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Einrichtung zum Steuern einer Reihe von Zustellbewegungen bei einer
Werkzeug- oder sonstigen Maschine Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern
einer Reihe von Zustellbewegungen zwischen einem Werkzeug und einem Werkstückträger
oder zwischen ähnlichen relativ zueinander beweglichen Teilen einer Werkzeugmaschine
oder einer sonstigen Maschine, bei der eine durch einen mit Durchbrechungen versehenen,
undurchsichtigen Schirm gesteuerte fotoelektrische Zelle abwechselnd durch Lichtzellen
erregt und wieder in den Ruhezustand versetzt wird, wodurch die Relativbewegungen
zwischen dem Werkzeug und dem Werkstückträger oder ähnlichen Teilen gesteuert werden.
Zum Unterschied von den bekannten Einrichtungen, welche einen mit gleichbleibender
Geschwindigkeit angetriebenen Schirm verwenden, wird gemäß der Erfindung der Schirm
so mit verschiedenen Geschwindigkeiten angetrieben, daß er sich im Geschwindigkeitsverhältnis
der verschiedenen Zustellbewegungen zwischen Werkzeug und Werkstückträger oder ähnlichen
Teilen bewegt, wobei die fotoelektrische Zelle einen Wechsel von der einen Geschwindigkeit
der Zustellbewegung zu den anderen bewirkt und die Längenausdehnung der Durchbrechungen
des Schirmes, wie an sich bekannt, der Zeitdauer der Zustellbewegungen bei den
verschiedenen
Geschwindigkeiten entspricht. Zweckmäßig ist der Schirm in an sich bekannter Weise
mit einem der relativ bewegten Teile durch ein Getriebe verbunden, so daß er an
der fotoelektrischen Zelle mit einer Geschwindigkeit vorbeibewegt wird, die der
Relativbewegung zwischen den Teilen proportional ist, wobei die fotoelektrische
Zelle einen Wechsel von der einen Geschwindigkeit der Zustellbewegung zu den anderen
entsprechend der Länge der Durchbrechungen des Schirmes bewirkt, die den Zustellbewegungen
bei verschiedenen Geschwindigkeiten entsprechen.
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Soll die Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstückträger in
mehr als einer Richtung gesteuert werden, dann wird gemäß einer Weiterausbildung
die Einrichtung so getroffen, daß eine fotoelektrische Zelle den Wechsel der Zustellgeschwindigkeiten
in einer Richtung steuert, während eine andere fotoelektrische Zelle den Wechsel
von einer Bewegungsrichtung zu der anderen steuert.
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Eine Bauart, bei der eine veränderliche relative Zustellbewegung zwischen
Werkzeug und Werkstückträger oder ähnlichen Teilen durch eine fotoelektrische Zelle
gesteuert wird, ist entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung mit einem
Schirm für diese versehen, der mit einem Hilfsschirm zusammenarbeitet, welcher die
Erregung der fotoelektrischen Zelle während einer zusätzlichen Änderung in der Relativbewegung
zwischen den Teilen ändert, die einer bestimmten Stelle der veränderlichen Zustellbewegung
überlagert werden soll, wobei Haupt- und Hilfsschirm so zueinander angeordnet sind,
daß sie sich in verschiedenen Richtungen bewegen. Zur Steuerung auch von Rückwärtsbewegungen,
die der veränderlichen relativen Zustellbewegung zwischen Werkzeug und Werkstückträger
oder ähnlichen Teilen überlagert sind, wird der erstgenannte Schirm so angetrieben,
daß er sich im Verhältnis der veränderlichen Relativbewegung bewegt und der Hilfsschirm
während der Rückwärtsbewegung Schwingbewegungen ausführt, die den Rückwärtsbewegungen
entsprechen. Die fotoelektrische Zelle ist dabei vorteilhaft mit zwei Fenstern versehen,
mit denen der Hauptschirm und der Hilfsschirm zusammenarbeiten. Der Hauptschirm
wird durch eine mit Öffnungen versehene umlaufende Scheibe gebildet, und der Hilfsschirm
schwingt um. dieDrehachse dieser Scheibe, wobei Haupt- und Hilfsschirm so zueinander
angeordnet sind, daß sie sich in verschiedenem Drehsinn bewegen.
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In der Zeichnung ist als Beispiel eine vorzugsweise Ausführungsform
der Erfindung dargestellt, und zwar ist Fig. i ein Aufriß auf zwei senkrechte selbsttätige
Bohrmaschinen, die gemäß der Erfindung gesteuert werden; Fig. 2 ist eine Ansicht
der gleichen Maschine von links auf Fig. i gesehen; Fig.3 ist ein Querschnitt in
Richtung der Linie 3-3 in Fig. 2 und zeigt die Steuervorrichtungen in einem größeren
Maßstab; Fig. 4 ist ein Querschnitt durch Fig. 3 in Richtung der Linie Fig. 5 ist
eine Endansicht von rechts auf F ig. 3 und ist in einem etwas kleineren Maßstab
gezeichnet als Fig. 3; Fig. 6 ist ein Schnitt durch Fig. i in Richtung der Linie
6-6; Fig. 7 ist ein Schnitt durch Fig. 2 in Richtung der Linie 7-7, aber in einem
größeren Maßstab als Fig. 2; die Figur zeigt die Teile, die innerhalb der Säule
der Maschine liegen; die Lage des Querschnittes mit Fuge von Fig. 7 ist in Fig.
6 ebenfalls durch die Linie 7-7 dargestellt; Fig. 8 ist eine Ansicht eines elektrischen
Motors mit einer selbsttätigen Bremse; Fig.9 ist eine schaubildliche Darstellung;
sie veranschaulicht das Bohren der Zapfen einer Kurbelwelle, und Fig. io ist eine
schematische Darstellung einer geeigneten Anordnung der elektrischen Verbindungen.
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Die in der Zeichnung dargestellten Bohrmaschinen sind insbesondere
zum Bohren von in gleicher Richtung liegenden Zapfen von Kurbelwellen für Verbrennungskraftmaschinen
bestimmt. Sie sind aber natürlich auch zum Durchführen von Räumarbeiten oder für
sonstige Zwecke geeignet, bei denen ein umlaufendes Werkzeug eine bestimmte Reihenfolge
von Arbeiten ausführen soll. Zwei Maschinen sind seitlich nebeneinander auf einem
gemeinsamen Gestell angeordnet, aber jede Maschine wird besonders durch einen Elektromotor
angetrieben und hat ihre eigene Steuerung. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung
ist es deshalb nur notwendig, den Antrieb und die Steuerung einer Maschine zu beschreiben.
