DE4324132A1 - Method for measuring the gap width in centrifugal-force tumbling machines and associated apparatus - Google Patents
Method for measuring the gap width in centrifugal-force tumbling machines and associated apparatusInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung unzuläs siger Verringerungen der Breite des zwischen dem Mantel und dem Drehteller einer Fliehkraftgleitschleifmaschine vorgese henen Spaltes. Ferner ist die Erfindung auf eine Fliehkraft gleitschleifmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens ge richtet.The invention relates to a method for inadmissible detection siger decreases the width of the between the jacket and vorese the turntable of a centrifugal slide grinding machine that gap. Furthermore, the invention is based on a centrifugal force slide grinding machine for performing this method ge judges.
Zwischen dem Behältermantel und dem Drehteller einer Flieh kraftgleitschleifmaschine liegt ein Spalt vor, der beispiels weise etwa 0,4 mm bis 0,5 mm beträgt und ein Durchtreten der Bearbeitungsflüssigkeit bzw. von Wasser ermöglicht.Between the container jacket and the turntable of a flee power slide grinding machine there is a gap, for example is about 0.4 mm to 0.5 mm and a passage of the Machining liquid or water allows.
Behältermantel und Drehteller sind üblicherweise mit einem Kunststoffmaterial, insbesondere Poylurethan überzogen.Container jacket and turntable are usually with one Plastic material, especially coated with polyurethane.
Im praktischen Betrieb kann nicht völlig ausgeschlossen wer den, daß im Spaltbereich der Behältermantel und der Drehtel ler, insbesondere aufgrund sich ergebender Temperaturerhöhun gen bei unkorrektem Betrieb der Maschine, miteinander in Be rührung kommen, was zur Folge haben kann, daß das Kunststoff material schmilzt, der Drehteller blockiert und damit die Maschine defekt wird. Die im Zusammenhang mit der dann er forderlichen Reparatur entstehenden Kosten sind relativ hoch.Who can not be completely excluded in practical operation that that in the gap area of the container jacket and the rotary part ler, especially due to the resulting temperature increase conditions when the machine is operating incorrectly come into contact, which can result in the plastic material melts, the turntable blocks and with it the Machine becomes defective. The related to the then he costs incurred due to repairs are relative high.
Es ist bereits bekannt, die Spaltbreite derartiger Gleit schleifmaschinen mittels spezieller Fühler, insbesondere Fluidströmungsfühler und auch Temperaturfühler zu überwa chen, aber diese bekannten Anordnungen zur Spaltbreitenüber wachung sind außerordentlich aufwendig, häufig störungsanfäl lig, ungenau und träge.It is already known the gap width of such glide Grinding machines using special sensors, in particular Fluid flow sensors and temperature sensors too Chen, but these known arrangements for gap widths Guarding is extremely complex, often prone to failure lig, imprecise and sluggish.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaf fen, das es auf äußerst einfache und in besonders wirtschaft licher Weise zu realisierende Art gestattet, Drehteller blockierungen und damit teure Reparaturen wirksam zu verhin dern.The object of the invention is therefore to create a method fen that it is extremely simple and particularly economical type to be realized, turntable to effectively prevent blockages and thus expensive repairs other.
Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß bei Auftreten einer mechanischen Berührung zwi schen zumindest einem sich in den Spalt erstreckenden Sensor und dem rotierenden Drehteller ein Signal erzeugt wird, das zur Maschinenabschaltung oder zur Spaltbreitenverstellung oder Spaltbreitenregelung verwendet wird.This object is essentially achieved according to the invention characterized in that when mechanical contact occurs between at least one sensor extending into the gap and a signal is generated to the rotating turntable that for machine shutdown or gap width adjustment or gap width control is used.
Im Gegensatz zu bisher bekannten Sensoren zur Spaltbreiten überwachung wird im Rahmen der Erfindung der Effekt ausge nutzt, daß es mittels des geringfügig in den Spalt vorstehen den Sensors möglich ist, den sich bei Erreichen der minimal zulässigen Spaltweite ergebenden Reibungseffekt zwischen Fühler und Drehteller auszunützen und auf diese Weise ein ausgeprägtes, eine steile und damit gut auswertbare Anstiegs flanke besitzendes Signal zu erhalten, das vor allem dazu verwendet werden kann, die Maschine im Rahmen eines Nothalts sofort abzuschalten bzw. zu stoppen, wodurch jegliche Gefahr einer Beschädigung vermieden wird.In contrast to previously known sensors for gap widths Monitoring is the effect of the invention uses that it protrude slightly into the gap by means of the the sensor is possible, which is reached when the minimum permissible gap width resulting friction effect between Use sensors and turntables and in this way pronounced, a steep and thus easily evaluable increase to get a flanking own signal, which is what it does The machine can be used as part of an emergency stop shut off or stop immediately, eliminating any danger damage is avoided.
So kann beispielsweise vorgegeben werden, daß dann, wenn die Fühlertemperatur auf einen bestimmten Betrag, zum Beispiel 20°C über Raumtemperatur, ansteigt, der Nothalt wirksam wird, was gleichbedeutend damit ist, daß kein Blockieren der Maschine und kein Verschmelzen von Kunststoff bzw. Polyure than am Mantel und am Teller auftreten kann.For example, it can be specified that if the Sensor temperature to a certain amount, for example 20 ° C above room temperature, the emergency stop is effective which is tantamount to not blocking the Machine and no fusion of plastic or polyure than can occur on the coat and on the plate.
Der Sensor ist vorzugsweise im Behältermantel gehaltert und steht insbesondere etwa 0,5 mm bis 1,5 mm in den Spalt vor, wobei es möglich ist, den Sensor nachgiebig zu lagern oder nachgiebig auszubilden, um definierte Reibungsverhältnisse im Kontaktfall zu schaffen, aber dies stellt keine Notwendig keit dar.The sensor is preferably held in the container jacket and protrudes in particular about 0.5 mm to 1.5 mm into the gap, it is possible to resiliently store the sensor or compliant training to defined friction conditions in the event of contact, but this is not necessary represents.
Von Vorteil ist, daß als Sensor ein sehr einfacher und damit auch eine hohe Funktionssicherheit besitzender Temperaturfüh ler verwendet werden kann, wobei der zu erfassende Tempera turanstieg durch die zwischen dem Fühler und dem Drehteller entstehende Reibung verursacht wird und somit dann ein so fort auswertbares Signal entsteht, wenn ein kritischer Spalt breitenwert erreicht wird.The advantage is that the sensor is a very simple and therefore also a high level of functional safety ler can be used, the temperature to be recorded rise through the between the sensor and the turntable resulting friction is caused and thus a so A signal that can be evaluated arises when there is a critical gap broad value is reached.
Dieser Temperaturfühler erfaßt aber auch dann, wenn kein Rei bungskontakt mit dem Drehteller vorliegt, das heißt im Nor malbetrieb, die im Spaltbereich herrschende Temperatur, und auch das dabei gewonnene Signal kann regeltechnisch zur Spaltbreiteneinstellung bzw. Regelung verwendet werden. Dieses sich im Normalbetrieb ergebende Signal unterscheidet sich aber gerade hinsichtlich der jeweiligen Temperaturan stiegsflanke grundsätzlich von dem im Fall eines Reibungskon takts entstehenden Signal, und dieser eklatante Unterschied im zeitlichen Signalverlauf läßt auch eine sichere und ein wandfreie Signalauswertung zu.This temperature sensor also detects when no rei There is exercise contact with the turntable, i.e. in the Nor painting operation, the temperature prevailing in the gap area, and the signal obtained in this way can also be used for control purposes Gap width adjustment or control can be used. This signal resulting in normal operation differs but especially with regard to the respective temperature rising edge basically from that in the case of a friction con clock emerging signal, and this blatant difference in the temporal signal course also allows a safe and one wall-free signal evaluation too.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können im Spalt auch zumindest zwei Sensoren vorgesehen sein, die be züglich des Behältermantels einen unterschiedlichen über stand aufweisen, wobei der Sensor mit größerem überstand ein Regel- oder Voralarmsignal liefert und der Sensor mit gerin gerem überstand, der beispielsweise bei einem Ausfall des einen größeren Überstand aufweisenden Sensors wirksam wird, ein gegenüber allen anderen Signalen Vorrang aufweisendes Schnell-Abschaltsignal liefert.According to a further embodiment of the invention Gap at least two sensors can also be provided, the be a different about the container shell have stand, the sensor with a larger projection Control or pre-alarm signal and the sensor with low gerem protruding, which, for example, in the event of a failure of the a sensor with a larger projection becomes effective, a priority over all other signals Fast shutdown signal delivers.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are in Subclaims specified.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, deren einzige Figur eine schematische Schnittdarstellung einer Fliehkraftgleit schleifmaschine zeigt.An embodiment of the invention is described below Explained reference to the drawing, the only figure is a schematic sectional view of a centrifugal glide grinder shows.
