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Vorrichtung zur Werl5zeugauswahl an einer Werkzeugmaschine Die Erfindung
bezieht Sich auf eine Vorrichtung zur Werkzeugauswahl an einer Werkzeugmaschine,
insbesondere an einer Revolvcrkopf-Drehmaschinc, mit einem in eine Anzahl von Arbeitsstellungen
schwenkbaren Werkzeugträger, der eine Mit einer ortsfesten Verzahnung in axialer
Richtung zusammenwirkerlde Verzahnung aufweist, der zwischen einerRiegelstellurig,
in welcher die beiden Verzahnungen ineinander greifen, und einer Freistellung, in
welcher die Verzahnungen ausser Eingriff sind, axial verschiebbar ist, auf den in
der Riegelstellung eine in Richtung auf die ortsfeste. Verzahnung wirkende Kraft
ausübbar ist und der in der Freistellung durch eine Antriebsvorrichtung schwenkbar
ist, deren Drehzahl kurz vor Erreichen einer einzustellenden Arb-eitsstellung drosselbar
ist.
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Ein Werkzeug7.echsel bei Werkzeugmaschinen mit schwenkbarem Werkzeugträger
soll einmal möglichst rasch durchgeführt werden
und zum anderen
soll die erreichte Arbeitsstellung des Werkzeugträgers sehr genau und auch bei den
bei der Bearbeitung des Werkstückes auftretenden grösseren Belastungen verdrehungssicher
fixiert werden. Beim sogenannten Schalten solcher Werkzeugrevolver wird daher das
Anfahren einer gewünschten Werkzeugstation für gewöhnlich zunächst mit einer Eilq.anggeschwindigkeit
und sodann kurz vor Erreichen einer einzustellenden Arbeitsstellung des Werkzeugträgers
mit einer Schleichganggeschwindigkeit vorgenommen. Weiterhin ist in den meisten
Fällen beim Erreichen der einzustellenden Arbeitsstellung eine mechanische Rastvorrichtung
wirksam.
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Eine bekannte Ausführung arbeitet nach folgendem Prinzip: Ist eine
neue Werkzeugstation ausgeasahlt worden, so wird der Motor nach dem Entriegeln des
Werkzeugträgers im Eilgang gestartet und kurz vor Erreichen dieser Werkzeugstation
in einen Schleichgang umgeschaltet. Im Schleichgang überfährt der Werkzeugträger
einen Positionsrastbolzen. Anschliessend erfolgt eine Drehrichtungsumkehr und es
wird eine Anschlagfläche am Positionsrastbolzen angefahren. Die Abschaltung des
nun blockierten Motores geschieht mit ftilfe eines Endschalters, der durch eine
axial abgefederte Antriebswelle betätigt wird. Das Entriegeln und ein anschliessendes
Spannen des Werkzeugträgers in dessen neuen Arbeitsstellung erfolgt durch eine Klauenkupplung,
deren Klauen gegeneinander geneigte Stirnflächen aufweisen.
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Bei einer anderen Schaltvorrichtung ist der Schwenkantrieb des Werkzeugträgers
als Maltesergetriebe ausgebildet. Hierdurch entfällt zwar eine Umschaltung von Eilgang
auf Schleichgang, jedoch ergibt sich dadurch, dass der Werkzeugträger bei jeder
Werkzeugstation bis zum Stillstand verzögert und anschliessend wieder auf volle
Geschwindigkeit beschleunigt wird, beim Durchschalten
mehrerer
Stationen hintereinander einmal eine ruckartige Bewegung des Werkzeugträgers und
zum anderen eine erhebliche Schaltverzögerung.
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Diese vorbekannten Anordnungen haben beide den Nachteil, dass sie
ein relativ aufwendiges Schaltgetriebe erfordern, dass ihre Teile starken mechanischen
Beanspruchungen ausgesetzt sind und dass schliesslich die Nebenzeiten der Werkzeugmaschine
durch unnötig grosse Schaltzeiten verlängert sind.