Das Bett, auf welchem die Maschinen angeordnet sind, ist mit i I bezeichnet; es
trägt ein kastenartiges Gehäuse 12, das für beide Maschinen gemeinsam ist. Auf dem
Gehäuse 12 sind nach oben ragende Säulen 13 vorgesehen, und zwar für jede Maschine
eine solche Säule, und die Säulen besitzen Führungen 14, an denen der Bohrkopf 15
in senkrechter Richtung beweglich ist, um dem Werkstück genähert oder von ihm entfernt
zu werden. Jeder Bohrkopf 15 wird durch eine Führungsspindel 16 in der Führung auf
und ab bewegt. Die Führungsspindel ist an ihrem Ende in Lagergehäusen 17 und 18
gelagert, die oben an der Säule 13 bzw. an dem Gehäuse 12 angebracht sind. Jeder
Bohrkopf ist durch ein Gewicht i9 ausgeglichen (Fig. 25), welches innerhalb der
Säule 13 angeordnet und mit dem Bohrkopf durch Seile, Ketten od. dgl. 2o verbunden
ist, die über Scheiben 21 und 22 an dem Kopf der Säule herübergeleitet sind. Jeder
Bohrkopf trägt einen Elektromotor 23 zum Antreiben der Bohrspindel. Die Führungsspindel
für die Bewegung des Bohrkopfes wird von zwei Elektromotoren 24 und 25 angetrieben
(Fig. 7), die innerhalb der Säule 13 angeordnet sind. Das zu bohrende Werkstück
wird an der Vorderseite des Gehäuses 12 durch beliebige Mittel getragen. In Fig.
i ist die linke Maschine mit Stützplatten 233 versehen, die an der Vorder-
Seite
des Gehäuses 12 befestigt sind und V-förmige Blöcke 234 zur Aufnahme der Zapfen
einer Kurbelwelle tragen, die gebohrt werden soll. Die Blöcke 234 können durch Klemmplatten,
die nicht dargestellt sind, zum Halten der Kurbelwelle abgedeckt sein. An dem Gehäuse
12 sind ferner Stangen 26 vorgesehen, die einstellbare Schwingarme tragen. Letztere
dienen zum Halten der Bohrlehren, die zwischen die Zapfen der Kurbelwelle gelegt
werden. Bei der dargestellten Ausführungsform hat jeder Bohrkopf zwei Bohrspindeln
27, die abwechselnd verwendet werden können. Sie können aber auch, wenn zwei genau
gleiche Bohrvorgänge mit jedem Bohrkopf vorgenommen werden sollen, gemeinsam benutzt
werden. Natürlich kann an Stelle der zwei Bohrspindeln 27 an jedem Bohrkopf auch
nur eine vorgesehen sein.
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Die Elektromotoren 24 und 25 sind mit der Führungsspindel 16 durch
Differentialgetriebe verbunden, die noch später beschrieben werden sollen und die
in dem kastenförmigen Gehäuse 28 enthalten sind, daß an dem Kopf des Gehäuses 12
innerhalb der hohlen Säule 13 sitzt. Die arbeitende Welle des Differentialgetriebes
ist bei 29 gezeigt (Fig. 6). Sie ist durch eine Muffenkupplung 3o mit einer kurzen
Welle 3 i verbunden, die in das Gehäuse 18 hineinreicht und an ihrem Ende ein Kegelrad
32 trägt, das mit einem Kegelrad 33 kämmt, welches ebenfalls innerhalb des Gehäuses
18 liegt und an dem unteren Ende der Führungsspindel 16 angeordnet ist. Die Welle
29 trägt en Kegelrad 34, welches mit einem Kegelrad 35 auf einer Welle 36 kämmt.
Die letztere ist in einem Lager 37 an einer Deckplatte 38 des (Gehäuses 28 gelagert,
und diese Deckplatte trägt ferner ein Lager 39 für diie'Welle 29. Die Welle 36 erstreckt
sich durch die eine Seite der Säule 13 hindurch und dient zum Antrieb einer Steuervorrichtung
zum Steuern der Querbewegung des Bohrkopfes. Die Welle 36 wird von den Motoren 24
und 25 so angetrieben, daß sie mit einer der Drehgeschwindigkeit der Führungsspindel
16 proportionalen Geschwindigkeit umläuft.
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Aus den Fig. 3 und 4 ist zu ersehen, daß die Welle 36 sich durch eine
Öffnung 40 in dem unteren Teil der Seitenwand 41 des Gehäuses 13 hindurch
erstreckt. Die Welle ist in einem Lager 42 gelagert, das durch Bolzen 43 und Muttern
44 an der äußeren Fläche der Wand 41 angesetzt ist. Das Lager 42 hat einen ringförmigen
Ansatz 45, der den Deckel eines Ölkastens 46 bildet, an dem er durch Bolzen 47 befestigt
ist. Innerhalb des Gehäuses46 ist ein Rad 48 vorgesehen, das auf einen abgesetzten
Teil 49 der Welle 36 aufgesetzt ist und die Zahnräder 50 und 5 i planetenartig
trägt. Die Zahnräder 5o und 5 i laufen zusammen um und kämmen mit einem Zahnring
52 an der Innenseite des Teiles 45 und mit einem Zahnring 53 an der Innenseite eines
umlaufenden Teiles 54, der durch Bolzen 56 mit einer Welle 55 verbunden ist. Die
Welle 55 ist an dem einen Ende hohl und nimmt das abgesetzte Ende 57 der Welle 36
und eine Lagerhülse 58 auf. Das Zahnrad 5 i hat weniger Zähne als das Zahnrad 5o,
so daß, wenn die Welle 36 und das Rad 48 umlaufen, die Welle 55 mit einer erheblich
geringeren Geschwindigkeit angetrieben wird. Die Welle 55 dient zum Antrieb zweier
Steuerglieder, nämlich einer Scheibe 59 und eines Quadranten 6o, die die Arbeit
der Führungsspindel 16 in einer später zu beschreibenden Weise steuern. Die Scheibe
59 ist an einer ringförmigen Platte 6,1 befestigt, welche ihrerseits durch Bolzen
62 an einem Flansch 63 der Hülse 64 befestigt ist. Letztere sitzt auf dem rechten
Ende der Welle 55. Die Hülse 65 ist mit der Welle 55 durch eine nur in einer Richtung
wirkende Kupplung verbunden, die aus einem federbelasteten Kolben 66 besteht, der
radial in einer Aussparung 67 in der Welle 55 beweglich ist und mit einem einzigen
Ausschnitt 68 von der Form eines Sperrzahnes innen an der Hülse 65 zusammenarbeitet
(s. besonders Fig.4). Infolge dieser Anordnung wird die Scheibe 59 durch die Welle
55 nur in Umdrehung versetzt, wenn die Führungsspindel 16 in der Richtung gedreht
wird, in der der Bohrkopf nach dem Werkstück hin bewegt wird. Während der umgekehrten
Drehung der Führungsspindel 16 und der Welle 55 wird die Scheibe 59 durch eine Bremse
festgehalten, die aus einem Bremsglied 69 besteht, daß außen an der Hülse 65 sitzt,
und Bremsschuhen 70 und 71, die bei 72 gelenkig miteinander verbunden sind
und den Teil 69 umgeben. Die Schuhe 70 und 71 werden durch eine Feder 73
nachgiebig zusammengepreßt. Die Feder sitzt an einer Stange 74, die sich von einem
Auge 75 an dem Teil 7o aus durch ein Auge 76 an dem Teil 71 hindurch erstreckt,
und sie wird zwischen Muttern 77 und dem Auge 76 gehalten. Die Schuhe 70 und 71
werden gegen. Drehung durch ein gegabeltes Auge 78 gesichert, das an dem Teil 7o
angebracht ist und mit einem Zapfen 79 an dem festen Gehäuse 46 im Eingriff steht.
Wenn die Scheibe 59 während der Beistellbewegung des Bohrkopfes umläuft, dann findet
in der Bremse 69, 70, 71 ein Schlupf statt.
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Der Quadrant 6o ist an einem Ring So befestigt, der durch gebogene
Arme 81 und 82 getragen wird, die von einem Ring 83 ausgehen. Letzterer ist durch
Schrauben 84 an dem äußeren Teil 85 einer Gleitkupplung 85, 86 befestigt, deren
innerer Teil 86 durch Bolzen 56 mit der Welle 55 verbunden ist. Der Quadrant kann
in beiden Richtungen durch .die Kupplung 85, 86 von der Welle 55 aus angetrieben
werden, außer wenn ein Hindernis in seinen Weg tritt, z. B. wenn ein Anschlag 87,
der an einem Auge 88 des Armes 81 angeordnet ist, sich gegen den Pfosten 79 legt
und dadurch die Vorwärtsbewegung des Quadranten hindert.