Die Fliehkraftgleitschleifmaschine besteht im wesentlichen aus einem mit einem Polyurethanüberzug versehenen Behälter mantel 1 und einem den Behälterboden bildenden und ebenfalls mit einem Polyurethanüberzug versehenen Drehteller 2, der motorisch angetrieben ist.The centrifugal finishing machine consists essentially of a sleeve provided with a polyurethane coating container casing 1 and forming the container bottom, and also provided with a polyurethane coating turntable 2, which is motor-driven.
Zwischen dem Behältermantel 1 und dem Drehteller 2 befindet sich ein Ringspalt 3, dessen Breite im Regelfall etwa 0,4 mm bis 0,5 mm beträgt.Between the container jacket 1 and the turntable 2 there is an annular gap 3 , the width of which is usually about 0.4 mm to 0.5 mm.
Die zu bearbeitenden Werkstücke werden zusammen mit den Schleifkörpern in den Behälter eingebracht und aufgrund des rotierenden Drehtellers 2 in eine Umwälzbewegung versetzt, wobei während dieses Bearbeitungsvorganges Bearbeitungsfluid im Regelfall von oben zugegeben wird, das über den Spalt 3 in einen unterhalb des Drehtellers 2 gelegenen Aufnahmeraum gelangt.The workpieces to be machined are introduced into the container together with the abrasive bodies and, due to the rotating turntable 2, set in a circulating movement, during which machining operation machining fluid is generally added from above, which passes through the gap 3 into a receiving space located below the turntable 2 .
Behältermantel 1 und Drehteller 2 sind zum Zwecke der Spalt nachstellung relativ zueinander verstellbar, wobei vorzugs weise der Drehteller 2 nachstellbar ausgebildet ist, so daß auch eine Spaltweitenregelung auf einfache Weise realisiert werden kann.Container casing 1 and turntable 2 are adjustable relative to each other for the purpose of gap adjustment, preference being given to the turntable 2 being adjustable, so that gap width control can also be implemented in a simple manner.
Wenn im Betrieb beispielsweise aufgrund einer unsachgemäßen Zugabe von Bearbeitungsflüssigkeit die Temperatur ansteigt, kommt es zu entsprechenden Wärmeausdehnungen von Behälterman tel 1 und/oder Drehteller 2, was bei den geringen Spalt breiten zwischen diesen beiden Elementen dazu führen kann, daß die Spaltbreite wärmedehnungsbedingt geringer wird und es zu einer Berührung der Kunststoffüberzüge an Behälterman tel 1 und Drehteller 2 kommt. Dies hat zur Folge, daß auf grund dieses Reibkontakts die Kunststoffmaterialien von Be hältermantel 1 und Drehteller 2 miteinander verschmelzen, so daß es zum Stillstand des Drehtellers und damit zu einer un erwünschten Betriebsstörung kommt.If in operation, for example, due to improper addition of processing fluid, the temperature rises, there is corresponding thermal expansion of Behälterman tel 1 and / or turntable 2 , which can result in the small gap widths between these two elements that the gap width becomes smaller due to thermal expansion and it comes to a touch of the plastic coatings on Behälterman tel 1 and turntable 2 . The result of this is that, on the basis of this frictional contact, the plastic materials of the container casing 1 and the turntable 2 fuse together, so that the turntable comes to a standstill and thus leads to an undesired malfunction.
Eine Reparatur einer derartigen Fliehkraftgleitschleifmaschi ne, bei der Behältermantel und Drehteller über ihre Kunst stoffüberzüge miteinander verschmolzen sind, ist aufwendig und verursacht erhebliche Kosten.A repair of such a centrifugal slide grinding machine ne, with the container jacket and turntable about their art fabric covers are fused together, is complex and incurs considerable costs.
Gemäß der Erfindung ist zumindest ein im Behältermantel 1 ge halterter und geringfügig in den Spalt 3 vorstehender Sen sor 4 vorgesehen, bei dem es sich um einen Temperaturfühler handelt.According to the invention at least one in the container shell 1 ge and slightly in the gap 3 protruding Sen sensor 4 is provided, which is a temperature sensor.
Der Überstand dieses Sensors 4 in den Spalt beträgt bei spielsweise etwa 0,5 mm bis 1,5 mm, das heißt dieser Sensor behindert weder das Abströmen von Behandlungsflüssigkeit durch den Spalt noch in sonstiger Weise die Funktion der Maschine.The protrusion of this sensor 4 in the gap is, for example, about 0.5 mm to 1.5 mm, that is to say this sensor does not hinder the outflow of treatment liquid through the gap or in any other way the function of the machine.
