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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung entsprechend dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Schaltvorrichtungen,
insbesondere Notausschaltvorrichtungen sind in vielfältiger Form
bekannt. Sie sind von ihrem Aufbau und ihren Schaltfunktionen her
an die durch eine Notfallsituation gegebene Gefahrensituation angepasst
und dienen dem Zweck, die jeweilige Anlage in einem Notfall geordnet außer Betrieb
zu setzen bzw. in einen Zustand zu überführen, in dem keine Gefahrensituation
mehr gegeben ist.
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Dies
bedeutet für
pneumatische bzw. hydraulische Systeme, dass deren sämtliche
Komponenten drucklos zu schalten sind. Dies bedeutet regelmäßig für elektrische
Systeme, dass diese spannungslos geschaltet werden. Dies bedeutet
für Antriebssysteme
mit rotatorisch oder translatorisch bewegten Maschinenteilen und
Baugruppen, dass diese einschließlich sich bewegender Werkstücke schnellstmöglich abzubremsen
sind. Besonders zu beachten ist, dass infolge eines Abschaltens
der Anlage keine unkontrollierbaren instabilen sowie u. U. unfallträchtigen
Betriebszustände
eintreten dürfen.
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Auch
muss bei einer Notfallsituation beachtet werden, dass Störungen in
der Energieversorgung zumindest vorübergehender Art nicht sicher auszuschließen sind,
so dass auch in diesen Fällen ein
geordnetes, gefahrenfreies Abschalten der Anlage möglich sein
muss.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine Schaltvorrichtung der eingangs
dargelegten Art mit Hinblick auf einen einfachen und funktionssicheren Aufbau
hin zu konzipieren. Gelöst
ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch die Merkmale des
Anspruchs 1.
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Erfindungswesentlich
ist hiernach, dass ein zur unmittelbaren Ausübung einer Schaltfunktion eingerichtetes
Schaltorgan mit einem Energiespeicher in Wirkverbindung steht, der
zur Bereitstellung der für den
Schaltvorgang benötigten
Energie eingerichtet ist. Die durch das eine Schaltorgan – es kann
sich auch um mehrere handeln – primär bzw. unmittelbar ausgelöste Schaltfunktion
ist regelmäßig einer
wesentlichen, insbesondere unfallträchtigen Komponente der zugrundeliegenden
maschinellen Anlage zugeordnet. Bei der auf diese Weise ausgelösten Schaltfunktion
kann es sich um eine einzelne, jedoch auch um mehrere Funktionen
handeln, die gleichzeitig auszulösen
sind. Der Energiespeicher steht ferner mit einer manuell zu betreibenden
Betätigungseinrichtung
in Wirkverbindung, über
welche ein Notabschaltvorgang auslösbar ist. Das Schaltorgan steht seinerseits
mit weiteren Schaltgliedern in vorzugsweise mechanischer Verbindung,
welche zur Bewirkung weiterer zeitlich verzögert ablaufender Schaltfunktionen
eingerichtet sind. Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung unterscheidet
somit zwischen einer oder auch mehreren primären, unmittelbar und gleichzeitig
ausgelösten
Schaltfunktion bzw. Schaltfunktionen und demgegenüber sekundären, zeitlich verzögerten weiteren
Schaltfunktionen, die aus Gründen,
die mit einem geordneten und gefahrlosen Abschalten der Anlage zusammenhängen, nicht gleichzeitig
mit der primären
Schaltfunktion/ den primären
Schaltfunktionen ausgelöst
werden dürfen. Das
genannte Schaltorgan kann ein mechanisches Schaltglied sein, welches
zur Bewirkung einer Schaltfunktion bewegt wird – es kann jedoch auch durch
ein Druckmedium gebildet sein, welches bei Auslösung der Notabschaltfunktion
entspannt wird.
