DE612558C - Einrichtung zur selbsttaetigen periodischen Umsteuerung des hin und her gehenden Tisches einer Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 27. APRIL 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49c GRUPPE Iod

S" 105502 IJ4p c

Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents:.4. April

Siemens-Schuckertwerke Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

einer Werkzeugmaschine

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Juli 1932 ab

Ein neuerer Vorschlag zielt darauf hin, bei Werkzeugmaschinen mit hin und her gehendem Werktisch die Auslösung des Impulses zur Herbeiführung der Umkehrbewegung 5 oder zur Herbeiführung einer streckenweisen Änderung der Vorschubgeschwindigkeit oder auch beider Steuervorgänge nebeneinander durch photoelektrische Zellen zu bewirken, wobei die Zellen, die impulsauslösend wirken sollen, durch Wählerschalter vorbestimmt werden. Eine solche Anordnung, die infolgedessen eine mehr oder minder große Zahl von Photozellen notwendig macht, fällt verhältnismäßig teuer aus. Um die Zahl der notwendigen Photozellen herabzusetzen, wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, zur Steuerung mindestens eine gerichtete Lichtquelle, eine Photozelle und ein Spiegelpaar in der Weise zu benutzen, daß entweder die Spiegel an der Tischbewegung teilnehmen, während die zugeordnete Lichtquelle und Zelle feststehen, oder umgekehrt, so daß bald der eine, bald der andere der Spiegel beim Erreichen der einen oder anderen Grenzlage des Tisches die Beleuchtungsintensität der zugeordneten Zelle ändert und damit die Umkehr des Tisches bewirkt.

Photozellen durch einen vermittels eines Spiegels reflektierten Strahl zu belichten, ist bekannt. Bei den bekannten Einrichtungen ruhen aber entweder Lichtquelle, Spiegel und Zelle insgesamt, oder der Spiegel dient lediglich dazu, dadurch, daß er gedreht wird, den Winkel des auf die Photozelle auffallenden Strahlenbündels zu verändern. In keinem Falle führen also wie beim Gegenstande der Erfindung Lichtquelle und Photozelle eine translatorische Relativbewegung gegenüber dem die Lichtstrahlen reflektierenden Spiegel aus, und in keinem Falle dient eine solche translatorische Relativbewegung der genannten Teile dazu, die Umkehrbewegung des hin und her gehenden Teiles einer Werkzeugmaschine zu steuern.

Es ist indessen aber auch eine Einrichtung bekanntgeworden, bei der eine gerichtete Lichtquelle und eine Photozelle einerseits und ein Spiegel andererseits eine translatorische Relativbewegung zueinander ausführen. Diese Einrichtung hat man im Aufzugbau dazu verwendet, einen Fahrkorb selbsttätig stillzusetzen, sobald er eine bestimmte Höhenlage erreicht. Das, worauf es dabei ankam, war das Stillsetzen des Fahrkorbes in einer ganz genau festgelegten Stellung. Diese Forderung spielt bekanntlich im Aufzugbau eine große Rolle und wurde in diesem Falle durch die Verwendung der photoelektrischen Einrich-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Wilhelm Chladek in Berlin-Pankow.

tung dadurch besonders vorteilhaft gelöst, als der aus dem Spiegel austretende Strahl die doppelte Winkelgeschwindigkeit aufweist wie der Einfallstrahl. Es ist zu erwähnen, daß in diesem Zusammenhange zur Steuerung auch die Verwendung mehrerer Spiegel schon vorgeschlagen worden ist, daß dabei die Spiegel aber keine andere Aufgabe haben als die, den Zeitpunkt der Stillsetzung des Fahrkorbes ίο mit noch größerer Genauigkeit festzulegen. In diesem Falle werden bei Verwendung mehrerer Spiegel die Spiegel ausschließlich dazu benutzt, die Geschwindigkeit des Ausfallstrahles, der auf die Photozelle einwirken soll, weiter zu steigern.

Wie das nachfolgende Ausführungsbeispiel erkennen läßt, ergibt sich durch die Verwendung von Spiegeln die Möglichkeit, für jeden Steuervorgang mit einer oder höchstens zwei Photozellen auszukommen.