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Eine bekannte Vorrichtung der eingangs genannten Art vermeidet einige
dieser Nachteile. Dort ist zum Entriegeln und späteren Spannen des Werkzeugträgers
ein hydraulischer Tandemzylinder vorgesehen, was wiederum den Nachteil hat, dass
die auftretenden BeanSpruchungen durch das Werkzeug nur mit relativ grossem Aufwand
zu beherrschen und weitere Vorkehrungen erforderlich sind, um bei einem Stillstand
der Werkzeugmaschine ein Auskuppeln des Werkzeuyträgers zu verhindern. Auch sind
hier zusätzliche assnahmen notwendig um überhaupt erst ein genaues Ineinandergreifen
der Verzahnung des Werkzeugträgers in die ortsfeste Verzahnung zu ermöylichen.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur
Werkzeugauswahl an einer Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen,
die einfacher aufgebaut ist und damit betriebssicherer arbeitet, die mit geringstem
Aufwand eine genaue und sichere Spannung des Werkzeugträgers ermöglicht und die
weitgehend unempfindlich gegen Fertigungstoleranzen ihrer Teile ist.
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Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Werkzeugträger
durch Einrücken bzw. Ausrücken einer mit ortsfesten
und axial verschiebbaren
Klauen versehenen Klauenkupplung axial verschiebbar ist, dass die in Richtung auf
die ortsfeste Verzahnung wirkende Kraft durch Verdrehen einer ortsfesten und auf
eine mit dem Werkzeugträger verbundene Gewindebuchse auf geschraubten Mutter ausübbar
bzw. aufhebbar ist und dass die axial verschiebbaren Klauen an der Mutter angebracht
sind.
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Dies hat den Vorteil, dass die Verspannung durch die Verwendung eines
Gewindes selbsthemmend ist und durch die leicht erzielbare ver hohe Übersetzung
grosse Kräfte aufzubringeiymag sowie äusserst fein einzustellen ist.
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Die Klauenupplug-an sich ist bereits aus der erstgenannten Vorrichtung
bekannt. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind jedoch die axial verschiebbaren
Klauen an der Stirnseite der Mutter angebracht. Nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfindung sind die Stirnflächen der Klauen plan und liegen in Ebenen senkrecht
zur Achse des Gewindestiftes. Dies hat den Vorteil, dass die Klauenkupplung erheblich
einfacher zu fertiger ist. Das Ausrücken der Klauenkupplung lässt sich dadurch erleichtem,
dass mindestens eine der Klauen an mindestens einer Seite eine Schräge aufweist,
auf der eine mit ihr zusamrnenwirkende Klaue zu gleiten vermag. Es ist günstig,
wenn der Werkzeugträger durch einen KraftspeiPher in Richtung auf die ortsfeste
Klauen vorgespannt ist.
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Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Mutter durch
eine weitere Antriebsvorrichtung verdrehbar und vorzugsweise als Zahnrad ausgebildet
sowie durch eine Zahnstange verdrehbar.
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Lin besonders günstiger Aufbau der Vorrichtung lässt sich nach
einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch erzielen, dass der Sewindestift als
Gewindebuchse ausgebildet ist, die auf einem Schaft des Werkzeugträgers, mit welchem
dieserschwenkbar und axial verschiebbar gelagert ist, drehbart aber axial unverschiebbar
angeordnet ist und die in einem ortsfesten Teil unverdrehbar, aber axial verschiebbar
gehalten ist.
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Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebs vorrichtung
über eine einen zusammen mit dem Werkzeugträger axial verschiebbaren Teil aufweisende
Kupplung mit dem Werkzeug träger verbunden, die in der Riegelstellung ein Spiel
aufweist.
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Hierdurch braucht die Antriebsvorrichtung für das Verschwenken des
Werkzeugträgers beim Spannen nicht freigegeben zu werden, weil diese Kupplung ein
Hineinziehen der Verzahnung des Werkzeugträgers in die ortsfeste Verzahnung während
des Spannens ermöglicht.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung betreffen die Antriebsvorrichtung,
die, wie die an dritter Stelle genannte Vorrichtung, einen Ilydromotor mit Drosselschieber
aufweist, sowie eine besonders vorteilhafte hydraulische und elektrische Steuerung
der Vorrichtung nach der Erfindung.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der beigefügten Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig.l eine Gesamtansicht
einer Drehmaschine mit einer Vorrichtung zur Werkzeugauswahl nach der Erfindung,
Fig.2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach der Erfindung,
Fig.3
ein -elektrisches Schaltbild der elektrischen Steuerung und Fig.4 einen Hydraulikplan
der hydraulischen Steuerung der Vorrichtung nach der Erfindung, Fig.5 eine Tabelle
für.-'binä-codierte Schaltbefehle, Fig.6 eine Ansicht des Drehschiebers nach Fig.2
in einer Stellung kurz vor Erreichen der einzustellenden Arbeitsstellung des Werkzeugträgers
nach Fig.l, Fig.7 eine Abwicklung der Klauenkupplung' nach Fig.2, Fig.8 eine Abwicklung
der Schalttrommel nach Fig.2 und Fig.9 und lo zwei Ansichten von Kurvenscheiben
der Schalttrommel.
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In Fig.l ist eine Drehmaschine dargestellt, welche eine.Vorrichtung
zur Wbrkzeugauswahl nach der Erfindung mit einem schwenkbaren Werkzeugträger 1 aufweist.
Die Drehmaschine besteht im wesentlichen aus einem Untergestell 2, auf welchem ein
Bettschlitten 3 geführt ist, der einen Längsschlitten 4 trägt. Der schwenkbare Werkzeugträger
1 ist auf dem Längsschlitten 4 gelagert. Auf dem Untergestell 2 ist ferner ein Spindelkasten
5 befestigt, der eine Arbeitsspindel 6 aufnimmt.
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Am Ende der Arbeitsspindel 6 ist eine hydraulische Spanneinrichtung
7 angebaut, welche die zu bearbeitenden Werkstücke kraftschlüssig mit der Arbeitsspindel
6 verbindet.
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Mit Hilfe der Vorrichtung zur Werkzeugauswahl nach der Erfindung sollen
die Werkzeuge des Werkzeugträgers 1 auf dem kürzesten
Wege und ohne
unnötigen Zeitverlust in die zur Bearbeitung der Werkstücke auf der Arbeitsspindel
6 erforderliche Arbeitsstellung, in der sich in Fig.l z.B. ein Werkzeug 8 befindet,
geschwenkt werden.
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Wie aus Fig.2 ersichtlich, weist der Werkzeugträger 1 einen Schaft
20 auf, mit dem er schwenkbar und axial verschiebbar auf dem Längsschlitten 4 gelagert
ist. Auf dem Schaft 20 ist eine Kupplungsbüchse 40 befestigt, die über eine Klauenkupplung
38 mit einem Schneckenrad 44 zusammenwirkt, das zum Verschwenken des Werkzeuyträgers
1 von einer Silneckenvselle 26 angetrieben werden kann. Am Ende des Schaftes 20
befindet sich in einem durch einen Stift 47 verdrehungssicher geführten Gehäuse'
46 ein Drehschieber 19, der in noch zu beschreibender Weise zur Steuerung des Antriebes
der Schneckenwelle 26 dient.
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Der Werkzeugtr,äger 1 kann durch eine Axialverzahnung 41 in seinen
Arbeitsstellungen genau fixiert werden. Zum Ein- und Ausrücken der Axialverzahnung
41 dient ein Zahnrad 30, das sich mit Klauen 32 gegen ortsfeste Klauen 33 einer
Klauenkupplung abstützt. Das Zahnrad 30 kann mit Hilfe einer als Zahnstange ausgebildeten
Solbenstange 17, die in eine Verzahnung 31 des Zahnrades 30 eingreift, soweit verdreht
werden, bis die Klauen 32 unter der Wirkung von Tellerfedern 35 in Lücken 37 zwischen
den ortsfesten Klauen 33 einfallen.
