DE930187C - Einrichtung zum Veraendern der Geschwindigkeit und der Bewegungs-richtung eines Arbeitstisches einer Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verändern der Geschwindigkeit und der Bewegungsrichtung eines Arbeitstisches einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einer Fräsmaschine.

Es sind Einrichtungen dieser Art bekannt, bei denen ein durch Federkraft wirkender Schaltmechanismus vorgesehen ist, zu dessen Bewegung neben verschiedenen Anschlägen und Anschlaghebeln eine große Anzahl weiterer Hilfsmittel, wie Sperrklinken, ein Steuerelement mit mehreren Anschlägen, Auslöseanschläge usw. benötigt werden. Dabei handelt es sich um eine reine Federkraftschaltung, welche vollständig von der unbestimmten Auswirkung der Schaltkräfte in den mechanischen Schaltelementen abhängig ist.

Es ist weiter eine hydraulische, selbsttätig arbeitende Vorschubeinrichtung bekanntgeworden, bei welcher verschiedene Steuerkolben, die durch sogenannte Aufhalter gesteuert werden, unmittelbar mit verschiedenen Arbeitskolben zusammenwirken, so daß durch ein Flüssigkeitsdrucksystem mittels dieser Arbeitskolben Arbeitsbewegungen eingeleitet werden, welche den Steuerkolben entsprechen. Hierbei handelt es sich um eine sehr komplizierte Steuereinrichtung zur Bewegung der Steuerkolben.

Von den bisher bekannten Einrichtungen der erwähnten Art unterscheidet sich der Erfmdungsgegenstand dadurch, daß Nocken am Arbeitstisch mit einer an einer Stange angeordneten Nase zusammenwirken, die zentral in einer verschiebbaren,

mit dem Schieber in Wirkungsverbindung stehenden Hülse verschiebbar angeordnet ist, zwischen welcher Hülse und Stange eine Spannfeder vorgesehen ist, die bestrebt ist, die Stange und die Hülse in gewisser axialer Lage zueinander zu halten, und bei der weitere Nocken am Arbeitstisch mit einer Anordnung zusammenwirken, durch welche, wenn die Stange unter der Einwirkung der Nocken verschoben wird, so daß die Feder gespannt wird, die Hülse anfangs vom entsprechenden Nocken festgehalten wird, um nach einem durch die Nocken bestimmten Zeitmoment freigegeben und unter der Wirkung der Feder verschoben zu werden. Diese Ausbildung des mit den S teuer anschlagen zusammenwirkenden Steuerorgans ermöglicht einen einfachen Aufbau und zuverlässige Wirkungsweise einer soliden Einrichtung.

Die Anordnung zum Festhalten und Freigeben der Hülse kann hierbei aus einer an der Hülse selbst angeordneten, unmittelbar mit den Nocken des Arbeitstisches zusammenwirkenden Nase bestehen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Fig. ι zeigt einen Schnitt durch eine Einrichtung zur Steuerung der Schaltorgane eines in horizontaler und vertikaler Richtung zu bewegenden Maschinentisches, und

Fig. 2 ist ein Querschnitt mit Ansicht der Steueranschläge.

Auf einer vertikalen Führungsbahn 1 ist ein

Steuerkasten 2 vertikal verschiebbar angeordnet, auf welchen ein Schlitten 3 quer beweglich gelagert ist, der somit einen in horizontaler und vertikaler Richtung beweglichen Maschinentisch bildet.

Am Steuerkasten 2 ist ein Handschalthebel 4

angeordnet, der auf einer Welle 5 sitzt, welche eine Zahnwalze 6 trägt. In diese Zahnwalze 6 greift das gezahnte Ende eines Steuerschiebers 7 ein, dessen anderes Ende in einer Bohrung einer Kolbenstange 8 verschiebbar geführt wird. Der Steuerschieber 7 besitzt zwei Steuerkanten 9, 10 und dazwischen Abflußöffnungen 11 zu einem durch eine Bohrung gebildeten Abflußkanal 12.

