DE357407C - Vorschubeinrichtung fuer Werkzeugmaschinen mit hin und her gehender Bewegung - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 21. AUGUST 1922

- KLASSE 49 b GRUPPE

' (S₅Oo₇₃1149»)

Bei absatzweise arbeitenden Werkzeugmaschinen, z. B. bei Hobelmaschinen, muß der Vorschub des Werkzeuges nach Beendigung des fertigen und vor Wiederbeginn des neuen Schnittes stattfinden. Die Zeit zwischen den beiden Schnitten ist unter Umständen sehr kurz. Bei Verwendung eines besonderen Antriebsmotors für die Vorschubeinrichtung geht außerdem noch Zeit für das

ίο Anlassen und Stillsetzen dieses Motors verloren. Der Antrieb muß zudem sehr stark bemessen werden, um die Verstellarbeit in der kurzen Zeit leisten zu können.

Nach der Erfindung werden diese Übelstände dadurch beseitigt, daß die Vorschubbewegung durch einen Arbeitsspeicher bewirkt wird, der während der zwischen den Verstellungen liegenden Zeit aufgeladen und zum Zwecke der Verstellung selbsttätig ausgelöst wird. Der Motor arbeitet dabei nicht nur während der kurzen Verstellzeit, sondern während der Gesamtzeit, also auch wahrend des Arbeitshubes. Zur Auslösung und zum Wiedersperren ist nur eine äußerst geringe Zeit erforderlich. Die Verstellung erfolgt mit großer Kraft und Geschwindigkeit, da der Arbeitsspeicher imstande ist, augenblicklich sehr große Leistungen herzugeben. Als Arbeitsspeicher kommen in erster Linie bewegte Massen, gespannte Federn oder gehobene Gewichte in Anwendung.

Bei Maschinen mit veränderlicher Schnitt-

Fon dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Karl Melier in Siemensstadt b. Berlin.

dauer, ζ. B. bei Hobelmaschinen mit veränderlichem Hub, muß die zum Auffüllen des Arbeitsspeichers verwendete Maschine so bemessen werden, daß die Aufspeicherung bei der kürzesten Arbeitsdauer, also z. B. bei dem kürzesten Hub der Hobelmaschine ausreichend ist.

In den Abb. ι bis 3 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung und in Abb. 4 ist eine Einzelheit angegeben.

Nach Abb. 1 und ia treibt der Motor 1 mit einer Schnecke 2 ein Schneckenrad 3 an. Das Schneckenrad 3 ist lose auf der Hauptwelle 4 gelagert. Auf derselben Welle sitzt ein mit Zähnen versehenes Sperrad 5, das jedoch mit der Welle durch Keil oder Feder fest verbunden ist. Schneckenrad 3 und Sperrad 5 sind durch zwei Federn 6 und 7 miteinander verbunden. Es ist leicht ersichtlich, daß sich das Sperrad, solange es in seiner Bewegung nicht gehemmt wird, gleichzeitig und in gleicher Richtung mit dem Schneckenrade drehen wird, wenn der Motor 1 eingeschaltet ist. Um das Sperrad an einer Drehung zu hindern, ist eine Klinke 8 vorgesehen, die mit einer Spannvorrichtung 9 so eingestellt werden kann, daß sie das Sperrad entweder am Links- oder am Rechtslauf hindert. Bei der in der Zeichnung angegebenen Lage würde das Sperrad gehindert werden, sich entgegengesetzt dem Sinne des Uhrzeigers zu drehen. Sobald sich die Klinke in der gezeichneten Lage befindet und der Motor das Schneckenrad entgegengesetzt dem Sinne des Uhrzeigers antreibt und dadurch, daß das Sperrad an einer Drehung in dieser Richtung gehindert ist, wird die Feder 6 auseinandergezogen, sie erhält also Zugspannung, während gleichzeitig die Feder 7 zusammengedrückt wird, also Druckspannung erhält. Es wird demnach durch den Motor potentielle Energie in den Federn aufgespeichert. Wird nun mit der Zugstange 10 die Klinke in die Mittellage zurückgedreht, so wird das Sperrad 5 frei, und die Federn 6, 7 ziehen augenblicklich das Sperrad so weit nach, bis der Anschlag 11 des Sperrades gegen den in seiner Drehungsrichtung liegenden Anschlag 12 des Schneckenrades stößt. Diese durch die Federn veranlaßte Bewegung kann nun in einfacher Weise mit einem Zwischengetriebe auf die Vorschubvorrichtung übertragen werden.