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Die
Merkmale der Ansprüche
2 bis 5 sind auf Varianten betreffend die konkrete Beschaffenheit
des Energiespeichers gerichtet. Aus Gründen der Funktionssicherheit
wird einem Federkraftspeicher der Vorzug gegeben. Ein Druckluftspeicher
kann auch in der Form eines hydraulischen Speichers vorliegen, bei welchem
ein hydraulisches Medium zur Energieübertragung dient. Als besonders
funktionssicher ist ein Massenkraftspeicher anzusehen, in welchem
Energie als potentielle Energie eines Gewichtskörpers nach Maßgabe dessen
Höhe oberhalb
eines Bezugsniveaus gespeichert ist. Die konstruktive Umsetzung der
Gewinnung dieser Energie zur Generierung einer Bewegung eines Schaltorgans
ist dem Fachmann geläufig
und bedarf keiner weiteren Erläuterungen.
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Die
Merkmale der Ansprüche
6 und 7 sind auf die Platzierung der Betätigungseinrichtung gerichtet.
Diese kann im einfachsten Fall eine einzelne Betätigungseinrichtung sein, die
beispielsweise mit dem Energiespeicher eine Baueinheit bildet. Insbesondere
bei räumlich
ausgedehnten Maschinenanlagen ist es jedoch zweckmäßig, mehrere,
dezentrale räumlich
verteilte Betätigungseinrichtungen
vorzusehen, die sämtlich
mit den übrigen
Komponenten der Schaltvorrichtung, insbesondere dem Energiespeicher
in Wirkverbindung stehen, so dass im Notfall ein besonders rasches
Abschalten der gesamten Maschinenanlage bewirkt werden kann.
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Es
ist ferner die Aufgabe der Erfindung eine mit Hinblick auf eine
Notabschaltung ausgebildete Vorrichtung zum gewindeartigen Verformen
langgestreckter Werkstücke
entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 8 mit Hinblick auf ihre
Betriebssicherheit hin auszugestalten. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer
solchen Vorrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des
Anspruchs 8.
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Die
Merkmale des Anspruchs 8 sind somit auf eine Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung
gerichtet. Dieser Anwendungsfall betrifft eine Walzvorrichtung,
die zum Aufbringen einer gewindeartigen Verformung auf die Außenseite
eines langgestreckten Werkstücks
im Wege der Kaltverformung bestimmt ist. Das Schaltorgan der Schaltvorrichtung
kann hierbei mit dem Walzkopf dieser Vorrichtung in Wirkverbindung
stehen, so dass bei einer Notabschaltung zunächst im Rahmen der Ausführung einer
primären
Schaltfunktion unmittelbar der Walzkopf in seine Öffnungsstellung überführt werden kann
und dementsprechend ein weiterer axialer Vorschub des Werkstücks eingestellt
wird. Zur Vermeidung unkontrollierter Bewegungen des Werkstücks in dieser
Abschaltphase erfolgt in Ausführung
einer sekundären
Schaltfunktion die Öffnung
der Einspanneinrichtung demgegenüber
zeitlich verzögert.
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Als
primäre
Schaltfunktion ist entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 9 die
Abschaltung des den Walzkopf um seine Achse antreibenden Elektromotors
anzusehen. Besonders vorteilhaft kann die Abschaltung des Elektromotors
unter Abbremsung erfolgen.
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Die
Merkmale des Anspruchs 10 sind auf einen Sicherheitsaspekt gerichtet,
der den Betrieb der Vorrichtung betrifft, die somit nur mit einer
einsatzbereiten Schaltvorrichtung betrieben werden kann.
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In
die Folge der sekundären,
zeitlich verzögert
eingeleiteten Schaltfunktionen können
weitere periphere Komponenten der Vorrichtung mit einbezogen werden,
und zwar nach Maßgabe
justierbarer Schaltzeitpunkte.
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Die
Merkmale des Anspruchs 11 bringen eine weitere Verbesserung der
Funktionssicherheit mit sich, insbesondere in energetischer Hinsicht
bei einem Ausfall der Energieversorgung. Hinsichtlich der Art der
hier eingesetzten Energiespeicher gelten die vorstehenden Darlegungen
sinngemäß.