In der Zeichnung bedeutet T den Arbeitstisch beispielsweise einer Hobelmaschine. Der Arbeitstisch trägt eine Reihe von verschiedenen geneigten Spiegelpaaren 1,1', 2, 2' und 3, 3'. In dem Bett oder dem Ständer St sind drei Photozellen I, II, III sowie eine Lichtquelle L untergebracht. Wie die Abbildungen erkennen lassen, gliedern sich die Spiegel in drei Gruppenpaare 1, 1', 2, 2' und 3) 3'· Während die zu einer Gruppe gehörigen Spiegel die gleiche Neigung aufweisen, sind die Neigungen der Spiegelgruppen voneinander verschieden. Die Photozelle I ist so angeordnet, daß nur die entsprechende Spiegelgruppe ι, ι' darauf einwirken kann. Analog können die Photozellen II und III nur von den Spiegelgruppen 2, 2' bzw. 3, 3' belichtet werden. Im vorliegenden Fall soll die Spiegelgruppe 2, 2' beispielsweise dazu dienen, mit Hilfe der Lichtquelle L und der Photozelle II einen Impuls auszulösen, durch den die hin und her gehende Bewegung des Tisches gesteuert wird. Die Spiegelgruppe 1, 1' soll im Zusammenwirken mit der Lichtquelle L und der Photozelle I die Impulse auslösen, durch die erreicht wird, daß der Tisch T die Strecke zwischen den Spiegeln 1, 1' mit erhöhter Geschwindigkeit durchläuft. Eine erhöhte Tischgeschwindigkeit ist von großer wirtschaftlicher Bedeutung, wenn man beispielsweise ein Werkstück W bearbeiten muß, das im Aufriß die in Fig. 7 gezeigte Form aufweist. Die Wirkungsweise der Einrichtung im Betrieb ist folgende: In Fig. 1 ist die Lage der Teile dargestellt, zu dem Zeitpunkt, wo der Werktisch von der Bewegung in Richtung des Pfeiles V zur Bewegung in Richtung des Pfeiles R übergeht. Der Impuls, durch den die Wirkungsumkehr in an sich bekannter Weise herbeigeführt wird, wird dadurch ausgelöst, daß die Lichtquelle L über den Spiegel 2' die Photozelle II belichtet. Wie zu erkennen ist, wird der Impuls ausgelöst, kurz nachdem der Stahl oder Meißel M über das Werkstück W ganz hinweggegangen ist. Der Tisch kehrt also in diesem Zeitpunkt seine Bewegungsrichtung um und beginnt in Richtung des Pfeiles R vorzulaufen. Die Vorwärtsbewegung ist beendet, sobald der Tisch Γ die in Fig. 2 dargestellte Stellung einnimmt. In diesemAugenblick fällt das Strahlenbündel der Lichtquelle L auf den Spiegel 2, so daß die Photozelle II erneut belichtet wird. Die im übrigen nicht näher dargestellte Schaltung, durch die dadurch die Bewegungsumkehr des Tisches eingeleitet wird, ist so ausgeführt, daß bei sich wiederholender Belichtung derselben Photozelle II abwechselnd das Vorlauf- bzw. Rücklaufschütz anspricht. Die Fig. 3 und 4 lassen erkennen, daß die Photozellel jeweils belichtet wird, wenn derTischT in eine Stellung gelangt ist, bei der entweder der Spiegel 1 oder der Spiegel 1' von dem Strahlenbündel der Lichtquelle getroffen werden. Mit Hilfe der Photozelle I werden Impulse ausgelöst, die zur Folge haben, daß der Tisch innerhalb der Strecke 1, 1' mit erhöhter Geschwindigkeit fortbewegt wird. Die Mittel und die Schaltweise, die hierzu erforderlich sind, sind ebenfalls in den Figuren nicht näher dargestellt und an sich bekannt. Die Fig. 5 * und 6 zeigen schließlich zwei Tischstellungen, die im allgemeinen nur eintreten können, wenn eine Störung eingetreten ist, derzufolge die Photozelle II keinen Umkehrimpuls bewirkt hat. In diesem Falle würde der Tisch über die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Grenzstellungen hinauslaufen. Dabei erreicht das Strahlenbündel der Lichtquelle L je nach der Grenzlage des. Tisches entweder den Spie- too gel 3 oder den Spiegel 3' und löst mit Hilfe der Photozelle III einen Impuls aus, demzufolge der Tischantrieb aufhört. Die entsprechenden Lagen, in denen der Not- oder Grenzlagenimpuls wirksam wird, sind aus denFig.5 und 6 zu entnehmen.