Der Arbeitsgang ist folgender: Je nachdem der Support nach rechts oder links wandern soll, wird von dem Arbeiter der Handhebel 120 nach rechts oder nach links umgelegt. Dadurch wird entweder die rechte oder die linke Klinke zum Eingriff gebracht und der Umschalter 121 in dem richtigen Drehsinn des Motors eingelegt. Unter der Annahme, daß nicht gerade der Anschlag 13 den Kontakt 14 hochgehoben hat, würde sich der Motor, da der Stromkreis durch den Schalter 14 geschlossen ist, sofort in Drehung versetzen, und das Schneckenrad würde sich so lange drehen, bis einer der am Schneckenrad angebrachten Anschläge 13 in die Lage gekommen ist, bei der der Schalter 14 angehoben und dadurch der Motor stillgesetzt worden ist. Da die Klinke 8 das Sperrad festgehalten hat, so hat eine der Federn 6 und 7 Zug-, die andere Druckspannung erhalten. In demselben Augenblick, in dem der Stahl aus dem Arbeitsstück heraustritt, wird die Zugstange 10 mechanisch oder durch einen Bremsmagneten bewegt. Der Weg für die Bewegung ist außerordentlich kurz, so daß hierfür nur eine sehr, geringe Zeit beansprucht wird. Durch die Bewegung der Zugstange wird die Klinke 8 ausgelöst, so daß in der beschriebenen Weise durch das Freiwerden des Sperrrades 5 eine Drehung der Welle 4 und damit eine Vorschubbewegung eintritt. Zu der gleichen Zeit, wo der Stahl aus dem Arbeitsstück heraustritt, wird durch einen am Hobeltisch verstellbaren Anschlag 15 der rechte Hebel 16 umgelegt, d. h, der Schalter 17 geschlossen; dadurch wird der Motor eingeschaltet und das Schneckenrad in der gewünschten Richtung wieder in Bewegung gesetzt. In der Zwischenzeit ändert der Tisch seine Bewegungsrichtung, und der Anschlag legt nach einem gewissen Weg den linken Hebel 16 aus der punktierten Stellung wieder in die gezeichnete Stellung um; dadurch wird der Schalter 17 wieder geöffnet. Da aber in der Zwischenzeit der Motor bereits angelassen ist und sich das Schneckenrad 3 bereits bewegt hat, so wird der Schalter 14 von dem Anschlag 13 freigegeben. Der Schalter 14 schließt den Stromkreis so lange, bis sich das Schneckenrad um ¹Zi Umdrehung weiter bewegt hat, so daß nun der nächste Anschlag 13 den Schalter 14 wieder anhebt und das Schneckenrad zur Ruhe kommt. Das Schneckenrad muß seinen Weg von einem Anschlag zum anderen natürlich während des Arbeitsganges und des Rücklaufes der Hobelmaschine zurückgelegt haben. Tritt der Stahl wiederum aus dem Arbeitsstück aus, dann wird die Klinke wieder ausgelöst und der Vorschub in Tätigkeit gesetzt. So wiederholt sich der Vorgang dauernd, bis entweder die Hobelmaschine selbst stillgesetzt oder der Handhebel 120 auf seine Mittelstellung gestellt wird. Soll der Vorschub in umgekehrter Richtung erfolgen, dann ist es nur erforderlich, den Handhebel 120 entsprechend von Hand umzulegen.