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Die
Merkmale der Ansprüche
12 und 13 sind auf eine Ausgestaltung der Vorrichtung dahingehend gerichtet,
dass als eine primäre
Schaltfunktion, die unmittelbar mit der Auslösung einer Notabschaltung verbunden
ist, eine sofortige Aktivierung der Klemmeinrichtungen eingeleitet
wird, so dass eine weitere Bewegung der jeweiligen Einspanneineinrichtung entlang
der Führungsstange
unterbunden ist. Die Führungsstange
wirkt gleichzeitig als Schaltglied, welches den Walzkopf von seiner
Schließstellung
in seine Öffnungsstellung überführt, und
zwar aufgrund eines bei einer Notabschaltung noch vorhandenen Restvorschubs
des Werkstücks
in axialer Richtung. Als primäre
Schaltfunktion ist bei dieser Variante der Vorrichtung somit ebenfalls
das Öffnen
des Walzkopfes eingerichtet, wobei die Führungsstange einen funktionellen
Bestandteil des mit dem Energiespeicher zusammenwirkenden Schaltorgans
bildet. Zu diesem Zweck sind die Klemmeinrichtungen mit Kolben-Zylinder-Einheiten
ausgerüstet,
durch deren Betätigung
im Rahmen der primären
Schaltfunktionen die Klemmeinrichtungen zwischen einem Öffnungs- und einem Schließzustand
schaltbar sind.
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Die
Merkmale des Anspruchs 14 sind von Vorteil für einen automatisierten Betrieb
der taktweise abgewickelten Arbeitsabläufe.
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Die
Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen
schematisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiele
näher erläutert werden.
Es zeigen:
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1 eine
Seitenansicht des Funktionsschemas einer Vorrichtung zur gewindeartigen
Verformung langgestreckter Werkstücke;
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2 eine
vergrößerte Teildarstellung
einer Ansicht entsprechend einer Schnittebene II – II der Vorrichtung
gemäß 1;
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3 ein
Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung;
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4 ein
Funktionsschaltbild einer alternativen Vorrichtung zur gewindeartigen
Verformung langgestreckter Werkstücke.
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Mit 1 ist
in 1 ein Maschinenrahmen bezeichnet, der zum bodenseitigen
Aufstellen bestimmt ist und der auf seiner Oberseite 2 mit
einer Längsführung 3 versehen
ist.
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In
einem etwa mittigen Bereich des Maschinenrahmens 1 befindet
sich ortsfest ein zur Aufnahme eines Walzkopfes 4 bestimmtes
Gehäuse 5,
welches oberseitig einen Elektromotor 5' trägt, der mit dem Walzkopf 4 in
Antriebsverbindung steht. Diese Antriebsverbindung kann grundsätzlich beliebig
ausgebildet sein und dient dazu, den Walzkopf 4 in Umdrehungen
um seine Achse 6 zu versetzen, die sich in Längsrichtung
des Maschinenrahmens 1 erstreckt.
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Der
Walzkopf 4 besteht in an sich bekannter Weise unter anderem
aus einer Aufnahme 4' für im vorliegenden
Fall drei Formwalzen 7, 7', 7'',
die – in Umfangsrichtung
bezüglich
der Achse 6 gesehen – nach
Maßgabe
gleicher Winkelabstände
in dieser Aufnahme 4' gelagert
sind. Die Formwalzen 7, 7', 7'' sind
jeweils um Achsen frei drehbar gelagert, die unter einem Winkel
zu der Achse 6 angestellt sind, wobei mittels dieses Winkels
die Steigung des in die Außenseite
des Werkstücks
einzuwalzenden Gewindeprofils bestimmt ist. Die Formwalzen 7, 7', 7'' tragen ein Umfangsprofil in der
Form von steigungslosen, an das herzustellende Gewindeprofil angepassten
Rillen.
