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Vorrichtung zum Schalten eines umsteuerbaren Elektromotors für das
Verstellen eines stufenlosen Getriebes, insbesondere an Werkzeugmaschinen Gegenstand
der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Schaaten eines umsteuerbaren Elektromotors
für das Verstellen eines stufenlosen Getriebes, insbesondere für Werkzeugmaschinen,
bei der das von dem Verstellmotor in Drehung versetzte Verstellglied des stufenlosen
Getriebes mit einer einen Kontaktschalter tragenden Drehscheibe gekuppelt ist.
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Da die Getriebe einer Werkzeugmaschine den Benutzungsgrad stark beeinflussen,
geht man im Werkzeugmaschinenbau immer mehr dazu über, stufenlose Getriebe einzubauen.
Die Einstellmöglichkeit der am meisten geeigneten Drehzahl gestattet hier die beste
Ausnutzung der Maschine. Ein Nachteil der stufenlosen Getriebe liegt aber in der
verhältnismäßig langen Schaltzeit, um beispielsweise von der höchsten Drehzahl zur
kleinsten und umgekehrt zu gelangen.. Hierdurch ergeben sich zusätzliche Nebenzeiten,
die die Fertigungsdauer für ein Werkstück nachteilig beeinflussen. Es war nämlich
bei stufenlosen Getrieben, deren Regelung durch einen Hilfsmotor erfolgt, bisher
erforderlich, den Motor beispielsweise mittels eines Druckknopfes in Tätigkeit zu
setzen und den Kontakt so lange geschlossen zu halten, bis die- gewünschte Schnittgeschwindigkeit
an einer Scheibe abgelesen werden konnte. In diesem Zeitpunkte mußte dann der Stromkreis
unterbrochen werden. Der die Maschine Bedienende mußte daher während der ganzen
Schaltzeit den Schaltvorgang überwachen.
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Um diesen Zeitaufwand zu vermeiden, soll bei einem noch nicht zum
Stande der Technik gehörenden Vorschlag, bei dem das von dem Verstellmotor in Drehung
versetzte Verstellglied des stufenlosen Getriebes mit einer einen Kontakt tragenden
Drehscheibe über ein ihre Drehbewegung auf dem ganzen Regelbereich auf höchstens
eine Umdrehung begrenzendes Untersetzungsgetriebe gekuppelt ist, gleichachsig zu
der Drehscheibe ein Kurbelschalter gelagert sein, der je nach der Schaltrichtung
den Vor- oder Rücklauf des Verstellmotors einschaltet und bei seiner dabei in eine
der gewünschten Drehzahl entsprechende Stellung vorgenommenen Schaltdrehung einen
zweiten Kontakt mitnimmt, der bei Berührung mit dem von dem Verstellglied nachgeführten
Kontakt auf der Drehscheibe den Stromkreis eines Ausschaltrelais für den Verstellmotor
schließt. Gemäß diesem Vorschlage wird somit durch Einstellen des Kurbelschalters
auf eine bestimmte Geschwindigkeit sofort der Vor-oder Rücklauf des Verstellmotors
eingeschaltet,
so daß dieser sofort zu laufen beginnt. Da hierbei
außerdem der die Bewegung des Verstellgliedes begrenzende Schalter erst gleichzeitig
mit dem Einschalten des Verstellmotors in die der gewünschten Geschwindigkeit entsprechende
Stellung übergeführt wird, kann gemäß diesem Vorschlage das Einstellen einer anderen
Geschwindigkeit erst erfolgen, wenn ein Arbeitsvorgang beendet Ist.
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Von dieser vorgeschlagenen Anordnung unterscheidet sich die Vorrichtung
nach der Erfindung dadurch, daß zum Ein- und Ausschalten des von der Drehscheibe
getragenen Kontaktschalters eine ihn bei Drehung der Drehscheibe steuernde, mit
je einem Kurventeil für jede Drehrichtunä versehene Kurve vorgesehen ist, die zwischen
diesen Kurventeilen einen weiteren Kurventeil für die Aus-Stellung aufweist, dessen
Abstand von dem Kontaktschalter in der Drehrichtung entsprechend der gewünschten
Schnittgeschwindigkeit unabhängig von dem Einschalten des Verstellmotors und vor
diesem Einschalten einstellbar ist.
