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Elektrische Steuerung für Fräsmaschinen Gegenstand der Erfindung ist
eine elektrische Steuerung für Fräsmaschinen, bei denen ein Motor zum Antrieb des
Tisches im ,Arbeitsgang sowie zum Antrieb der Frässpindel, ein zweiter Motor zum
Antrieb des Tisches im Schnellgang und außerdem eine Brerrise zum Stillsetzen der
Frässpindel vor dem schnellen Rücklauf dient.
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Es ist schon bekannt, bei einer Fräsinaschine mit einer elektrisch
gesteuerten Bremse für den Spindelmotor zwei Steuerschalter und einen Sicherheitsschalter
vorzusehen, die es ermöglichen, die Spindel mit dem Tisch anzuhalten und in Gang
zu setzen. Es ist auch bekannt, die Frässpirndel durch eine elektrische Bremsung
stillzusetzen und dann die Spindel durch eine mechanische Bremsung in Ruhe zu halten.
Es ist jedoch unbekannt, diese Art der Bremsung vor Beginn des schnellen Tischrücklaufs
in Verbindung mit einem Verzögerungsrelais vorzunehmen, obgleich der Fräsen. damit
er die bearbeitete Fläche im Rücklauf nicht beschädigt, schon immer abgebremst sein
mußte, bevor das Werkstück beim Rücklauf des Tisches am Fräser vorbeigeht. Man ließ
vielmehr in Anbetracht dessen, daß immer eine wenr. auch nur kurze Zeit erforderlich
ist, um ,die Frässpindel zum Stillstand zu bringen, bei Maschinen mit einem gemeinsamen
Motor für Arbeitsgang und Frässpindel den Arbeitsgang mit einem Überweg ausführen.
Dieser 1;-berweg mußte so groß sein, daß die Zeit, die der Tisch zu seiner Zurücklegung
im Schnellgang brauchte, ausreichte, um die Frässpindel stillzusetzen. Infolgedessen
gelangte man zu verhältnismäßig langen Überwegen"die einen großen Zeitverlust bedeuten,
weil sie ja zuerst einmal im langsamen Arbeitsgang zurückgelegt werden mußten, Dieser
Zeitverlust kann bei hoher Rücklaufgeschwindigkeit und langsamem Arbeitsvorschub
das Hundertfache und mehr der für das Abbremsen wirklich erforderlichen Zeit betragen.
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Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird dieser Zeitverlust dadurch
vermieden, daß ein Schütz zum Einschalten des Schnellgangmotors durch ein elektrisches
Zeitrelais geschaltet wird, das vor Beginndes schnellen Tischrücklaufs durch einen
von Anschlägen des Tisches gesteuerten Endschalter zugleich
iiiit
dein Breinsinalgrieten bzw. dein das Anziehen der Bremse bewirkenden elektrischen
Schaltgerät Strom erhält und durch diese Anschläge auch gleichzeitig die Fallschnecke
firn Antrieb des Tisches ausfällt.
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Die Erfindung besteht ferner in der Ausbildung dieser Steuerung, derart,
daß der Schnellgangniotor in allen Fällen, in denen erden Tisch vorwärts bewegt,
also z. B. beim Herangehen des Werkstücks an den Fräsen oder beim Überspringen von
Unterbrechung gen der Arbeitsfläche, ohne Zeitverzögerung eingeschaltet wird. Zu
dieseln Zweck ist der Endschalter zum Einschalten des Schützes für den Sclitiellganginotor
in zwei wechselweise zu schließenden Stromkreisen an die Stromzuführungen angeschlossen,
von denen der eine einen gleichzeitig mit dem Schütz für das Einschalten des Arbeitsganginotors
zu schließenden Kontakt und das Schütz, der andere die Spule des den Schnellgangmotor
schaltenden Zeitrelais, den Bremsmagneten und einen Endschalter enthält. Der Endschalter
schließt in seiner Ruhestellung den zweiten Stromkreis, legt aber in seiner Arbeitsstellung
das Schütz zum Einschalten des Arbeitsganginotors an Spannung, so dali von Anschlägen
des Tisches aus durch Betätigung beider Endschalter beide -Motoren, durch Betätigung
des einen Endschalters allein nur der Arbeitsgangmotor und bei Betätigung des anderen
Endschalters allein das Zeitrelais und der Bremsmagnet eingeschaltet werden. Die
Erfindung besteht ferner in den in den Ansprüchen gekennzeichneten Einzelheiten
der elektrischen Steuerung, für die lediglich in Verbindung finit dem Hauptanspruch
Schutz begehrt wird.
