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Mechanisches Schaltwerk zur Steuerung des selbsttätigen Ablaufes mehrerer
einander folgender Arbeitsgänge von automatischen Arbeitsmaschinen, insbesondere
Drehbänken Die Erfindung bezieht sich auf ein mechanisches Schaltwerk zur Steuerung
des selbsttätigen Ablaufes mehrerer einander folgender Arbeitsgänge von automatischen
Arbeitsmaschinen, insbesondere Drehbänken, bei denen der jeweils folgende Arbeitsgang
durch den vorhergehenden Arbeitsgang mit dessen Abschalten über Kupplungen eingeschaltet
wird.
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Erfindungsgemäß sind bei einem Schaltwerk der vorgenannten Art die
die einzelnen Antriebe mit einer gemeinsamen Antriebswelle verbindenden Kupplungshebel
durch mit einer gemeinsamen Steuerwelle für jeweils einen Umlauf kuppelbare Nocken
entgegen Federwirkung einrück!bar und in ihrer Einrückstellung durch von dem jeweils
anzutreibenden Maschinenteil am Ende des zugehörigen Arbeitsweges aushehbare Sperrklinken
feststellbar, wobei die Kupplungshebel eine Klinke tragen, die bei ihrem Rückgang
in die Abschaltstellung die Eintourenkupplung der die Kupplung für den nächsten
Arbeitsgang einschaltenden Nockenscheibe einrückt.
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Es ergibt sich hierdurch ein vollautomatisches, mechanisches Schaltwerk,
das ohne zusätzliche Schaltkräfte wirksam wird, da durch jeden Steuervorgang Federkräfte
gespeichert bzw. wieder freigegeben werden, die mit :dem Abschalten des einen Arbeitsganges
den folgenden Arbeitsgang zuschalten. Die Kupplungshebel setzen dabei der Schaltbetätigung
nur einen geringen Widerstand entgegen und haben somit eine große Schaltgenauigkeit,
während
die Nocken leicht die Wirkung der Ausrückfedern überwinden, die bei ihrer Freigabe
das schnelle Abschalten bewirken. Das Ausrücken erfolgt dabei unmittelbar durch
die Schlittenanschläge.
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Es kann ferner vorbestimmt werden, welcher Arbeitsgang nach der Beendigung
eines vorangegangenen Arbeitsganges zugeschaltet werden soll, indem die beim Rückgang
in die Abschaltstellung der Kuppelglieder des einen Arbeitsganges wirksam werdenden
Auslöseglieder für den nachfolgenden Arbeitsgang wahlweise auf die Kuppelglieder
verschiedener Arbeitsgänge einstellbar ,ausgebildet werden.
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Die Erfindung ist an Hand des in .der Zeichnung schematisch wiedergegebenen
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Das Beispiel :behandelt die Steuerung eines hin und her gehenden Tisches
14 einer Werkzeugmaschine, der etwa mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten nach
rechts verschoben wird und dann wieder in die linke Ausgangsstellung zurückgehen
soll. Der Tisch 14 ist .hierzu an einer Spindel 13 geführt, .die über ein Zahnradpaar
12 von einer Zwischenwelle 32 antreibbar ist. Die Zwischenwelle 32 trägt drei Zahnräder
33, 22 und 34, von denen die Zahnräder 33, 22 mit je einem Zahnrad i i bzw. 35 im
Eingriff stehen. Diese Zahnräder 11, 35 sind lose drehbar .auf .der Antriebswelle
io gelagert. Das Zahnrad 34 treibt über ein Umkehrrad 29 ein Zahnrad 36, das ebenfalls
lose auf der Welle io sitzt. Die drei Zahnräder 11, 35, 36 sind durch Kupplungen
9, 21, 28 mit der Welle io kuppelbar, so daß je nach dem jeweils eingekuppelten
Zahnrad 11, 35 oder 36 der Maschinentisch schnell oder langsam nach rechts oder
im Rücklauf nach links verschoben wird.
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Das Zu- und Abschalten der Kupplungen 9, 21 und 28 erfolgt :durch
eine von der Hauptwelle io in nicht dargestellter Weise angetriebene Steuerwelle
3, .die lose drehbar drei Nockenscheiiben 6,:2o, 37 trägt. jede dieser Noekenscheiben
nimmt einen Schwenkhebel 2 #bzw. 4 bzw. 38 auf, der durch eine Feder 39 an der Steuerwelle
3 ;gehalten ist. Jeder der Schwenkhebel hat eine Nase 40, der in der Welle 3 eine
Aussparung 41 zugeordnet ist, so daß also über die Schwenkhebel 2, 4, 38 die Nockenscheiben
6, 20, 37 mit .der Welle 3 ikuppelbar sind.
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Die Schwenkenden 42 der Hebel 2, 4, 38 sind radial nach außen ;gerichtet,
und es sind ihnen Sperrklinken z, 5, 27 zugeordnet, die beim Auflaufen der Enden
42 diese hinterggreifen und damit die Hebel 2, 4, 38-mitden Nasen 4o aus der Welle
3 aushaben. Die Sperrklinken 1, 5, 27 stehen dabei unter der Wirkung von Federn
43.
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Jede der drei Nockenscheiben 6, 20, 37 steuert einen Kupplungsarm
7, 18, 44, die die Kuppelstücke 45, 46, 47 für die Kupplungen 9, 2:1, 28 führen.
Die Kupplungsarme 7, 18, 44 sind durch Federn 17 in einer die Kupplungsteile 45,
46, 47 in der ausgerückten Stellung haltenden Lage gehalten.
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Die beiden Kupplungsarme 7, 18 tragen je eine Riegelklinke i9, 26,
die der Betätigung der .den jeweils nachfolgenden Arbeitsgang bestimmenden Klinken
5, 27 dienen.
