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Steuervorrichtung für Werkzeugmaschinen Die Erfindung betrifft im
allgemeinen Werkzeugmaschinen und bezieht sich insbesondere auf eine verbesserte
Vorrichtung zur Steuerung des Arbeitszyklus eines hin und her gehenden Gliedes derartiger
Maschinen.
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Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Steuervorrichtung
für hin und her gehende M'erkzeugmaschinenglieder, die einfach, schnell und sehr
genau einstellfähig ist.
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Ein anderes Ziel der Erfindung ist die Schaffung. einer Steuervorrichtung
mit der erwähnten allgemeinen Eigenschaft, in der die Steuerglieder, die die Grenzen
des Weges des hin und her gehenden Maschinenteils bestimmen, in einer gedrängten
Anordnung zusammengruppiert sind, so daß die die Hinundherbewegung beeinflussenden
Einstellungen schnell und bequem an einer einzigen Steuer- und Schaltstation ohne
Rücksicht auf den Bereich der Bewegung des Teiles ausgeführt werden können.
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An Hand der Zeichnungen wird eine bevorzugte Ausführungsform in der
folgenden Beschreibung im einzelnen erläutert, aus der sich weitere Ziele und Merkmale
der Erfindung ergeben.
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Fig. i ist eine vordere Draufsicht der Werkzeugmaschine gemäß der
Erfindung; Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Maschine im wesentlichen längs
der Linie 2-2 von Fig. i ; Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Vorderdraufsicht
der Steuervorrichtung; Fig. 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie
4-4 der Fig. 3 und zeigt Einzelheiten der Knaggenhalterung.
Für
die Zwecke der Beschreibung wird die Erfindung an einer Werkzeugmaschine mit einem
hin und her gehenden Teil in Gestalt eines Bett- oder Oberschlittens 5 gezeigt,
der auf waagerechten Führungsbahnen 6 der oberen Fläche eines langen Bettes 7 abgestützt
und geführt ist. Die dargestellte besondere Maschine ist von einer Bauart, die als
Bahnschleifmaschine bekannt ist und die Hinundherbewegung des Bettschlittens 5 wird
benutzt, um einen Schleifwerkzeugkopf 8 relativ zu einem Werkstück zu bewegen, das
auf einem an der einen Seite der Unterlage angeordneten Tisch 9 abgestützt ist.
Es versteht sich natürlich, daß die besondere Arbeit der Werkzeugmaschine unwesentlich
für die vorliegende Erfindung ist, die nur die Steuerung der hin und her gehenden
Bewegungen des Bettschlittens 5 betrifft.
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Kraftgetriebene Einrichtungen irgendeiner geeigneten Art können für
die Hinundherbewegung des Bettschlittens 5 benutzt werden. Die beispielsweise Maschine
ist mit einer Antriebseinrichtung ausgerüstet, wie sie in dem amerikanischen Patent
2 483 535 von G a 11 i m o re offenbart und beansprucht ist. In großen Zügen gesehen,
weist diese Einrichtung ein Ritzel ii (Fig. i) auf, das mit einer Zahnstange 12
(Fig. 2) zusammenarbeitet, die an dem Maschinenbett 7 befestigt ist und sich längs
des Maschinenbettes erstreckt. Das Ritzel ii sitzt auf einer senkrecht angeordneten
Welle 13 (Fig. i), die an dem Bettschlitten 5 drehbar gelagert ist und über
einen geeigneten Zahntrieb von einem reversiblen Drehflüssigkeitsmotor 14 angetrieben
wird.
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Druckflüssigkeit wird dem Motor 14 von einer Pumpe P geliefert, die
von einem Elektromotor M (Fig.2) angetrieben wird, der in einem aufrechten Gehäuse
15 des Bettschlittens 5 untergebracht ist. Die Pumpe P hat die übliche Steuerung,
die von einer kraftbetätigten Steuervorrichtung 16 über eine mittlere oder neutrale
Stellung, welche die Nullverdrängung bestimmt, in entgegengesetzte Grenzstellungen
verschiebbar ist, die entsprechend voreingestellte Flüssigkeitsverdrängungen in
entgegengesetzten Lieferrichtungen bestimmen. Die Verbindungen zwischen der Pumpe
P und dem Motor 14 sind so, daß, wenn die Steuervorrichtung in der einen Grenzstellung
;st, der Motor in der einen Richtung läuft, um den Bettschlitten 5 nach rechts,
gesehen in Fig. i, zu verschieben. Die Verstellung der Steuervorrichtung in die
neutrale Stellung hält den Motor und Bettschlitten an, und die weitere Verschiebung
der Steuervorrichtung in die andere Grenzstellung kehrt den Motor um und führt den
Bettschlitten in die entgegengesetzte Richtung oder nach links.