An einem Ende ist die Kolbenstange als Zahnstange ausgebildet und steht mit einem Zahnritzel 13 im Eingriff, das mit einer Kurvenscheibe 14 verbunden ist. In den einen Kurvenschlitz 15 greift das Ende des einen Armes eines Winkelhebels 16 ein, dessen anderer Arm mit einem nicht gezeichneten Schaltorgan, z. B. einer Umschaltkupplung, zusammenwirkt. In einen zweiten Kurvenschlitz 17 der Kurvenscheibe 14 greift das Ende des einen Armes eines zweiten Winkelhebels 18 ein, dessen anderer Arm ebenfalls mit einem nicht gezeichneten Schaltorgan, z. B. einer Kupplung für Schnellgang, zusammenwirkt. Die Kolbenstange 8 trägt einen Kolben 19, der in einem Zylinder 20 verschiebbar ist, in welchen beiderseits Zuleitungen 21, 22 für die Zuführung von Druckflüssigkeit von getrennten Druckstellen münden. Die Kolbenstange 8 besitzt ferner beiderseits des Kolbens 19 Öffnungen23,24, durch welche die Drückflüssigkeit aus den Zylinderräumen zu den Steuerkanten 9, 10 des Steuerschiebers geleitet wird. Bei einer Verschiebung des Steuerschiebers 7 nach rechts wird zufolge der Steuerkante 10 der Durchlaß der Druckflüssigkeit aus dem rechten Zylinderraum durch die öffnung 24 vergrößert und der Durchlaß aus dem linken Zylinderraum durch die Öffnung 23 verkleinert, so daß der Druck auf der linken Kolbenseite zu- und auf der rechten Kolbenseite abnimmt und der Kolben 19 mit der Kolbenstange 8 entsprechend nach rechts um den gleichen Betrag wie der Steuerschieber 7 verschoben wird. In gleicher Weise werden bei einer Verschiebung des Steuerschiebers 7 nach links der Kolben 19 und die Kolbenstange 8 zwangläufig entsprechend nach links verstellt. Die Zahnwalze 6 weist zur Begrenzung der Verschiebebewegung des Steuerschiebers 7 eine kreisbogenförmige Nut 25 auf, in welche ein ortsfester Anschlagzapfen 26 eingreift.

In die Zahnwalze 6 greift eine Zahnstange 27 einerends ein, deren anderes Ende durch Ver sehr aubung fest mit einem als Steuerhülse 28 ausgebildeten Steuerorgan verbunden ist. In der Steuerhülse 28 ist ein Spannbolzen 29 verschiebbar angeordnet, der durch eine Spannfeder 30 und Anschlagscheiben 31, 32 zwischen Absetzungen der Hülse 28 gehalten wird, indem gegen die eine Anschlagscheibe 31 ein auf dem Bolzen 29 befestigter Ring 33 und gegen die andere Anschlagscheibe 32 eine Absetzung 34 des Spannbolzens 29 anliegt. Die Steuerhülse 28 besitzt eine in Fig. 1 nach hinten vorstehende Steuernase 35 und der Spannbolzen 29 eine Spannase 36. Diese Nasen 35, 36 wirken mit Steuer- und Spannanschlägen von auf dem Schlitten 3 ein- und feststellbar angeordneten Nockenplatten zusammen (Fig. 2). Es sind vier Nocken- platten 37, 38, 39 und 40 vorhanden, die je einen S teuer anschlag 41, 42, 43 und 44 und einen zugehörigen Spannanschlag 45, 46, 47 und 48 aufweisen. Diese Spannanschläge besitzen Schrägflächen 45', 46', 47' und 48', durch welche beim Zusammenwirken mit der Spannase 36 der Spannbolzen 29 relativ zur Steuerhülse 28 verstellt wird, wobei die Spannfeder 30 gespannt wird. Eine Verstellung der Spannhülse 28 ist hierbei durch Zusammenwirken der Steuernase 35 mit dem zugeordneten Steueranschlag 41, 42, 43 oder 44 verhindert. Sobald jedoch die Steuernase 35 die S teuer kante eines Steueranschlages verläßt, wird die Steuerhülse 28 durch die gespannte Feder verstellt und verschiebt dadurch den Steuerschieber 7. Hierbei wird die Verstellung der Steuerhülse 28 dadurch begrenzt, daß die Steuernase entweder gegen eine Fläche des zugeordneten Spannockens anstößt oder daß der Anschlagzapfen 26 am Ende der Nut 25 der Zahnwalze 6 anschlägt.

