DE844929C

DE844929C - Handumschalter, insbesondere fuer Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE844929C
Application number: DEB7975A
Authority: DE
Inventors: Charles William Berthiez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1945-03-20
Filing date: 1950-07-06
Publication date: 1952-07-28
Also published as: FR995528A; US2545837A

Description

Wenn es bei einer beliebigen Werkzeugmaschine nötig ist, vor der Auslösung eines selbsttätigen Bearbeitungsvorgangs einen der Parameter der Bewegung zu wählen (Wahl eines Drehsinns, eines Vorschubs, einer Geschwindigkeit usw.), ist man gezwungen, einen Handumschalter zu'benutzen.

Wenn man die handelsübliche elektrische Apparatur benutzt, erfordert die Einstellung und die Steuerung des betreffenden Vorgangs die Verwendung eines Umschalters mit mehreren Stellungen, eines Knopfes zur Inbetriebsetzung und eines Knopfes zur Stillsetzung, was im ganzen drei verschiedene Organe für ein und denselben Vorgang ergibt.

Nun gestattet aber die Vervielfachung der Steuerorgane infolge der Entwicklung der automatischen Ausrüstung bei Werkzeugmaschinen bekanntlich, selbst an einer Maschine mit großen Abmessungen, nur einen sehr beschränkten Platz für diese Organe vorzusehen. ao

Ferner erfordert die Anordnung der Organe zur Einstellung und zur Steuerung des Arbeitsvorgangs eines bestimmten Teils der Maschine von Seiten der Bedienungsperson eine sehr große Aufmerksamkeit infolge der großen Zahl von Organen, as welche sie vor Augen hat, was Zeitverluste verursacht.

Wie man sieht, weisen die gegenwärtig benutzten Anordnungen ernsthafte Nachteile auf, insbesondere bei verwickelten Werkzeugmaschinen, bei welchen eine große Zahl von Vorgängen ausgelöst werden kann.

Die Erfindung hat einen einfach arbeitenden und einfach aufgebauten Handumschalter zum

Gegenstand, durch den die oben erwähnten Übelstände vermieden werden, da er gestattet, die Zahl der Steuerorgane zu verringern und die verschiedenen, ein und denselben Vorgang und eine einzige Anordnung betreffenden Organe zusammenzufassen, wodurch die Verteilung der Bewegungen vermieden wird.

Der den Gegenstand der Erfindung bildende Umschalter weist folgende Kennzeichen auf, ίο welche getrennt oder in (beliebiger Kombination vorhanden sein können:

1. Die Knöpfe zur Inbetriebsetzung und Stillsetzung des Arbeitsvorgangs eines beweglichen Maschinenteils sind an dem Organ zur Einstellung dieses Vorgangs selbst angebracht.

2. Das erwähnte Einstellorgan ist mit einer hohlen Welle starr verbunden, auf welcher die Nocken zur Steuerung der Stromkreise des Ar-Ijeitsvorgangs befestigt sind und durch welche die Vorrichtung zur Befestigung und zur Verbindung der Klemmen tritt, mit welchen der eine oder der andere der Knöpfe zur Inbetriebsetzung oder Stillsetzung nach dem Eindrücken in Kontakt kommen kann.

3- Die die Kontakte und die Klemmen zur Verbindung der Stromkreise des Arbeitsvorgangs, zur Inljetriebsetzung und Stillsetzung umfassenden Blocks sowie weitere Zubehörteile, wie Lager, Verschlußdeckel usw., sind an einer Halteplatte durch Aneinanderreihen mit geeigneten Zentrierungsmitteln angebracht und werden miteinander durch Bolzen oder mit Gewinde versehene Stangen vereinigt, welche sie durchdringen.

4. Das Organ, welches zur Befestigung der Klemmen dient, mit welchen die Knöpfe zur Inbetriebsetzung und Stillsetzung Kontakt machen können, dient gleichzeitig als elektrisches Verbindungsorgan für die Stromzuführung zu den betreffenden Knöpfen.

5. Der Umschalter weist eine Vorrichtung auf, um ihn für jede dem erwähnten Vorbereitungsorgan zu gebende Stellung in seiner Lage zu halten.