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An sich ist es bekannt,- bei WerkzeugmaschinenVerzögerungseinriclitungen
zu verwenden. So wird z. B. bei Drehbänken ein Hilfsgetriebe angeordnet, das kurz
vor Beendigung der Dreharbeit mit einem sich drehenden Maschinenteil gekuppelt wird
und seinerseits das Stillsetzen der Arbeitsspindel mit einer zeitlichen Verzögerung
gegenüber der Auslösung des Längssupports bewirkt. Hier ist bezweckt, dem Stahl
nach dem Stillsetzen des Längszuges Zeit -r_11 lassen. um sich freizuschneiden.
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Es sind auch bereits Antriebe für Werkzeugmaschinen, und zwar besonders
für Fräsmaschinen, mit verschiedenen Motoren für langsamen Arbeitsgang und raschen
Rücklauf des hin und her gebenden Maschinentisches bekannt, bei denen der 1.Iauptmotor
über eine Fallschnecke arbeitet, deren Ausfall die Ingangset-r_ung des Schnellgangmotors
ermöglicht. Auch ist, es bekannt, bei derartigen Antrieben einen Schalter
vorzusehen, der beim Ausfallen der Schnecke den Hauptmotor ausschaltet. Hierbei
ist jedoch nicht darauf 1',edacht genommen, das Einschalten des Schnellgangmotors
gegenüber denn Ende des Arbeitsganges um ein bestimmtes Zeitinaß zu verzögern.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Abb.
i lins -1 dargestellt. Es zeigen . -Abb. i ein Schaltbild für die elektrische >euerung
der Motoren, ` :1bb.2schematisch die mechanischen Selialtelemente für eine Fräsmaschine,
bei der der Sclinellgangmotor fest und der -#\rljeitsganginotor über eine L'berholungskupplung
finit der Antriebswelle für den Tisch verbunden ist, Abb.3 eine Seitenansicht einzelnes-
Teile von Abb.2, Abb. -. einen Grundrir einzelner Teile von Abb. 2.
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In Abb. i dient der -Motor i zum Antrieb des Tisches im Arbeitsgang
sowie zum Alltrieb der Frässpindel, der Motor 2 711111 :\ntrieb des Tisches im Schnellgau;;.
Der Motor i ist Tiber das Schütz 3, der 110t01- 2 übeldas Schütz -. an das Drehstromnetz
RS'T angeschlossen. Das Schütz 3 schließt bei'], Einschalten des Motors zugleich
einen Schalter 5. 7.11m Einschalten des Schützes 3 dient der Endschalter 6, zum
Einschalten des Schützes 4. der Endschalter 7 : beide Endschalter sind in ihrer
Ruhestellung gezeigt. Der IJndschalter; liegt in zwei wahlweise zu schließenden
Stromkreisen. Der eine Stromkreis reicht von der Klemme 8 über detl Endschalte1-
7. den vom Schütz 3 zu schließenden ho titakt 5 und das Schütz -. für den Schnellganginotor
zurück zur Klemme 9; dieser Stromkreis ist also nur geschlossen, wenn *der Endschalter
6 nach unten gedrückt und der Endschalter geschlossen ist. Der andere Stromkreis
wird dagegen nur dann geschlossen, wenn derl:ndschalter 6 in der dargestellten Oberen
Stellung verbleibt und der Endschalter; geSchlossen wird. Dieser zweite Stromkreis
verläuft von der Klemme 8 über den Endschalter,-d.er Kontakt 5 ist jetzt geöffnet
-- zur Spule io des Verzögerungsrelais, zum Bremsmagneten 12 und über den Endschalter
6 in seiner oberes- Stellung zurück zur Klemme o. Wenn das Zeitrelais io nach Ablauf
der @'erzögerungszeit anspricht, legt es über den Kontakt i i das Schütz -, an das
Netz, indem es den Stromkreis 8, 11, -., 9 schließt.