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Bei der dargestellten Ausführungsform haben die Steuerelemente, nämlich
die Scheibe 59 und der Quadrant 6o, die Form von Schirmen oder Schiebern zur Steuerung
fotoelektrischer Zellen, die bei 9o und 9i (Fig. 3 und 5) angedeutet sind. Die Zellen
9o und 9i seien als Vorwärts- und Rückwärtszellen bezeichnet, weil sie dazu verwendet
werden, den Bohrkopf 15 vorwärts zu bringen oder zurückzuführen. Die Zellen 9o und
9i liegen seitlich nebeneinander in besonderen Abteilungen eines
gemeinsamen
Gehäuses 92 an der einen Seite des Gehäuses 12. Elektrische Verbindungen 93 und
94 gehen von dem unteren Teil des Gehäuses 92 nach Schaltkästen 95 und 96 (Fig.
2), die ebenfalls an dem Gehäuse 12 angebracht sind und Schalter enthalten, die
bei der Erregung der Zellen 9o und 9i in Tätigkeit treten. Das Licht zur Erregung
der Zellen wird durch elektrische Lampen 97 und 98 erzeugt, die in einem besonderen
Gehäuse 99 untergebracht sind. Letzteres ist bei ioo an das Gehäuse 92 angelenkt
und wird durch Bolzen ioi in der Arbeitsstellung gehalten, die mit Augen 102 an
dem Gehäuse 99 zusammenwirken. Jede Lampe 97, 98 wird von einem einstellbaren Rahmen
103 getragen, der durch einen Bolzen io4, eine Mutter 105 und Klemmscheiben
io6, 107 an Ort und Stelle gehalten wird. Der Bolzen io4 geht durch einen Schlitz
io8 an dem Gehäuse 99 hindurch (Fig. 5). Jede fotoelektrische Zelle 9o, 9i ist an
einem Rahmen iog angebracht, der von einem Linsensystem iio getragen wird, das dazu
dient, das Licht von der zugehörigen Lampe 97 oder 98 auf die Zelle zu werfen. Die
Vorwärtszelle 9o liegt längs zweier Fenster i i i und 112 an dem Gehäuse 92, die
durch schmale, in gleicher Richtung liegende Schlitze gebildet werden. Eine kreisförmige
Öffnung 113 ist in dem Gehäuse 99 zwischen der Lampe 97 und der Zelle 9o vorhanden
und steht in gleicher Richtung mit den Schlitzen 1 i i und 112. Die Rückwärtszelle
9i liegt längs eines einzigen Fensters in der Form eines schmalen Schlitzes 114,
und das Licht von der Lampe 98 geht durch eine kreisförmige Öffnung 115 in dem Gehäuse
99 hindurch, die in gleicher Richtung mit dem Schlitz 114 liegt. Ferner ist an dem
Gehäuse 99 eine Sehöffnung 116 vorgesehen, an die eine Betrachtungsvorrichtung 117
angeschlossen ist.
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Aus Fig. 5 ist zu ersehen, daß die Scheibe 59 mit zwei ringsherum
laufenden Reihen von Schlitzen versehen ist. Die äußere Reihe enthält einen langen
Schlitz Z 18 und sechs kürzere Schlitze i i g. Die Schlitze i 18 und i 19 arbeiten
mit dem Fenster i i i der Vorwärtszelle go zusammen, so daß das Licht von der Lampe
97 durch das Fenster i i i nach der Zelle gelangen kann. Die innere Reihe von Schlitzen
in der Scheibe 59 enthält eine Reihe kurzer Schlitze 12o, die mit dem Fenster 114
der Rückwärtszelle91 so zusammenwirken, daß das Licht von der Lampe 98 die Zelle
91 durch das Fenster 114 hindurch beleuchten kann. Der Quadrant 6o ist mit einem
einzigen Schlitz 121 ausgerüstet, der weit genug ist, um alle Fenster i i i, i 12
und i 14 freizugeben, und der Rand dieses Schlitzes ist bei 122 abgestuft, so daß
ein dunkler Teil für das Abschließen des Lichtes von dem Fenster 112 entsteht. Das
planetenartige Untersetzungsgetriebe 50, 51, 52 und 53 ist so gebaut, daß die Scheibe
59 genau eine volle Umdrehung während eines vollständigen Beistellhubes des Bohrkopfes
ausführt. Es ist zweckmäßig, die Scheibe 59 so anzuordnen, daß sie durch Drehung
uni die Achse der Hülse 65 eingestellt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Hülse
64 nicht auf die Hülse 65 aufgekeilt, sondern sie ist an einem Ende, nämlich bei
r23, geschlitzt und steht mit einem oder mehreren Zapfen 12.4 auf einer Lagerhülse
r25 im Eingriff, die in der Hülse 64 angeordnet ist. Innerhalb der Hülse i25 ist
eine Stange 126 in das rechte Ende der Welle 55 eingeschraubt. Zwischen der Stange
i26 und der Hülse 125 ist eine Einstellhülse 127 drehbar angeordnet und mit einem
Einstellkopf 128 verbunden. Die Hülse 127 wird gegen Längsbewegung durch eine Scheibe
129 gesichert, die auf der Stange 126 durch eine Schraube 130 gehalten wird,
und zwischen der Scheibe 129 und dem Kopf 128 der Hülse 127 ist ein Kopf 131 als
Gegenmutter aufgesetzt. Die Einstellhülse 127 trägt exzentrisch ein Lager, auf welchem
zwei Zahnräder 132 und 133 drehbar angeordnet sind. Die Zahnräder sind fest miteinander
verbunden, so daß sie gemeinsam umlaufen.- Diese Zahnräder kämmen mit Innenverzahnungen
134 und 135 an der Lagerhülse 125 und an einem Ansatz der Hülse 65. Wenn die Mutter
131 gelöst wird, so daß sie sich in Fig. 3 nach rechts bewegt, kann die Einstellung
der Scheibe 69 gegenüber der Hülse 65 verändert werden, und eine genaue Einstellung
der Scheibe kann durch Drehen des Knopfes 128 erfolgen. Dies hat die Wirkung, daß
sich die Hülse 127 dreht und die Zahnräder 132 und 133 als Ganzes innerhalb der
Innenverzahnung 134 und 135 weiterbewegt. Das Zahnrad 132 hat weniger Zähne als
das Zahnrad 133, so daß durch die Verschiebung der Zahnräder eine Drehbewegung zwischen
der Hülse 65 und der Lagerhülse 125 eintritt. Wenn die Scheibe 59 in der erforderlichen
Weise eingestellt ist, dann wird die Verriegelungsmutter 131 wieder nach links in
Fig. 3 bewegt, und dies hat die Wirkung, daß der Knopf 128, die Lagerhülse r25 und
die Hülse 64 an der Hülse 65 entlang bewegt werden, bis die Teile durch den Eingriff
der Hülse 64 mit dem Bremsteil 69 verriegelt werden. Die Hülse 125 hat nämlich einen
Endflansch 136, der mit dem rechten Ende der Hülse 64 in Eingriff kommt, wenn die
Teile verriegelt sind. Wie aus Fig. 2, 4 und 5 zu sehen, ist an der einen Seite
des Gehäuses 99 eine Anzeigeplatte 137 vorgesehen, die eine Marke 138 trägt, die
mit einer Marke 139 an der Scheibe in gleiche Richtung gebracht werden kann.