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Das Zahnrad 3c ist mit einem Gewinde 34 auf einer drehbar, aber axial
unverschiebbar auf dem Schaft 20 angeordneten Gewindebuchse 48 aufgeschraubt, welche
ihrerseits durch Führungsteile 49 in einem ortsfesten Abstützring So axial verschiebbar
gelagert ist. Beim Einfallen der Klauen 32 in die Klauen 33 wird somit der Schaft
20 und damit auch der Werkzeugträger 1
in Fig.2 nach links bewegt,
so dass die Axialverzahnung 41 ausser Eingriff kommt und der Werkzeugträger 1 durch
die Schneckenwelle 26 verschwenkt werden kann.
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Nach dem Verschwenken des Werkzeugträgers 1 kann die Axialverzahnung
41 dadurch wieder in Eingriff gebracht werden, dass das Zahnrad 30 wieder soweit
in entgegengesetzter Richtung verdreht wird, bis die Klauen 32 aus den Klauen 33
herausgleiten. Die Klauen 32 und 33 haben hierfür, wie aus Fig.7 hervorgeht, jeweils
an einer Seite Schrägen 36, auf denen die Klauen gegen die Wirkung der Tellerfedern
35 ausser Eingriff zu gleiten vermögen.
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Die Vorrichtung zur Werkzeugauswahl nach der Erfindung ermöglicht
es nun,in überaus einfacher Weise den Werkzeugträger 1 mit grosser Kraft und selbsthemmend
in der Axialverzahnung 41 zu verspannen. Hierzu dient in erster Linie das Gewinde
34, mit dessen Hilfe die Gewindebuchse 48 und mit dieser der Werkzeugträger 1 bereits
einen Feinhub ausführt, bevor die Klauen 32 in die Klauen 33 einfallen, d.h. solange
noch die Klauen 32 und 33 mit ihren geraden Stirnflächen aufeinander gleiten bzw.
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mit dessen Ijilfe die Gewindebuchse 48 noch einen Feinhub in entgegengesetzter,
der Spannrichtung entsprechender Richtung ausführt, wenn die Klauen 32 bereits ausser
Eingriff mit den Klauen -33 gelangt sind. Eine genaue Zentrierung des Werkzeugträgers
1 in der Axialverzahnung 41 beim Spannen wird dadurch ermöglicht, dass die Klauenkupplung
38 für den Schwenkantrieb des Werkzeugträgers 1 bei ausgerückten Klauen 32 ein geringes
Spiel aufweist.
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Zur selbsttätigen Steuerung der Werkzeugauswahl dient eine Schalttrommel
39, die mit dem Schneckenrad 44 verbunden ist
und eine Anzahl von
Kurvenscheiben aufweist, die mit einer Anzahl von in einem Reihengrenztaster 51
angeordneten Endschaltern 45 zusammenwirken. Die Kurvenscheiben können dabei gemäss
der Abwicklung nach Fig.8 ausgebildet und Schaltern S 1 bis S9 zugeordnet sein,
welche den Endschalter 45 entsprechen.
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Diese Anordnung ergibt einen sehr einfachen Aufbau des für die Drehrichtungsauswahl
erforderlichen Entschlüsslers, sie kann aber auch durch einen bekannten anderen
Stel]'ungscodierer ersetzt werden, wenn es beisptelsweise erwünscht ist, mit
einer geringeren Anzahl von Kurvenscheiben auszukommen.
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Die beiden Endlagen des Werkzeugträgers 1 in axialer Richtung werden
durch einen Stössel 42 erfühlt, der einen Endschalter 43 betätigt, welcher dem Schalter
Slo in dem Schaltbild nach Fig.3 entspricht.
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Im folgenden wird die Wirkungsweise der Vorrichtung zur Werkzeugauswahl
nach der Erfindung anhand des Schaltbildes der elektrischen Steuerung gemäss Fig.3
sowie des Hydraulikplanes der hydraulischen Steuerung gemäss Fig.4 näher erläutert.
