DE665299C - Steuerung fuer die Arbeitsschlitten an Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für Arbeitsschlitten an Werkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen, deren Arbeits- und Schnellgang durch einen Handschalter geschaltet werden und die mit einer elektrischmechanischen Verriegelung versehen sind. Es ist an sich bekannt, den Selbstgang eines Arbeitsschlittens bei verschieden eingestellten Bewegungsrichtungen mit ein und demselben Hebel zu steuern. Auch Sicherheitseinrichtungen gegen Fehlschaltungen sind an sich bekannt. So kennt man elektrisch-mechanische Verriegelungen an Werkzeugmaschinen, bei denen durch Schließen eines elektrischen Kontaktes der Stromfluß in einer bestimmten Richtung vorbereitet wird und durch Betätigen eines weiteren Kontaktes der Strom in dem vorbestimmten Kreis fließen muß. Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf eine elektrisch-mechanische Steuerung mit einer neuartigen, einfachen Anordnung und einer eigenartigen Wirkungsweise der Einstellglieder für die Steuerungseinrichtung.

Erfindungsgemäß ist die Steuerungseinrichtung so beschaffen, daß der den Antriebsmotor und die Selbstganggeschwindigkeit steuernde Hauptschalter derart mit zwei unabhängig voneinander bedienbaren Einstellorganen, die für die Selbstgangrichtungen — längs, quer, senkrecht und rund — dienen, verbunden ist, daß jeweils eines der beiden Einstellorgane in seiner Mittellage und das andere in einer der Selbstgangrichtungen eingestellt sein muß, um den Selbstgang mit dem Hauptschalter einschalten zu können, indem ein von diesem Hauptschalter betätigter Walzenschalter für den Antriebsmotor mit einem Schalter, der gemeinschaftlich mit einer Kupplung für den Senkrecht- bzw. Ouergang betätigt wird, und mit einem dritten Schalter, der gemeinschaftlich mit einem Schieberadblock für den Längs- bzw. Rundgang eingestellt wird, nach Art der an sich bekannten elektrischen Wechselschalter verbunden ist.

Mit der \Orliegenden Erfindung ist bezweckt, mit einem Hauptsteuerhebel alle Selbstgangbewegungen des Arbeitsschlittens, d. h. längs, quer, senkrecht und rund, zu steuern, und zwar soll jede Bewegung in Arbeitsvorschubgeschwindigkeit bzw. im Schnellgang erfolgen können. Dabei soll aber eine derartige Verbindung des Hauptschalters mit den die Selbstgangrichtungen längs, quer, senkrecht bzw. rund einstellenden Schaltorganen vorgesehen sein, daß ungewollte Selbstgangbewegungen durch versehentliches Schalten eines Einstellorgans mit Sicherheit vermieden werden.

In den Abbildungen ist der Erfindungsgegenstand an einer Konsolfräsmaschine dargestellt, bei der die Steuerung in der angegebenen Weise in besonderem Maße Bedeutung besitzt. Es zeigen:

Abb. ι eine schematische Darstellung der Steuerung, Abb. 2 eine Einzelheit des Tischantriebes,

Abb. 3 eine Skizze einer Konsolfräsmaschine.

Der Vorschubantrieb des Arbeitsschlittens 41 (Abb. 1) erfolgt durch einen Vorschub-

motor 43, der über nicht dargestellte Zwischenglieder die Kupplungsteile 44 und 45 gleichsinnig, aber mit verschiedener Geschwindigkeit antreibt. Beim Eingriff des Kupplungsteil,^* 46 mit dem Kupplungsteil 44 erfolgt der A'n¹ trieb des Kupplungsteiles 46 mit Arbeitsvorschubgeschwindigkeit, beim Eingriff des Kupplungsteiles 46 mit dem Kupplungsteil 45 aber mit erhöhter Geschwindigkeit. Durch die Drehung des Kupplungsteiles 46 werden über nicht dargestellte Zwischenglieder die Ritzel 48 und 49 angetrieben. Die nicht dargestellten Zwischenglieder sind nicht Gegenstand des beanspruchten Schutzes und gehören zum Allgemeingut der Technik, so daß sich eine Beschreibung hierfür erübrigt. Durch Schalten des Steuerhebels 31 nach rechts oder links können somit das Kupplungsteil 46 und damit die Ritzel 48 und 49 im Schnellgang oder im Arbeitsvorschub nach rechts oder links gedreht werden. Das Ritzel 49 treibt über das Zahnrad 32 die KeilwelleSo an, auf der die Schieberäder 11 und 12 angeordnet sind. In der dargestellten Lage des Einstellhebels 8 ist über die Welle 52, Zahnrad 9 und Zahnstange 10 die mit der Zahnstange 10 verbundene Schaltgabel 59 so verschoben, daß das Zahnrad 11 zum Eingriff mit dem Zahnrad 33 kommt. Dieses Zahnrad 33 ist auf einer Hülse 40 befestigt, auf der die Schnecke 1 für den Längsvorschub vorgesehen ist. Durch Drehung der Welle 52 kann nun entweder Längsgang, eine Mittelstellung oder Rundgang gewählt werden. Die Welle 52 besitzt hierzu eine Verzahnung 9, die auf die Zahnstange 10 einwirkt. Durch Verschieben der Zahnstange 10 werden über das Schaltorgan 59 die Schieberäder 11 und 12 geschaltet. Hierdurch wird entweder das Antriebsrad 33 für die Längsbewegung des Arbeitstisches oder das Rad 34 für die Rundbewegung, die über die Zahnräder 35, 78, 79, 80 erfolgt, mit dem Hauptantrieb gekuppelt. Um Unfälle zu verhüten, wird gleichzeitig mit dem Wählen des Tischlängsganges über das Zahnrad 51, Zahnstange 53 und Mitnehmer 54 das Handrad 56 außer Eingriff mit der Kupplung 55, die über die Räder 58 und 57 mit der Schnecke 1 in zwangsläufiger Verbindung steht, gebracht, so daß beim selbsttätigen Tischlängsgang das Handrad 56 für den Tischlängsgang stehenbleibt.

Gleichzeitig wird ein Schalter 15 über die Zahnstange 10, Zahnrad 60, Welle 61, Zahnrad 62 und Zahnstange 63 betätigt. Dieser Schalter 15 kommt bei einer falschen Schaltung des zweiten Einstellorgans 22 zur Wirkung. Vor dem Einstellhebel 8 ist nämlich ein zweiter Einstellhebel 22 angeordnet, der trotz Schaltung des Hauptsteuerschalters 31 auf irgendeinen der Selbstgänge I, II, IV oder V die ganze Maschine stillsetzt, wenn die Stellung der Einstellhebel 22 und 8 nicht harmoniert.
.■'·;'; Hierzu sei die Steuerung kurz erklärt. Der Steuerhebel 31 dient zum Steuern der Selbst- \giinge, und zwar befindet sich bei der Stellung III alles in Ruhe. Bei der Stellung If findet Arbeitsvorschubbewegung senkrecht, quer, längs, oder rund statt, entsprechend der Bewegungsart, die eingestellt worden ist. Bei der Stellung I des Steuerhebels 31 erfolgt die eingestellte Bewegung in der gleichen Richtung wie bei der Stellung II, jedoch im Schnellgang. Die Stellung IV entspricht der Stellung II und die Stellung V der Stellung I, nur mit dem Unterschied, daß die Bewegungsrichtung umgekehrt ist.

In der in Abb. 1 dargestellten Lage des Steuerhebels 31 und der Einstellhebel 22 und 8 ist Arbeitsvorschub im Längsgang nach rechts eingeschaltet. Durch Schaltung des Steuerhebels 31 nach rechts in die Stellung IV bewirkt der über die Welle 81 mit dem Steuerhebel 31 verbundene Walzenschalter 18, daß der Kontaktstreifen 42 die Kontakte B und C überbrückt. Jetzt ist im Anschluß an die Sammelschiene Z vom Strom durchflossen: a, B, C, b, c, M, N, J, e, F, G, I, H₁ 19, J, g, k, 30, ;', womit der Stromkreis go der Sammelschienen Y und Z geschlossen ist. Da der Motorschütz 30 vom Strom durchflossen wird, hält der Magnet den Schalter 29 in der gezeichneten Lage, wodurch der Vorschubmotor von den Sammelschienen Λ', Y, Z Strom erhält und, wie bereits erwähnt, über nicht dargestellte Zwischenglieder die Kupplungsteile 44 und 45 antreibt.