An den beiden Enden des Schlittens 3 sind noch zwei Nockenplatten 49, 50 gezeigt, welche je einen Steueranschlag 51, 52 besitzen, der mit der Steuernase 35 zusammenwirkt und die Steuerhülse 28 in die Nullstellung bringt, um die erforderliche Endabstellung zu bewirken.

In die Zahnwalze 6 greift ferner eine Zahnstange 53 ein, die mit einer Steuerhülse 54 verbunden ist, welche gleich wie die Steuerhülse 28 ausgebildet ist und mit einem Spannbolzen 55 zusammenwirkt. Die an der Steuerhülse 54 angebrachte Steuernase 56 und die am Spannbolzen 55 angeordnete Spannnase 57 wirken mit nicht, dargestellten Steuer- und Spannanschlägen zusammen, indem an dem mit der Führungsbahn 1 festen Maschinenteil 58 Nockenplatten befestigt werden können, die gleich wie die am Schlitten 3 angeordneten Nockenplatten 37, 38, 39 und 40 ausgebildet sind.

Das Getriebe, welches durch die Winkelhebel 16, 18 umgeschaltet werden kann, kann außerdem von Hand in nicht dargestellter Weise so umgeschaltet werden, daß es entweder den Schlitten 3 oder den Steuerkasten 2 bewegt. Je nach dieser Umschaltung des Getriebes wirken entweder der S teuer anschlag 35 und der Spannanschlag 36 mit den auf dem Schlitten: 3 angeordneten Nockenplatten 37, 38, 39 und 40 oder dann der Steueranschlag 56 und der Spannanschlag 57 mit entsprechenden am Maschinenteil 58 angeordneten Nockenplatten zusammen.

Die dargestellte Steuerungseinrichtung wirkt wie folgt: Beim Verstellen des Handschalthebels 4 aus der Stellung ο in die Stellung A wird der Steuerschieber 7 nach links verschoben, wobei infolge Verschiebung der Steuerkanten 9, 10 die Kolbenstange 8 in der beschriebenen Weise um den gleichen Betrag nach links verstellt wird. Dadurch wird die Kurvenscheibe 14 aus der dargestellten Nullage in die Lage A und folglich der Winkelhebel 16 aus der Lage ο in die Lage A verdreht. Durch Einwirkung des Winkelhebels 16 auf eine nicht dargestellte Umschaltkupplung wird das Getriebe beispielsweise so geschaltet, daß der Schlitten 3 sich im Vorschub nach links bewegt. Wird nun der Handschalthebel 4 aus der Stellung A in die Stellung B bewegt, so wird die Kurvenscheibe 14 entsprechend in die Stellung B verdreht, in welcher sich der Umschalthebel 16 in der Stellung^ und der Schalthebel 18 in der Stellung B befindet. Durch den Schalthebel 18 wird z. B. der Schnellgang eingeschaltet, so daß sich der Schlitten 3 in dieser Stellung im Schnellgang nach links bewegt. Beim Verstellen des Handschalthebels 4 in die Stellung A' wird ersichtlich der Umschalthebel 16 in die Stellung Ä verstellt, während sich der Schalthebel 18 in der Stellung ο befindet. Das Getriebe ist auf Vorschub rechts des Schlittens 3 eingestellt. Beim Verstellen des Handschalthebels 4 in die Stellung B' kommt der Umschalthebel 16 in die Stellung^' und der Schalthebel 18 in die Stellung B', und das Getriebe ist auf Schnellgang rechts des Schlittens 3 eingestellt. Mittels des Handschalthebels 4 kann somit das Getriebe beliebig von Hand umgeschaltet werden, wobei die zur Betätigung des Hebels 4 erforderliche Steuerkraft sehr klein und auch bei veränderlicher Schaltkraft stets* annähernd gleich groß ist.