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Der Wählschalter für die einzustellende Arbeitsstellung des Werk zeugträgers
1 wird durch Kontakte 1 bis IV ( Fig.3) gebildet, welche für gewöhnlich durch die
numerische Steuerung der Werkzeugmaschine aufgerufen werden. Die Kontakte sind mit
den Werten 1,2,4 und 8 gewichtet, was der verschlüsselten Datenausgabe bei numerischen
Steuerungen entspricht. Bei Betätigung der Kontakte I bis IV werden Relais A,B,C
und D in der Kombination erregt, die der angewählten Arbeitsstellung entspricht.
Die Tabelle gemäss Fig.5 zeigt die den dezimalen Stationsnummern der Arbeitsstellungen
zugeordneten Relaiskombinationen. Daraus ist auch ersichtlich, dass bei jeder Arbeitsstellung
mindestens ein Relais erregt ist.
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SEht nun ein Schaltbefehl an, so wird über Kontakte a,b,c und d der
Relais A,B,C und D ein Stromkreis derart geschlossen, dass je nach Stellung der
den Endschaltern 45 entsprechenden Schalter S5 bis S8 einer von zwei Magneten M1
und M2 an Spannung liegt. Dieser Stromkreis kann nur dann geschlossen werden,. wenn
ausser den erwähnten Kontakten auch ein Ruhekontakt e eines Relais E geschlossen
ist. Dies ist immer dann der FalL, wenn die Schalter S1 bis 54 so stehen, dass sie
nicht der angewählten Arbeitsstellung entsprechen. Die Soll-Kombinationen der Schalter
S1 bis 54' sind ebenfalls der Tabelle gemäss Fig.5 zu entnehmen.
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Die Magnete M1 und M2 sind Erregerspulen eines als Irnpulsventil ausgebildeten
Umsteuerventiles 9 ( Fig.4), welches entsprechend seiner Stellung die Drehrichtung
eines auf die Schneckenwelle 26 (Fig.2) arbeitenden Hydromotors lo bestimmt.
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Gleichzeitig mit den Magneten Ml und M2 wird auch ein Magnet M4 (Fig.3)
erregt, welcher die Stellung eines Umsteuerventiles 11 so verändert, dass eine Kolbenfläche
12 eines Liydraulikzylinders 13 mit Drucköl beaufschlagt wird. Die Druckölversorgung
erfolgt dabei durch eine elektromotorisch ange -tirebene Hydropumpe 14. Gleichzeitig
mit dem iiydraulikzylinder 13 wird auch der Ilydromotor lo über das Ventil 9 mit
Drucköl versorgt. Der Hydromotor lo kann sich jedoch noch nicht drehen, weil seine
Rückölleitung 15 durch ein Rückschlagventil 16 blockiert ist. Das Rücköl des Hydromotors
lo kann auch nicht über den Drehschieber 19 abfliessen, weil dieser in einer durch
die Stellung des Werkzeugträgers 1 mechanisch bedingten Ruhelage steht. In dieser
Ruhelage des Drehschiebers 19 sind seine Steuerbohrungen 21 und 22 (Fig.2) nicht
mit einer Drosselbohrung 23 verbunden, so dass über eine an diese Drosselbohrung
23 angeschlossene Rückölleitung 24 kein öl abfliessen
kann. Demnach
bewegt sich nur die Kolbenstange 17 nach links, bis sie in ihrer Endlage den Schalter
Slo betätigt, welcher dem Endschalter 43 (Fig.2) entspricht.
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Durch das Schliessen des Schalters Slo wird auch ein Magnet M3 (Fig.3)--an
Spannung gelegt, der ein Umsteuerventil 18 (Fig.4) urnschaltet. Dadurch wird die
Rückölleitung 15 freigegeben und eine Leitung 25 mit dem Rückschlagventil 16 verbunden.