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Hierdurch wird ermöglicht, schon während des Arbeitens einer Werkzeugmaschine
die nächste erforderliche Geschwindigkeit einzustellen, also vorwählen zu können,
um dann beispielsweise während des Schaltens des Revolverkopfes einer Revolverdrehbank
durch Druck auf einen Schaltknopf den Verstell-Inotor einzuschalten und sich selbst
zu überlassen. Die Leerzeit wird somit durch das Einstellen einer neuen Geschwindigkeit
nicht verlängert.
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Zweckmäßig ist die Ausbildung der Vorrichtung nach der Erfindung derart,
daß der Träger für den Schaltkontakt gleichzeitig als Schnittgeschwindigkeitsanzeiger
ausgebildet ist.
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Um den Verstellmotor auch ohne den Vorwählschalter oder auch nach
erfolgtem Vorwählen in der einen oder anderen Richtung laufen zu lassen, können
gemäß der Erfindung die Stromkreise der beiden Wicklungen für den Rechts- und Linkslauf
des Motors wahlweise mittels zweier Kontaktteile einer Schaltwalze schließbar sein,
ohne die Stromkreise dieser beiden Wicklungen, in denen der Schaltkontakt liegt,
zu beeinflussen.
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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einer beispielsweisen
Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigen Abb. i die Schaltvorrichtung in Vorderansicht,
Abb.2 im senkrechten Schnitt nach Linie T-I der Abb. i und Abb. 3 einen Schaltplan.
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Zur Erläuterung der Erfindung sei beispielsweise angenommen, daß ein
nicht dargestelltes stufenloses Getriebe beliebiger Art zum Antriebe der Spindel
einer Revolverdrehbank dient. Das Verstellen des stufenlosen Getriebes zum Ändern
der Geschwindigkeit erfolgt in bekannter Weise mittels eines Elektromotors, des
Verstellmotors r. Dieser treibt mittels der Schraubenräder 2, 3 die Verstellspindel.I.
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An einer Wand 5 des Spindelkastens der Revolverdrehbank ist ein Ring
6 befestigt, der auf seiner Vorderseite eine Skala 7 besitzt, die die Drehdurchmesser
in Millimetern angibt. Dieser Ring umschließt das Gehäuse eines Drehzahlanzeigers
S (Tachometer) für die Spindeldrelizahlen. Der Ring 6 dient zur Führung eines drehbaren
Ringes 9, der an seiner Vorderseite eine Skala io besitzt, die die den- einzelnen
Drehdurchmessern der Skala 7 zugehörigen Schnittgescliwin@ligkeiten in m/Min. angibt.
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Der Ring g besitzt eine Innenverzahnung ii, in die ein Ritzel 12 eingreift.
Auf der Welle 13 dieses Ritzels sitzt ein Schraubenrad 14, das in das Schraubenrad
3 der @7erstellspindel 4. eingreift. Durch den Verstellmotor i für das stufenlose
Getriebe wird somit auch der Ring g verstellt. Die Skalen 7 und io sind derart aufeinander
abgestimmt, daß die Skala io die aus der jeweiligen Drehzahl des Getriebes sich
ergebende Schnittgeschwindigkeit für einen bestimmten Drehdurchmesser anzeigt.
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Auf der unteren Hälfte des Ringes 6 ist ebenfalls eine die Drehdurchmesser
angebende Skala 7' vorgesehen, die jedoch die Maßzahlen in umgekehrter Reihenfolge
angibt. Gegenüber dieser Skala 71 ist eine Steuerkurve 15 in Form eines Ringsektors
von Hand einstellbar. Auf diesem Sektor befindet sich eine Skala ioi, die nach Schnittgeschwindigkeiten
geeicht ist, so daß für jeden Drehdurchmesser die zugehörige Schnittgeschwindigkeit
einstellbar ist. Gegen die Steuerkurve, die durch die Teile j51, i 52.