Es war bisher nur davon die Rede, jedem Spiegelpaar eine Photozelle zuzuordnen; hierbei nahmen die Lichtquelle und Photozelle zueinander etwa die Lage ein, die in Fig. 8 dargestellt ist. Wie erwähnt wurde, muß man, falls man jedes Spiegelpaar auf nur eine Photozelle einwirken lassen will, eine besondere Schaltweise wählen, derzufolge ein mehrmaliges aufeinanderfolgendes Belichten derselben Zellen abwechselnd einen Steuerimpuls in dem einen und anderen Sinne löst. Man kann davon abweichend von der Verwendung einer solchen Schaltung absehen, wenn man die Spiegel 1, 2 und 3 etwa so anordnet, daß sie entsprechend Fig. 9 gleichzeitig schräg nach unten gerichtet sind und die Spiegel 1',

²> 3' gemäß Fig. ίο schräg nach oben stehen. Dadurch hat man die Möglichkeit, jedem einzelnen Spiegel eine besondere Photozelle zuzuordnen.

Man wird, um den Steuervorgang in Abhängigkeit von der Lage und der Gestalt des Werkstückes W im richtigen Augenblick auszulösen, entweder die Spiegel, die zugeordneten Photozellen oder die Lichtquelle jeweils

ίο allein oder je nach den Umständen mehrere dieser Elemente gleichzeitig in der Bewegungsrichtung des Tisches verschiebbar anordnen. Die Spiegel, die Lichtquelle und die Photozellen wird man dabei zweckmäßig geschützt im Tisch bzw. Bett oder Ständer unterbringen.

Will man außer der Sicherung, die durch die Anbringung der Spiegel 3,3' vorgesehen ist, weitere Vorkehrungen treffen, um die Maschine beim Versagen der Steuereinrichtung vor Beschädigungen zu schützen, so empfiehlt es sich, darüber hinaus die Schaltung so auszuführen, daß der Tischantrieb stillgesetzt wird, sobald in dem Stromkreis, in dem die Lichtquelle L liegt, kein Strom mehr fließt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   !..Einrichtung zur selbsttätigein periodischen Umsteuerung· des hin und her gehenden Tisches einer Werkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung eine gerichtete Lichtquelle, wenigstens eine photoelektrische Zelle, und ein diesen Elementen zugeordnetes Spiegelpaar in der Weise benutzt werden, daß die Spiegel an der Tischbewegung teilnehmen, während die Lichtquelle und äie Photozelle feststehen, oder umgekehrt, und bald der eine, bald der andere der Spiegel beim Erreichen der einen odei anderen Grenzlage des Tisches die Belichtungsintensität der zugeordneten Photozelle ändert und damit unter Anwendung einer an sich bekannten Schalteinrichtung die Umkehr des Tisches bewirkt.
2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung mehrerer Spiegel und mehrerer zugeordneter Photozellen zur Erreichung verschiedener Steuervorgänge des bewegten Maschinenteils die Spiegelpaare so angeordnet sind, daß der Lichtstrahl in jedes Spiegelpaar unter einem anderen Winkel einfällt.
3. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zuordnung von zwei Photozellen zu zwei Spiegeln für jeden Steuervorgang sämtliche Spiegel und Photozellen so angeordnet sind, daß jeder Spiegel ausschließlich die ihm zugeordnete Photozelle belichtet.
4. 4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch bei Unterbrechung des Stromkreises, in dem die Lichtquelle liegt, selbsttätig stillgelegt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen