
versehene und mittels eines Keiles 27 mit ihr verbundene Büchse
26 angetrieben, wobei das Außengewinde der Spindel 25 in eine Mutter
28
eingreift, die mittels einer Schraube 29 an dem .Gehäuse 17 befestigt ist.
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Eine an einem schwenkbaren Hebel 31 angebrachte Klinke 30 greift
in das Klinkenrad der Büchse 26 ein. Das Ende des Hebels 31 ist mit Hilfe
einer Befestigungsschraube 31' an einem Zapfen 32 befestigt, der über eine Stange
33 (Fig. 5f mit einem weiteren Zapfen 34 starr verbunden ist. Letzterer steht wiederum
mit einem auf der Achse 22 befestigten Schwenkhebel 35
in Verbindung,
der mit der Achse 22 schwenkbar ist und durch eine Klinke 36 am schwenkbaren
Sperrhebel 37 freigegeben werden kann (Fig. 5, 9). Die Klinke 36 ist starr
mit dem Sperrhebel 37 verbunden und legt sich gegen eine mit einer Aussparung versehene
.Scheibe 39 auf der Achse 22. Der Hebel 35
trägt eine Rolle
40, die an dem Zapfen 41 umlaufen kann. Eine einerseits bei
43 am Gestell und andererseits bei 44 am Hebel 37 befestigte
Zugfeder 42 hält normalerweise die Klinke 36 in der Eingriffslage, womit
eine Schwenkbewegung des Hebels 35, d. h. ein Auflaufen seiner Rolle 40 auf
die Vertiefung einer weiteren Kurvenscheibe 19 a auf der Hilfswelle 18 verhindert
ist. Bei erregtem Magnet 9 wird hingegen die Klinke 36 außer Eingriff mit der Kurvenscheibe
39 gebracht, und dann kann eine weitere, bei 46 an dem Gestell und bei
47 an dem Schalthebel 35 verankerte Feder 45 die Rolle
40 in Arbeitslage an die Kurvenscheibe 19 a bringen.
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Die Kontaktvorrichtung, welche den Magnet 9 mit einem der Pole einer
Gleichstromquelle verbindet, besteht aus einer Kurvenscheibe 48 (Fig. 3 und 6),
die auf der Hilfswelle 18 sitzt und einen Kontakthebel 49 steuert. Letzterer ist
schwenkbar auf einer Achse 50 angebracht, die gegenüber dem Gestell elektrisch
isoliert ist. Ein Kontakt 51 des Kontakthebels ist an eine isolierte Klenune
52 angeschlossen, die mit Hilfe eines Winkelstückes 53 unter Zwischenschaltung
von Isolierscheiben 54 und 55 und eines (in der Zeichnung nicht sichtbaren)
isolierenden Rohres mit dem Gehäuse verbanden ist. Die Klemme 52 ist durch
den Leiter 10 mit dem Magnet 9 verbunden. Eine zweite Kurvenscheibe 56 (Fig.3),
die in der gleichen Art angebracht ist, steuert einen an einer Klemme
58 angeschlossenen Kontakthebel 57, der über diese Klemme mit einem
an eine zweite,. in der Zusammenstellung gemäß Fig. 9 dargestellte Magnetspule 71
angeschlossenen Leiter 59 in Verbindung steht.
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Eine Feder 60 ist bestrebt, den Kontakt 51 gegen die Schiene
51 a zu halten, die mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle verbunden
ist. Im übrigen trägt die Klinkenradbüchse 26 (Fig. 3) an ihrem unteren Ende ein
Kettenrad 61 für eine Kette 62, die eine Drehzahlregelvorrichtung 63 bekannter Art
für die Drehung der Schleifscheibe 11 betätigt. Die Schleifscheibe
11 selbst wird durch eine Riemenscheibe 64 und den Riemen
65
(Fig.7) angetrieben.
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Die Schraubenspindel 25 ist an ihrem unteren Ende mit einer Handkurbel
66 versehen.
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Die aus Fig. 9- ersichtliche Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung
ist folgende: Die Hilfswelle 18 wird durch einen (nicht dargestellten) elektrischen
Motor 72 (Fig. 9) in Umdrehung versetzt, und eine Stange 2 wird so auf ihren Träger
gelegt, daß ein Stück 2 a von ihr durch das über den Riemen 65 und einen weiteren
Motor 74 (Fig. 9) in Umdrehung versetzte Werkzeug 11 abgeschnitten werden
kann. Es sei angenommen, daß die Schleifscheibe bereits eine Anzahl von Stangen
zerschnitten habe; wodurch sich der Durchmesser des Werkzeugs verringert hat. Da
die Schleifscheibe das Werkstück nicht mehr durchtrennt, sondern ihr Umfang sich
einige Zehntel Millimeter vor der sonst tiefsten Stelle ihrer Beistellung befindet,
ermöglicht das Stück2a, das in diesem Augenblick noch nicht ganz von der Stange
abgetrennt ist (Fig. 2), einen. Stromdurchgang bei 26 durch den noch nicht abgetrennten
Teil.
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In diesem Augenblick befindet sich die Kurven-Scheibe 48 in
einer Stellung, in der das Ende des Hebels 49 in die Aussparung
48 a der Scheibe 48 fällt und der Kontakt 51 geschlossen wird. Der
Magnet 9 wird damit unter Spannung gesetzt; der Stromkreis schließt sich über den
Leiter 8, den Hebel 7, das noch nicht abgeschnittene Stück 2 b und
das Gehäuse der Maschine. Die Spule des Magneten 9 ist so gewickelt, daß der, Stromdurchgang
durch sie auf den Hebel 37 abstoend wirkt, so daß dieser entgegen der Wirkung
der Feder 42 die Klinke 36 auslöst. Wenn nun der vertiefte Teil der
Kurvenscheibe 19 a der Rolle 40 des Hebels 35 gegenüberliegt, kommt
die Feder 45 zur Wirkung und schwenkt den Hebel 35, so daß er über die Stange
33 und den Hebel 31 die Klinke 30 mit dem Klinkenrad der Büchse
26 in Eingriff bringt und bei seiner
Arbeitsbewegung eine Drehung
der Büchse 26 veranlaßt, die ihrerseits mittels des Keiles 27 die Schraubenspindel
25 mitnimmt. Die Schraubenspindel 25 schraubt sich in die Mutter 28 hinein
und bewegt sich dadurch um einen bestimmten Betrag abwärts; sie nimmt bei ihrer
Drehung auch die Spindel 16 mit, die sich um denselben Betrag senkt. Diese
Arbeitsgänge vollziehen sich während des Wiederhochgehens der Schneid-Scheibe, so
daß sich diese Einstellung der Schleifscheibe erst bei dem folgenden Arbeitsgang
auswirkt.
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Die Drehung der Büchse 26 bewirkt gleichzeitig eine Drehung
des Zahnrades 61, das über die Kette 62 auf die Drehzahlregelvorrichtung
63 einwirkt und die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe abhängig von
ihrer Abnutzung auf einem etwa gleichbleibenden, günstigsten Wert hält.
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Eine zusätzliche Vorrichtung, die durch die Kurvenscheibe
56 und den Kontakt 57 betätigt wird, ist mit einem Leiter
59 verbunden, der an eine zweite, in Fig. 9 dargestellte Spule
71 angeschlossen ist. Die Kurvenscheibe 56 ist so gestaltet, daß sie
den Stromkreis während der Rückbewegung der Schleifscheibe in ihre obere Stellung
schließt. Wenn die Stange aus irgendeinem Grund nicht hat durchgeschnitten werden
können, z. B: wegen Bruchs der Schleifscheibe 11, schließt sich der Strom
über die Stange und das Gestell. Die Spule 71 wirkt auf eine Vorrichtung
73 zum Stillsetzen des Antriebsmotors 74 der Schleifscheibe (Fig.
9), die so betätigt wird, daß der Stillstand beim Aufwärtsgang der Schleifscheibe
erfolgt.
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Wenn die Stange durchgeschnitten werden kann, geht während des Vorbeigangs
der vertieften Stelle der Kurvenscheibe 19 a an der Rolle 40 kein
Strom durch den Magnet 9, und die Büchse 26 wird nicht gedreht. Die
Schleifscheibe schwenkt nicht weiter nach unten, und eine Drehzahländerung tritt
nicht ein. Ebenso wird auch der durch die Kurve 56 gesteuerte Stromkreis
nicht geschlossen, und der Antriebsmotor der Schleifscheibe arbeitet weiter.
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Wenn die Schleifscheibe abgenutzt ist und ihre Abwärtsbewegung damit
den Tiefstwert erreicht hat, wird der Schleifscheibenträger mit Hilfe des Handgriffs
66 auf seinen höchsten Punkt zurückgestellt. Die Schleifscheibe wird dann ausgewechselt
und die Einrichtung kann von neuem in der beschriebenen Weise arbeiten.
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In Fig. 8; die verschiedene Stellungen der Schleifscheibe gegenüber
der durchzuschneidenden Stange zeigt, stellt 67 die Wellenmitte der in Ausgangsstellung
befindlichen Schleifscheibe dar; die entsprechende Stellung der Schleifscheibe in
einer Einschaltstellung ist mit 68 bezeichnet, wobei dann die Wellenmitte
bei 69 liegt, also die Stellung in dem Augenblick des Schließens des Kontaktes
51 zeigt.
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In dieser Stellung ist die Stange vollständig durchgeschnitten. Die
Einstellvorrichtung wird nicht ausgelöst, da sich der elektrische Stromkreis nicht
schließen kann, wenn die Stange 2 unterbrochen ist.
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Hat aber die Scheibe bei Lage ihrer Wellenmitte im Punkt 69 bereits
eine gewisse Abnutzung erfahren und ist infolgedessen in die Einschaltstellung
70 gelangt, bevor die Stange vollständig durchgeschnitten ist, dann schließt
sich der Stromkreis über das Reststück bei 2b und das Zustellsystem setzt sich in
Bewegung. Während dieser Zeit setzt die Schleifscheibe beim nächsten Schnitt ihren
Weg bis in die unterste Stellung, d. h. in die Lage 71, fort, wobei die Wellenmitte
bei 72 liegt. Bei der vorhergehenden Aufwärtsbewegung der Scheibe hat die Klinke
30, die in der wirksamen Stellung ist, mit Hilfe des Klinkenrades
26 die Spindel 16 gedreht und deren Abwärtsbewegung um den erforderlichen
Betrag eingeleitet.