Nun dreht sich der Hydromotor lo und gleichzeitig mit ihm der Drehschieber 19. Da
die Leitung 25 mit dem Rückschlagventil 16 verbunden ist,-welches auf der Sperrseite
an Drucköl liegt, kann trotz des sich bewegenden Drehschiebers 19 und der damit
vorhandenen Uberschneidung der Steuerbohrungen 21 und 22 mit der Drosselb9hrung'
23 kein Rücköl über die Leitung 24 abfliessen, wodurch das gesamte Rücköl des Hydromotors
lo über die Leitung 1E abfliessen muss.
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Hierdurch wird verhindert, dass die am Drehschieber 19 auftretenden
periodischen Überschneidungen der Steuerbohrungen 21 und 22 Kurzschlussverbindungen
von Zuleitungen 27 und 28 des Hydromotors lo mit der Rückölleitung 24 hervorrufen.
Weiterhin ist sichergestellt, dass das gesamte dem Hydromotor lo zugeführte Öl nur
über diesen als Verbraucher in die Rückölleitungen gelangen kann. Diese Massnahme
verhindert ein ruckweises Schalter des Werrkzeugträgers, wenn eine Schaltung z.B.
über mehrere Arbeitsstellungen hinweg erfolgen soll, weil bei jeder Arbeitsstellung
eine Überschneidung der Steuerbohrungen mit der Drosselbohrung vorliegt und die
gleichmässige ölversorgung des Hydromotors stören würde.
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Kurz vor dem rreichen der einzustellenden Arbeitsstellung werden die
Schalter Sl bis S4 (Fig.3)derart betätigt, dass sie
der Soll-Kombination
des Schaltbefehles entsprechen. Dadurch wird das relais E erregt so dass dieses
mit seinem Kontakt e den zuvor geschlossenen Stromkreis öffnet und damit die Magnete
lel bzw. M2 und M3 abschaltet. Die Abschaltung eines der Magnete 141 oder M2 bewirkt
keine linderung im Hydraulikkreislauf, da das Umsteuerventil 9 ein Impulsventil
ist und seine vorherige Schaltstellung beibehält. Der Ilydromotor lo hat somit nach
wie vor die vorher festgelegte Drehrichtung. Dagegen wird durch das Abschalten des
Magneten M3 das Umsteuerventil 18 wieder in seine Ausgangsstellung gebracht und
damit die Rückolleitung 15 wieder blockiert. Damit muss das Rücköl des Hydromotors
lo nun über den Drehschieber 19 abfliessen.
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Dafür sind zwei Voraussetzungen gegeben. Einmal hat der Drehschieber
19 kurz vor Erreichen der einzustellenden Arbeitsstellungveine Überschneidung der
Steuerbohrungen, wie dies in Fig.6 dargestellt ist, und zum anderen sind die Rückölleitungen
24 und 25 durch das Abfallen des Umsteuerventiles 18 mit einer, freien"Rücköl'le£'tung
29 verbunden. Durch - -.
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das Weiterdrehen des Hydromotors lo und damit auch des Drehschiebers
19,z.B. in der in Fig.6 angedeuteten Drehrichtung, wird die Überschneidung der Steuerbohrung
21 mit der Drosselbohrung 23 entsprechend der Drehung stetig verringert und damit
auch die Geschwindigkeit des flydromotors stetig vermindert.
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Die Drehung des Hydromotors lo dauert solange, bis keine Überschneidung
mehr vorhanden ist und der Drehschieber seine in Fig.4 gezeigte Ruhelage einnimmt.
Erst in dieser Ruhelage, welche bei jeder Arbeitsstellung erreicht wird, öffnet
der Schalter S9, wodurch der Magnet Md abfällt und das Umsteuerventil 11 seine Ausgangsstellung
einnimmt. Hierdurch wird nun die Kolbenstangenseite des Hydraulikzylinders 13 mit
Drucköl beaufschlagt, so dass sich die Kolbenstange 17 in ihre gemäss
Fig.4
rechte Endlage bewegtund den den Schalter Slo wieder freigibt.