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Das
zu bearbeitende Werkstück 8,
das sich während
der Bearbeitung koaxial zu der Achse 6 erstreckt, ist als
rohrartiges Werkstück
dargestellt – es kann
sich auch um ein als Vollstab ausgebildetes Werkstück handeln.
Dieses Werkstück 8 ist
während der
Umformbearbeitung beiderseits des Gehäuses 5 durch jeweils
eine hydraulische, entlang der Längsführung 3 frei
verschiebbare Einspanneinrichtung 9, 10 bezüglich der
Achse 6 unverdrehbar gehalten. Diese Einspanneinrichtungen 9, 10 sind
zwischen einem Öffnungszustand,
in welchem auf das Werkstück 8 keine
Haltefunktion gegenüber
einer Drehung um die Achse 6 ausgeübt wird und einem Schließzustand,
in welchem eine Haltefunktion gegeben ist, steuerbar.
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Beide
Einspanneinrichtungen 9, 10 sind in an sich bekannter
Weise entlang der Längsführung 3 motorisch
verschiebbar, wobei jedoch aus Gründen der zeichnerischen Einfachheit
auf eine Darstellung der jeweiligen diesbezüglichen Antriebe verzichtet worden
ist.
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Mit 11 ist
eine zentrale Steuerungseinrichtung bezeichnet, die über eine
Leitung 12 mit dem Elektromotor 5' in Wirkverbindung steht. Mit 13, 14 sind
elektrisch zu steuernde, den Einspanneinrichtungen 9. 10 zugeordnete
hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten bezeichnet, die über Steuerleitungen 15, 16 ebenfalls
mit der Steuerungseinrichtung 11 in Wirkverbindung stehen.
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Die
Formwalzen 7, 7', 7'' des Walzkopfes 4 sind
in an sich bekannter Weise in radialer Richtung zwischen einer Öffnungsstellung,
in welcher kein Umformeingrift mit dem Werkstück 8 gegeben ist und einer
Schließstellung,
in welcher sich das Umfangsprofil der Formwalzen im Umformeingriff
mit der Außenseite
des Werkstücks 8 befindet,
relativ zu der Aufnahme 4' bewegbar.
Das Ausmaß dieser
Bewegbarkeit ist in einem konstruktiv vorgegebenen Rahmen an radiale
Abmessungen des Werkstück 8 anpassbar.
Hierauf soll jedoch im Folgenden nicht näher eingegangen werden.
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Wesentlich
ist, dass der Walzkopf 4 mit einem Energiespeicher 17,
z. B. einen Federkraftspeicher ausgerüstet ist, der in der Schließstellung
des Walzkopfes 4 aufgeladen bzw. gespannt ist und der sich
bei der Überführung in
die Öffnungsstellung
entlädt
und diese Schaltbewegung somit unterstützt.
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Der
Energiespeicher 17 kann eine Baueinheit mit dem Walzkopf 4 bilden – er kann
jedoch baulich und konstruktiv von diesem auch getrennt angeordnet
sein.
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Mit 17' ist ein durch
den Energiespeicher 17 unmittelbar betätigtes Schaltorgan bezeichnet,
welches mit dem Walzkopf 4 in Wirkverbindung steht und dazu
dient, diesen zwischen der Öffnungsstellung und
der Schließstellung
zu schalten. Das Schaltorgan 17' steht über ein Schaltglied 28 oder
eine Leitung mit dem Elektromotor 5' in Verbindung. Diese beiden letztgenannten
Schaltfunktionen sind primäre Schaltfunktionen.
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Das
Schaltorgan 17' steht
ferner über
Steuerleitungen 17'', 13', 14' mit den Kolben-Zylinder-Einheiten 13, 14 in
Wirkverbindung, und zwar mit der Maßgabe, das der diese Steuerleitungen 17'', 13', 14' betreffende Schaltvorgang gegenüber dem Öffnen des Walzkopfes 4 mit
einer vorzugsweise justierbaren zeitlichen Verzögerung abläuft. Es handelt sich insoweit
um sekundäre
Schaltfunktionen.
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Zur
Bearbeitung eines Werkstücks 8 wird dieses
zunächst
von einer Seite der Vorrichtung her bei geöffneten Einspanneinrichtungen 9, 10 sowie geöffnetem
Walzkopf 4 in diese Komponenten in Richtung der Achse 6 eingeführt. Im
Ausgangszustand befindet sich bezogen auf die zeichnerische Darstellung
der 1 die linksseitige Einspanneinrichtung 9 in
ihrer rechtsseitigen, dem Gehäuse 5 unmittelbar
benachbarten Position, wohingegen sich die rechtsseitige Einspanneinrichtung 10 in
ihrer rechtseitigen, eine maximale Entfernung von dem Gehäuse aufweisenden
Position befindet.
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Informationen
betreffend die aktuelle Position der Einspanneinrichtungen 9,10 können über an den
jeweiligen Enden deren maximaler Verschiebewege befindliche Positionssensoren
der Steuerungseinrichtung 11 übertragen werden.
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Anschließend wird
die rechtsseitige Einspanneinrichtung 10 durch Ansteuern
der Kolben-Zylinder-Einheit 14 geschlossen.
Hierbei wird davon ausgegangen, dass sich infolge der Orientierung
der Achsen der Formwalzen 7, 7', 7'' des
Walzkopfes 4 eine Vorschubwirkung zur linken Seite der
Vorrichtung hin in Richtung des Pfeiles 18 ergibt.
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In
der Folge wird unter Schließung
des Walzkopfes 4 dieser mittels des Elektromotors 5' in Umdrehungen
um die Achse 6 versetzt, so dass der Umformvorgang beginnt.
Die Aufnahme 4' und
die Formwalzen 7, 7', 7'' rotieren während dieses Vorgangs in Richtung
des Pfeiles 5'' um die Achse 6.
Infolge der Winkelanstellung der Formwalzen 7, 7', 7'' ergibt sich eine auf das Werkstück 8 ausgeübte Vorschubkraft
in Richtung des Pfeiles 18, so dass sich die Einspanneinrichtungen 10 dementsprechend
entlang der Längsführung 3 bewegen.
Die Einspanneinrichtung 9 ist in dieser Phase geöffnet, so
dass sich das aus dem Walzkopf 4 austretende bearbeitete
Werkstück durch
diese relativ zu der Längsführung 3 stillstehende
Einspanneinrichtung 9 hindurchbewegt. Diese Bewegung des
Werkstücks 8 kommt
zu einem Stillstand, sobald die rechtsseitige Einspanneinrichtung 10 an
einer linksseitigen, dem Gehäuse 5 benachbarten
Position angekommen ist.
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In
dieser Lage wird die Drehung des Walzkopfes 4 um die Achse 6 unterbrochen,
die rechtsseitige Einspanneinrichtung 10 geöffnet sowie
die linksseitige Einspanneinrichtung 9 geschlossen. Anschließend wird
die Drehung des Walzkopfes 4 fortgesetzt, wobei die nunmehr
geöffnete
rechtsseitige Einspanneinrichtung 10 nunmehr in ihre eingangs beschriebene
Ausgangslage zurückgeführt wird
und in dort in der Öffnungsstellung
verbleibt, bis die linksseitige Einspanneinrichtung 9 an
ihrer linksseitigen, eine maximale Entfernung von dem Gehäuse 5 aufweisenden
Position angekommen ist.
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Das
Bearbeitungsverfahren wird nunmehr unter Schließung der rechtsseitigen Einspanneinrichtung 10 sowie Öffnung und
Rücküberführung in
die Ausgangslage der linksseitigen Einspanneinrichtung 9 fortgesetzt.