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Wie bereits ausgeführt, wird die Führungsspindel 16 durch ein Differentialgetriebe
mit Hilfe von zwei elektrischen Motoren 24 und 25 (Fig. 7 und 8) angetrieben. Bei
der Beistellung des Bohrkopfes gegen das Werkstück sind zwei verschiedene Bewegungen
zu verschiedenen Zeiten notwendig, nämlich eine langsame Zustellbewegung, wenn der
Bohrer schneidet, und eine rasche Zustellbewegung, wenn der Bohrer nicht schneidet,
sondern nur gegen das Werkstück bewegt wird. Außerdem ist es notwendig, den Bohrervorschub
in Zwischenräumen umzukehren, um Späne zu entfernen, und die Rückwärtsbewegung muß
mit größerer Geschwindigkeit erfolgen. Der Motor 24 wird bei der dargestellten Ausführungsform
zur Ausführung des langsamen Vorwärts-, also Schneidhubes verwendet und der Motor
25 für die raschen Vorwärts- und die Rückwärtsbewegungen des Bohrkopfes. Der die
langsame
Zustellbewegung bewirkende Motor 24 wird ständig betätigt,
während die Maschine arbeitet, und der rasch laufende umkehrbare Motor 25 wird in
und außer Tätigkeit gesetzt, und umgekehrt, wie es entsprechend der Steuerung des
elektrischen Steuerelementes, das durch die Scheibe 59 und den Quadranten 6o gebildet
wird, erforderlich ist. Der Differentialantrieb von den Motoren 24 und 25 soll jetzt
beschrieben werden.
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In Fig. 6 ist die Spindel des langsam laufenden Motors 24 bei 140
gezeigt, und 141 zeigt ein Schraubenrad auf der Spindel des rasch laufenden Motors
25. Die Spindel 140 ist mit einer Schnecke 142 versehen, die mit einem Schneckenrad
143 auf der Querwelle 144 kämmt. Letztere läuft in Lagern 145 und 146, die in einer
Büchse 147 an der Deckplatte 38 und in der Endwand 148 des Gehäuses 28 angeordnet
sind. An dem einen Ende der Welle 144 ist ein Zahnrad i5o angeordnet, welches mit
einem Zahnrad 151 auf einer kurzen, parallel laufenden Welle 152 kämmt. Letztere
läuft in Lagern 153 und 154, die in einem Rahmen 155 vorgesehen sind. Die Welle
152 trägt ein Schraubenrad 156 (siehe auch Fig. 7), das mit einem Schraubenrad 157
auf einer Schneckenwelle 158 kämmt. Die letztere läuft in Wälzlagern 159 und 16o,
die in einem Rahmen 161 bzw. einer Büchse 162 angebracht sind, die beide aus einem
Stück mit dem Gehäuse 28 bestehen. Die Welle 158 trägt eine Schnecke 163, die mit
einem Schneckenrad 164kämmt. Letzteres ist durch Bolzen und Muttern 165 an einer
kurzen Hülse 166 befestigt, welche frei auf der Welle 29 zwischen den Endlagern
167 und 168 angeordnet ist. Die Hülse 166 ist aus einem Stück mit einem Kegelrad
169 hergestellt, das mit planetenartig umlaufenden Kegelrädern 170 im Eingriff steht.
Letztere sind drehbar auf Zapfen 171 angebracht, die sich radial von einem Ring
172 aus erstrecken, der auf der Welle 29 sitzt.
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Das Schraubenrad 141 kämmt mit einem Schraubenrad 173, das mit Bolzen
und Muttern 174 auf einer weiteren Hülse 175 angebracht ist, die ähnlich aussieht
wie die Hülse 166. Die Hülse 175 ist auch frei auf der Welle 29 zwischen Endlagern
176 und 177 angeordnet, und sie ist auch aus einem Stück mit einem Kegelrad 178
hergestellt, das mit den Planetenkegelrädern 17o an der gegenüberliegenden Seite
des Ringes 172 kämmt. Der rasch laufende Motor 125, der das Schraubenrad 171 treibt,
ist in Fig. 8 gezeigt, und zwar von rechts auf Fig. 7 gesehen, und in dem oberen
Teil i8o des Motorgehäuses ist eine Bremstrommel 179 angebracht, die auf die Motorspindel
aufgesetzt ist. Die Trommel 179 enthält Bremsschuhe 181, die bei 182 an das Gehäuse
i8o angelenkt sind und durch die Kurvenspindel 183 auseinandergespreizt werden können.
Letztere wird in bekannter Weise durch eine Hülse 184 betätigt, die in ihrer Längsrichtung
gleitbar auf der Spindel 183 sitzt und unter der Wirkung einer Feder 185 steht.
Die Hülse 184 trägt einen Flansch 186, der mit einem gegabelten Arm 187 im Eingriff
steht, der bei 188 an einen an dem Hauptteil igo des Motorgehäuses befestigten Rahmen
189 angelenkt ist. Das freie Ende des Armes 187 ist durch einen Lenker igi mit einem
elektrischen Solenoid gekuppelt, das innerhalb des Gehäuses 192 sitzt, das an dem
Hauptteil igo des Motorgehäuses befestigt ist. Die Teile sind so angeordnet, daß
die Bremse 179, 181 zur Wirkung kommt und die Spindel des Motors
25 unter der Wirkung der Feder 185 anhält, wenn die Erregung des Motors
ausgeschaltet wird. Wenn der Motor erregt ist, dann ist auch das Solenoid in dem
Gehäuse 182 erregt, so daß es die Bremse offe,nhält.
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Aus dem Vorhergesagten ist zu ersehen, daß bei Stillstand des rasch
laufenden Motors 25 die Bremse dazu dient, das Kegelrad 178 gegen Drehung zu sichern.
Wenn der langsam laufende Motor 24 in Tätigkeit ist, treibt das Kegelrad 179 die
Planetenräder 170, so daß die Welle 29 und infolgedessen auch die Führungsspindel
16 und die Steuerwelle 36 langsam umlaufen. Wenn der rasch laufende Motor 25 jetzt
in Tätigkeit gesetzt wird, dann läuft das Zahnrad 178 um und treibt die Planetenräder
170,
so daß die Welle 29 rasch umläuft. In der einen Drehrichtung der Spindel
des Motors 25 kommt ihre Drehung zu dem Antrieb von dem langsam laufenden
Motor hinzu, und in der anderen Drehrichtung der rasch laufenden Motorspindel muß
die Drehung der letzteren von dem Antrieb des langsam laufenden Motors abgezogen
werden. Es wird dabei die Wirkung des letzteren überschritten, so daß tatsächlich
die Welle 29 mit hoher Geschwindigkeit in der umgekehrten Richtung läuft.
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Das elektrische Schaltrad, durch welches die Motoren 23, 24 und 25
betätigt werden, liegt in einem Schaltkasten 193, der an der Rückseite der Säule
13 angebracht ist (siehe Fig. 2). Mit diesem Schaltrad sind die Schalter in den
Büchsen 95 und 96 verbunden, ferner Druckknöpfe in einem Druckknopfkasten 194, der
an der Seitenwand des Gehäuses 12 befestigt ist, und andere Schalter, auf die noch
zurückgekommen wird. Zur Begrenzung der Bewegungen des Bohrerkopfes 15 sind Begrenzungsschalter
195 und 196 an der einen Seite der Führung 14 vorgesehen, und zwar am oberen und
unteren Ende der Säule 13. Die Grenzschalter wirken mit Vorsprüngen 197 und 198
am Bohrerkopf zusammen. Diese Grenzschalter dienen dazu, ein Überfahren des Bohrerkopfes
über seine gewöhnlichere Endstellungen zu verhindern. Eine weitere Sicherheitsvorrichtung,
die in Fig. 7 gezeigt ist, besteht aus einem Schalter i99, der bei einer Überlastung
einer Schnecke in Tätigkeit tritt. Dieser Schalter ist als Sicherheit für den Motor,
das Getriebe und die Bohrer selbst gegen Überlastung bei einem übermäßigen Widerstand
beim Bohren vorgesehen. Ein solcher Widerstand kann z. B. durch Anhäufung von Spänen
od. dgl. entstehen. Der Schalter i99 ist in einem Gehäuse 202 vorgesehen und wird
durch einen Arm Zoo bedient, der bei toi drehbar an einem Rahmen 203 angeordnet
ist. Dieser Rahmen ist an einem Träger 204 befestigt, der auch das Gehäuse 2o2 trägt
und aus einem Stück mit dem Gehäuse 28 besteht oder mit ihm verbunden ist.