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Die vorliegende Erfindung sieht neue und vorteilhafte Vorrichtungen
zur Steuerung der Arbeit der Steuervorrichtung 16 vor, um die Bewegungsrichtung
des Bettschlittens 5 selbsttätig in Verfolg der Hinundlierbewegung des Bettschlittens
zu bestimmen. Diese Steuerung wird durch abwechselnde Betätigung eines Paares von
Steuereinrichtungen in zeitlicher Beziehung zu der Hinundherbewegung des Bettschlittens
bewirkt. Wenn die Steuervorrichtung.i6 elektrisch betätigt wird oder elektrische
Arbeits- und Steuerglieder enthält, haben die Steuereinrichtungen zweckmäßigerweise
Schalter und sind hier in Gestalt von Schaltern S' und S2 (1#ig. 3) gcze'igt. Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Maschine sind die Schalter S' und S2 in
einer Kammer 20 untergebracht, die in einem Gehäuse 21 ausgebildet ist, welches
an der Vorderwand des Gehäuses 15 angeordnet ist. Die Kammer 20 öffnet sich nach
ihrem unteren Ende in eine kreisförmige Kammer 22, die ein drehbar gelagertes scheibenförmiges
Steuerglied 23 aufnimmt, das wirksam wird, um die Schalter S' und S2 bei seiner
Verschwenkung zu betätigen. Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist das Steuerglied 23
auf dem äußeren Ende einer waagerecht angeordneten Welle 24 befestigt, die in dem
Gestell des Gehäuses 15 drehbar gelagert ist. Diese Welle ist an ihrem inneren Ende
mit einem (nicht gezeichneten) Schneckenrad ausgerüstet, das mit einer Schnecke
26 zusammenarbeitet, welche an dem oberen Ende einer senkrecht angeordneten Welle
27 befestigt ist. Die Welle 27 ist durch eine Kupplung 28 mit einer senkrechten
Welle 29 verbunden, die in reibungslosen, im Bettschlitten 5 eingebauten Lagern
30 gelagert ist, und ist an ihrem unteren Ende mit einem Zahnrad 31 versehen,
das mit der Zahnstange 12 an dem Maschinenbett 7 kämmt. Die Anordnung ist so, daß
das Steuerglied 23 abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen bei der Hinundherbewegung
des Bettschlittens, und zwar über einen Winkel geschwenkt wird, der genau dem Bewegungsbereich
des Bettschlittens angepaßt ist.
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Auf dem Steuerglied 23 sitzen zwei Schalterbetätigungsknaggen 35 und
36. Die Knaggen sind einstellbar an der Scheibe befestigt, so daß sie veränderbar
an dem Umfang derselben eingestellt werden können, wodurch die Schalter S' und S2
in ausgewählten Stellungen des Bettschlittens betätigt werden können. Wie in Fig.
4 dargestellt ist, hat das Steuerglied 23 an seinem äußeren Randteil einen ringförmigen
T-Schlitz 37, der sich nach der Vorderfläche des Steuergliedes öffnet. In dem Boden
des Schlitzes ist eine Reihe von Führungslöchern 38 vorgesehen.
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Die Knaggen 35 und 36 sind im allgemeinen in ihrer Konstruktion gleich;
jede Knagge hat einen im allgemeinen keilförmigen Körper mit einem einwärts gerichteten
Flansch 39 (Fig. 4), der mit der Umfangsfläche des Steuergliedes 23 im Eingriff
ist und so den Körper der Knagge über dem T-Schlitz 37 örtlich festlegt. Die Knagge
ist lösbar mit dem Glied durch einen Klemmbolzen verklemmt, der einen Kopfteil 4o
hat, der in den T-Schlitz 37 eingreift, sowie einen rohrförmigen Schenkelteil 41,
der aus dem Schlitz durch eine Öffnung in dem Knaggenkörper vorsteht. Eine Mutter
42, die auf das vorstehende Ende des Schenkels 41 geschraubt ist und sich auf die
vordere Knaggenfläche legt, kann den Kopf des Bolzens in Klemmberührung mit den
Wänden des T-Schlitzes ziehen und so die Knagge durch Reibung in einer bestimmten
Einstellage an dem Steuerglied 23 festklemmen, Wenn die Stellung der Knagge zu ändern
ist, wird die Mutter.42 genügend zurückgedreht, um den Klemmbolzen zu lösen, der
dann längs des T-Schlitzes in die neue Stellung verschoben werden kann.
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Um die Einstellung der Knaggen 35 und 36 zu erleichtern und dazu beizutragen,
sie in den eingestellten Stellungen an dem Steuerglied zu halten, ist jeder Bolzen
41 miteinemverlängerten Führungsstift 43ausgerüstet,
der sich durch
seinen rohrförmigen Schenkel und durch eine Öffnung 44 in dein Bolzenkopf 37 erstreckt.
Das andere Ende des Stiftes erstreckt sich durch eine Öffnung der Mutter 42 und
ist für die Aufnahme eines Betätigungsknopfes 45 mit Gewinde versehen.