6. Jeder Kontaktblock wird durch einen Kranz aus Isolierstoff gebildet, der eine gewisse Zahl von gleichmäßig verteilten Löchern enthält, wobei durch einige von ihnen Verbindungsstangen hindurchtreten und die eine gewisse Zahl von Gruppen von drei Kontaktelementen (zwei festen und einem durch einen Nocken betätigten beweglichen) tragen, welche an diesem Kranz durch Organe befestigt sind¹, die gleichzeitig eine Venbindungsklemme bilden.

7. Der Block zur Stromzuführung zu den Knöpfen zur Inbetriebsetzung und Stillsetzung ist den vorhergehenden ähnlich; anstatt jedoch die erwähnten Kontaktelemente zu tragen, trägt er eine gemeinsame Stromzuführungs- oder Rückleitungsklemme und zwei Ein- oder Ausgangsklemmen, welche mit zwei Schleifringen verbunden sind, die voneinander isoliert und auf der erwähnten hohlen Achse des Umschalters angebracht sind, wobei an diesen Ringen Verbindungsdrähteendigen, welche diese Achse durchdringen und von den Klemmen kommen, mit welchen die Knöpfe zur Inbetriebsetzung und Stillsetzung Kontakt machen können.

Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung und aus der Zeichnung hervor, auf welcher schematisch und nur beispielshalber eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist.

Abb. ι ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Umschalters;

Abb. 2 ist ein Längsschnitt desselben;

Abb. 3, 4 und 5 sind Schnitte längs der Linien III-III, bzw. IV-IV, bzw. V-V der Abb. 2.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht der eigentliche Umschalter aus einer gewissen Zahl von Kontaktblocks, die gegeneinandergelegt sind und einerseits zwischen der Halteplatte 14, welche das vordere Lager 16 der Welle 3 des Umschalters trägt, und andererseits der hinteren Lagerplatte 4 dieser die die Kontakte betätigenden Nockenscheibe 5 tragenden Welle eingespannt sind (s. insbesondere Abb. 2).

Jeder Kontaktblock 1 wird (s. Abb. 3) durch einen Isolierkranz aus einem plastischen Werkstoff gebildet, der eine gewisse Zahl von Kontaktsätzen aufweist, z.B. vier, welche um 90° gegeneinander versetzt sind. Jeder Kontaktsatz besteht seinerseits aus zwei festen Kontakten 6 und 7 und einem beweglichen Kontakt 8.

Die Kontaktelemente 6, 7 und 8 sind an dem Isolierkranz durch Bolzen 9 l>efestigt, welche radial angeordnet sind und gleichzeitig als Verbindungsklemme dienen.

Das bewegliche Kontaktelement 8 legt sich normalerweise gegen das eine der festen Kontaktelemente, nämlich das Kontaktelement 6, und trägt eine Ausbuchtung 10 für die Betätigung durch die entsprechende Nockenscheibe 5.

Die beiden Seiten des Kranzes 1 tragen eine Vorrichtung zur Zentrierung, die durch eine Schultern (s. Abb. 2) gebildet werden kann, so daß die Blocks durch gegenseitiges Eingreifen ineinander aufgereiht und zentriert werden können. Die hintere Lagerplatte 4 der Achse 3 weist eine ähnliche Anordnung auf, welche ihr gestattet, sich in die Aneinanderreihung einzufügen.

Der Isolierblock 1 wird außerdem von einer Reihe von gleichmäßig verteilten Löchern 12 durchbohrt, welche für den Durchtritt von Bolzen 13 für den Zusammenbau bestimmt sind. Diese Löcher sind so angeordnet, daß die Blocks gegeneinander um einen Bruchteil einer Umdrehung versetzt werden können (um eine Sechzehntelumdrehung in dem dargestellten Beispiel).