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Dem beschriebenen Schaltvorgang entspricht der nachfolgend erläuterte
Bewegungsablauf der Vorrichtung nach Fig. 2.
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Die B-ewgung der Ko Ib eh s inge 17 gemäss Fig.4 nach linksbewirkt
eine Linksdrehung X ades 3o, die durch die Pfeilrichtung in Fig. 7 angedeutet ist.
Die klaue 32 bewegt sich entlang der Klaue 33, ohn s das Zahnrad zunächst seine
axiale Stellung verändert. Dagegen wird der Schaft 20 durch das Gewinde 34 in Verbind
9n vorgespannten Tellorfedern 35 entsprechend der Gewindesteigung in Richtung A
bewegt. Sobald die klaue 32 entlang der Schräge 36 gleitet und nach dem Erreichen
der linken Endstellung der Kolbenstange 17 in eine Lücke 37 hineinrag Klauenkupplung
38 in Eingriff gekommen, da die Schalttrommel 39 und der Schaft 20 über die Kupplungsbüchse
40 durch die Tellerfedern 35 gegeneinander vesspannt werden. Durch die Bewegung
der Klaue 32 entlang der Schräge 36 wird eine der grössern Steigung der Schräge
36 entsprechende schnelle Axialbewegung der Gewindebewegung überlagert, da nun auch
das Zahnrad 30 eine Axialbewegung ausführt. Die Gewindebuchse 48, an der sich der
Schaft 20 abstützt, führt mit diesem die gesamte Axialbewegung aus, da sie durch
die Führungskeile 49, die zweckmässigerweise am Umfange gleichmässig verteilt sind,
gegenüber dem Abstützring 50 lediglich gegen Verdrehung gesichert ist. der der nun
erreichten Stellung ist die Axialverzahnung 41 ausser Eingriff und der Stössel 42
hat den Endschalter 43 freigegeben.
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Nun startet der Hydromotor 10 in der vorbeschriebenen Weise und dreht
mit der Sehneckenwelle 26 das Schneckenrad 44 und über die Klauenkupplung 38 den
Schaft 20. Durch die Kurvenscheiben
auf der Schalttrommel 39 werden
die Endschalter 45 welche den Schaltern S1 bis S9 entsprechen so betätigt, dass
die Drehrichtung des Hydromotors 10 optimal bestimmt und das Erreichen der angewählten
Arbeitsstellung angezeigt wird.
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Das Einfahren in diese Arbeitsstellung wird in d oben beschriebenen
Weise von dem Drehschieber 19 gesteuert.
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Nachdem die einzustellende Arbeitsstellung erreicht ist-, wird der
Spannvorgang des Werkzeugträgers 1 durch den Schalter S9 in Richtung B ausgelöst.
Dabei wird die Kolbenstange l7-in umgekehrter Richtung bewegt, und die Klaue 32
gleitet nun in wird die Richtung entlung der Schräge 36. Anschliessend gleiten die
Planflachen der Klauen 32 und 33 aufeinander, so dass nun nur das Gewinde 34 mit
seiner kleineren Steigung den Werkzeugträger 1 selbsthemmend und mit grosser Kraft
wieder in die Axialverzahnung 41 hineinzieht. Dire Kupplung 38 wird wieder gelöst
und vermeidet durch ihre schrägen Flanken eine statische Überbestimmung gegenüber
der Axialverzahnung 41.
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Die elektrische Schaltung der Vorrichtung zur Werkzeugauswahl nach
der Erfindung arbeitet mit einer Richtungslogik, d.h.
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die aufgerufenen Werkzeuge werden auf kürzesten Wege in Arbeitsstellung
gebracht. Die Richtungserkennung beruht dabei darauf, dass zwei gegenüberliegende
Arbeitsstellungen mit einem Endschalter eindeutig signalisiert werden können, wenn
der Endschalterstössel für eine Arbeitsstellung eine Ruhelage einnimmt und für die
andere gedrückt ist. Dies wird hier durch eine 180° lange Kurvenscheibenbahn erricht.