Unter Benutzung der Nockenplatten 37, 38, 39 und 40 kann die Steuerung des Schlittens 3 selbsttätig erfolgen, nachdem dessen Bewegung von Hand eingeleitet worden ist. Ist der Handschalthebel 4 beispielsweise in die Stellung B' eingeschaltet worden, so bewegt sich der Schlitten 3 in der beschriebenen Weise im Schnellgang nach rechts. Die Steuerhülse 28 und der Spannbolzen 29 mit der Steuernase 35 und der Spannase 36 wurden bei der Verstellung des Hebele 4 nach oben verstellt. Bei der Bewegung des Schlittens' 3 nach rechts wirkt die Schrägfläche 47' des Spannanschlages 47 der Nockenplatte 39 mit der Spannnase 36 zusammen, während gleichzeitig der Steueranschlag 43 mit der Steuernase 35 zusammenwirkt. Dabei wird durch Einwirkung der Sehrägfläche 47' auf die Spannase 36 der Spannbolzen' 29 nach abwärts gedrückt, während die Steuerhülse 28 infolge des Auf lauf ens der S teuer nase 35 auf den Steueransehlag 43 in ihrer Lage gehalten wird. Die Spannfeder 30 wird somit gespannt. Die Spannase 36 gelangt in die Stellung 59 und die Steuernase 35 in die Stellung 60. Sobald die Steuernase in dieser Stellung die Steuerkante des Steueranschlages 43 verläßt, so wird die Steuerhülse 28 durch die Spannfeder 30 in die Stellung 61 verstellt, in welcher die Steuernase 35 wiederum gegen eine Fläche des Steueranschlages 43 anliegt. Durch die Verstellung der Steuerhülse 28 sind der Steuerschieber 7 und die Kurvenscheibe 14 in die Stellung A' verstellt, und somit ist das Getriebe auf Vorschub rechts geschaltet worden. Der Schlitten 3 bewegt sich nach rechts, bis die Nockenplatte 40 mit der Steuer- und Spannase 35 und 36 zusammenwirkt. Durch die Schrägfläche 48' des Spannanschlages 48 wird die Spannase 36 aus· der Stellung 59 in die Stellung 62 verschoben, während die Steuernase 35 durch den Steueranschkg 44 in- der Stellung 61 verbleibt, wobei wiederum die Spannfeder 30 gespannt wird. Wenn die Steuernase 35 die Steuerkante des Anschlages 44 verläßt, wird die Steuernase 35 aus der Stellung 61 in die Stellung 63 verstellt. Die Steuerhülse bewegt über den Steuerschieber 7 die Kurvenscheibe 14 in die Stellung B auf Schnellgang links. Diese Stellung ist dadurch begrenzt, daß der Anschlagzapfen 26 gegen das Ende der Nut 25 der Zahnwalze 6 anschlägt. In dieser Lage der Steuernase 35 und der Spannase 36 fährt der Schlitten 3 im Schnellgang zwischen allen Anschlägen der Nockenplatten hindurch nach links bis zur Nockenplatte 37. Hier wird durch· die Schrägfläche 45' des Spannanschlages 45 die Spannnase 36 aus der Stellung 62 in die Stellung 64 verstellt, während die Steuernase 35 durch den Steueranschlag 41 in der Stellung 63 verbleibt, bis die Steuerkante verlassen wird und die Steuerhülse 28 durch die gespannte Feder 30 in die Stellung A' der Kurvenscheibe 14 verstellt wird, wobei sich die Steuernase 35 aus der Stellung 63 in die Stellung 65 verstellt. In dieser Stellung A' bewegt sich der iao Schlitten 3 im Vorschub nach rechts bis zur Nockenplatte 38. Bei dieser wird durch die Schrägfläche 46' des Spannanschlages 46 die Spannase 36 aus der Stellung 64 in die Stellsung 66 bewegt und die Spannfeder 30 gespannt, während die Steuernase 35 durch den Steueranschlag 42 in der Stel-