153 gebildet wird, wird ein federnder Kontakt 16 gedrückt, der verschiebbar
in einem Ansatz g1 des drehbaren Ringes q gelagert ist und in der Ruhestellung des
Verstellmotors i -sich gegen den Mittelteil 152 der Steuerkurve legt. Durch
Drehen der Steuerkurve 15 in der einen oder anderen Richtung gelangt der
Kontakt 16 entweder auf den Teil 151 oder den Teil 152 der Steuerkurve,
wodurch die Kontakte a-a oder b-b geschlossen werden und der Verstellmotor i in
der einen oder anderen Richtung gedreht wird.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Es sei
angenommen, daß die Drehbankspindel mit irgendeiner Geschwindigkeit zur Ausführung
einer Arbeit läuft. Um nun
während des Arbeitens der Drehbank die
nächste Geschwindigkeit vorzuwählen, wird in folgender Weise verfahren: Beispielsweise
soll die kleinste Schnittgeschwindigkeit für den kleinsten Drehdurchmesser eingestellt
werden. Zu diesem Zweck wird die Steuerkurve 15 in Richtung des Pfeiles A. so weit
von Hand gedreht, daß der Teilstrich 1Ttnita der Skala i o1 mit dem Teilstrich Enzin
der Skala 71 zusammenfällt. Hierdurch 'hat der Kurventeil 153 den Vorwählkontakt
16 heruntergedrückt und die Kontaktstellen b-b geschlossen. In der eingestellten
Lage wird die Steuerkurve 15 mittels einer Klemmschraube i7 gesichert. Sobald nun
die Dreharbeit beendet ist und das Schalten des Revolverkopfes erfolgen soll, wird
mittels eines der an verschiedenen Stellen der Drehbank befindlichen Druckknopfschalter
i8 der Stromkreis, in dem die Kontaktstellen b-b liegen, für einen Augenblick geschlossen.
Hierdurch kommt das in diesem Stromkreis liegende Schütz i9 mit den Selbsthaltekontakten
26 und 261 zur Wirkung, und der Verstellmotor i beginnt zu laufen. Der Strom fließt
hierbei von dem Zuleiter T über die Leitung 2o zur Schaltwalze 2i, von hier über
Schütz 19 und Vorwählkontakt b-b zur Wicklung 22 des Verstellmotors und vor hier
zurück zum Leiter S. Nach dem Freigeben des Druckknopfschalters 18 fließt der Strom
dann von T über Leitung 27, -Kontaktstücke 28, 281 der Schaltwalze 21 und Leitung
271 zu den Kontakten 26 und b-b bzw. zu den Kontakten 261 und a-a. Die Drehrichtung
des Motors ist im gewählten Beispiel derart, daß der Ring 9 sich in Richtung des
Pfeiles B dreht, wodurch der Kontakt 16 auf dem Kurventeil 15-' entlang läuft, bis
er durch Federwirkung auf den Kurventeil 152 gelangt und die Kontaktstelle b-b unterbrochen
wird. Der Ring 9 hat sich hierbei so weit gedreht, daß der Teilstrich Vnzin der
Skala i o mit dem Teilstrich Dimin der Skala 7 in Über einstimmung gekommen ist.
Gleichzeitig hat der Verstellmotor das stufenlose Getriebe so weit verstellt, daß
es mit der geringsten Geschwindigkeit läuft.
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Wird beim Vorwählen die Steuerkurve 15 derart verstellt, daß der Vorwählkontakt
16 auf den Kurventeil 151 gelangt, so wird die Vorwählkontaktstrecke a-a geschlossen,
und der Strom fließt über die Wicklung 23 des Verstellmotors, so daß dieser in entgegengesetzter
Richtung umläuft.
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Um auch ohne Vorwähleinrichtung und beispielsweise nach erfolgter
Vorwählung den Verstellmotor mittels der Schaltwalze 2i in der einen oder anderen
Richtung laufen lassen zu können, sind die beiden Wicklungen 22, 23 des Verstellmotors
durch besondere Leitungen 24 und 25 an Kontaktteile 24.1, 251 angeschlossen, die
von den Anschlüssen der beiden Vorwählstromkreise auf der Schaltwalze unabhängig
sind. Durch Drehen der Schaltwalze in der einen oder anderen Richtung bleiben die
Vorwählstromkreise, selbst wenn der Vorwählkontakt 16 für die eine oder andereWicklung
bereits geschlossen ist, völlig unbeeinflußt. Der die Maschine Bedienende ist somit
in der Lage, selbst nach erfolgter Vorwählung den Verstellmotor mit Hilfe der Schaltwalze
21 in anderer als der vorgewählten Weise laufen zu lassen.
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Die Schaltvorrichtung nach der Erfindung kann auch derart ausgebildet
sein, daß der Kontakt 16 ortsfest ist, während die Steuerkurve 15 bewegt wird.