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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum absatzweisen Vorschub
eines Werkzeugmaschinenteils entlang einer Führung mittels eines Vorschubgetriebes,
welches unter Zwischenschaltung einer elektromagnetischen Kupplung von einem dauernd
umlaufenden Elektromotor antreibbar ist, wobei die Elektromagnetkupplung durch einen
willkürlich betätigbaren Schalter einschaltbar und durch einen ortsfesten Schalter
ausschaltbar ist, der durch einen synchron mit dem zu bewegenden Werkzeugmaschinenteil
über eine vorbestimmte veränderbare Wegstrecke bewegbaren Schaltnocken betätigbar
ist.
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Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wirkt eine sich drehende
Nockenscheibe auf einen Unterbrecher, der im elektrischen Stromkreis einer elektromagnetischen
Kupplung liegt (deutsches Patent 750520).
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Eine solche Vorrichtung ist kompliziert und hat den Nachteil, daß
zur Regelung der einzelnen Vorschübe aufeinanderfolgende Reihen von Nocken mit verschiedenen
gegenseitigen Abständen vorgesehen sein müssen, und daß die Nockenscheibe verstellt
werden muß, um eine bestimmte Nockenreihe vor den Unterbrecher zu bringen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Vorrichtung einfacher zu
gestalten.
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Das erfolgt erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der obenerwähnten
Art dadurch, daß der Schaltnocken mit Hilfe eines Elektromagneten an den zu bewegenden
Werkzeugmaschinenteil ankuppelbar ist, wobei der Stromkreis des Elektromagneten
zusammen mit dem Stromkreis der Elektromagnetkupplung durch den ortsfesten Schalter
ausschaltbar ist.
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Zweckmäßig ist der Schaltnocken fest mit dem Elektromagneten verbunden,
der bei unterbrochenem Stromkreis nachgiebig von dem zu bewegenden Maschinenteil
offen abgehoben ist, und daß der Schaltnocken in Bewegungsrichtung des zu bewegenden
Werkzeugmaschinenteils zwischen dem ortsfesten und einem feineinstellbaren Anschlag
bewegbat ist, gegen den der Schaltnocken nachgiebig andrückbar ist.
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Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen
dargestellt. ' F i g. 1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung; F i
g. 2 zeigt ein Schaltdiagramm zu F i g. 1; F i g. 3 ist eine Draufsicht auf eine
Anordnung von zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Steuerung des Fräskopfes
einer Fräsmaschine; F i g. 4 ist ein Längsschnitt nach Linie IV-IV der F i g. 3;
F i g. 5 ist ein Schnitt nach Linie V-V der F i g. 4. In F i g. 1 sind der bewegliche
Werkzeugmaschinenteil mit 1 und seine Führung mit 2 bezeichnet. Eine elektromagnetische
Kupplung 3 ist an einen Motor 4 angeschlossen, der sich kontinuierlich dreht und
dessen geführter Teil auf dem sich drehenden Teil einer Vorrichtung 6 angeschlossen
ist, die die Bewegungsart umwandelt. Im dargestellten Beispiel ist der Motor 4 untersetzt,
und die Vorrichtung 5 ist ein Spindelgetriebe. Die Spindel 6 wird in Drehung versetzt
und wird bei Translation stillgesetzt. Die Spindel ist an den geführten Teil der
elektromagnetischen Kupplung 3 angeschlossen, und zwar durch eine Welle 7, die eine
in einem Lager 9 gelagerte Schulter 8 hat. Das Lager 9 ist ein Teil der Führung
2. Die Schraube 5 des Spindelgetriebes ist gegenüber dem beweglichen Werkzeugmaschinenteil
1 stillgesetzt und kann beispielsweise mit diesem beweglichen Teil l aus einem Stück
bestehen.
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Das Spindelgetriebe 5 kann durch jede andere bekannte Vorrichtung
ersetzt sein, mit der die Drehung des Motors 4 in eine Hin- und Herbewegung des
beweglichen Werkzeugmaschinenteils 1 umgewandelt wird. Ebenso kann auch die Schraube
10 mit der Führung 2 aus einem Stück bestehen, wobei dann der Motor 4 auf
dem beweglichen Werkzeugmaschinenteil 1 gelagert ist und ebenso die elektromagnetische
Kupplung 3 und die Spindel 6.
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Außer der elektromagnetischen Kupplung 3 ist ein Elektromagnet 11
vorhanden, der zwischen dem beweglichen Werkzeugmaschinenteil l und einem Teil 12
mit vorbestimmter, begrenzter Bewegungsmöglichkeit liegt, so daß diese beiden Teile
durch die elektromagnetische Anziehung zusammengeführt werden. Der Elektromagnet
11 hat in bekannter Weise einen Kern 13 und eine Erregerwicklung 14, die den elektromagnetischen
Stromkreis bilden. Im gezeigten Beispiel hat der Kern 13 drei polare Schenkel, und
die Erregerwicklung ist um den mittleren Schenkel des Kerns herumgelegt.
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Im gezeigten Beispiel ist der Elektromagnet 11 auf dem Teil 12 gelagert,
und der elektrische Stromkreis wird durch den beweglichen Werkzeugmaschinenteil
1 geschlossen. Der Elektromagnet 11 kann auch auf dem beweglichen Werkzeugmaschinenteil
1 gelagert sein, und der elektromagnetische Stromkreis kann von dem Teil 12 geschlossen
werden.
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In beiden Fällen hat der Teil 12 einen Schaltnocken 15, der zwischen
einem festen Anschlag 16 der Führung 2 und der Taste 17 eines Mikrounterbrechers
18 liegt. Die Entfernung zwischen dem Anschlag 16 und der Taste 17 bei geöffnetem
Mikrounterbrecher 18 wird so gewählt, daß der Unterschied dieser Entfernung gegenüber
der Dicke des Schaltnockens 15 gleich der Länge jeder Vorschubbewegung des beweglichen
Werkzeugmaschinenteils 1 ist.
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Die Länge jedes einzelnen Vorschubs kann sehr klein sein, beispielsweise
etwa ein hundertstel Millimeter, wenn ein entsprechend wirksamer Mikrounterbrecher
18 gewählt wird.
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Eine an der Führung 2 anliegende Feder 19 drückt den Schaltnocken
15 gegen den Anschlag 16.
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Die gleichzeitige Unterstromsetzung des elektromagnetischen Stromkreises
20 der Kupplung 3 sowie der Erregerwicklung 14 des Elektromagneten
11 erfolgt durch einen Kontaktgeber 21, der von dem Bedienenden betätigt wird, und
die Ausschaltung dieser Stromzuführung erfolgt durch den Mikrounterbrecher 18, wenn
dieser von dem Teil 12 betätigt wird.
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Die F i g. 2 zeigt ein beispielsweises Schaltschema. Der elektromagnetische
Stromkreis 20 der Kupplung und die Erregerwicklung 14 des Elektromagneten sind über
zwei Stromzuführungen 22, 23 geschaltet, und es sind zwei Schalter 241 und 242 reit
einem Relais 24 vorgesehen. Das Relais selbst ist mit den Stromzuführungen 22, 23
verbunden und wird gesteuert durch den Kontaktgeber 21, dessen Klemmen mit einer
Leitung 25 verbunden sind, in der der Mikrounterbrecher 18 und ein weiterer Schalter
242 in Serie geschaltet sind.
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Bei Beginn einer Vorschubbewegung sind der Kontaktgeber 21 und die
Schalter 241 und 243 offen, der Mikrounterbrecher 18 ist geschlossen, und das Relais
24, die Erregerwicklung 14 des Magneten 11
sowie der elektromagnetische
Stromkreis 20 der Kupplung 3 sind stromlos. Unter diesen Bedingungen bewegt sich
der Werkzeugmaschinenteil 1 nicht, und der Kern des Elektromagneten ist von dem
Werkzeugmaschinenteil l abgeschaltet. Der Schaltnocken 15 liegt am Anschlag 16 der
Führung 2 an. Wenn der Bedienende den Kontaktgaber 21 betätigt, wird das Relais
24 unter Strom gesetzt, und seine Schalter 241 bis 24.3 sind geschlossen. Durch
den Kontakt 243 bleibt das Relais 24 unter Strom, während die Kontakte 241 und
242 eine gleichzeitige Stromzuführung zu dem elektromagnetischen Stromkreis
20 der Kupplung 3 sowie zu der Erregerwicklung 14 des Elektromagneten
11 bewirken. Dadurch werden der Teil 12 und der bewegliche Werkzeugmaschinenteil
1 magnetisch verbunden, und die Kupplung zwischen dem Motor 4 und der Spindel 6
ist hergestellt, so daß der Werkzeugmaschinenteil 1 und der Teil 12 eine Vorschubbewegung
ausführen.
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Am Ende einer Vorschubbewegung betätigt der Schaltnocken 15 den Mikrounterbrecher
18, der dann das Relais 24 abschaltet. Damit öffnen sich alle Kontakte 241 bis 243
des Relais und schalten den elektromagnetischen Strom 20 der Kupplung und den Strom
der Erregerwicklung 14 des Elektromagneten ab. Infolgedessen wird der Werkzeugmaschinenteil
1 stillgesetzt, und der Kern 13 des Elektromagneten entfernt sich von dem
Werkzeugmaschinenteil 1, und der wieder durch die Feder 19 zurückbewegte Teil 12
verschiebt sich in umgekehrter Richtung, bis der Schaltnocken 15 sich gegen
den Anschlag 16 anlegt. Während dieser Rückbewegung schließt sich der Mikrounterbrecher
18, aber setzt das Relais 24 noch nicht unter Strom, weil der Kontakt 243 offen
ist. Zur Schaltung eines weiteren Vorschubs braucht der Bedienende nur aufs neue
den Kontaktgeber 21 zu betätigen. Durch mehrfache Betätigung des Kontaktgebers
21 bewegt sich also der Werkzeugmaschinenteil 1 um die Summe der Anzahl der einzelnen
Vorschübe. Wenn der einzelne Vorschub 0,01 mm beträgt, und der Werkzeugmaschinenteil
1 um 0,15 mm bewegt werden soll, dann muß also der Bedienende den Kontaktgeber 21
fünfzehnmal betätigen.
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Bei dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Werkzeugmaschinenteil
1 nur in einer Richtung bewegt werden. Um eine Bewegung auch in beiden Richtungen
zu ermöglichen, braucht man nur zwei Elektromagneten 11 anzuordnen, derart, daß
der Teil 12 des einen Elektromagneten mit einem Mikrounterbrecher am Ende eines
Vorschubs zusammenarbeitet, während der Teil 12 des anderen Elektromagneten mit
einem anderen Mikrounterbrecher am Ende des folgenden Vorschubs zusammenarbeitet.
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Eine solche Anordnung ist in den F i g. 3 bis 5 dargestellt.
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Dieses Ausführungsbeispiel ist für den absatzweisen Vorschub des Fräskopfes
einer Fräsmaschine bestimmt, und zwar insbesondere für den senkrechten Vorschub
des Fräskopfes.
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Hier wird ein Motor 4 mit zwei Umdrehungsrichtungen verwendet, oder
zwischen dem Motor und der Kupplung 3 liegt ein Umkehrgetriebe. Gemäß F i g. 3 ist
ein Teil 27 m für die Bewegung des Fräskopfes nach oben und ein Teil 27 d für die
Bewegung nach unten vorgesehen.