lung 65 gehalten bleibt, bis sie die Steuerkante verläßt, worauf die Steuerhülse 28 durch die gespannte Feder so verstellt wird, daß die Steuernase in die Stellung 6j gelangt. Diese Stellung wird durch das Anschlagen des Anschlagzapfens 26 am Ende der Nut 25 der Zahnwalze 6 begrenzt. Dieser Stellung 6γ der Steuernase 35 entspriclit die Stellung B' der Kurvenscheibe 14, d.h. dem Schnellgang rechts des Schlittens 3, der sich nun bis zur Nockenplätte 39 bewegt, bei welcher der beschriebene selbsttätige Vorgang von neuem beginnt. Diese selbsttätige Steuerung geht so lange weiter, bis die Bewegung des Schlittens 3 durch die Einstellung des Handschalthebels 4 in die Nullstellung abgestellt wird.

Bei. entsprechender Anordnung der Nockenplatten können die gleichen Steuervorgänge auch in umgekehrter oder anderer Reihenfolge hergestellt werden.

Ferner kann nach Umstellung des Getriebes von Hand durch Zusammenwirken der Steueroasen 56, 57 mit auf dem Maschinenteil 58 angeordneten Nockenplatten die vertikale Bewegung des Steuerkastens 2 selbsttätig gesteuert werden.

Diese Steuerungseinrichtung kann besonders bei Fräsmaschinen sehr praktisch und zeitsparend angewendet werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Einrichtung zum Verändern der Geschwindigkeit und der Bewegungsrichtung eines Arbeitstisches einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einer Fräsmaschine, bei welcher Steueranschläge am Arbeitstisch mit einem Steuerorgan zusammenwirken, welches mit einem Schieber in Wirkungsverbindung steht, der zentral in einem hydraulischen Schaltkolben angeordnet ist und diesen steuert, der seinerseits den Schaltmechanismus für die Veränderung der Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung des Arbeitstisches betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß Nocken (45 bis 48) am Arbeitstisch (3) mit einer an einer Stange (29) angeordneten Nase (36) zusammenwirken, die zentral in einer verschiebbaren, mit dem Schieber (7) inWiirkungsverbindung stehenden Hülse (28) verschiebbar angeordnet ist, zwischen welcher- Hülse (28) und Stange (29) eine Spannfeder (30) vorgesehen ist, die bestrebt ist, die Stange und die Hülse in gewisser axialer Lage zueinander zu halten, und bei der weitere Nocken (41 bis 44) am Arbeitstisch (3) mit einer Anordnung zusammenwirken, durch welche, wenn die Stange unter der Einwirkung der Nocken verschoben wird, so daß die Feder gespannt wird, die Hülse (28) anfangs vom entsprechenden Nocken festgehalten wird, um nach einem durch die Nocken (41 bis 44) bestimmten Zeitmoment freigegeben und unter der Wirkung der Feder (30) verschoben zu werden.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ■ daß die Anordnung zum Festhalten und Freigeben der Hülse (28) aus einer an der Hülse (28) selbst angeordneten, unmittelbar mit den Nocken (41 bis 44) des Arbeitstisches (3) zusammenwirkenden Nase (35) besteht.

   Angezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 569 066, 570 199, 245.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   1 509525 7.55