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Der Arm Zoo wird durch eine Einstellschraube 205 bedient, und
zwar durch eine Kolbenstange 2o6,
die an einem Kolben 2o7 angebracht
ist. Letzterer kann in einer Hülse 2o8 eine begrenzte Gleitbewegung ausführen. Die
Hülse 2o8 ist mittels Bolzen Zog an der Büchse i62 befestigt und hat einen aufgeschraubten
Deckel 21o. Zwischen diesem Deckel und dem Kolben 207 liegt eine starke Druckfeder
211, die den Kolben gewöhnlich gegen Verschiebung sichert. Der Kolben
207 hat außen einen Flansch 212, der in eine ringförmige Aussparung 213 der
Hülse 2o8 einfaßt und dadurch zur Begrenzung der Bewegungen des Kolbens 207 dient,
daß er mit der Endwand dieser Aussparung an der einen Seite und mit einer Scheibe
214 auf der anderen Seite in Eingriff kommt. Die Scheibe liegt zwischen der Hülse
208 und der Büchse 162 und ist an der Hülse mittels Schrauben 215 befestigt.
Die Welle 158 ist mit den Enddruck aufnehmenden Lagern 216 und 217 versehen, und
der äußere Laufring 218 des letzterwähnten Lagers legt sich gegen die Endfläche
des Kolbens 207. Die Schneckenwelle 158 wird in einer solchen Richtung angetrieben,
daß der Widerstand der Drehung des Schneckenrades 164 eine Bewegung der Schneckenwelle
158 nach rechts in Fig. 7 bewirkt, so daß der Lagerring 218 gegen die Endfläche
des Kolbens 207 gehalten wird. Die Stärke der Feder 211 ist jedoch so gewählt,
daß keine Längsbewegung des Kolbens 207 stattfinden kann, sofern nicht ein
außergewöhnlicher Widerstand durch das Bohren oder den Bohrerkopf eintritt. In diesem
Fall wird die Welle 158 nach rechts in Fig. 7 bewegt (eine solche Bewegung ist infolge
der Lager 159 und 16o, die Rollenlager sind und eine Längsbewegung zwischen
den Rollen und den äußeren Laufkränzen gestatten, zulässig), und der Kolben 207
wird gegen die Wirkung seiner Feder 211 so bewegt, daß der Arm Zoo durch die Kolbenstange
2o6 geschwenkt und der Schalter igg betätigt wird. Um eine ähnliche Sicherung gegen
Überlastung bei der Abwärtsbewegung des Bohrerkopfes 15 jenseits seiner Bewegungsgrenze
zu schaffen, ist der Bohrerkopf 15 mit einem Anschlag 21g (Fig. 2) verseben, der
mit einer einstellbaren Anschlagschraube Zoo an dem Gehäuse des Grenzschalters 196
zusammenwirkt. Beim Eingriff des Anschlages 21g mit der Anschlagschraube 22o wird
die beschriebene Vorrichtung zur Sicherung gegen die Schneckenüberlastung in Wirksamkeit
gesetzt und der Schalter igg betätigt.
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Die elektrischen Stromkreise, durch welche die Steuerung der Motoren
23, 24 und 25 erfolgt, können verschiedene Form haben, und sie bilden keinen Teil
der vorliegenden Erfindung. Ein geeignetes Steuersystem ist schematisch in Fig.4
dargestellt, um das volle Verständnis der Arbeitsweise zu unterstützen. In Fig.
1o sind die Motoren 23, 24 und 25 schematisch als Dreiphasenwechselstrommotoren
angenommen, und sie werden von einem über vier Leitungen zugeführtenDreiphasenstrom
durch die Zuleitungen L1, L2, L3 und die Nulleitung:' gespeist. Die Motoren werden
durch dreipolige Schalter A, B, C und D erregt und ausgeschaltet,
und die Schalter C und D dienen zum Erregen des rasch laufenden Motors beim Vorwärts-
und Rückwärtsgang. Die Erregerspulen der Schalter sind bei Al, Bi, Cl und D1 zu
sehen, und Hilfsschalter, die durch die Schalter A, C und D
bedient
werden, sind bei A2, C2 und D2 angedeutet. Zusätzlich sind noch Relais vorgesehen
mit den Spulen E, K, G, H und J. Die Relaisspule E betätigt die Schalter
Ei, E2 und E3. Die Relaisspule K betätigt die Schalter K1 und K2. Die Relaisspule
G betätigt die Schalter G1, G2, G3 und G4. Die Relaisspule H betätigt den Schalter
HI und die Relaisspule J die Schalter J1 und J2. Die Spule H ist zur Betätigung
durch Gleichstrom bestimmt, und sie ist in Reihe mit einem Gleichrichter 37 und
einem Widerstand 0 geschaltet. Parallel zu dem Widerstand O und der Spule H ist
ein Kondensator P geschaltet. Für die Handsteuerung der Motoren sind vier Druckknöpfe
S, T, U und V vorgesehen, nämlich zum Anlassen des rasch laufenden Motors beim Vorwärtsgang,
zum Anlassen des rasch laufenden Motors beim Rückwärtsgang, zum Anlassen beider
Motoren 23 und 24 und zum Anhalten aller drei Motoren 23, 24 und 25. Es sind ferner
in Fig. 1o auch gewöhnlich offene Schalter F und R vorgesehen, die duich die für
den raschen Vorwärts- und Rückwärtsgang bestimmten fotoelektrischen Zellen go und
g1 betätigt werden. Der obere Grenzschalter 195 und der untere Grenzschalter 196
sind in der Schaltung ebenfalls berücksichtigt, und es sind ebenso zwei gewöhnlich
offene Schalter W1 und W2 vorgesehen, die den Überlastschalter igg für die Schnecke
darstellen. Es sind auch bei Überlastung in Tätigkeit tretende Schalter für die
drei Motoren bei X, Y und Z vorgesehen. Alle Steuerstromkreise liegen zwischen
der Nulleitung N und der Leitung L3.
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Die Arbeitsweise der selbsttätigen Bohrmaschine ist demnach folgende:
Fig. g zeigt schematisch die erforderlichen Bewegungen des Bohrerkopfes für das
Bohren in gleicher Richtung liegender Bohrungen durch den Hauptzapfen an der Kurbelwelle.