Wird der Steuerhebel 31 in die Lage V gebracht, so überbrückt der Kontaktstreifen 42 des Hauptsteuerschalters 18 die Kontakte A, B. Gleichzeitig bringt die Kurvenscheibe 47 auf der Welle 81 die Kupplung 46 außer Eingriff mit dem Kupplungsteil 44 und in Berührung mit dem Schnellgangkupplungsteil 45. Der Strom fließt jetzt im Anschluß an die Sammelschiene Z folgenden Weg: a, B, A, k, D, E, I, e, F, G, f, H, ig,-J, g, h, 30, /. Bei Erreichen eines durch den Tischlängsgang im Schnellgang mit dem Sicherheitsanschlag 17 no zur Wirkung kommenden, nicht dargestellten Anschlages wird die Leitung k, I unterbrochen, ο daß der Motorschütz 30 stromlos wird, der Schalter 29 ausfällt und der Motor stillgesetzt wird. Die Kontakte M, N bleiben aber trotzdem noch verbunden. Wird jetzt der Steuerhebel 31 in die Stellung IV zurückgeschaltet, so wird über die Welle 81 die Kurve zurückgedreht, das Kupplungsteil 46 auf Arbeitsvorschub 44 umgekuppelt, die Verbindung der Kontakte^, B unterbrochen und dafür die Verbindung der Kontakte B, C her-

gestellt. Da die Kontakte M, N verbunden geblieben sind, ist der Motorschütz 30 wieder wie in der vorher beschriebenen Weise bei der Stellung IV des Steuerhebels 31 vom Strom durchflossen. Der Magnet zieht den Schalter 29 an, und der Arbeitstisch setzt nunmehr seine Bewegung in der gleichen Richtung wie vorher, jedoch in Arbeitsvorschubgeschwindigkeit, fort.

Wird nun versehentlich der Einstellhebel 22 aus seiner Mittellage heraus auf Senkrechtgang (Stellung VIII) geschaltet, obwohl Bearbeitung im Längsgang stattfinden soll, so bewegt zwar die Welle 82 das Zahnrad 26 ,₅ und die Kurve 83, so daß das Handrad 27 für die Senkrechtverstellung über die Zahnstange 2T, und Mitnehmer 24 entkuppelt wird und über die Schaltgabel 84 die Teile 85 und 87 gekuppelt werden. Demnach könnte von dem

ao Ritzel 48, das bei laufendem Motor 43 stets angetrieben wird, auch Selbstgang in senkrechter Richtung stattfinden, wenn der Vorschubmotor liefe.

Durch das Bewegen des Einstellhebels 22 wird aber gleichzeitig über die Welle 82 die Leitung /\ g unterbrochen, da der Kontaktstreifen 19 beim Schalten des Einstellhebels 22 in die Stellung VIII nach rechts verschoben ist und nicht mehr die Kontakte/i,/ verbindet. Zwar werden jetzt durch den Kontaktstreifen 20 die Kontakte U, V verbunden, dies hat aber nur zur Folge, daß der vom Hauptsteuerschalter 18 kommende Strom in b, m, V, 20, U, q, R, Q, r, p bis zum KontaktpunktP in dem Schalter 15 ansteht. Der Motorschütz 30 erhält keinen Strom. Der Schalter 29 ist daher nicht angezogen, und der Vorschubmotor steht.

Erst dann, wenn der Einstellhebel 8 in seine Mittelstellung X geschaltet wird, bewirkt die über die Welle 52 vermittelte Bewegung des Zahnrades 9, der Zahnstange 10, des Zahnrades 60, der Welle 61, des Zahnrades 62 und der Zahnstange 63, daß nunmehr der Selbstgang wieder einsetzen kann, da in dem Schalter 15 nunmehr die Kontakte P, O überbrückt werden. Der Strom nimmt dann bei der Stellung IV des Steuerhebels 31 folgenden Weg: Sammelschiene Z, a, B, C, b, m, V, 20, U, q, R, Q, r, p, P, O, s, h, 30, /, Sammelschiene Y, d. h. Arbeitsvorschubbewegung in senkrechter Richtung. Wird nun bei Stellung VIII des Einstellhebels 22 (Senkrechtgang) der Wähler 8 versehentlieh auf Längsgang oder Rundgang geschaltet, so wird durch den Schalter 15 sofort der Vorschub stillgesetzt, da dann in dem Schalter 15 die Leitungen/), s unterbrochen sind. Der Endkontakt 16 dient zur Sicherung in den Endstellungen in senkrechter Richtung. Bei Erreichen der Endstellungen wird die Leitung q, r in den Kontakten Q, R unterbrochen, so daß unter gar keinen Umständen die Maschine selbsttätig in senkrechter Richtung weiter als zulässig laufen kann.

