DE1477475C3 - Einrichtung zum selbsttätigen Steuern von Arbeitsschlitten einer Drehmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum selbsttätigen-Steuern von mehreren druckmediumbetätigten Arbeitsschlitten einer Drehmaschine mit einer angetriebenen Steuerwelle, die je Arbeitsschlitten ein zwei in Achs- und Umfangsrichtung der Steuerwelle versetzte Schaltnocken aufweisendes Schaltnockenpaar hat, das mit je einem die Bewegung des jeweils zugeordneten Arbeitsschlittens steuernden Wegeventil zusammenwirkt .

Bei dieser aus der US-PS 29 46 346 bekannten Einrichtung wirkt jeder Schaltnocken jedes Schaltnockenpaares mit je einem Entlüftungsventil zusammen. Jedes jedemSchaltnockenpaar zugeordnete Entlüftungsventilpaar steuert seinerseits ein Wegeventil und damit über ein Zylinderaggregat einen Arbeitsschlitten. Die Entlüfturigsventile wirken dabei als pneumatische Schalter^ Bei Betätigung durch die Schaltnocken lösen sie einen Druckabfall am Steuerschieber des Wegeventils aus und beeinflussen dadurch nicht nur die Lage des Steuerschiebers des Wegeventils, sondern mittelbar auch die Bewegung des zugeordneten Arbeitsschlittens. Bei dieser Einrichtung besteht jedoch' kein unmittelbarer Zusammenhang zwischen der Winkelgeschwindigkeit der sich kontinuierlich drehenden Steuerwelle undder Vor- und Rücklaufgeschwindigkeit der Arbeitsschlitten. Insbesondere in der Anlaufphase einer von dieser Einrichtung gesteuerten Maschine, in der das Druckmedium noch nicht seine normale Arbeitslempe-

S ratur erreicht hat, ist es daher möglich, daß die Zylinderaggregate der Arbeitsschlitten und damit die Arbeitsschlitten selbst auf die von der Steuerwelle gegebenen. Signale, unterschiedlich rasch reagieren und dann miteinander kollidieren.

ίο Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung zum Steuern der Arbeitsschlitten bei Betätigung derselben durch ein Druckmedium so auszubilden, daß der Vorlauf der Steuerwelle von dem Weg und der Stellung des jeweils im Einsatz befindlichen Arbeitsschlitten abhängig ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei der eingangs erwähnten Einrichtung dadurch gelöst, daß das Wegeventil bistabil ist, daß zum Auslösen aller Bewegungen des Arbeitsschlittens das Wegeventil bezogen auf die Drehrichtung der Steuerwelle nur vom ersten Schaltnocken des zugeordneten Schaltriockenpaares betätigt wird, daß der zweite Schaltnocken über ein mit dem Steuerschieber des Wegeventils gekoppeltes Hebelgetriebe einen den Antriebsmotor der Steuerwel-Ie ausschaltenden Schalter betätigt und daß zur Rückstellung des Wegeventils und — mittelbar über das Hebelgetriebe — auch des Schalters ein bei Erreichen der vorderen Endstellung des Arbeitsschlittens durch den dabei in der Zuleitung zum Zylinderaggregat des Arbeitsschlittens auftretenden Druckanstieg geschalteter Rückstellmotor vorgesehen ist.

Durch diese Ausgestaltung wird — vorausgesetzt, daß am Umfang der Steuerwelle die ersten und zweiten Schaltnocken immer abwechselnd aufeinanderfolgen — sichergestellt, daß die Steuerwelle — sobald sich ein Arbeitsschlitten im Einsatz befindet — mit der Ansteuerung des nächsten Arbeitsschlittens warten muß, bis der gerade im Einsatz befindliche Arbeitsschlitten in seine Ausgangslage zurückgekehrt ist

Da in jedem Fall der gleiche Antrieb der Steuerwelle abgeschaltet und wieder eingeschaltet wird, können in vorteilhafter Weise zur mechanischen Vereinfachung der Einrichtung alle Hebelgetriebe denselben Schalter betätigen. '.;■.'■■■ ; ·

Eine günstige Konstruktion ergibt sich, wenn das Hebelgetriebe einen Betätigungshebel aufweist, an dessen einem Ende der Steuerschieber, an dessen anderem Ende der Schaltnocken angreift und von dessen Mitte aus der Schalter betätigt wird, wenn der Betätigungshebei an beiden Enden in Richtung auf den Schalter verschoben ist

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht Es zeigt
F i g. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Einrichtungund ;

F i g. 2 einen Schnitt senkrecht zur Achse der in F i g. 1 dargestellten Steuerwelle 10, einen zugeordneten Arbeitsschlitten mit seinen Anschlüssen an die Einrichtung sowie weitere Teile der zugehörigen Drehmaschine, die strichpunktiert eingezeichnet sind.

Mit 10 ist eine Steuerwelle einer selbsttätigen Drehmaschine bezeichnet Die Steuerwelle 10 wird in an sich bekannter Weise von einem Antriebsmotor 12 angetrieben, wobei zwischen Steuerwelle 10 und Antriebsmotor 12 ein Wechselradgetriebe 14 zwischengeschaltet ist, um die Umfangsgeschwindigkeit der Steuerwelle 10 verändern zu können. Die Übertragung der Drehbewegung vom Wechselradgetriebe 14 auf die Steuerwel-

le 10 erfolgt über ein Zahnradpaar 16.18. Entsprechend der Anzahl der der Arbeitsspindel 24 der Drehmaschine zugeordneten Arbeitsschlitten, von denen einer in F i g. 2 als Ganzes mit 20 bezeichnet ist, ist durch die Steuerwelle 10 eine entsprechende Anzahl von Wegeventilen 22 zu steuern. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist zu erkennen, daß gemäß F i g. 1 vier Wegeventile 22 vorhanden sind. Dementsprechend sind der in F i g. 2 strichpunktiert angedeuteten Arbeitspindel 24 vier Arbeitsschlitten 20 zugeordnet. Die Steuerung der Wegeventile 22 erfolgt über erste Schaltnocken 26, die in F i g. 1 strichpunktiert angedeutet sind. Zur Führung dieser ersten Schaltnocken 26 weist die Steuerwelle 10 Nockenbahnen 28 auf, die durch Umfangsnuten gebildet sind. In den Nockenbahnen 28 sind die ersten Schaltnocken 26 verstellbar und feststellbar angeordnet. Die durch die Steuerwelle 10 in Verbindung mit den Wegeventilen 22 gebildete Steuereinrichtung der Drehmaschine ist nun erfindungsgemäß derart ausgelegt, daß die hydraulisch angetriebenen Arbeitsschlitten 20 sich im Arbeitsraum der Drehmaschine nicht behindern können, wenn, beispielsweise durch kaltes Hydrauliköl verursacht, der Schlittenvorschub langsamer ,als die Steuerwellenbewegung erfolgt, so daß der in der Einsatzfolge nächste Arbeitsschlitten 20 dann bereits in den Arbeitsraum der Drehmaschine gesteuert würde, bevor der noch im Einsatz befindliche Arbeitsschlitten 20 diesen Raum verlassen hat.

Die Arbeitsschlitten 20 werden über je ein Zylinderaggregat 30 betätigt, dessen Zylinderkammern 32, 34 über Zuleitungen 36, 38 mit dem ihm zugeordneten Wegeventil 22 in Verbindung stehen. Zur Vorschubbewegung wird hierbei Drucköl über die Zuleitung 38 zunächst einem Mengenregelventil 40 zugeführt, mit dessen Hilfe die Vorschub- bzw. Arbeitsgeschwindigkeit des zugehörigen Arbeitsschlittens 20 regelbar ist. Dem Mengenregelventil 40 ist ein Umschaltventil 42 parallel geschaltet, das an der vom Mengenregelventil 40 abgehenden Leitung 44 und der Zuleitung 38 angeschlossen ist. Über eine Steuerleiste 46 ist das Umschaltventil 42 betätigbar, wobei in der Leitung 48 des Umschaltventils 42 noch ein Rückschlagventil 50 für den Eilrücklauf zwischengeschaltet ist Mit Hilfe einer Anschlagschraube 52 ist der Vorschubweg der einzelnen Arbeitsschlitten 20 einstellbar.

Haben dfiTeinzelnen Arbeitsschlitten 20 ihre Vorschubendstellung erreicht, so wird über den in der Zylinderkammer 34 zunehmenden Druck über eine Leitung 60, die an die Leitung 44 angeschlossen ist, ein Rückstellmotor 54 in Tätigkeit gesetzt, der das Wegeventil 22 umschaltet Der Rückstellmotor 54 ist durch ein Zylinderaggregat 56,58 gebildet, dessen Kolben 58 auf das Wegeventil 22 einwirkt.

Die Wegeventile 22 weisen einen Steuerschieber 62 auf, mit dessen Hilfe das Druckmittel entweder der Zuleitung 38 oder der Zuleitung 36 zuführbar ist. Die Wegeventile 22 sind derart ausgelegt, daß sich die Arbeitsschlitten 20 schlagartig von Vor- auf Rücklauf umschalten lassen. Zu diesem Zweck sind Sprungsteuermittel vorgesehen, die den Steuerschieber 62 im Ventilgehäuse 64 auf der einen Steuerstellung in die andere Steuerstellung umschnappen lassen. Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 ist hierzu beispielsweise ein Schaltbügel 66 vorgesehen, der achsparallel zum Steuerschieber 62 im Ventilgehäuse 64 verschiebbar geführt ist und der mittels einer Schaltrolle 68 mit dem betreffenden, auf der Steuerwelle 10 angeordneten ersten Schaltnokken 22 zusammenwirken kann. Der Schaltbügel 66 trägt jedem Ende des Steuerschiebers 62 zugeordnete, zu diesem koaxial vorgesehene, durch Druckfedern 88 belastete Übertragungsbolzen 70, 72, die an der ihnen zugekehrten Stirnseite des Steuerschiebers 62 anliegen.

Im Ventilgehäuse 64 sind des weiteren Sperriegel 74 und 76 in radialer Richtung zum Steuerschieber 62 verschiebbar angeordnet, wobei Druckfedern 78 versuchen, die Sperriegel 74, 76 in ihrer Sperrstellung zu halten. Den Sperriegeln 74, 76 sind Rastnuten 80 bzw. 82 ίο am Umfang des Steuerschiebers 62 zugeordnet. In der jeweiligen Steuerstellung des letzteren rasten die Sperriegel 74,76 in die Rastnuten 80 bzw. 82 ein und arretieren so den Steuerschieber 62. Um die Sperriegel 74, 76 zum Umschalten des Steuerschiebers 62 in ihre Freigabestellung zu verschieben, sind diese mit Rollen 84 ausgestattet, die mit entsprechenden Kuryenflächen 86 des Schaltbügels 66 in entsprechender Weise zusammenwirken, derart, daß der betreffende Sperriegel 74 bzw. 76 durch den Schaltbügel 66 erst dann in seine Freigabestellung gesteuert wird, wenn die Druckfeder 88 des betreffenden Übertragungsbolzens 70, 72 durch eine axiale Verschiebung des Schaltbügels 66 derart vorgespannt ist, daß nach Freigabe des Steuerschiebers 62 durch den entsprechenden Sperriegel 74, 76 eine schlagartige Umsteuerung des Steuerschiebers 62 gewährleistet ist. Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 wirkt der Rückstellmotor 54 an der der Schaltrolle 68 gegenüberliegenden Seite auf den Schaltbügel 66, um diesen in seine Ausgangsstellung zurückzubewegen.