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Die Wirkungsweise dieser elektrischen Steuerung ist folgende: Soll
der Schnellgang vorwärts eingeschaltet werden, um das Arbeitsstück schnell an den
Fräser heranzubringen, so -,wird durch die Schaltwelle 23 der weiter sinten Leschriebenen
mechanischen Steuerung sowohl der
Endschalter 6 nach unten gedrückt
und der Endschalter 7 geschlossen. Hierdurch werden beide Motoren i und 2 eingeschaltet,
denn das Schütz 3 erhält über den Endschalter 6 und das Schütz 4 über 8, 7, 5, 4,
9 Strom. Wenn also=: z. B. der Schnellgangmotor fest, der Arbeitsgangmotor über
eine Überholungskupplung mit der Tischantriebswelle verbunden ist, so läuft der
Tisch im Schnellgang vorwärts. ' Am Ende des schnellen Vorlaufs wird, wieder in
bekannter Weise durch einen Tischanschlag, der Endschalter 7 freigegeben, so daß
er in seine obere Ruhestellung zurückspringt und der Schnellgangmotor 2 stillgesetzt
wird. Jetzt treibt also nur der Motor i über die Überholungskupplung die Tischantriebswelle
an; der Tisch läuft im Arbeitsgang vorwärts.
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Am Ende des Arbeitsganges wird, wiederum durch Tischanschläge, der
Endschalter 6 freigegeben, der beimRückgang in seine obere Ruhestellung den Motor
i ausschaltet und den Kontakt 5 öffnet. Gleichzeitig wird der Motor i durch Ausfall
einer Schnecke o. dgl. von derTischantriebswelle entkuppelt. Außerdem aber wird
wieder der Endschalter 7 für den Schnellgangmotor betätigt. Da jetzt der erste Stromkreis
über den Kontakt 5 geöffnet und der zweite Stromkreis über die Ruhestellung des
Endschalters 6 geschlossen ist, gelangt Strom von 8 über 7 sowohl zur Wickhing des
Bremsmagneten 12 wie auch zur Spule des Verzögerungsrelais io, von dort zum Endschalter
6 in seiner Ruhestellung und zurück zur Zweigstelle g. Hierdurch beginnt also die
Bremse auf die Frässpindel zu wirken. Das Zeitrelais io ist so eingestellt, daß
es nach Ablauf der zur Stillsetzung der Frässpindel erforderlichen Zeit den Kontakt
a i schließt und dadurch über das Schütz 4 den Schnellgangmotor 2 einschaltet. Da
inzwischen eine von den Tischanschlägen betätigte Umkehrkupplung auf Rückwärtsgang
geschaltet wurde, läuft der Tisch im Schnellgang zurück, bis er in seiner Ausgangsstellung
durch Freigabe des Endschalters 7 stillgesetzt wird.
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Die in den Abb.2 bis 4 wiedergegebene schematische Darstellung soll>
das Zusammenwirken mit der mechanischen Schaltung der Maschine erläutern. Das Schema
stellt eine im wesentlichen bekannte Anordnung (vgl. Patent 625 157) dar, an deren.
Stelle aber auch andere Anordnungen treten können; es ist also nur ein Ausführungsbeispiel.