Wenn es in der Praxis aufgrund einer Störung zu einem tempe raturbedingten Ausdehnen von Behältermantel 1 und/oder Drehteller 2 kommt und dieser Ausdehneffekt so ausgeprägt ist, daß er im Hinblick auf eine drohende Drehtellerblockie rung gefährlich wird, dann gelangt der rotierende Drehtel ler 2 zunächst in Reibkontakt mit dem Temperaturfühler 4 und verursacht einen plötzlichen und sehr ausgeprägten Tempera turanstieg an diesem Temperaturfühler, und zwar zu einem Zeitpunkt, zu dem dieser Teller 2 noch einen ausreichenden Abstand zum Behältermantel 1 besitzt, um jegliche Verschmel zungsgefahr zu vermeiden.If, in practice, a temperature-related expansion of the container jacket 1 and / or turntable 2 occurs due to a malfunction and this expansion effect is so pronounced that it becomes dangerous with regard to an impending turntable blockage, then the rotating turntable ler 2 first gets into Frictional contact with the temperature sensor 4 and causes a sudden and very pronounced increase in temperature at this temperature sensor, at a time when this plate 2 is still at a sufficient distance from the container jacket 1 in order to avoid any risk of fusion.
Der ausgeprägte Temperaturanstieg, der am Fühler 4 auftritt, kann einfach und sicher erfaßt und dazu genutzt werden, ei nen Nothalt der Maschine zu bewirken, das heißt den Antriebs motor sofort abzuschalten und für einen Stillstand des Dreh tellers 2 zu sorgen. Gleichzeitig kann natürlich eine Alarm gabe akustischer und/oder optischer Art erfolgen, so daß die Bedienungsperson die Möglichkeit hat, die Ursache für die aufgetretene Störung zu beseitigen und die Maschine umge hend wieder in Betrieb zu nehmen.The pronounced temperature rise that occurs at the sensor 4 can be easily and safely detected and used to cause an emergency stop of the machine, that is, to switch off the drive motor immediately and to ensure that the turntable 2 stops. At the same time, of course, an alarm can be given acoustically and / or optically, so that the operator has the option of eliminating the cause of the malfunction that has occurred and immediately putting the machine back into operation.
Der Temperaturfühler 4 kann auch eine Mehrfachfunktion erfül len und beispielsweise dazu benutzt werden, in Abhängigkeit von den sich langsam einstellenden Temperaturänderungen eine Spaltweiteneinstellung zu steuern oder zu regeln.The temperature sensor 4 can also perform a multiple function and can be used, for example, to control or regulate a gap width setting as a function of the slowly occurring temperature changes.
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß sie außerordentlich preiswert zu realisieren ist, eine hohe Betriebssicherung gewährleistet und eine Beschädi gung der Maschine aufgrund eines temperaturbedingten Zuwach sens des Spaltes sicher verhindert.The solution according to the invention is characterized above all by this from the fact that it is extremely inexpensive to implement, a high level of operational security and damage machine due to a temperature-related increase of the gap safely prevented.
Wenn besonders hohe Anforderungen an die Sicherheit gestellt werden, ist es auch möglich, anstelle eines einzigen Tempera turfühlers zwei oder mehr derartige Fühler vorzusehen, so daß auch im Falle eines Ausfalls eines Fühlers keine Einbuße an Sicherheit entsteht, und es ist deshalb ohne weiteres mög lich, auch diesen Mehraufwand zu treffen, weil er nur mit sehr geringen Mehrkosten verbunden ist.When there are particularly high security requirements be, it is also possible instead of a single tempera to provide two or more such sensors, so that even in the event of a sensor failure, no loss security arises, and it is therefore easily possible lich, to meet this additional effort, too, because it can only be done with very low additional costs.
Es kann sogar festgestellt werden, daß aufgrund dieser funk tionssicheren und einfachen Lösung gemäß der Erfindung auf bekannte aufwendige Spaltbreitenregelungsverfahren verzich tet werden kann, da es auch bei diesen Regelverfahren primär vor allem nur darauf ankommt, den kritischen Fall einer Dreh tellerblockierung zu vermeiden, was mit dem Gegenstand der Erfindung auf äußerst einfache Weise ebenfalls sicherge stellt ist.It can even be said that due to this radio tion safe and simple solution according to the invention known elaborate gap width control method waived can be tet, since it is also primary in these control procedures most importantly, it depends on the critical case of a shoot plate blocking to avoid what with the subject of Invention in a very simple manner also secure represents is.
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