Die durch die von der Achse 3 getragenen Blocks ι sowie durch die Lagerplatte 4 und die anderen Teile des Umschalters, von denen weiter unten die Rede sein wird, gebildete Anordnung, wird durch eine z. B. kreisförmige Halteplatte 14 getragen, welche eine Ausnehmung 15 für das Lager 16 zur Halterung und Zentrierung der Welle 3 sowie eine zu der Achse senkrechte Aus-

fräsung 17 aufweist, in welcher sich die Vorrichtung zur Feststellung des Umschalters in seiner Lage l>etindet, von der noch die Rede sein wird. Um die Achse 3 des L^Tmschalters, welche die NOc ken scheibe 5 zur Herstellung der Stromkreise für den zu steuernden Arbeitsvorgang trägt, in der | gewünschten Lage zu halten, benutzt man eine Haltevorrichtung der in Abb. 5 dargestellten Art. Diese Vorrichtung weist einen Hebel 18 auf, der um eine Achse 19 schwenkbar ist und ein eine Rolle bildendes kleines Kugellager 20 trägt. Der Hebel iX wird beständig durch die Einwirkung einer Feder 21 gegen die Achse des Umschalters gezogen, so daß die Rolle 20 sich auf den Grund einer Aussparung des Sterns 22 legt, welcher so viele Aussparungen aufweist, wie der Umschalter Stellungen je Umdrehung einnehmen soll. Dieser Stern ist auf der hohlen Welle 3 befestigt, welche zu diesem Zweck Riefen tragen kann (s. Abb. 3

ao und 5), welche gleichzeitig zur Winkeleinstellung der Nocken 5 dienen.

Diese Anordnung gewährleistet die Festlegung

der Nockenwelle in den verschiedenen Stellungen

. sowie die Sprungschaltung beim Übergang von

»5 einer Stellung zu einer anderen.

Die hintere Lagerplatte 4 wird durch eine Metallplatte gebildet, welche das Lager 23 zur Zentrierung und Lagerung der Welle 3 trägt, wobei diese Platte Zentrierungsmittel aufweist, die denen der Kontaktblocks entsprechen, so daß sie an diese letzteren angereiht und an ihnen zentriert werden kann.

Die Nockenwelle 3 ist, wie l>ereits erwähnt, eine geriefte Welle, auf welcher die Betätigungsnocken aufgereiht sind, welche durch geeignete Zwischenstücke 24 getrennt sind. Vor dem ersten Nocken befindet sich der Haltestern 22. Diese Nocken und Zwischenstücke sind zwischen der Einstellvorrichtung (Abb. 5) und der hinteren Lagerplatte 4 und die Kontaktblocks zwischen der Halteplatte 14 und dieser Lagerplatte 4 durch mit Gewinde versehene Bolzen 13 festgespannt, wie es Abb. 2 zeigt.

Man sieht bereits, daß es durch Veränderung der Zahl und der Art der Kontakte eines Blocks 1, der Zahl und der Anordnung der Blocks und schließlich der Zahl der Stellungen und der Form der Nocken möglich ist, alle für die Herstellung e^ner elektrischen Schaltung zur Steuerung eines beweglichen Teils einer l>eliebigen Maschine, z. B.

einer Werkzeugmaschine, erforderlichen Kombinationen zu erhalten.

Das Betätigungsorgan des Umschalters, welches ein Hauptkennzeichen der vorliegenden Erfindung bildet, wird durch einen innen ausgehöhlten Körper 25 gebildet, in welchem zwei Druckknöpfe 26 und 27 untergebracht sind. Dieser Körper 25 des Betätigungsorgans 'hat vorzugsweise die allgemeine Form eines Pfeils (s. Abb. 3). Er kann z. B. aus einer geformten Leichtmetallegierung bestehen oder auch aus einer plastischen Masse. Die beiden Druckknöpfe 26 und 27 können aus einer plastischen Masse sein und Bolzen 26⁰ oder 27" aufweisen, welche l>ei der Formung in die Druckknöpfe eingebettet werden. Die Druckknöpfe stehen innen an dem pfeilförmigen Körper 25 vor.

Im Innern dieses Körpers 25 ist, z. B. mit Hilfe von Schrauben 28, eine Platte 29 befestigt, welche zur Führung der Bolzen 26⁰, 27⁰ der Knöpfe und zur Aufnahme der Reaktionskräfte der Rückführungsfedern 26', 27' derselben dient.

