AT167513B - Elektrische Fühlersteuerung für Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Elektrische Fühlersteuerung für Werkzeugmaschinen 
Die Erfindung betrifft eine elektrische Fühlersteuerung für Werkzeugmaschinen, wie Hobelmaschinen, Drehbänke und Fräsmaschinen, insbesondere Hobelmaschinen mit kurzem Überlauf zur Bearbeitung von Kurbelwellenwangen, bei der durch einen eine Schablone abtastenden schwenkbaren Fühler Schaltkontakte betätigt werden, die über Magnetkupplungen den Antrieb für die schablonengetreuen Zustellbewegungen des Werkzeuges steuern. 



   Bei den bekannten Steuerungen dieser Art wird der Arbeitsstromkreis der Magnetkupplungen über Relais von dem Steuerstromkreis der Schaltkontakte gesteuert. Das Abtasten der Schablone erfolgt in zwei zueinander senkrechten Richtungen, 
 EMI1.1 
 die Werkzeugbewegungen sind, desto grösser ist naturgemäss die Oberflächengüte des zu bear- beitenden Werkstückes. Die Stufenhöhe der
Zustellbewegungen wird nun sehr wesentlich von den Schaltzeiten der Relais oder Schützen,
Kupplungen und Motoren beeinflusst. Je kleiner diese Schaltzeiten sind, desto grösser kann die
Schalthäufigkeit des Fühlers sein und desto genauer kann das Werkstück bearbeitet werden. Der
Schalthäufigkeit des Fühlers und damit auch der
Stufenhöhe der Zustellbewegungen ist also eine
Grenze gesetzt, die man mit den bisherigen Steuerungen nicht unterschreiten kann.

   Als weiterer Nachteil kommt insbesondere durch die nicht immer gleichmässig ansprechenden Relais eine Ungleichförmigkeit der Steuerbewegungen hinzu. 



   Um diese Nachteile zu vermindern, hat man vorgeschlagen, zusätzliche Regeleinrichtungen anzuordnen, z. B. eine zwei zusätzliche Relais enthaltende Zustellbegrenzungsvorrichtung zur Änderung der Grösse der Zustellbewegung und zur Begrenzung der Dauer dieser Bewegung oder einen Drehzahlregler für die Antriebsmotoren der Zustellbewegungen, der die Stufenform an die Steigung der zu kopierenden Kurve anpassen soll, indem das Verhältnis der Drehzahlen um so grösser wird, je grösser die Neigung der abzutastenden Schablone ist.

   Es ist selbstverständlich, dass durch die Verwendung zusätzlicher Vorrichtungen für die elektrische Steuerung dieser Art die Nachteile in Kauf genommen werden müssen, die durch diese verwickelteren Bauarten zwangsläufig auf- treten, wie verminderte Wirtschaftlichkeit, grössere
Störungsmöglichkeiten, ohne dass dadurch aber dem grundsätzlichen Übel der begrenzten Schalt- häufigkeit des Fühlers und damit der begrenzten
Oberflächengüte des Werkstückes abgeholfen werden könnte. Man hat auch vorgeschlagen, von der Steuerung durch Kupplungen abzugehen und dafür die ungleich verwickelteren Differential- getriebe, deren Drehzahlunterschiede die jeweilige
Vorschubbewegung ergibt, zur Anwendung zu bringen, die überdies noch umfangreiche Regel- mittel wie motorgesteuerte Feldregler erfordern. 



   Schliesslich hat man auch versucht, die Arbeits- genauigkeit durch Ausschaltung der vom Fühler betätigten mechanischen Kontakte zu verbessern und an deren Stelle die Verwendung des sogenannten Düsenbolometers vorgeschlagen, das über Stromrichter die weitere Steuerung bewirken soll. Ein anderer Vorschlag sieht an
Stelle der Kontakte sogenannte elektromagnetische Messköpfe vor, die über Gasentladungsgefässe die Steuerung der Vorschubmotoren bewirken. 