Die letztere besitzt einen langen Hauptzapfen 221 und kürzere Hauptzapfen 222, 223,
2-24, die durch die Zwischenräume zwischen den Kurbelarmen 225, 226, 227, 228 und
229 und 230 voneinander getrennt sind. Das Ende des Bohrers ist bei 231 gezeigt,
und er muß folgende Bewegungen der Reihe nach ausführen. Zuerst ist eine schnelle
Vorwärtsbewegung erforderlich, die durch den langen Pfeil a angedeutet ist, um die
Spitze des Bohrers dicht an das Arbeitsstück heranzubringen. Zweitens ist eine langsame
Beistell-, also Schneidbewegung nötig, die durch den Pfeil b angedeutet ist, und
dieser Bewegung folgt eine Umkehr- und eine Rückwärtsbewegung, die durch den Doppelpfeil
c angedeutet und mit großer Geschwindigkeit ausgeführt ist. Der Zweck dieser Rückwärtsbewegung
ist es, den Bohrer von den Spänen freizubekommen. Es folgen dann weitere langsame
Zustellbewegungen, an die sich Rückwärtsbewegungen anschließen, wie bei
d, e, f, g und dz gezeigt, bis der Bohrer durch den langen Zapfen 221 hindurch
ist, und dann schließlich folgt eine rasche Vorwärtsbewegung, die durch den Pfeil
i angedeutet ist, um den Bohrer durch den Zwischenraum
zwischen
den Zapfen 22r und 222 hindurchzubewegen. Die Bewegungen des Bohrers wiederholen
sich in ähnlicher Weise, wenn er durch die Zapfen 222, 223 und 224 hindurchgeht
und wenn er rasch durch die Zwischenräume zwischen diesen Zapfen bewegt wird. Es
ist also ersichtlich, daß die langsamen Vorschubbewegungen, die durch die Pfeile
j, k, 1, m und n angedeutet sind, ebenso erforderlich sind wie die dazwischenliegenden
raschen Umkehrbewegungen, die durch die Pfeile o und p, und die raschen Vorwärtsbewegungen,
die durch die Pfeile q und r angedeutet sind.
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Angenommen, der Bohrerkopf 15 ist am Anfang seiner Bewegung und die
Kurbelwelle befindet sich in der Lage in dem Werkstückhalter, daß sie gegenüber
dem Bohrer ausgerichtet ist, dann drückt der Arbeiter zuerst den Knopf S für den
raschen Vorwärtsgang nieder, und hierbei schließt er den Stromkreis durch die Spule
Cl unter Vermittlung der gewöhnlich offenen Kontakte S1, die Zwischenkontakte C2
des Knopfes T, den Anschlagknopf h und die bei Überlastung tätig werdenden Schalter
X, Y und Z. Der Schalter C wird hierdurch geschlossen und der rasch laufende
Motor 25 in der Vorwärtsrichtung angetrieben. Es läuft infolgedessen die Welle 29
unter Vermittlung des Differentialgetriebes 178, 170, 172 um, und das Kegelrad
169 ist gegen Drehung durch den Eingriff der Schnecke 163 mit dem Schneckenrad 164
gesichert. Die Führungsspindel 16 wird gedreht und führt den Bohrerkopf 15 abwärts
gegen das Werkstück und schließt dabei den Grenzschalter 195. Während der Anfangsbewegung
des Bohrerkopfes 15 läuft die Welle 36 mit einer der Umdrehung der Führungsspindel
entsprechenden Geschwindigkeit, so daß die Welle 55 mit geringer Geschwindigkeit
angetrieben wird und die Scheibe 59 durch die nur nach einer Richtung wirkende Kupplung
66, 68 mitnimmt. Die Scheibe 59, die sich ursprünglich in der in Fig.5 gezeigten
Stellung befand, dreht sich, bis der Schlitz i 18 das Fenster i i i der Vorwärtszelle
9o freigibt. In diesem Zeitpunkt wird der Schalter F (Fig. io) geschlossen, und
der Stromkreis der Spule Cl wird dann durch die Schalter D2, G2, E2 aufrechterhalten.
Der Druckknopf S kann jetzt freigegeben werden und der Knopf U niedergedrückt, so
daß der Stromkreis der Spulen Al und B1 durch den Anschlagknopf V und die Schalter
X, Y und Z geschlossen wird. Die Schalter A und B werden auf diese
Weise erregt und setzen die Motoren 23 und 24 in Tätigkeit, wobei gleichzeitig die
Stromkreise zu den Spulen Al und BI durch den Schalter A2 und den oberen Grenzschalter
195 geschlossen gehalten wird.
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Der Bohrerkopf 115 setzt nun seine Abwärtsbewegung mit rascher Geschwindigkeit
fort, bis der Schlitz 118 in der Scheibe 59 an dem Fenster 111 der Zelle 9o vorbeigeht,
worauf der Schalter F geöffnet und der rasch laufende Motor 25 ausgeschaltet wird,
da ja auch die Spule Cl ausgeschaltet ist. Die Bremse 179; 181 des Motors 25 wird
selbsttätig angezogen und hält die Motorspindel in der Ruhelage. Dieses Anhalten
des Motors 25, gesteuert durch die Scheibe 59, erfolgt unmittelbar vor dem Augenblick,
in dem der Bohrer 231 das Werkstück berührt, d. h. wenn der Bohrer den durch den
Pfeil a in Fig. 9 angedeuteten Weg zurückgelegt hat, und in diesem Zeitpunkt setzt
der Bohrerkopf seine Abwärtsbewegung mit geringerer Geschwindigkeit fort, wobei
er durch den Motor 24 und das Differentialgetriebe 169, 170, 172 getrieben wird,
das Kegelrad 178 wird dabei durch die Bremse des Motors 25 gegen Drehung gesichert.
Die Beistellung des Bohrerkopfes wird fortgesetzt, und die Scheibe 59 setzt ihre
Drehung fort, bis der erste Umkehrschlitz 12o das Fenster 114 der Rückwärtszelle
9i erreicht. In diesem Zeitpunkt hat der Bohrer den Schneidhub um den Betrag b vollführt,
und die Erregung der Rückwärtszelle 9i schließt den Schalter R (Fig. io) und erregt
dabei die Relaisspule K. Der Schalter K1 wird hierbei geschlossen und der Schalter
K2 geöffnet. Die Schalterspule Dl wird durch' den Schalter KI, die Schalter Cl und
J2, die Zwischenkontakte S2 .des Knopfes S, der Grenzscha.lier 195,
der Anschlagknopf
h und die Schalter X,. Y und Z erregt. Der Umkehrschalter D ist geschlossen;
so daß auf diese Weise der Motor 25 rückwärts läuft. Der Antrieb der Vorrichtung
durch den Motor 25 überlagert den Antrieb des langsam laufenden Motors 24 und wird
durch das Differentialgetriebe 178, 170, 172 auf die Welle 29 übertragen,
so daß die Führungsspindel 16 rasch in umgekehrter Richtung läuft und der Bohrerkopf
15 rasch angehoben wird. Die Welle 36 wird ebenfalls in umgekehrter Richtung angetrieben
und überträgt eine Rückwärtsbewegung auf die Welle 55 (Fig. 3), worauf der Kolben
66 in der Uhrzeigerrichtung in Fig. 4 bewegt wird und aus der Aussparung 68 herauszugehen
beginnt. Die Scheibe 59 bleibt feststehend, da sie gegen Drehung durch die Bremse
69; 70 und 71 gesichert ist. Bis zu diesem Zeitpunkt ist der Quadrant 6o
feststehend in der Lage geblieben, die in Fig.4 gezeigt ist, und er wird in dieser
Stellung durch den Eingriff mit dem Anschlagteil 87 und dem Pfosten 79 gehalten.
Sobald die Welle 55 in umgekehrter Richtung angetrieben wird, wird der Quadrant
6o mit in der Uhrzeigerrichtung bewegt (Fig. 4), und zwar wird er durch die Gleitkupplung
85, 86 angetrieben. Fast unmittelbar darauf bewegt sich der stufenförmige Teil 122
des Schlitzes 1.21 in den Quadranten hinter das Fenster 112 der Vorwärtszelle 9o
und beleuchtet die Zelle. Hierdurch wird der Schalter F (Fig. io) geschlossen, aber
der Stromkreis der Spule Cl ist noch nicht vollkommen geschlossen, weil der Schalter
D2 vorher durch die Erregung der Spule Dl geöffnet war.