An den Körper 25 ist mit Hilfe von Schrauben 30 (s. Abb. 1) ein Halter 31 angesetzt, z.B. aus Stahl, der innen gerieft ist und die Mitnahme der Welle 3 durch das Betätigungsorgan 25 bewirkt. An diesem Halteteil 31 ist ein Bügel 32 aus Isolierstoff befestigt, welcher als Träger für Klemmen 33 dient (s. Abb. 2).

Ein die Welle 3 durchdringender Bolzen 34 gewährleistet das Festziehen aller an dieser Welle angebrachten Teile, insbesondere des Bügels 32. Dieser Bolzen spielt gleichzeitig die Rolle des gemeinsamen Leiters für die Stromzuführung zu den Druckknöpfen. Hierfür stellt ein biegsamer Streifen 35 den dauernden Kontakt zwischen dem Kopf des Bolzens 34 und der Platte 29 her. Der Stromübergang von der Platte 29 zu den Bolzen 26⁰ und 27" der Knöpfe erfolgt durch die Rückführungsfedern 26', 27'.

Die Schließung der zugehörigen Steuerkreise, z. B. Inbetriebsetzung oder Stillsetzung, wird _go durch den Kontakt der Bolzen 26° und 27° eines Druckknopfes mit dem Kopf der Klemmen 33, 33' erhalten.

Die beiden mit diesen Klemmen verbundenen Rückführungsleiter 47 treten in den ringförmigen Teil zwischen dem Bolzen 34 und der Bohrung der hohlen Welle 3 ein und enden an dem hinteren Teil des Umschalters, wo sie mit den Verbindungsschrauben 38, 39 verbunden sind.

Diese sind Teile einer Vorrichtung mit Schleifkontakt, welche folgendermaßen ausgebildet ist: Am Ende der Welle 3 sind zwei Schleifringe 36 und 37 angebracht, welche elektrisch gegeneinander isoliert sind und durch den Bolzen 34 gegeneinandergepreßt werden. Zwei Verbindungsschrauben 38 und 39 gestatten den Anschluß der beiden von den Knöpfen kommenden Drähte an je einen Schleifring.

Auf jedem dieser Schleifringe schleift je ein kleiner Metallstreifen 40, 40' (s. Abb. 4), der jeweils mit einer Klemme 41, 41' verbunden ist, die den für die Kontaktblocks benutzten gleicht (s. Abb. 3).

Schließlich legt sich ein dritter Streifen 42 (s. Abb. 2) dauernd gegen die Festzieh mutter 34' des Bolzens 34 und ist ebenfalls mit einer den vorhergehenden Klemmen gleichen Klemme 43 verbunden (s. Abbildung).

Die drei Klemmen 41, 41' und 43 sind an einem Isolierkranz 1' befestigt, der dem der Kontakt- iao blocks gleicht. Dieser Kranz ist mit den andern oben beschriebenen Teilen aufgereiht und wird gegen die hintere Lagerplatte 4 gepreßt. Ein eine Kappe bildender Endflansch 44 schließt den Endteil ab und schützt dieGesamtheit der Vorrichtung.

Der gesamte Umschalter bildet so einen ge-

schlossenen, einwandfrei geschützten Block, von dem nur die Klemmen zugänglich sind.

Die Halteplatte 14 tragt eine Zentrierungsvorrichtung und einen Flansch 45, welcher die leichte Befestigung an einem Maschinengestell, einer Schalttafel usw. gestattet, z. B. mit Hilfe von Schrauben 46.

Zwischen der Platte 14 Und dem Körper 25 des Betätigungsorgans ist ein freier Raum vorhanden, der zur Aufnahme eines gravierten Einsatzes bestimmt ist, welcher geeignete, den verschiedenen Stellungen des Körpers 25 entsprechende Angaben trägt.