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Die
vorstehend dargestellte Vorrichtung ist somit durch einen taktweisen
Betrieb in Abhängigkeit von
der Länge
der Verschiebewege der Einspanneinrichtungen 9, 10 sowie
der Länge
des zu bearbeitenden Werkstücks
gekennzeichnet. Die taktweise erfolgenden Verschiebebewegungen der
Einspanneinrichtungen 9, 10 in ihre jeweiligen
Ausgangslagen werden durch die Steuerungseinrichtung 11 in
Verbindung mit den vorstehend bereits genannten, zeichnerisch nicht
dargestellten, entlang der Längsführung 3 befindlichen
Positionssensoren eingeleitet bzw. koordiniert.
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Es
versteht sich vor diesem Hintergrund, dass die Vorrichtung einen
symmetrischen Aufbau aufweist und in Abhängigkeit von der Winkelanstellung
der Formwalzen 7, 7', 7'' relativ zu der Achse 6 auch
in Gegenrichtung zu dem Pfeil 18 betrieben werden kann.
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Mit 19 ist
eine manuell zu betreibende Betätigungseinrichtung
einer erfindungsgemäßen, die Funktion
eines Notausschalters erfüllenden
Schaltvorrichtung bezeichnet, die beispielhaft an dem Elektromotor 5' angeordnet
ist. Diese Betätigungseinrichtung 19 steht
mit dem vorstehend bereits genannten Energiespeicher 17 in
Wirkverbindung, an welchem ein vorzugsweise mechanisches Schaltorgan 17' angeordnet
ist, mittels welchem der Walzkopf 4 unmittelbar in seine Öffnungsstellung überführbar ist,
so dass ein weiterer Vorschub des Werkstücks 8 in Richtung
der Achse 6 eingestellt wird. Diese Schaltbewegung erfolgt
ohne äußere Energiezufuhr,
da sich während
dieses Vorganges der Energiespeicher 17 entlädt.
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Ein
Wesensmerkmal der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung
besteht somit in einer Wirkungskette von Gliedern, die ausgehend
von der Betätigungseinrichtung 19 über den
Energiespeicher 17 und das genannte Schaltorgan 17' zu dem Walzkopf 4 führt.
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Das
genannte Schaltorgan 17' ist
mit der Maßgabe
angelegt, dass durch dessen Bewegung entlang eines Schaltweges mit
geringer zeitlicher Verzögerung
nach dem Öffnen
des Walzkopfes 4 auch die Einspanneinrichtungen 9, 10 in
ihre Öffnungsstellung überführt werden.
In diese zeitlich verzögerten
Schaltvorgänge
kann auch eine Abschaltung weiterer peripherer Komponenten der Vorrichtung
eingebunden sein, so dass eine Öffnung
der beiden Einspanneinrichtungen 9, 10 nur beispielhaft
zu sehen ist.
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Wesentlich
ist, dass bei einer Notabschaltung der Vorrichtung im Falle einer
wie auch immer gelagerten Betriebsstörung nach erfolgter Auslösung mittels
der Betätigungseinrichtung 19 unter
Mitwirkung des Energiespeichers 17 und des Schaltorgans 17' zunächst der
Walzkopf 4 geöffnet
und der Elektromotor 5' abgeschaltet
werden. Der Öffnungsvorgang des
Walzkopfes 4 wird ausgeführt während das Werkstück 8 noch
mittels einer Einspanneinrichtung 9, 10 unverdrehbar
gehalten ist, so dass ein unkontrolliertes Drehen des Werkstücks um seine
Achse 6 infolge einer, durch den auslaufenden Walzkopf 4 vorübergehend
noch ausgeübten
Mitnahmewirkung zuverlässig
unterbunden wird, da von einer solchen Drehbewegung des Werkstücks 8 eine
beträchtliche Unfallgefahr
ausgehen kann. Ein Öffnen
der Einspanneinrichtung 9, 10 findet somit erste
statt, nachdem der Öffnungsvorgang
des Walzkopfes zu einem Abschluss gekommen ist.