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In der Schließlage sind die Kupplungsarme 7, 18, 44 .durch Sperrklinken
8, 25, 31 gehalten, die entgegen der Wirkung von Federn 48 durch Steuerhebel 16,
24, 3o ausgehoben werden. Das Auslösen der Steuerhebel 16, 24, 3o erfolgt durch
Anschläge 15, 23 des Maschinentisches 14 bzw. deren Stirnfläche 49.
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In .dem Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß der Tisch 14 jeweils
nur einen Vorgang und Rückgang ausführen soll. Demzufolge ist dem Schwenkhebel 2
der .den ersten Arbeitsvorgang zuschaltenden Nockenscheibe 6 eine von Hand zu bedienende
Auslöseklinke i zugeordnet. Für einen kontinuierlichen Arbeitsgang kann jedoch auch
der Kupplungsarm 44 noch mit einer Riegelklinke zur Steuerung der Klinke i versehen
sein.
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Für den Ablauf eines Arbeitsspiels wird die Klinke i von Hand ausgehoben,
so daß beim Umlauf der Welle 3 die Nase 40 des Hebels 2 in die Aussparung 41 der
Welle 3 einfällt und damit die Kurvenscheibe 6 mit dieser für eine Umdrehung kuppelt.
Nach einer Umdrehung hebt die inzwischen in die Grundstellung zurückgegangene Klinke
i den Schwenkhebel 2 wieder aus der Welle 3 aus. Die umlaufende Nockenscheibe 6
beeinflußt den Kupplungsarm 7 in Umlaufrichtung des Uhrzeigers, wodurch die Kupplungsteile
45, 9 geschlossen werden und das Zahnrad i i mit der Antriebswelle io gekuppelt
wird. Der Maschinentisch 14 wird somit im Schnellgang über die Zahnräder i i, 33,
Welle 32, Zahnradpaar i2 und .die Spindel 13 nach rechts verschoben.
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Die Schwenkhebel 4, 38 der beiden anderen Nockenscheiben 2o, 27 sind
dabei aus der Welle 3 ausgehoben. Der Kupplungsarm 7 wird durch die einfallende
Sperrklinke 8 in der Kuppelstellung gehalten, während die Nockenscheibe 6 nach einer
Umdrehung .durch die Klinke i wieder von der Welle 3 abgekuppelt wird.
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Mit der Anlage der. Nase 15 des Tisches 14 an dem Steuerhebel 16 wird
die Sperrklinike 8 aus dem Kupplungsarm 7 ausgehoben, .der dann unter der Wirkurig
der Feder 17 in die Grundstellung zurückgeht und das Zahnrad i i von der Antriebswelle
io ,abschaltet.
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Mit .dem Übergang des Kupplungsarmes 7 in die Einschaltstellung hat
aber die an ihm angeordnete Rie@gelklinike i9 die Klinke 5 hinterfaßt. Sobald mit
der Anlage des Anschlags 15 an dem Steuerhebel 16 der Kupplungsarm 7 in die Grundstellung
zurückgeht, nimmt die Riegelklinke i9 die Klinke 5 mit, die damit von dem Schwenkhebel
4 freikommt. Dieser kuppelt sich über die Nase 4o mit der Steuerwelle 3, so .d@aß
.die Nockenscheiibe 2o für einen Umlauf von der Welle 3 mitgenommen wird -und dabei
über Aden Kupplungsarm 18 die Kupplung 46, 21 schließt. Der Kupplungsarm i8 wird
durch, die Sperrklinke :25 in der Schließlage .gehalten, .und der Tisch 14 setzt
im Langsamgang seine Bewegung nach rechts fort, bis die Nase 23 .den Sperrhebel
2q., 25 aushebt, so daß der Kupplungsarm 18 in die
Grundstellung
zurückgeht, womit der Vorschub des Tisches 14 stillgesetzt wird.
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Mit dem Ausschwenken des Armes. 18 in die Kuppelstellung hat aber
die Klinke 26 die Klinke 27 überfahren, so daß mit dem Rückgang des Kuppelarmes
18 in die Grundstellung die Klinke 27 von dem Hebel 38 abgezogen wird. Demzufolge
wird durch die Nockenscheibe 37 und den Arm 44 die Kupplung 47, 28 geschlossen und
der Tisch nach links zurückverschoben, bis das Tischende 49 durch Anlage an dem
Steuerhebel 30 .die Sperrklinke 31 aus dem Arm 44 aushebt, womit das System
zur Ruhe kommt, wenn nicht, wie oben ausgeführt, die Klinke i durch einen an dem
Kupplungsarm 44 angeordneten Mitnehmer erneut .ausgehoben wird.
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Es können in der gleichen Weise eine Vielzahl von Schaltnocken hintereinandergeschaltet
sein, von denen jeder einen Arbeitsgang einschaltet. Die Art der Arbeitsgänge ist
dabei beliebig, und es kann mit der neuen Steuereinrichtung nicht nur ein Arbeitstisch
einer Werkzeugmaschine verschoben werden, sondern es lassen sich auf ein feststehendes
Werkstück nacheinander verschiedene Werkzeuge zur Einwirkung bringen.
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Die Anordnung kann auch so getroffen sein, daß die Riegelklinken i9,
26 für das Auslösen des jeweils folgenden Arbeitsganges wahlweise auf verschiedene
Sperrklinken i, 5, 27 einstellbar sind, wie auch dem Kupplungshebel 44 der letzten
Arbeitsstufe eine Riegelklinke zugeordnet sein kann.
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Das neue Schaltwerk kann in konstruktiver Hinsicht namentlich hinsichtlich
.der Ausbildung der Eintourenkupplungen, der Steuernocken und der Zuschalthebel
vielfach abgewandelt werden.