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Eine Wendeldruckfeder 46, die zwischen der inneren Fläche der Mutter
42 und einem Umfangsflansch 47 auf <lern Stift 43 angeordnet ist, drückt den
Stift nachgiebig nach innen, so daß er mit seinem inneren Ende oder Endteil in das
Führungsloch 38 ragt, über welches die Knagge gestellt wird. Der Führungsstift arbeitet
so mit (lern Führungsloch zusammen, um die Knagge an dein Steuerglied 23 örtlich
festzulegen und gegen eine Bewegung der Knagge zu sichern für den Fall, daß die
Klemmvorrichtung unabsichtlich gelöst wird. Bei der Verstellung der Knagge wird
der Stift aus dem Führungsloch entgegen der Wirkung der Feder 46 mittels des Knopfes
45 herausgezogen.
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Gemäß der Erfindung ist die Schalterbetätigung genau mit der Bettschlittenstellung
durch eine Anordnung koordiniert, durch welche die Knaggen 35 und 36 ihre Schaltbetätigungsarbeiten
indirekt mittels verstellbarer Schaltbetätigungseinrichtungen, hier als Hebel 5o
und 51 dargestellt, ausführen. Jeder der Hebel ist schwenkbar an dem einen Ende
abgestützt, und sein freies Ende liegt so, daß es das bewegliche Glied von einem
der Schalter S', S= erfaßt. Wie hier gezeigt ist, sind die Hebel nebeneinander an
dem einen Rand des Steuergliedes 23 angeordnet und mit Läuferrollen 52,53
ausgestattet,
die in entsprechender Weise von Nockenflächen erfaßt werden, welche an den Knaggen
35 und 36 ausgebildet sind; die Nockenflächen sind dabei seitlich voneinander versetzt,
um mit den Hebeln 5o und 51 zri fluchten. Wenn also die Knagge 35 in Eingriff finit
der Läuferrolle 52 geschwenkt wird, wird der Hebel 5o nach aufwärts geschwenkt,
um den Schalter S1 zu betätigen. In ähnlicher `'eise wird der Hebel 51, wenn die
Knagge 36 die Läuferrolle 53 erfaßt, nach oben geschwenkt, um den Schalter S2 zu
betätigen.
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Um den genauen Punkt zu bestimmen und einzuregeln, bei dein die eine
oder andere Knagge wirksam wird, um ihren zugeordneten Hebel zur Schalterbetätigungsstellung
zrr verschwenken, sind die Hebel so eingeordnet, daß sie im wesentlichen tangential
zum Steuerglied 23 verstellbar sind. Zu diesem Zweck ist der Hebel 5o an einem Schlitten
54 schwenkbar gelagert, der in einer Führungsbahn 55 des Gehäuses 21 auf der einen
Seite der Kämmer 2o abgestützt ist. Die Verschiebung des Schlittens längs der Führungsbahn
wird mittels einer Einstellschraube 56 bewirkt, die in den Schlitten geschraubt
ist und drehbar in der Seitenwand des Gehäuses 21 verankert ist. Mittels eines Knopfes
57 auf (lern vorstehenden Ende der Schraube kann der Knopf von Hand gedreht werden.
Ein Haltering 58, der auf dein inneren Ende der Schraube verstiftet oder in anderer
Weise befestigt ist, begrenzt die Einwärtsbewegung des Schlittens.
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Der Hebel 51 ist in ähnlicher Weise auf einem Schlitten Oo schwenkbar
gelagert, der auf einer Führungsbahn 61 in (lern Gehäuse 21 ein der Seite der Kammer
2o gegenüber der Seite abgestützt ist, in @@clch<r di#r @clrlitten 54 ;urgeordnet
ist. Die Verstellung des Schlittens 6o wird durch eine Schraube 62 bewirkt, die
durch den Schlitten geschraubt ist und einen Fingerknopf 63 an ihrem äußeren Ende
und einen Anschlagring 64 an ihrem inneren Ende hat.
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Es ist ersichtlich, daß die Einstellungen der Schlitten 54 und 6o
die Drehachsen der Hebel 5o bzw. 51 verschieben und auch den Punkt ändern, an welchem
ihre entsprechenden Läuferrollen 52 und 53 von den Knaggen 35 und 36 bei der Schwenkung
des Steuergliedes 23 erfaßt werden. Die richtige Bestimmung des bestimmten Punktes,
bei welchem die Schalterbetätigung und so die Umkehr der Bettschlittenbewegung erfolgt,
wird daher leicht erreicht. Es versteht sich natürlich, daß die grobe Einstellung
des Punktes der Bettschlittenumkehr durch die Einstellung der Knaggen 35 und 36
an dem Steuerglied 23 mittels der Führungslöcher und der damit zusammenarbeitenden
Führungsstifte 43 bewirkt wird. Bei derAusführung der Erfindung können die Führungslöcher
in einem Abstand voneinander liegen, der einem vorbestimmten Bewegungsbereich des
Bettschlittens entspricht, beispielsweise einer Bewegung von 15 cm. Die genaue Einstellung
des Umkehrpunktes in dem Bereich wird dann durch Einstellung der Schlitten 54 und
6o und ihrer zugeordneten Schalterbetätigungshebel 50 und 51 bewirkt. Derartige
Einstellungen können sehr schnell und leicht durchgeführt werden und bleiben unverändert,
während die Maschine arbeitet.