Die gewünschte Steuerung der einzelnen Arbeitsschlitten 20 wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Antriebsmotor 12 der Steuerwelle 10 während ein Arbeitsschlitten 20 in Funktion ist, so lange ausgeschaltet wird, bis der Arbeitsschlitten 20 sich wieder in seine Ausgangsstellung zurückbegeben hat. Um .den Antriebsmotor 12 der Steuerwelle 10 derart zu steuern, ist jedem Wegeventil 22 erfindungsgemäß ein als Ganzes mit 90 bezeichnetes Hebelgetriebe zugeordnet, das in Abhängigkeit von der Steuerschieberstellung des betreffenden Wegeventils 22 und durch Zusammenwirken mit einem auf der Steuerwelle 10 vorgesehenen zweiten Schaltnocken 92 die gewünschte Antriebssteuerung bewerkstelligt. Dabei ist jedem Wegeventil 22 ein solches Hebelgetriebe 90 zugeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen sämtliche Hebelgetriebe 90 ein gemeinsames Hebelwerk 94 auf, das auf einen elektrischen Schalter 96 zum Schließen bzw. Unterbrechen des Stromkreises des Antriebsmotors 12 einwirkt. Das Hebelwerk 94 weist eine parallel zur Steuerwelle 10 angeordnete, in Lagern 97 und 98 drehbar gelagerte Trägerwelle 99 auf, die je Wegeventil 22 einen drehfest auf ihr angeordneten Übertragungshebel 100 aufweist. Außerdem trägt sie einen vorzugsweise an ihrem gemäß F i g. 1 linken Ende drehfest angeordneten Schalthebel 102, der auf einen Stößel 104 des Schalters 96 einwirken kann. Eine Druckfeder 106 (s. Fig.2) versucht, das Hebelwerk 94 in seiner Bereitschaftsstellung zu halten, in der der Schalthebel 102 an einem Anschlag 108 anliegt. Der Übertragungshebel 100 wirkt mit ejnem Betätigungshebel 110 zusammen, der das Hebelwerk 94 nur dann in seine Schaltstellung verschwenkt, in der der Stößel 104 des Schalters 96 betätigt wird, wenn sich der Steuerschieber 62 des Wegeventils 22 in seiner Vorschubsteuerstellung befindet und der zweite Schaltnocken 92 der Steuerwelle 10 auf das Hebelgetriebe 90 einwirkt. Zu diesem Zweck liegt der Betätigungshebel 110 vorzugsweise ungefähr mit seinem mittleren Teil auf einer ihr zugekehrten Nase 112 des

Übertragungshebels 100 auf und wirkt mit seinem freien Endstück mit einer Anlageschulter 114 des Steuerschiebers 62 des Wegeventils 22 formschlüssig zusammen. An seinem anderen Ende ist der Betätigungshebel 110 auf einer von einer Schubstange 116 getragenen Schwenkachse 118 gelagert, wobei die Schubstange 116 achsparallel zum Steuerschieber 62 des Wegeventils 22 angeordnet ist und formschlüssig mit einem Schwenkhebel 120 zusammenwirkt, der seinerseits an einer stationären Schwenkachse 122 gelagert ist. Der Schwenkhebel 120 trägt eine Rolle 124, über die der Schwenkhebel 120 von dem zweiten Schaltnocken 92 betätigt wird. Aus F i g. 1 ist zu ersehen, daß die Nockenbahnen 126 der zweiten Schaltnokken 92 jeweils unmittelbar neben den als Umfangsnut 28 ausgebildeten Nockenbahnen 28 der ersten Schaltnocken 26 auf der Steuerwelle 10 angeordnet sind.