Aus obigem geht hervor, daß der den Gegenstand der Erfindung bildende kombinierte Umschalter gestattet, unter einem geringen Volumen alle Organe zur Vorbereitung und Steuerung eines beliebigen beweglichen Maschinenteils zu gruppieren, wobei dieser Umschalter außerdem trotz seiner geringen Abmessungen eine große Zahl von Kombinationen von Stromkreisen ermöglicht.

Ferner sind alle ein und denselben Maschinenteil für eine Reihe von bestimmten Vorgängen betreffenden Organe konzentriert, so daß die Verteilung der Bewegungen der Bedienungsperson vermieden wird, wodurch ein Zeitgewinn bei den Bedienungsvorgängen erzielt wird.

Dieser Umschalter ist außerdem, wie bereits gezeigt, einwandfrei geschützt. Er kann schließlich leicht angebracht und zum Zwecke des Ersatzes, der Reparatur oder der Instandhaltung ausgebaut werden.

Es ist selbstverständlich, daß der oben beschriebene und auf der Zeichnung ibeschriebene Umschalter nur beispielshalber angegeben wurde und daß an seinen Ausführungseinzelheiten einzelne Veränderungen vorgenommen werden können, wenn sie den Rahmen der Erfindung nicht verlassen. So kann insbesondere die Zahl der Kontaktgruppen /und die Zahl der Kontaktbloöks 1 von den beispielshalber dargestellten verschieden sein. Ferner müssen geeignete Isolierstoffe an den Durchtrittsstellen von Metallteilen durch leitende Organe angeordnet werden. Schließlich kann der Kranz 1', anstatt hinter der hinteren Lagerplatte 4 befestigt zu sein, gegebenenfalls hinter den andern Kontaktblocks 1 angebracht werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Handumschalter zur Steuerung wenigstens eines Maschinenteils mit einem drehbaren Griff und einem Gehäuse, welches die verschiedenen Kontaktorgane einschließt und die Verbindungsklemmen des Umschalters trägt, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Griff (25) mit einer an diesem Gehäuse angebrachten drehbaren Welle (3) fest verbunden ist, auf welcher die Organe (5) angebracht sind, welche die Kontakte des Umschalters steuern, wobei das im Innern des Griffs (25) austretende Ende dieser Welle wenigstens zwei Klemmen (33) trägt, mit denen Bolzen (26", 27") von wenigstens zwei von dem Griff selbst getragenen Druckknöpfen (26, 27) in Kontakt kommen können.
2. Umschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen (33), welche elektrisch mit den Bolzen der Druckknöpfe verbunden werden können, vollständig unabhängig von den Verbindungsklemmen (9) des Umschalters sind.
3. Umschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Welle (3), an deren einem Ende die Klemmen (33) angebracht sind, die zur Zusammenarbeit mit den von dem Griff (25) getragenen Druckknöpfen (26, 27) bestimmt sind, hohl ist, und daß Schleifkontaktteile (36, 37 und 40, 40') an dieser hohlen Welle (3) bzw. dem Gehäuse angebracht sind, welche die Bolzen (26°, 27⁰) dieser Druckknöpfe (26, 27) mit den entsprechenden Klemmen (41,41') des Gehäuses durch Verbindungsleitungen (47) verbinden können, welche im Innern dieser hohlen Welle (3) verlaufen.
4. Umschalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkontaktteile durch Schleifkontakte (40, 40') gebildet werden, welche von dem Gehäuse getragen werden und elektrisch mit den entsprechenden Klemmen (41, 41') verbunden sind, wobei diese Schleifkontakte elastisch gegen entsprechend isolierte, von der hohlen Welle (3) getragene Schleifringe (36, 37) gedrückt werden.
5. Umschalter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen von der hohlen Welle getragenen Teile miteinander durch einen Bolzen (34) vereinigt werden, welcher in dieser hohlen Welle (3) liegt, und gleichzeitig dazu beiträgt, um den Strom den Bolzen (26", 27") der Druckknöpfe (26, 27) über einen weiteren Schleifkontakt (42) zuzuführen, welcher in der Nähe der Anschlußkappe (44) angeordnet und ebenfalls mit einer von diesem Gehäuse getragenen Klemme (43) verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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