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Die Öffnung des Schalters K2 öffnet nun den Gleichstromkreis, der
durch den Gleichrichter M, die Spule H, den Widerstand O und den Schalter
G4
gellt, aber die Spule H bleibt für eine bestimmte Zeit infolge der Entladung
von dem Kondensator P durch den Widerstand O erregt. Während dieses Zeitraumes setzt
sich die Rückwärtsbewegung des Bohrkopfes fort, und der Bohrer wird von dem
Werkstück
um einen durch den Pfeil c dargestellten Betrag (Fig. 9) zurückgezogen. Während
dieses Zeitraumes setzt der Quadrant seine Bewegung in der Uhrzeigerrichtung in
Fig. 4. oder entgegen der Uhrzeigerrichtung in Fig. 5 fort, und der Schlitz 121
in dem Quadranten ist so lang, daß beide Zellen go und gi erregt werden. Sobald
der Kondensator P entladen ist, hört die Erregung der Spule H auf, und der Schalter
H wird geschlossen. Hierdurch wird die Relaisspule J erregt und die Schalter Ji
und J2 geöffnet. Sobald der Schalter J2 geöffnet ist, hört die Erregung der Spule
Dl auf. Hierdurch wird auch die Erregung des rasch laufenden Motors 25 ausgeschaltet
und gleichzeitig der Schalter D2 geschlossen, wodurch die Schalterspule C1 erregt
wird, ebenso auch der Schalter C, und der Motor 25 wird in der Vorwärtsrichtung
angelassen. Der Bohrkopf 15 wird jetzt vorbewegt, so daß die Spitze des Bohrers
dicht an den letzten Schneidpunkt an dem Werkstück herankommt, und während dieser
Vorbewegung wird der Kolben 66 entgegen der Uhrzeigerrichtung in Fig. 4. bewegt
und in den Ausschnitt 68 hinein, so daß schließlich der Antrieb der Scheibe 59 an
dem Punkt aufgenommen wird, wo er zuletzt aufgehört hatte. Der Quadrant 6o wird
ebenfalls rückwärts bewegt, bis sein Anschlagteil 87 wieder mit dem Zapfen
79 in Eingriff kommt, wobei die Kupplung 85. 86 wieder zu gleiten beginnt und der
Quadrant stillstehen bleibt. Unmittelbar bevor dies eintritt, bedeckt der abgestufte
Teil 122 des Schlitzes 121 in dem Quadranten das Fenster i i2 (Fig. 5) der Vorwärtszelle
go, so daß die Erregung dieser Zelle ausgeschaltet ist, und .es wird der Kontakt
F geöffnet, so daß der Bohrkopf 15 nur noch von dem langsam laufenden Motor 24.
weiter angetrieben wird. Die langsame Beistellbewegung des Bohrers wird dann fortgesetzt,
um die Spitze des Bohrers bis zu dem letzten Schneidpunkt in dem Werkstück zu bringen
und um den Bohrer um den durch den Pfeil d in Fig. 9 dargestellten Betrag hindurchzubewegen.
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Während der Rückwärtsbewegung des Quadranten 6o wird der Bohrer gi
um den durch den Pfeil c in Fi;g. 9 dargestellten Betrag abwärts bewegt. Die Umkehrzelle
9i bleibt aber erregt, und der Schalter R ist infolgedessen geschlossen. Infolge
der Erregung der Spule 11 bleibt der Schalter k2 offen und die Spule H unerregt,
während die Spule J erregt ist, so daß der Schalter J2 offen bleibt und die Umkehrkontaktspule
D1 nicht erregt ist. Eine Erregung der Spule Dl kann nicht stattfinden, bevor nicht
die Spule H durch Schließen des Schalters K' erregt ist oder, mit anderen Worten,
bevor die Erregung der Spule K durch die Ausschaltung der Erregung der Zelle 91
in Fortfall gekommen ist.
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Aus Fig. 5 ist zu ersehen, daß in der Scheibe 59 zusätzliche Umkehrschlitze
120 vorgesehen sind, die in bestimmten Zeitabständen zur Wirkung kommen, so daß
eine rasche Umkehr- und Rückwärtsbewegung des Bohrers 231 entsprechend den Pfeilen
e und g in Fig. 9 stattfindet. Solche Umkehr-und Rückwärtsbewegungen sind zwischen
die langsamen Beistellhübe des Bohrers, die durch die Pfeile d, f und
h dargestellt sind, eingeschaltet. Wenn diese Schneid- oder Beistellhübe
vollendet sind, ist der Bohrer durch den Zapfen 22i hindurchgedrungen, und an diesem
Punkt gibt der erste der Schlitze i ig in der Scheibe 59 das Fenster i i i der Zelle
go frei, so daß diese Zelle erregt und der Schalter F geschlossen wird. Die Kontaktspule
C1 wird dann für diejenige Zeit erregt, während der Schlitz i ig an dem Fenster
i i i vorbeigeht, und es erfolgt eine rasche Vorwärtsbewegung des Bohrers, um seine
schneidende Spitze quer über die Lücke zwischen den Kurbelarmen 225 und 26 zu bringen.
Der rasch laufende Motor 25 wird dann ausgeschaltet und der langsame Schneidvorgang,
die raschen Umkehr- und die raschen Vorwärtsbewegungen in der erforderlichen Reihenfolge
fortgesetzt, gesteuert durch die Schlitze i ig, i2o der Scheibe 59 und während der
Umkehr- und Rückwärtsbewegungen durch den Schlitz 121 und den abgesetzten Teil 122
dieses Schlitzes in dem Quadranten 6o. Wenn der Bohrer durch alle Zapfen der Kurbelwelle
hindurch ist, dann gibt der letzte Umkehrschlitz 12o das Fenster 114 der Rückwärtszelle
gi frei, und in diesem Zeitpunkt wird der Grenzschalter 196 am unteren Ende der
Säule 13 geschlossen, so daß auf diese Weise die Spule D durch den Schalter R erregt
wird, der durch die Rückwärtszelle geschlossen wird.
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Die Relaisspule E hält ihren Stromkreis Jurch den Schalter El und
den oberen Grenzschalter rt@5 aufrecht, und sie schließt den Schalter E3, so daß
die Umkehrkontaktspule D' erregt und der Umkehrschalter D geschlossen wird. Der
Motor 25 wird in umgekehrtem Sinn gedreht und setzt das Heben des Bohrerkopfes 15
fort, bis der obere Grenzschalter 195 geöffnet wird, so daß die Erregung der Spule
Ei in Fortfall kommt und der Schalter Es sich öffnet. Der Bohrerkopf wird auf diese
Weise in seine Anfangsstellung zurückgebracht, und ein neuer Arbeitsgang kann beginnen.
Die Rückwärtsbewegung des Quadranten 6o wird durch den Eingriff eines Armes 82 mit
dem Zapfen 79 begrenzt. Falls eine Überlastung durch das Auftreffen des Bohrers
auf einen besonderen Widerstand eintritt oder der Anschlag iig an dem Bohrerkopf
die Anschlagschraube 22o trifft, dann wird der beiÜberlastung der Schnecke freigegebene
Schalter in der vorher beschriebenen Weise betätigt, und es werden die Schalter
W1 und (Fig. 2) geschlossen. Der Schalter W2 bewirkt, daß die Spule H erregt bleibt;
bis die mechanische Überlastung aufgehoben ist, und der Schalter W1 erregt die Spule
G, die die Erregung durch den Schalter Gi und J2 aufrechterhält; durch die Erregung
der Spule G wird der Schalter G4 geöffnet. Sobald der Schalter W geöffnet ist, tritt
eine die Zeit regelnde Vorrichtung, die aus dem Kondensator P, dem Widerstand O
und der Spule H besteht, in Tätigkeit, und die Erregung der Spule H wird nach einer
bestimmten Zeit wieder aufgehoben. Da eine Erregung der Rückkehrkontaktspule D1
vorher durch das Schließen des Schalters G3 durch die Spule G stattgefunden
hat,
wird eine der Zeit nach bestimmte Umkehr der Beistellung des Bohrerkopfes in der
vorher beschriebenen Weise vorgenommen. Wenn Späne das Vorwärtsgehen des Bohrerkopfes
behindern, dann werden die in bestimmten Zeitabständen eintretenden Rückbewegungen
selbsttätig wiederholt, bis die Späne entfernt sind.