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Der Tisch2o der Fräsmaschine bewegt sich in der Pfeilrichtung 2i hin
und her und bewirkt über Anschläge 22, von denen nur einer gezeigt ist, Drehungen
der Schaltwelle 23 zwischen ihrer Mittelstellung (»Aus und Arbeitsgang«) und ihren
'beiden Endstellungen S fr (Schnellgang vorwärts) und S R
(Schnellgang
rückwärts). Bei jeder Drehung lädt die Schaltwelle 23 in bekannter Weise zuerst
einen Kraftspeicher 24 auf, der hier aus dem von der Schaltwelle bewegten Bolzen
25 und der zwischengeschalteten Feder 26 besteht, und gibt ihn dann durch Auslösung
von Sperrklinken 27 frei, von denen hier `nieder nur eine' dargestellt ist. Hierdurch
schnellt der Teil 24 des Kraftspeichers in die jeweils durch die Tischanschläge
gegebene Stellung und bewirkt über den Hebel 28 die Umsteuerung der Kupplungsmuffe
29 in die drei Stellungen, die den genannten Stellungen der Schaltwelle 23 entsprechen.
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Der Motor i, der sowohl den Tisch 2o im Arbeitsgang als auch die nicht
dargestellte Frässpindel antreibt, ist über ein nicht dargestelltes Geschwindigkeitswechselgetriebe
und die Kegelräder 30, 31 (Abb. 3) mit der Fallschnecke 32 verbunden, die um die
Welle 33 schwenkbar ist. Die Fallschnecke ist ausgerückt dargestellt. Sie wird durch
eine Drehung der Schaltwelle 23 mittels Nocken 34 und Welle 35 angehoben und treibt
dann das Schneckenrad 36, das über die i_Tberholungskupplung 38 mit der Welle 37
für den Antrieb des Tisches 2o verbunden ist.
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Eine hebelartige Verlängerung 39 des Fallschneckengehäuses
wirkt nun auf den Endschalter 6 (vgl. Bild i und- 3), derart, daß er beim Einrücken
der Fallschnecke in seine untere Arbeitsstellung gedrückt wird, in der er das Schütz
3 für das Einschalten des Motors betätigt. .
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Der Schnellgangmotor 2 treibt über das Kegelrad 4o die beiden lose
auf der Triebwelle 37 für den Tisch 2o sitzenden Kegelräder 41 und 42 in
verschiedenem Drehsinn an. Durch Verschieben der Muffe 29 nach links oder rechts
wird die Welle 37 im Schnellgang vorwärts oder rückwärts angetrieben. Zur Betätigung
der Kupplungsmuffe dient der Hebe128, der von den Anschlägen des Tisches aus über
den Kraftspeicher betätigt wird und um die Achse 43 schwingt.
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Mit dem Hebel 28' ist, ebenfalls um 43 schwingend, das Segment
44 verbunden. Dieses Segment steuert über den mit einer Schneide versehenen Hebel
45 den Endschalter 7 (s. Bild i und 2), derart, daß er in der Mittelstellung der
Kupplung 29, also bei ausgerücktem Schnellgang, sich in der Ruhestellung befindet,
dagegen in den Stellungen S l' und S R heruntergedrückt ist und dann das Schütz
4 (s. Bild i) für den Schnellgangmotor 2 einschaltet.
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Der Motor i ist in dem dargestellten Beispiel über die fJberholungskupplung
mit der Antriebswelle für den Tisch verbunden, so
Maß bei gleichzeitiger
Einschaltung beider ,Motoren nur der Schnellgangmotor wirksam ist, der die Antriebswelle
37 über eine Umkehrkupplung im einen oder anderen Drehsinn antreibt. Statt dessen
kann auch ein in seiner Drehrichtung umschaltbarer Motor verwendet werden, dessen
Welle dauernd mit der Tischantriebswelle gekuppelt bleibt und der während des Arbeitsganges
vom Arbeitsgangmotor i leer mitgenommen wird. Statt des Bremsmagneten 12 könnte
z. B. bei Gleichstrom- oder Gegenstrombremsung das zur Einleitung dieses Vorgangs
erforderliche Schaltgerät, z. B. Bremsschütz oder Relais, betätigt werden.