Bei Erreichung der äußersten Lagen des Supports werden in bekannter Weise die End- lao ausschalter 19 oder 20 ausgeschaltet. Ist der Support zu weit gelaufen und ist bei der ge-

zeichneten Stellung dann der Endausschalter 19 ausgeschaltet worden, dann braucht nur der Handhebel 120 umgelegt zu werden, damit der Support zurückgedreht wird.
Soll die Supportverstellung für das Einrichten willkürlich in Betrieb gesetzt werden, z. B. bei der sogenannten Schneüverstellung, so ist es nur erforderlich, den Drehschalter 18 zu drehen, außerdem die Klinke 8 durch Ver-Schiebung der Zugstange 10 auf die Totlage zu stellen; dies geschieht u. U. selbsttätig bei Drehung des Schalters 18. Dann dreht sich der Motor und demnach auch das Sperrad und die Vorschubvorrichtung je nach Stel-

>5 lung des Handhebels 120 sofort in dem festgelegten Sinne nach links oder rechts. Stillgesetzt wird dann der Vorschub in einfacher Weise durch öffnen des Drehschalters 18.
Es sind aber auch andere Ausführungsmöglichkeiten gegeben; die angeführte Ausführung soll nur ein Beispiel darstellen.

Eine zweite Ausführungsform, bei der das Aufspeichern der potentiellen Energie durch das Heben eines Gewichtes geschieht, zeigt

as Abb. 2. Diese Ausführungsform ist den jetzt gebräuchlichen angepaßt und kann leicht an vorhandene Hobelmaschinen angebaut werden. Die Vorschubspindel 4 wird in der üblichen Weise durch die Drehung des Hebels 222 gedreht, und zwar ist in der gezeichneten Stellung erst ein Leergang durch Heben des Hebels 222 erforderlich, wobei die Klinke 333 über das Sperrad 5 hinweggleitet. Wird dann der Hebel 222 gesenkt, so wird die Spindel 4 um das entsprechende Stück gedreht. Die Anordnung ist nun so getroffen, daß wie im vorigen Beispiele der Motor 1 ein selbstsperrendes Schneckengetriebe antreibt. Auf der Welle, die in diesem Falle fest mit dem Schneckenrad verbunden ist, sitzt eine durch ein Gewicht ausgeglichene Kurbel 444, die einen Kurbelzapfen 555 trägt. Der Hebel 222 besitzt ein Gewicht 666, das zur Drehung der Spindel 4 ausreicht. Eine Feder o. dgl. 777 dient zum elastischen Auffangen des Gewichtes. Hebel 222 und Kurbel 444 sind durch eine Stange 888 verbunden. Diese hat unten ein Langloch 999, in dem sich der Kurbelzapfen 555 bewegt. Dieses Langloch besitzt unten einen Sperriegel 101, der nachgibt, sobald der Kurbelzapfen sich im Langloch nach unten zu bewegt, aber eine Rückführung des Kurbelzapfens nach oben zu verhindert. Wenn das Gewicht 666 auf der Feder 777 ruht und sich der Kurbelzapfen entsprechend der gezeichneten Lage in der höchsten Stellung des Langloches befindet, so wird der Motor eingeschaltet. Dann dreht sich der Kurbelzapfen z. B. im Sinne des Uhrzeigers.