  Trotz der vielseitigen Versuche zur Lösung der gestellten Aufgabe ist es bisher nicht gelungen, eine einfache, wirtschaftliche und störungsfrei arbeitende Steuerung grosser Kopiergenauigkeit herzustellen. Dieses Ziel wird nun durch die Erfindung erreicht. 



   Bevor das Wesen der Erfindung beschrieben wird, muss noch auf die bisherigen Steuerungen dieser Art näher eingegangen werden, um die Unterschiede diesen gegenüber klarzustellen. Wie bereits erwähnt, müssen bei den bisherigen Steuerungen Relais Verwendung finden, die dazu dienen, die Arbeitsstromkreise der Kupplungen mit den Steuerstromkreisen der Schaltkontakte zu koppeln. Die beiden getrennten Stromkreise sind erforderlich, da die hohe Kupplungsspannung für den Betrieb der vom Fühler gesteuerten Schaltkontakte wegen Funkenbildung und Zerstörung der Kontakte durch Verschmoren ungeeignet ist. Man wendete beispielsweise eine Spannung von 14 Volt für die Kontakte und von 110 Volt für die Kupplung an, wobei die Kupplungsspannung in üblicher Weise unter Ausnutzung des Spannungsgefälles auf eine niedrigere Spannung in der Kupplungspule, z.

   B. 18 Volt 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 zur Verkürzung ihrer Ansprechzeit betrieben wurde. Diese bei Magnetkupplungen eingebürgerte Bauart erschien bei Verwendung dieser Kupplungen für Fühlersteuerungen umso erforderlicher, als für deren Schaltzeiten wie ausgeführt,   eine möglichste Verkürzung erwünscht und in jenen   Fällen zwingend ist, in denen wie bei der Bearbeitung von Kurbelwellenwangen nur ein kurzer Überlauf der zu bearbeitenden Fläche für die Schaltzeit zur Verfügung steht, z. B. die Verstellung des Werkzeuges auf einer Wegstrecke von 6 bis 7 mm in einigen Hundertstel einer Sekunde vorzunehmen ist. 



   Die   vorliegende Erfindung bestehtnunimWesen   darin, dass bei einer elektrischen Fühlersteuerung für Werkzeugmaschinen, bei der durch einen eine Schablone abtastenden schwenkbaren Fühler Schaltkontakte betätigt werden, die über Magnetkupplungen den Antrieb für die schablonengetreuen Zustellbewegungen des Werkzeuges steuern, die Magnetkupplungen zur Erzielung einer feinstufigen Abtastung und Verbesserung der Oberflächengüte des Werkstücks ohne Zwischenschaltung von Relais mit den Schaltkontakten in einem elektrischen Stromkreis liegen, der mit einer niedrigen Spannung bis höchstens ungefähr 40 Volt zur Vermeidung einer die Schaltkontakte verschmorenden Funkenbildung gespeist wird.

Claims (1)

1. Gemäss der Erfindung kommen also die Relais und damit die von diesen benötigten Ansprechzeiten in Wegfall. In Anwendung von der ständigen Kupplungsbauart wurde nämlich festgestellt, dass bei Verwendung einer niedrigeren Spannung als bisher, z. B. einer Spannung von 15 Volt, wohl eine längere Ansprechzeit von der Magnetkupplung benötigt wird, diese aber dennoch kleiner ist als die bisherige Gesamtschaltzeit von Kupplung und Relais. Die gemäss der Erfindung gesteuerte Magnetkupplung benötigt eine Schaltzeit von etwa o MC gegenüber der bisherigen Schaltzeit von 4/100 bis zozo sec, von welcher die Relais 3/100-5/100 sec Schaltzeit für sich in Anspruch nehmen.

   Die Ansprechzeit der Kupplung kann aber noch etwa auf die Hälfte herabgesetzt werden, EMI2.1 lungsspannung und der der Magnetspule der Kupplung aufgedrückten Spannung auf die mit niedriger Spannung gespeiste Magnetkupplung angewandt wird, indem beispielsweise die aufgedrückte Kupplungsspannung 20 Volt und die Spannung an der Magnetspule 8 Volt beträgt.