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Erst
anschließend,
somit bei stillstehendem Walzkopf 4 werden auch übrige Komponenten
der Vorrichtung in einen inaktiven Zustand versetzt bzw. geöffnet. Die
Zeitverzögerung,
gemäß welcher
die Einspanneinrichtung geöffnet
sowie diese übrigen Komponenten
inaktiv geschaltet werden, trägt
dieser Zielsetzung Rechnung.
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3 zeigt
ein Funktionsschema des erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung, die
nicht nur innerhalb einer Vorrichtung entsprechend den Zeichnungsfiguren 1 und 2,
sondern gleichermaßen
auch in zahlreichen anderen Funktionszusammenhängen einsetzbar ist, wo immer
es um zeitlich nacheinander nach Maßgabe definierter, justierbarer
Zeitintervalle ablaufende Schaltvorgänge geht und wobei aus Sicherheitsgründen für eine Schaltbewegung
eine Hilfsenergie bereitgestellt wird, hier die Hilfsenergie eines
Energiespeichers, so dass ein besonders hohes Maß an Funktionssicherheit gegeben
ist.
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Von
Bedeutung ist, dass zwischen primären, sofort auszulösenden Schaltfunktionen
und sekundären,
gegenüber
den primären
zeitlich verzögert
ablaufenden Schaltfunktionen unterschieden wird.
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In 3 ist
strichpunktiert die Schaltvorrichtung 20 als Baueinheit
wiedergegeben, die aus einer manuellen Betätigungseinrichtung 21,
einem Energiespeicher 22 und einem Schaltorgan 23 besteht, wobei
das Schaltorgan 23, wie durch die gestrichelte Linie 24 angedeutet
ist, wenigstens eine primäre
bzw. Hauptschaltfunktion erfüllt
und wobei das Schaltorgan 23 nach Maßgabe einer vorzugsweise einstellbaren
zeitlichen Verzögerung
sekundäre
Schaltfunktionen 25 bis 28 ausübt. Dabei können die Schaltfunktionen 25 bis 28 gleichzeitig
oder nach Prioritäten zeitlich
gestaffelt nacheinander angesteuert werden.
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Die
Zusammenfassung der bezeichneten Baugruppen in einer Baueinheit
ist jedoch lediglich schematisch zu verstehen, so dass die räumliche
Anordnung dieser Baugruppen grundsätzlich beliebig ist.
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4 zeigt
eine zur der Vorrichtung gemäß 1 alternative
Ausführungsform
einer Vorrichtung zur gewindeartigen Verformung langgestreckter Werkstücke anhand
einer vereinfachten Prinzipdarstellung, wobei Funktionselemente,
die mit denjenigen der 1 übereinstimmen, entsprechend
beziffert sind, so dass auf eine diesbezügliche wiederholte Beschreibung
verzichtet werden kann.
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Mit 30 ist
die Betätigungseinrichtung
der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung
bezeichnet, die mit einem Energiespeicher 31 in Wirkverbindung steht.
Ein durch den Energiespeicher 31 unmittelbar zu betätigendes
Schaltorgan ist mit 32 bezeichnet und es wird von diesem
im Fall der Aktivierung der Betätigungseinrichtung 31 der
Walzkopf 4 in einer im Folgenden noch zu beschreibenden
Weise in seine Öffnungsstellung überführt.
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Das
Schaltorgan 32 steht über
eine Leitung 34 oder auch ein mechanisches Schaltglied
mit dem Elektromotor 5' in
Verbindung.
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Auf
der Einspanneinrichtungen 9, 10 befinden sich
jeweils Klemmvorrichtungen 35, 35', durch welche hindurch sich eine
Führungsstange 36 parallel
zu dem Werkstück 8 erstreckt,
die mittig an dem Gehäuse 5 befestigt
bzw. abgestützt
ist. Alternativ können
auch rechts sowie linksseitig bezüglich
des Gehäuses 5 Führungsstangen
vorgesehen sein. Die Klemmvorrichtungen 35, 35' sind mittels
vorzugsweise hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheiten 37, 37' zwischen einem Öffnungszustand,
in welchem die jeweilige Einspanneinrichtung 9, 10 gegenüber dem Gehäuse 5 frei
beweglich ist und einem Schließzustand,
in welchem eine Bewegung der Einspanneinrichtung 9, 10 gegenüber dem
Gehäuse 5 gesperrt ist,
schaltbar.