Die Ruhelage des Endschalters wird der einen Arbeitsstellung als Linksdrehung und
der gegenüberliegenden Arbeitsstellungg als Rechtsdrehung zugeordnet. Hierdurch
können die Arbeitss -- -l"-' + ten dem kürzesten Wege erreicht werden, ohne dass
dabei eine Verandert
Stössellage erfolgt. Umgekehrt muss die gedrückte
Lage des Endschalters der ersten Arbeitsstellung als Rechtsdrehung und der zweiten
gegenüberliegenden Arbeitsstellung als Linksdrehung zugeordnet werden, Dies ist
in den'Fig.9 und lo beispielsweise für die Arbeitsstellungen eins und fünf dargestellt.
Da die Schalter S5 bis S8 an einer Stelle in dem Reihengrenztaster 51 angeordnet
sind, erfordert dies bei acht Arbeitsstellungen vier Kurvenscheiben zur Bestimmung
der Drerichtug. Entspi^echend dem Schaltwinkel am Werkzeugträger für eine Arbeitsstellung
sind die Kurvenscheiben um jeweils 450 gegeneinander versetzt. Umgekehrt können
jedoch auch die Endschalter um 450 gegeneinander versetzt sein, wobei dann nur eine
Kurvenscheibe erforderlich wäre.
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Sobald einer derals Richtungsschalter wirkenden Schalter-S5 bis S8
angewählt ist, darf er durch die nachfolgende Drehung des Workzeugträgers nicht
mehr betätigt werden. Diese Voraussetzung ist in dem in den Fig. 9 und lo gezeigten
Bei spiel gegeben. Beim Aufruf der Arbeitsstellung 1 erfolgt eine Linksdrehung,
beim Aufruf der Arbeitsstellung 5 eine Rchtsdrehung, um diese Arbeitsstellungen
zu erreichen ( Fig.9).
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Bei Fig.lo sind die Drehrichtungen vertauscht, da hier der Endschalter
durch die Kurvenscheibein seiner anderen Schaltstellung steht. Erst kurz vor Erreichen
der einzustellenden Arbeitsstellung, z.B. der Arbeitsstellung fünf in Fig.9 oder
der Arbeitsstellung eins in Fig.lo, wird der Endschalterstössel in der der Ausgangslage
entgegengesetzten Richtung betätigt, hat aber hierbei keinen Einfluss auf das die
Richtung bestimmendc Umsteuerventil 9, da die vorher an den der Lageerkennung dienenden
Schaltern S1,S4 i Fig.8) erreichte Soll-Kombination durch den Relaiskontakt e die
Stromzuführung öffnet. Die Betätigung des Schalterstössels kurz vor Erreichen der
einzustellenden
Arbeitsstellung durch die der Richtungserkennung
dienenden Kurvenscheiben wird nur bei einer von zwei gegen-Uberliegenden Arbeitsstellungen
vorgenommen, da die Kurvenscheiben 1800 lang und zur eindeutigen Betätigung des
Endschalters in der Soll-Stellung etwas versetzt sind. Daher wird durch die einmalige
Festlegung der Kurvenscheiben für die Richtmigsfeststellung die Links- bzw. Rechtsdrehung
des Werkzeugträgers definiert.
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Aufgrund der gemäss Fig.5 binär verschlüssclten Arbeits-Stellungen
ergibt sich, dass durch die Relais A und B vier nebeneinander liegende Arbeitsstellungen
aufgerufen werden. Da sich die Kombinationen der Relais A und 13 für die restlichen
vier-Arbeitsstellungen,welche den erstgenannten jeweils gegenüberliegen, genau wiederholen,
würde sich für jeweils zwei gegenüberliegende Arbeittstellungen die gleiche Drehrichtung
ergeben. Deshalb wird entsprechend der Binärcodierung das Relais C verwendet, um
den restlichen vier Arbeitsstellungen eine den ersten vier Arbeitsstellungen entgegengesetzte
Drehrichtung zuzuordnen.