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Die nachfolgende Beschreibung dieser Anordnung erfolgt an Hand des
Teils 27 m für die Bewegung nach oben. Der Kern 13 m des Elektromagneten 11 na ist
in einem Gehäuse 28 (F i g. 5) schwebend gelagert, und das Gehäuse 28 ist auf der
Führung 2 gelagert, die eine Gleitführung für den Fräskopf 26 ist. Der Kern 13 m
wird von dem Ende dreier nachgiebiger Stangen 29 m bis 31 m getragen, die mit ihren
anderen Enden in dem Gehäuse 28 gelagert sind. Diese nachgiebigen Stangen erstrecken
sich rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Fräskopfes 26 und verlaufen parallel
zueinander. Sie sind in dem Gehäuse 28 bzw. auf dem Kern 13 m mit Schrauben befestigt,
die sich durch Querteile an den Stangenenden erstrecken. Die Stangen sind so befestigt
und geformt, daß der Kern 13 im Ruhezustand etwas von der Führung 26 entfernt liegt.
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Außerdem hat der Kern 13 m ein sich nach oben erstreckendes Verlängerungsstück
32 m, und dies entspricht dem Teil 12 in F i g. 1. Das Verlängerungsstück liegt
senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fräskopfes 26, und ein Schenkel 15 m
entspricht dem Schaltnocken 15 des vorherbeschriebenen Ausführungsbeispiels.
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Der Schenkel 15 m liegt unter der Taste 17 m des Mikrounterbrechers
18 m. Dieser Schenkel 15 m hat unten eine Schneide, die mit einem
konischen Teil 34 m einer Schraube 35 m zusammenarbeitet. Diese Schraube
liegt in einem starr am Gehäuse 28 befestigten Teil 36 m. Mit
dieser Schraube kann der Teil 34 m
axial bewegt werden, d. h. senkrecht
zum Fräskopf 26, und auf diese Weise kann der Schaltnocken 15
m
angehoben oder gesenkt werden, wenn die Erregerwicklung 14 m des Elektromagneten
11 m stromlos ist. Das ist der Fall, wenn der Kern 13 m magnetisch nicht mit dem
Fräskopf 26 zusammengehalten ist. Die Schraube 35 m und ihr
konischer Teil 34 m entsprechen dem im vorhergehenden Beispiel genannten
Anschlag 16, aber dieser Anschlag ist nur einstellbar, um den Vorschub des Fräskopfes
26 nach oben genau einzustellen. Zwischen dem Teil 36 m und dem Kern 13
m liegt eine Feder 19 m, die den Schaltnocken 15 m gegen den
einstellbaren Anschlag 34 m anlegt. Die Schneide liegt in einer Kerbe 37
m des Teils 36 m.
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Der Teil 27 d für die Bewegung nach unten ist genauso ausgeführt wie
der Teil 27 m für die Bewegung nach oben, und die Einzelteile haben die gleichen
Bezugszeichen mit Zusatz eines d (F i g. 3). Der Schaltnocken 15 d liegt
den für die Bewegung nach oben entsprechenden Teilen gegenüber, und zwar unterhalb
des konischen Teils der Schraube 35 und unterhalb der Taste 17 d des Mikrounterbrechers
18 d.
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Die F i g. 4 und 5 zeigen, daß das Gehäuse 28 von Gleitgliedern
38 umgeben ist, die sich gegen den Fräskopf 26 anlegen und dazu dienen, diese Führung
reinzuhalten für einen guten Kontakt der Pole der elektromagnetischen Stromkreise
13 m und 13 d der Elektromagneten 11
m und 11 d.
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J Gemäß F i g. 4 ist das Gehäuse 28 durch eine Abdeckung 39 dicht
abgedeckt. Diese Abdeckung 39 hat Öffnungen 40 für die Leitungen des Elektromagneten
11 m. Die Öffnungen 40 sind durch Platten 41 aus elastischem Material abgedeckt,
und diese Platten schließen die Schenkel der Kerne ein. Die Platten 41 deformieren
sich, stören aber die Wirkungsweise der Vorrichtung nicht, denn die die Deformierung
ergebenden Bewegungen sind immer sehr klein.