Während dieser Drehung gleitet der Kurbelzapfen der Kurbel in dem Langloch 999 der Stange bis an das unterste Ende dieses Langlochs, also am Sperriegel 101 vorbei. Da bei weiterer Drehung des Kurbelzapfens 555 der Sperriegel 101 ein Zurückgehen des Zapfens im Langloch verhindert, werden nunmehr die Stange 888 und damit auch der Hebel 222 und das Gewicht 666 so lange gehoben, bis die Kurbel und der Kurbelzapfen in ihrer höchsten Lage angelangt sind. In diesem Falle ist wiederum die potentielle Energie in dem gehobenen Gewicht aufgespeichert. Wird nun der Sperriegel 101 durch einen Magneten oder mechanisch ausgelöst, dann fällt das Gewicht nach unten und dreht dabei den Hebel um den entsprechenden Betrag. Die Höhe, um die das Gewicht gehoben wird, ist dadurch einstellbar, daß in der üblichen Weise der Befestigungspunkt 110 der Stange 888 in einem Schlitz des Hebels 222 verschoben werden kann. Der Sperriegel 101 wird, wie bei der ersten Ausführung, in dem Augenblick ausgelöst, in dem der Stahl aus dem Arbeitsstück heraustritt; die Bewegung der Kurbel selbst tritt wiederum in der Zeit des Vor- und Rücklaufes der Maschine ein. Der Motor wird, genau wie bei der ersten Ausführung, durch einen Kontakt eingeschaltet, der in der höchsten Stellung der Kurbel ausgeschaltet wird und den Motor stillsetzt. Der Motor wird in gleicher Weise durch einen Schalter wieder in Gang gesetzt, der durch einen Anschlag am Tisch der Hobelmaschine bewegt wird. Beim Einrichten kann hierbei der Support auch durch einen Überbrückungsschalter beliebig bewegt werden. Die Änderung der Drehrichtung des Vorschubs erfolgt bei dieser Anordnung beispielsweise rein mechanisch, indem der Hebel 222 nach der anderen Seite der Spindel 4 umgelegt wird. Auch diese Ausführungsart stellt nur eine von vielen Möglichkeiten dar. Es soll auch darauf hingewiesen werden, daß an Stelle des Motors der Antrieb auch durch eine Zwischenübertragung von der Hobelmaschine oder von der Transmission aus erfolgen kann, wobei der Einbau einer Kupplung erforderlich ist, die bei der höchsten Stellung der Kurbel ausgeschaltet und durch einen Anschlag am Hobeltisch wieder eingeschaltet wird.

Abb. 3 stellt eine besonders einfache Ausführung dar.

Ein Sperrad S ist auf der Welle 4, durch die der Support verschoben wird, fest aufgekeilt. Ein Schneckenrad 38 sitzt ebenfalls "5 fest auf der Welle 4 und ist von einem Gehäuse 21 umgeben, das lose drehbar auf der Welle ruht. An das Schneckenradgehäuse ist der kleine Antriebsmotor 1 für die Schnecke 39 in geeigneter Weise gleich angebaut. Das Schneckenradgehäuse wird mit einem Ausleger 22 und den beiden Federn 6 und 7, die