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Die Druckknopfsteuerung der Motoren 23, 24 und 25 überlagert die selbsttätige
Steuerung durch die fotoelektrischen Zellen, so daß, falls erwünscht, der Arbeiter
jederzeit den schnell laufenden Motor 25 vorwärts oder rückwärts laufen lassen oder
auch alle Motoren anhalten kann. Der Druckknopf T wird zum Anlassen des Motors 25
beim Rücklauf verwendet, und durch Niederdrücken dieses Knopfes wird die Umkehrkontaktspule
Dl durch die Kontakte T', die Zwischenkontakte S2 des Knopfes S und den Grenzschalter
195 erregt. In Fig. 9 ist eine Bohrlehre 232 gezeigt, und wenn diese Lehre nach
dem Beginn des Bohrens des ersten Zapfens 221 entfernt werden soll, dann wird der
Anhalteknopf h niedergedrückt, sobald der Bohrer das Ende der ersten Umkehrbewegung
erreicht hat, worauf alle Motoren stillstehen und die Lehre entfernt werden kann.
Die Motoren werden dann durch einen Wiederanlaßknopf auf dem Druckknopf h angelassen,
so daß der weitere Bohrvorgang, gesteuert durch die fotoelektrische Zelle, durchgeführt
werden kann. Ein Anhalten und Wiederanlassen der Maschine von Hand kann erfolgen,
wenn die Zwisehenbohrlehren, die von den Stangen 26 in Fig. i getragen werden, entfernt
werden sollen oder diese nach den unteren Zwischenräumen zwischen den Zapfen der
Kurbelwelle gebracht werden sollen.
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Die ganze vorher beschriebene Reihenfolge der Arbeitsgänge erfolgt
selbsttätig, gesteuert durch die Scheibe 59 und den Quadranten 6o, während einer
vollständigen Umdrehung der Scheibe. Wenn ein vollständiger Arbeitsgang durchgeführt
ist, befinden sich Scheibe und Quadrant in der Stellung, in der die Wiederholung
der Arbeitsfolgen bei einer neuen Kurbelwelle erfolgen kann. Wenn Kurbelwellen mit
Zapfen anderer Länge oder anderer Anordnung oder anderer Abmessungen gebohrt werden
sollen, dann ist es nur notwendig, an Stelle der Scheibe 59 eine andere, mit der
anderen Reihenfolge der Arbeitsgänge entsprechenden Schlitzen einzusetzen. Das Auswechseln
der Scheibe kann dadurch erfolgen, daß die Bolzen ioi (Fig. 5) gelöst, das Lampengehäuse
99 um seinen Zapfen ioo von der Scheibe und dem Quadranten weggeschwenkt und die
Bolzen 62 gelöst werden. Die Scheibe 59 mit ihrer Platte 61 kann dann abgenommen
und die neue Scheibe und Platte aufgesetzt und mit den Bolzen 62 befestigt werden,
worauf das Lampengehäuse 99 wieder in die Arbeitsstellung zurückbewegt und durch
die Bolzen ioi gesichert wird. Die neue Scheibe kann durch Handhabung des Einstellknopfes
128 genau in ihre Lage gebracht werden, in der die Arbeitsgänge in der erforderlichen
Reihenfolge beginnen, und zwar in der Weise, daß eine Markierung auf der Scheibe
in gleicher Richtung mit der Markierung 138 an der Zeigerplatte 137 gebracht wird.
Die Einfachheit dieses Auswechslungsverfahrens steht in erheblichem Gegensatz zu
den verwickelten Änderungen, die notwendig sind, um eine mechanisch bediente, selbsttätige
Maschine wieder einzustellen, die durch mehrere Kurvenabstellvorrichtungen und ähnliche
mechanische Teile gesteuert wird, die alle eingestellt oder ausgewechselt werden,
wenn eine neue Einstellung der Maschine erfolgen soll.
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Die Länge und die Anordnung der Schlitze in der Scheibe 59 kann entsprechend
der Änderung der Reihenfolge der Arbeitsvorgänge abgeändert werden. Für gewisse
Zwecke, z. B. für das Räumen, kann die Steuerung der Arbeitsgänge mit Hilfe der
Scheibe 59 allein erfolgen, d. h. ohne den Quadranten 6o. Die gleiche Scheibe 59
kann angewendet werden, um die Reihenfolge der Bewegungen beim Räumen oder Aufreiben
einer Kurbelwelle zu steuern, die schon vorher gebohrt worden ist, und da in einem
solchen Fall keine Umkehr- oder Rückwärtsbewegungen notwendig sind, kann die Rückwärtszelle
außer Tätigkeit bleiben. Wenn irgendwelche Schlitze für rasche Vorwärtsbewegungen
in der Scheibe 59 beim Räumen oder Aufreiben nicht erforderlich sind, so können
diese durch eine geeignete Deckvorrichtung abgedeckt werden.
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Die beschriebene Steuervorrichtung vereinfacht das Bohren von Gegenständen,
wie Kurbelwellen, bei denen eine Reihenfolge verschiedener Bewegungen des Bohrkopfes
erforderlich ist. Die Zeit für die Bearbeitung des Werkstückes kann erheblich verringert
werden, so daß sich die Leistung der Maschine erhöht. Auch ist weniger Aufmerksamkeit
seitens des Arbeiters notwendig, so daß auch an Herstellungskosten gespart wird.
Um die Herstellung von fertigen Arbeitsstücken noch weiter zu erleichtern, ist es
zweckmäßig, zwei Maschinen nebeneinander zu verwenden, wie in Fig: gezeigt, und
die eine für Bohrarbeit und die andere für die darauffolgende Räum- oder Aufreibearbeit
zu verwenden.
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Das Steuersystem gemäß der Erfindung ist nicht nur für Bohrmaschinen
anwendbar; sondern auch für andere Werkzeugmaschinen, überhaupt für jede Maschine
oder Vorrichtung, bei der eine vorher bestimmte Reihenfolge von Arbeitsgängen durchgeführt
werden soll. Die Steuerung ist auch nicht nur für die Bewegung eines einzelnen beweglichen
Teiles in mehreren verschiedenen Richtungen zu verschiedenen Zeitpunkten verwendbar,
sondern sie kann auch benutzt werden, um die Bewegungen mehrerer verschiedener Teile
in ein bestimmtes Verhältnis zueinander zu bringen. Die einfachen Steuerelemente,
die durch die Scheibe 59 und den Quadranten 6o gebildet werden, dienen bei dem Ausführungsbeispiel
zur Steuerung zweier fotoelektrischer Zellen; sie können aber auch zur Steuerung
von -drei oder mehreren Zellen dienen, je nach Art der Reihenfolge der Arbeitsgänge,
die in der Maschine ausgeführt werden sollen.
Die Erfindung ist
nicht auf die besonderen baulichen Einzelheiten beschränkt, die in der Zeichnung
gezeigt sind, z. B. können an Stelle der Schirme oder Schieber für die fotoelektrischen
Zellen, die durch die Scheibe 59 und den Quadranten 6o gebildet werden, auch
umlaufende zylindrische Teile, hin und her gehende Schlitten, endlose Bänder od.
dgl. verwendet werden.