   Die erfindungsgemässe Fühlersteuerung ermöglicht also in der Hauptsache eine Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit und Verbesserung der Oberflächengüte des Werkstückes. Diese Wirkung kann noch dadurch erhöht werden, dass man die Fühlerkontakte enger stellen kann als bei Verwendung von Relais, da durch deren Wegfall Verzögerungen beim Schliessen oder Öffnen der Fühlerkontakte ausgeschaltet werden. Das Werkstück kann daher viel genauer bearbeitet werden, so dass weniger oder überhaupt keine Nacharbeit erforderlich ist. Bei Hobelmaschinen mit kurzem Überlauf ist die erfindungsgemässe Steuerung wie erwähnt zwingend, um in der zur Verfügung stehenden kurzen Schaltzeit die Zustellbewegung des Werkzeuges vornehmen zu können.

   Die Erfindung ist aber darüber hinaus noch vorteilhaft und dies kommt auch allen anderen Werkzeugmaschinen zugute, weil durch eine Verbesserung der Oberflächengüte, eine grössere Wirtschaftlichkeit und Störungsfreiheit erreicht wird. Die Beseitigung der Relais hat ausser den erwähnten Vorteilen nicht nur den Wegfall von Störungsquellen, sondern auch die Herabsetzung der Herstellungs-und Betriebskosten der vereinfachten und unter Anwendung von nur mehr einer Spannung arbeitenden Maschine zur Folge.

   Das Schaltschema einer erfindungsgemässen Werkzeugmaschine vom Fühler zu den Magnetkupplungen ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.

   Die Schablone 1 wird von einer Tastrolle 2 abgetastet, die mit einem Fühler 3 verbunden ist, welcher über einen zweiarmigen federbelasteten Hebel 4 den Fühlerkontakthebel 8 mit den Schaltkontakten 5, 6, 7 steuert. Mit 9, 10 und 11 sind die Magnetspulen der Magnetkupplungen bezeichnet, die die Abwärts-, Rund-bzw. Aufwärtsbewegung des Werkzeuges steuern. Die den Kontakten 5, 6, 7 und den Kupplungen 9, 10 und 11 aufgedrückte Spannung beträgt beispielsweise 15 Volt. Es kann aber auch eine höhere Spannung bis zur angegebenen GrenzeAnwendung finden, wobei allenfalls ein Kondensator zu den Kontakten in bekannter Weise parallelgeschaltet werden kann.

   Zur Verkürzung der Schaltzeit der Kupplungen kann ein Ohm'scher Widerstand 9', 10'oder 11' (strichliert eingezeichnet) den Kupplungsspulen vorgeschaltet werden, so dass an diesen beispielsweise eine Spannung von 8 Volt liegt.

   PATENTANSPRÜCHE : 1. Elektrische Fühlersteuerung für Werkzeugmaschinen, bei der durch einen eine Schablone abtastenden schwenkbaren Fühler Schaltkontakte betätigt werden, die über Magnetkupplungen den Antrieb für die Zustellbewegungendes schablonengetreuen Werkzeuges steuern, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkupplungen zur Erzielung einer feinstufige Abtastung und Verbesserung der Oberflächengüte des Werkstückes ohne Zwischenschaltung von Relais mit den Schaltkontakten in einem elektrischen Stromkreis liegen, der mit einer niedrigen Spannung bis höchstens ungefähr 40, Volt zur Vermeidung einer die Schaltkontakte verschmorenden Funkenbildung gespeist wird.

   EMI2.2 bekannte Spannungsgefälle zwischen aufgedrückter Kupplungsspannung und der der Magnetspule der Kupplung aufgedrückten Spannung zwecks Beschleunigung der Ansprechzeit der Kupplung auf die mit niedriger Spannung gespeiste Magnetkupplung angewandt wird, indem beispielsweise die aufgedrückte Kupplungsspannung 15 Volt und die Spannung an der Magnetspule 8 Volt beträgt.