Das Hebelgetriebe 90 wirkt nun wie folgt: Wird die Drehmaschine eingeschaltet, so daß sich die Steuerwelle 10 in Bewegung setzt und den Schaltbügel 66 betätigt, so wird der Steuerschieber 62 des zuerst einzuschaltenden Wegeventils 22 in seine Vorschubsteuerstellung gebracht, worauf sich der entsprechende Arbeitsschlitten 20 in seine Arbeitsstellung bewegt. Hierbei nimmt der Steuerschieber 62 den Betätigungshebel 110 mit, der sich hierbei um seine Schwenkachse 118 dreht. Da jedoch die Rolle 124 des Schwenkhebels 120 noch nicht in Berührung mit dem zweiten Schaltnocken 92 ist, wird der Betätigungshebel 110 lediglich in eine Bereitschaftsstellung geschwenkt, ohne daß das Hebelwerk 94 auf den Schalter 96 zur Antriebsunterbrechung der Steuerwelle 10 einwirken kann. Trifft nun im Verlauf der Drehung der Steuerwelle 10 der zweite Schaltnocken 92 auf die Rolle 124 des Schwenkhebels 120 auf, so wird die Schubstange 116 gemäß F i g. 2 nach unten bewegt, wodurch die Schwenkachse 118 relativ zur Trägerwelle 99 verstellt und der Betätigungshebel 110 in seine Betätigungsstellung bewegt wird. Dadurch wird das Hebelwerk 94 um einen solchen Betrag verschwenkt, daß der Schalthebel 102 den Stößel 104 zur Unterbrechung des Stromkreises des Antriebsmotors 12 der Steuerwelle 10 betätigt und gleichzeitig die Steuerwelle 10 stillgesetzt wird. Unabhängig hierzu setzt der eingeschaltete Arbeitsschlitten 20 seine Arbeitsbewegung weiter fort, bis er in seine Vorschubendstellung gelangt. Durch den sich dann in der Zylinderkammer 34 seines Zylinderaggregates 30 aufbauenden Druck wird der Rückstellmotor 54 betätigt, der den Steuerschieber 62 des Wegeventils 22 in seine Steuerstellung zum Rücklauf des Arbeitsschlittens 20 umschaltet, wobei sich zugleich der Betätigungshebel 110 unter der Wirkung der Druckfeder 106 wieder in seine Bereitschaftsstellung zurückbewegt. Damit gibt der Schalthebel 102 den Stößel 104 frei. Der Stromkreis zum weiteren Antrieb der Steuerwelle 10 wird so lange geschlossen, bis der zweite Schaltnocken 92 des im Einsatz folgenden Arbeitsschlittens 20 auf den Schwenkhebel 120 einwirkt. Damit wird vermieden, daß sich zwei Arbeitsschlitten 20 zur gleichen Zeit in Vorschubrichtung befinden und im Arbeitsraum der Drehmaschine zusammenstoßen. Außerdem ergibt sich der Vorteil, daß die ersten Schaltnocken 26 für die einzelnen Wegeventile 22 nicht in ganz bestimmten Winkelabständen am Umfang der Steuerwelle 10, sondern weitgehend beliebig gesetzt werden können. Es ist lediglich darauf zu achten, daß zwischen zwei ersten Schaltnocken 26 jeweils ein zweiter Schaltnocken 92 liegt, so daß mit Sicherheit eine Antriebsunterbrechung der Steuerstelle 10 erfolgt, während sich ein Arbeitsschlitten 20 in Vorschubrichtung bewegt. -■

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum selbsttätigen Steuern von mehreren druckmediumbetätigten Arbeitsschlitten einer Drehmaschine mit einer angetriebenen Steuerwelle, die je Arbeitsschlitten ein zwei in Achs- und Umfangsrich'tung der Steuerwelle versetzte Schaltnocken aufweisendes Schaltnockenpaar hat, das mit je einem die Bewegung des jeweils zugeordneten Arbeitsschlittens steuernden Wegeventil zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (22) bistabil ist, daß zum Auslösen aller Bewegungen des Arbeitsschlittens (20) das Wegeventil (22) bezogen auf die Drehrichtung der Steuerwelle (10) nur vom ersten Schaltnocken (26) des zugeordneten Schaltnockenpaares (26,92) betätigt wird, daß der zweite Schaltnocken (92) über ein mit dem Steuerschieber (62) des Wegeventils (22) gekoppeltes Hebelgetriebe (90) einen den Antriebsmotor (12) der Steuerwelle (10) ausschaltenden Schalter (96) betätigt und daß zur Rückstellung des Wegeventils (22) und — mittelbar über das Hebelgetriebe (90) — auch des Schalters (96) ein bei Erreichen der vorderen Endstellung des Arbeitsschlittens (20) durch den dabei in der Zuleitung (38) zum Zylinderaggregat (30) des Arbeitsschlittens (20) auftretenden Druckanstieg geschalteter Rückstellmotor (54) vorgesehen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Hebelgetriebe (90) denselben Schalter (96) betätigen. .

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hebelgetriebe (90) einen

.Betätigungshebel (110) aufweist, an dessen einem Ende der Steuerschieber (62), an dessen anderem Ende der Schaltnocken (92) angreift und von dessen Mitte aus der Schalter (96) betätigt wird, wenn der Betätigungshebel (110) an beiden Enden in Richtung auf den Schalter (96) verschoben ist.