auf der an einem Ende gelenkig befestigten Stange 30 sitzen, in einer bestimmten Lage gehalten. Für die Zuleitung von Strom zum Motor dienen zwei Schleifkontakte 23 und 34. Zur Feststellung des Sperrades 5 dient ein Riegel 8. Dieser Riegel wird, wie bei der Ausführung nach Abb. 1, in dem Augenblick, in dem der Stahl aus dem Arbeitsstück heraustritt, zurückgeschoben und dadurch das Rad 5 und die Welle 4 freigegeben. Eine umlegbare Klinke 25 dient für die gegenseitige Verriegelung von Schneckenradgehäuse 21 und Sperrad 5. Bei betriebsmäßigem Arbeiten geht der Vorgang wie folgt vonstatten: Bei der gezeichneten Lage der Teile ist die Welle 4 durch den Riegel 8 festgehalten,, und damit steht auch das auf der Welle sitzende Schneckenrad innerhalb des Gehäuses 21 fest. Wird nun der Umschalter 121 je nach der gewünschten Richtung der Vorschubbewegung in Übereinstimmung mit der Klinke 25 herumgelegt, beispielsweise in die stark ausgezogene Lage der Abb. 3, so erhält der Motor ι Strom, und die auf der Motorwelle sitzende Schnecke wälzt sich auf dem feststehenden Schneckenrad ab. Das Gehäuse 21 dreht sich dabei im Sinne des eingezeichneten Pfeiles, und zwar so lange, bis die Schleifkontakte 23, 34 die Schleifschienen 26 und 27 verlassen haben. Während dieser Drehung erhält gleichzeitig die Feder 6 Zugspannung und die Feder 7 Druckspannung, wodurch die gewünschte, zur späteren Verstellung erforderliche potentielle Energie aufgespeichert wird. Sobald die Kontakte die Schienen nicht mehr berühren, steht der Antrieb still. Wenn nun der Riegel 8 durch die Bewegung des Hobeltisches gelöst wird, drehen die beiden Federn 6, 7 das Gehäuse 21 des Schneckenrades annähernd in die Mittellage zurück, wobei unter Vermittlung der Klinke 25 das Sperrrad 5 und damit die Welle 4 die Bewegung mitmachen. Hierdurch wird dann der beabsichtigte Vorschub ermöglicht. In dem Augenblick, wo die Kontakte wieder in ihrer Mittelstellung auf den Schienen angelangt sind, wird die Bewegung in derselben Richtung von neuem eingeleitet.

Die beiden Endausschalter 19 und 20 begrenzen in üblicher Weise die Supportbewegung. Die beiden Doppelmuttern 28 und 29 auf der Stange 30 dienen zur richtigen Einstellung der Federn.

Der Ausschlagwinkel und damit die Größe der Vorschubbewegung kann durch entsprechende Einstellung der Länge der Schleifschienen erreicht werden, wie Abb. 4 zeigt, j Danach bestehen die Schleifschienen aus einzelnen isolierten Kontakten 30 bis 36, wobei der Schleifkontakt 23 so breit ist, daß der Zwischenraum zwischen zwei Schienenkontakten immer überbrückt wird. Mit einem Regler 37 ist es leicht möglich, die Zahl der unter Spannung zu setzenden Schleifschienenkontakte durch Verdrehung des Regulierhe- 6g bels beliebig und schnell einzustellen.

Soll der Vorschub zum Einrichten benutzt werden, so muß zu diesem Zwecke die Klinke in die Mittellage gebracht und der Riegel 8 zurückgeschoben werden; dies geschieht zweckmäßig möglichst durch den gleichen Griff. Durch einfaches Umstellen des Umschalters 121 kann dann je nach seiner Lage die Drehung der Supportwelle in dem gewünschten Sinne erzielt werden.

Claims (5)

Patent- Ansprüche:

1. Vorschubeinrichtung für Werkzeugmaschinen mit hin und her gehender Bewegung, bei der die Vorschubbewegung zwischen Ende und Wiederbeginn des absatzweise erfolgenden Schnitthubes stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubbewegung durch einen Arbeitsspeicher bewirkt wird, der während der zwischen den Verstellungen liegenden Zeit aufgeladen und zum Zwecke der Verstellung selbsttätig ausgelöst wird.

2. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1 mit Schleifkontakten zur Änderung der Größe des Vorschubes, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkontakte aus in Reihen nebeneinanderliegenden isolierten Kontaktstücken (30 bis 36) bestehen, die durch einen Regeler (37) in beliebiger Zahl miteinander leitend verbunden werden können.

3. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auslösung des Arbeitsspeichers (6 und 7) Elektromagnete (14) verwendet werden.

4. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3 unter Verwendung von Federn zur Arbeitsspeicherung, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (6 und 7) vorgespannt und im Ausschlag einseitig begrenzt sind.

5. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur schnellen Verstellung des Supports beim Einrichten no der Motor verwendet wird, indem die Sperrung (8) aufgehoben und dadurch ein dauernder Umlauf der Hauptwelle (4) erreicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.