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Die
Kolben-Zylinder-Einheiten 37, 37' stehen über ein mechanisches Schaltglied 38, 38' – es kann sich
auch um Druckmittelleitungen handeln, mit dem Schaltorgan 32 in
Verbindung. Über
Steuerleitungen 39, 39' sind die Kolben-Zylinder-Einheiten 37, 37' auch über die
Steuerungseinrichtung 11 ansteuerbar.
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Der
Betrieb dieser Vorrichtung, insbesondere der taktweise Betrieb der
Einspanneinrichtungen 9, 10 entspricht der Vorrichtung
gemäß 1.
Die Klemmvorrichtungen 35, 35' befinden sich während eines
regulären
Betriebes der Vorrichtung in der Öffnungsstellung, welche eine
ungehinderte Verschiebung der Einspanneinrichtungen 9, 10 entlang
der Führungsstange 36 nach
Maßgabe
des Bearbeitungsfortschritts ermöglicht.
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Im
Falle der Auslösung
einer Notabschaltfunktion werden durch das Schaltorgan 32 unmittelbar
die Kolben-Zylinder-Einheiten 37, 37' in den Schließzustand überführt und
somit die Klemmeinrichtungen 35, 35' aktiviert. Infolge der Sperrung
der einer weiteren Bewegung der Einspanneirichtung 9, 10 entlang
der Führungsstange 36 wird
auf diese entsprechend einem axialen Restvorschub eine Mitnahmewirkung
in axialer Richtung ausgeübt,
wodurch der Walzkopf 4 geöffnet und der Elektromotor 5' abgeschaltet
werden. Die Führungsstange 35 erfüllt somit
die Funktion eines Betätigungsorgans
für den Walzkopf 4.
Während
der Elektromotor 5' frei
oder auch abgebremst auslaufen kann und der Walzkopf 4 öffnet, wird
am Ende des Schaltweges der Führungsstange 36 ein
weiterer axialer Vorschub des Werkstücks 8 in Richtung
des Pfeiles 18 unterbunden, wobei restliche Trägheitskräfte über die
Führungsstange 36 auf
das Gehäuse 5' übertragen
werden.
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Zeichnerisch
nicht dargestellt sind Mittel, durch welche die Führungsstange 36 bei
der erneuten Inbetriebnahme der Vorrichtung in ihre Ausgangslage
zurücküberführt wird.
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Grundsätzlich können bei
einer Notabschaltung beide Klemmeinrichtungen gleichzeitig angesteuert
werden. Ausreichend ist es jedoch, lediglich die Klemmeinrichtung
in diesem Fall anzusteuern, die der Einspanneinrichtung zugeordnet
ist, die mit dem Werkstück
im Eingriff steht.
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Gegenüber den
vorstehend dargestellten, primären
Schaltfunktionen, nämlich
Aktivierung der Klemmeinrichtungen 35, 35', Öffnung des
Walzkopfes 4 werden nach Maßgabe einer justierbaren zeitlichen
Verzögerung über die
Steuerleitungen 32', 13', 14' die Kolben-Zylinder-Einheiten 13, 14 dahingehend
angesteuert, dass nunmehr die Einspanneinrichtungen 9, 10 geöffnet werden.
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Dies
bedeutet, dass das Werkstück 8 bei
der Auslösung
der Notabschaltung in jedem Fall um seine Achse 6 zunächst noch
unverdrehbar gehalten ist, bis der Umformeingrift des Walzkopfes 4 gelöst ist und
ein unbeabsichtigtes und unkontrolliertes Weiterdrehen des Werkstücks jedenfalls
zuverlässig
unterbunden ist.