Soll die Querverstellung maschinell erfolgen, so muß der Einstellhebel 8 seine Mittelstellung X einnehmen und der Einstellhebel 22 in die Stellung VI (Quergang) geschaltet werden. Über die Welle 82, Zahnrad 26, Zahnstange 23 und Mitnehmer 25 entkuppelt der Einstellhebel 22 das Handrad 28. Gleichzeitig schaltet der Einstellhebel 22 über die Kurvenscheibe 83, Schaltgabel 84 den Selbstgang des Ouervorschubes über die Zwischenglieder 86, 88, 89, 90, 91, 92 ein.

In der Stellung VI des Einstellhebels 22 überbrückt der mit diesem Einstellhebel über die Welle 82 verbundene Kontaktstreifen 21 die Kontakte V und W, während die Kontaktstreifen 20, 19 nicht zur Wirkung kommen. Da die Kontakte F und G des Schalters 15 und die Kontakte O, P durch Schalten in die Mittelstellung X des Einstellhebels 8 jetzt so wirken, daß G, F unterbrachen und P, O überbrückt wird, fließt der Strom, falls der Steuerhebel 31 in Stellung IV gebracht wird, folgenden Weg: a, B, C, b, m, V, 21, IV, n, T, S, 0, p, P, O, s, h, 30, i. Der Selbstgang ist hiermit eingeschaltet und bewirkt eine Querverschiebung des Tisches.

Der Endkontakt 14 entspricht dem Endkontakt 16 und ist zur Sicherung der Endstellungen bei selbsttätigem Quergang vorgesehen.

Um eine Spiralbewegung herbeiführen zu können, ist auf der Hülse 40 eine Kupplung 36 angeordnet, die die Drehbewegung der Hülse 40 mit auf das Zahnrad 34 zu übertragen gestattet.

Die Hülse 40, auf der die Schnecke 1 für den Tischlängsgang befestigt ist, und die Schaftwelle 13 für die Rundbewegung sind gleichachsig, aber lose drehbar zueinander angeordnet, so daß sich eine einfache und räumlich günstige Bauweise ergibt.

Die Erfindung kann verschiedenartig ausgebildet werden, ohne daß sich am Erfindungsgedanken selbst etwas ändert. Da nicht die an sich bekannten konstruktiven Einzellösungen, sondern die Gesamtkombinationen in ihrer neuartigen Wirkungsweise Gegenstand der Erfindung sind, kann auf eine nähere Beschreibung verzichtet werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Steuerung für die Arbeitsschlitten an Werkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen, deren die Arbeits- und Schnellgänge erzeugender Antriebsmotor durch einen Hauptschalter geschaltet

   wird, und die mit einer elektrisch-mechanischen Verriegelung versehen sind, bei der durch Schließen eines elektrischen Kontaktes der Stromfluß in einer bestimmten Richtung vorbereitet wird und durch Betätigung eines weiteren Kontaktes der Strom in den vorbestimmten Kreis fließen muß, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Hauptschalter (31) gedrehter Walzenschalter (18) für den Antriebsmotor (43) mit einem Schalter (122), der gemeinschaftlich mit einer Kupplung (83-86) für den Senkrecht- bzw. Quergang von einem Schaltgriff (22) bewegt wird, und mit einem dritten Schalter (15), der gemeinschaftlich mit einem Schieberadblock (11, 12) für den Längs- bzw. Rundgang von einem weiteren Schaltgriff (8) eingestellt wird, nach Art der an sich bekannten elektrischen W^rechselschal- _ao ter derart verbunden ist, daß jeweils einer der beiden Schaltgriffe (8 bzw. 22) in Nullage und der andere (22 bzw. 8) in einer der Selbstgangrichtungen eingestellt sein muß, um den Selbstgang mit dem ₂j Hauptschalter (31) einschalten zu können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen