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Hy raulische Werkstückspannvorrichtung für Werkzeugmaschinen,
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insbesondere für Drehbänke Bei bisher bekannten hydraulischen Werkstückspannvorrichtungen
für Werkzeuginaschinen, bei denen der Spann- und Lösevorgang elektrisch ausgelöst
wird, kann das im Spannfutter eingespannte Werkstück nicht nur bei Stillstand der
Arbeitsspindel, sondern auch im Betrieb derselben gelöst werden. Das Werkstück kann
dabei unter Umständen herausgeschleudert werden und erheblichen Schaden verursachen.
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Es wurde demgegenüber schon vorgeschlagen, die mit der Drehzahl veränderliche
Kraft von Fliehgewichten auf ein Spannelement des Werkstücks zu übertragen,
wobei die Fliehgewichte der Fliehkraftspannvorrichtung, z. B. mit einer Spannzange,
einen einheitlichen Spannkopf bilden können. Der Nachteil dieser Anordnung liegt
in der zusätzlichen Verwendung einer Spannfeder, welche eine provisorische Einspannung
des Werkstücks für die Fälle übernimmt, in denen die Fliehkraftspannvorrichtung
nicht wirksam sein kann, also bei stillstehendem oder langsam laufendem Werkstück.
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Eine weitere Sicherheitsvorrichtung wurde bekannt, die es ermöglicht,
den Spindelmotor erst dann einzuschalten, wenn der zum Spannen des Futters dienende
Vierkantschlüssel in eine Sperrgabel des Schalterhebels eingehängt wird, der diesen
herabdrückt und damit den Schalterhebel für das Einschalten der Maschine freigibt.
Es besteht jedoch immer noch die Möglichkeit, daß die
Sicherheitsvorrichtung
durch absichtliche oder unabsichtliche unvorschriftsmäßige Bedienung falsch betätigt
wird oder die Handspannkraft nicht ausreicht, das Werkstück genügend festzuhalten.
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Demgegenüber betrifft die Erfindung eine hydraulisch oder pneumatischbetätigteWerkstückspannvorrichtung,
insbesondere für Drehbänke, bei welcher im Stromkreis eines zur Steuerung des Druckmittels
dienenden elektromagnetisch betätigten hydraulischen oder pneurnatischen Steuerventils
ein Schaltrelais angeordnet ist, das unmittelbar von einem spindeldrehzahla'bhängigen
Schaltgerät oder von einem zeitabhängigen Relais beeinflußbar ist, wobei das Zeitrelais
über ein die Spindel ein- oder abschaltendes Relais gesteuert wird, so daß oberhalb
einer wählbaren Spindeld.rehzahl unabhängig vom Ein- bzw. Ausschalten ein Lösen
der Futterspannung verhindert ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
in acht Figuren, zum Teil als Schaltbilder, dargestellt.
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Die gesamte Vorrichtung besteht aus einem elektrischen und einem hydraulischen
Teil. Der elektrische Teil weist gemäß Fig. i folgende Aufbauelemente auf: Die elektrische
Steuervorrichtung wird durch die Stromquelle i betrieben. Mit dem Hand- oder Fußschalter.2
wird die Steuerung auf »Spannen«, »Mitte« oder »Lösen« eingestellt. Die Schaltstange
weist drei Rastkerben3 für diese- Stellungen auf und wird durch die Feder 4 in diese
Rastkerben gedrückt. Beim »Spannen« ist das- Kontaktpaar 5,
beim »Lösen« dagegen
das -Xontaktpaar 6 geschlossen, während in, der Mittels.tellung keine Kontaktgabe
erfolgt. Der Bremswächter 7 bekannter Ausführung ist über hier nicht dargestellt--
Getriebeeteile so mit der nicht gezeichneten Arbeitsspindel gekuppelt, daß er sich
mit dieser dreht oder stillsteht. Der Ausschalter 8 ermöglicht, den Bremswächter
7 wahl-weise außer Betrieb zu setzen. Der Anker des Sicherheitsrelais io
schließt bei stromloser Wicklung den Kontakt i i, bei Stromdurchgang dagegen den
Kontakt 12. Die in der Zeichnung nicht dargestellten Anker der Elektromagnete 13
und 14 des hydraulischen Steuerventils 15
sind mit dein Steuerkolben 16 dieses
Steuerventils fest verbunden. Der Umschalter 17 mit den Kontakten 18 und ig ermöglicht
die wahlweise Verbindung jeeiner Wicklung der Elektromagnete 13 und 14 mit den Leitungsanschlüssen
2o und .21.
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Der Aufbau des hydraulischen Teils der Vorrichtung ist, wie die Fig.
1, :2 und 3 zeigen, folgender: Die Zahnradpumpe:22 fördert aus dem Ölbehälter
2,3 Drucköl in die Leitung 24. Die Zähnradpumpe 22 wird durch den Motor
25 angetrieben. Vom Al),zweigstück?,6 verläuft ein Leitungszweig
27 zum Abzweigstück:28, an welches einerseits der Druckmesser 29 und andererseits
ein Druckregelventil 3o an sich bekannter Ausführung, angeschlossen sind.
Von dort führt eine Ölrücklaufleitung 31 zum Öl#behälter 23. Vom Abzweigstück
26 führt ein Leitungszweig 32 zum Steuerventil 15 (Fig. 2). Der hydraulische
Teil des Steuerventils 15 besteht aus dem Gehäuse mit verschiedenen Leitungsanschlüssen
und den Steuerkolben 16. Das Gehäuse des Steuerventils weist eine zylindrische Bohrung
und je drei symmetrisch zueinander angeordnete Ringkanäle 33, 34,
35 und 36,37, 38 auf. In das Gehäuse mündet die Ölleitung
32, welche dem Steuerventil Drucköl zuführt, während die Leitungen
39 und 4o Drucköl zum Spannkopf 51 leiten. Aus dem Gehäuse des Steuerventils
15 führen die Ölleitungen 41 und 42 (in Fig. i und :2 nicht vollständig dargestellt)
zum ölbehälter:23. Der Steuerkofben 16 besteht aus den beiden Teilen 43 und 44 und
ist in der zylindrischen Bohrung des Steuerventilgehäuses 15 Gleis tend und
öldicht geführt. Der Teil 43 weist eine Eindrehung 45 auf, der Teil 44 eine Eindrehung
46. Wenn beide Elektromagnete 13 und 14 stromlos sind, drückt die Feder 47 die Teile
43 und 44 des Steuerkolbens 16 auseinander, bis sie gegen die Anschläge 48 und 49
stoßen. Der Spannkopf 5 1 (Fig. i und 3) ist in dem mit der Drehbank
fest verbundenen Lagergehäuse 5o drehbar und öldicht gelagert. Er besteht aus dem
im Gehäuse gleitend und öldicht geführten Spannkolben5:2 sowie dem mit dem Spannkolben
fest verbundenen Spannrohr 53. Die Leitung 4o mündet im Lagergehäuse 5o in
den Ringkana154. Von hier aus verbinden die Leitungen 55 den Ringkanal 54
mit dem zylindrischen Hohlraum 56 des Spannzylinders. Ein anderer Leittingsweg
im Spannkopf 51 verläuft von der Leitung 39 durch den Ringkanal
57 im Lagergehäuse 5o und- setzt sich in den Kanälen 58
und
59 zum Hohlraum 6o fort. Das Spannrohr 53
verbindet den Spannkopf
5 1 mit dem in der, Zeichnung nicht dargestellten Spannfutter.
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Wirkungsweise der einzelnen Bauelemente Der Bremswächter7 ist über
die Leitungen 61 bis 67 stets in - leitender Verbindung mit der Stromquelle
i und der Wicklung des Sicherheitsrelais io. Bei laufender Arbeitsspindel sperrt
der Bremswächter 7 den Stromdurchfluß; das Sicherheitsrelais-io ist da-durch
stromlos, also abgefallen, der Kontakt ri des Sicherheitsrelais io ist geschlossen.
Ist die Arbeitsspindel dagegen stillgesetzt oder auf eine einstellbare Drehzahl
abgefallen, so fließt der Strom von der Stromquelle i über die Leitungen 61 bis
63 zum Bremswächter und diann über die Leitung 66 zur Wicklung des
Sicherheitsrelaig io und von dort über die Leitung 67 zur Stromquelle i zurück.
Der Anker von Sicherheitsrelais io wird angezogen und öffnet dabei den Kontakt ii,
während gleichzeitig Kontakt 1:2 geschlossen wird. Bei der in Fig. i und
3 gezeigten Stellung des Steuerkolbens 16 fließt das Drucköl dem Steuerkolben
aus der Leitung 32 zu und in der Leitung 40 zum Spannkopf 5 1 ab.
Auf der in der Zeichnung linken Seite des Spannzylinders fließt es aus der Leitung
39 des Spannkopfes dem Steuerkolben 16 zu und aus der Leitung 41 zum Ölvorratsbehälter
-23 ab. Nach Umstellung des Steuerkolbens 16 in seine rechte Endlage wird
(sinngemäß
wie vorstehend) das Drucköl über die Leitung 39 dein Spannkopf
5 1 zugeführt und - von dort durch die Leitung40 und durch das Steuerventil
15 hindurch über die Leitung 42 dem Ölvorratsbehälter:23 zugeführt. Steht
dagegen auch der Teil 44 in der in der Fig. 2 rechten Endlage, so sind beide Leitungen
39 und 40 mit dem Ölbehälter23 verbunden, während die Leitung 32 an den Ringkanälen
35 und 36 durch die Abschnitte 43 und 44 des Steuerkolbens 16 versperrt
ist. Im Spannkopf spielen sich dabei folgende Vorgänge ab: Bei der in Fig. i und
:2 dargestellten Stellung des Steuerkolbens 16 g(#Iangt Druck@ von der Leitung
32 in den zylindrischen Hohlraum 56 und beaufschlagt die in der
-Zeichnung rechte S tirnfläche des Spannkolbens 5:2. Der Spannkolben
52
wird dadurch in der Druckrichtung verschoben und nimmt schließlich die
in Fig. i und 3 dargestellte Lage ein. Durch das Spannrohr 53 wird
diese Bewegung an das nicht dargestellte Spannfutter weitergeleitet, an welchem
das Werkstück z. B. von außen aufgespannt wird, wobei sich die Backen des Spannfutters
in Richtung zu dessen Mittelpunkt hin bewegen und die Bewegung des Spannkolbens
52 beendet ist, wenn die Backen fest am Werkstück anliegen. Das durch die
Verschiebung des Spannkolbens 52 im Raum 6o des Spannkopfes 51 verdrängte
Öl fließt über die Leitung 39 durch das Steuerventil 15 und
die Leitung 41 zum Ölvorratsbehälter 23 ab. Wird der Spannkopf
5 1 dagegen über die Leitung 39 mit Drucköl versorgt, so wird analog,
jedoch -symmetrisch zu oben, der Spannkolben 52 nach rechts verschoben und
das Werkstück im Spannfutter gelöst. Das verdrängte 01 fließt dann über die
Leitung 42 zum Ollbehälter 23 ab. Da die Vorgänge im Spannkopf 51 bei beiden
Bewegungsrichtungen völlig gleich sind, kann ein Werkstück in gleicher Weise auch
von innen gespannt werden. Stehen aber beide Teile 43 und 44 4es Steuerkolbens 16
in den Endstellungen und verbinden so gleichzeitig -die Leitungen 39 und
41 -bzw. 4o mit 42, so fließt. das Drucköl aus beiden Hohlräumen 56 und 6o
in den ölbehälter 23 ab, und der Spannzylinder52 sowie die Spannbacken im
Spannfutter verbleiben inj,hrzr erreichten Stellung.
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Mit dem in bekannter Weise ausgeführten. Druckregler 30 kann
man den in der Druckülleitung herrschenden Druck in gewissen Grenzen stufenlos regeln,
wie es beim Einrichten der Werkstücke erforderlich ist.
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Beim Zusammenwirken der beschriebenen Bauteile treten folgende Vorgänge
auf: Außenspannen bei laufender Arbeitsspindel Bei der in Fig. i gezeichneien Stellung
der Schaltelemente fließt der Strom von der Stromquelle i über den Kontakt i i des
jetzt stromlosen Sicherheitsrelais io und die Leitung 68 zum Kontakt
2o und über den Kontakt 9 des Umschalters 17
weiter durch die Wicklung
des Elektromagnets 13 des Steuerventils 15 und von dort über die Leitung 77-61 zur
Stromquelle i zurück. Die Wicklung des Magnets 13, also des SI:xannmagnets, ist
jetzt unter Strom. Der Steuerkolben 16 im Steuerventil 15 wird in der in Fig. i
und 2 gezeichneten Lage gehalten, das Drucköl wird dem Hohlraum 56 des Spannkopfes
5 1 zugeleitet, &r Spannkolben 5:2 erhält Druck und spannt über
das Rohri53 und das Spannfutter das Werkstück z. B. von außen.
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Lösen bei laufen-der Arbeitsspindel Wird jetzt der Sch-altier .2 von
der Stellung »Spannen« in die Stellung »Lösen« gebracht, so daß Kontakt6 geschlossen
ist, so ändert dies zunächst nichts am Betriebszustand der Vorrichtung. Die Verbindung
der Leitungen69 und 7o durch die Kontakte5 ist für die Aufrechterhaltung des durch
Bremswächter 7 und Sicherheitsrelais io bestimmten, elektrischen Zustandes
der Vorrichtung bei laufender Arbeitsspindel nicht erforderlich. Andererseits wird
dieser Zustand auch nicht geändert, wenn die Leitungen 70 und 7 1
durch Kentakt 6 miteinander verbunden werden. Damit ist auch das willkürliche
Lösen des Werkstücks aus der Spannvorrichtung nicht möglich, solange die Arbeitsspindel
in Drehung, ist.
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Lösen bei ruhender Arbeitsspindel Wird die Atbeitsspindel stillgesetzt,
während Schalter 2 auf »Lösen« steht und der Ausschalter 8
geöffnet ist, so
wird vom Bremswächter 7 der Stromdurchgang im Stromkreis: Stromquelle i,
Leitung 61 bis 63,- Brernswächter 7, Leitung 66,
Wicklung des
Sicherheitsrelais io, Leitung 67 und Stromquelle i freigegeben. Der Anker
des Sicherheitsrelais io wird angezogen und schließt den Kontakt 12. Dadurch wird
folgender Stromkreis geschlossen: Stromquelle[ i, Leitung 72, Leitung
70, Schalterkontakt 6, Leitung 71, Relaiskontakt 1:2, Leitungskontakt
21, Umschalterkontakt ig, Leitung 73, 74, Elektromagnet 14, (Lösemagnet),
Leitung 75, 621
61, Stromquelleri. Der Magnet.14 bewirkt dabei. die Bewegung
des Steuerventils nach rechts. Die linke Stirnseite des Spannkolbens 5:2 wird jetzt
mit Druck beaufschlagt, -und das Spannfutter wird gelöst. Es wird also durch die
Vorrichtung möglich, den Vorgang des Lösens während der Drehung der Arbeitsspindel
einzuleiten, seine Ausführung aber erst dann zuzulassen, wenn die Arbeitsspindel
zum Stillstand gekommen ist.
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Außenspannen bei ruhender Arbeitsspindel Bei ruhender Arbeitsspindel
ist der Anker des Sicherheitsrelais io angezogen, und sein Kontakt 12 ist geschlossen.
' Soll das Werkstück aufgespannt werden, so ist durch Betätigen des Schalters
2 der Kontakt 5 zu schließen. Damit fließt der Strom von der Stromquelle
i über die Leitungen 72, 70
zum Schalterkontakt 5, dann über die Kontakte
2o und 9 des Umschalters. und die Leitung 76 zum Spannmagnet 13
und von dort über Leitung 77, 6 1 zur Stromquelle i zurück. Der Spannmagnet
13 bewirkt
nun wiederum ' über Stenerventil 15 und Spannkopf
51 das Einspannen des Werkstücks. Wird dieArbeitsspindel jetzt inBewegung gesetzt,
so fällt das Sicherheitsrelais io.ab und schließt den Kontakt i i. Der Strom fließt
dann nicht. mehr über Schalter 2, sondern direkt von der Stromquelle i über Aden
Kontakt i rL zum Umschalter i j. In dem Teil des Stromkreises, der zwischen Umschalter
17, Spannmagnet 13 und Stromquelle i liegt, wird durch diese Vorgänge nichts geändert.
Damit übernimmt das Sicherheitsrelais io wieder die Sperrung &s Spannmagnets
13 gegen das Lösen des Werkstücks durch Umstellen des Schalters 2 bis zum
Stillstand der Arbeitsspindel. Der Betriebszustand der Anlage ist wiederhergestellt,
wie er unter »Spannen bei laufender Arbeitsspindel« beschrieben wurde. Bei Stellung
des Schalters 2 auf »Mitte« und stillstehender Arbeitsspindel sind trotz des geschlossenen
Kontaktes 12 des Sicherheitsrelais io die Stromkreise für Magnet 13 und 14
am Schalter 2, unterbrochen. Dadurch drückt die Feder 47 des Steuerkolbens 16 im
Steuerventil 15 denjenigen Teil 43 oder 44 an seinen Anschlag 48 oder 49,
dessen Ma net 14 oder 13 zu-,9 letzt eingeschaltet war. Die Druckölzuleitung
3:2
ist nun im Steuerventil 15 abgesperrt, und die Druckölleitungen
39 und, 4o vom Spannkopf 51 zum Steuerventil 15 haben beide über das
Steuerventil 15 und die Leitungen 41 und 4:2 Verbindung mit dem ölbehälter
23. Dadurch wird der Druck im Spannkopf 51 entspannt, der Hub der Spannbacken
ist beendet, und die Spannbacken sind frei beweglich. '3ei Stellung des Schalters
2 auf Mitte und bei laufender Arbeitsspindel bleib-en dagegen die Spannbacken unter
Druck, weil die Leitungen 69 und 70 im Stromkreis für den Spannmagnet
13 bereits durch die überbrückung des Kontaktes ii des Sicherheitsrelais io verbunden
sind und damit der Spannmagnet 13 wirksam ist. Innenspannen Durch Umlegen des Umschalters
17 in die in Fig. i nicht dargestellte, linke Schaltstellung wird bewirkt, daß bei
Schaltstellung »Spannen« des Schalters 2 der Magnet 14 betätigt wird, der entsprechend
dem oben erläuterten Beispiel bei Schaltstellung »Löse-n« die Bewegung der Sp;#nnfbacken
nach außen veranlaßt hat. Bei Schaltstellung »Lösen« dagegen wird jetzt der bisherige
»Spannmagnet« 13 eingeschaltet. Durch das Umlegen des Schalters 17 wird erreicht,
daß durch die gleichen Schaltbewegungen ein Werkstück mit Hilfe von Innenbacken
gespannt oder gelöst wird, wie dies vorher mittels Außenbacken der Fall war.
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Der Aussch-alter 8 dient dazu, die Wirkung des Bremswächters
2 und damit die Abhängigkeit des Lösevorgangs von der Drehzahl der Arbeitsspindel
wahlweise ausschalten zu können. Es kann also, z. B. bei Bearbeitung von Stangenmaterial
auf einer Drehbank, der Stangenvorschub bei laufender Arbeitsspindel erfolgen.
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In Fig.,4 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
Die Abwandlung gegenüber Fig. i bezieht sich lediglich auf die Betätigung des -Sicherheitsrelais
io. Sein Kern ist mit der Klinke 78 gekuppelt, wobei seine Zugwirkung gegen
die Wirkung der Zugfecler 79 arbeitet. Die Klinke 78
greift dabei in
die Raste8o des Schalters2 ein. Sie verriegelt bei stromlosen Relais io, also bei
laufender Arbeitsspindel, den Schalter 2 in Stellung »Spannen«. Relais io und Klinke
78 geben die Schaltstellung »Lösen« oder »Mitte« nur frei, wenn die Arbeitsspindel
stillsteht und dabei über den Bremswächter 7 das Relais io angezogen ist.
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Gegenüber dieser Ausführung hat die Ausführung nach Fig. i den Vorteil,
daß die Schaltstellung »Lösen« bereits während der Drehung der Arbeitsspindel vorbereitet
werden kann, während die Wirkung erst eintritt, wenn. die Spindel stillsteht.
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Beide Ausführungen nach Fig. i und 4 besitzen noch den Mangel, daß
bei Stellung des Schalters 2 auf »Lösen« die Arbeitsspindel in Betrieb gesetzt werden
kann und keine Sicherung dagegen vorhanden ist, daß das Werkstück, das sich zwar
im Spannfutter befindet, aber nicht eingespamit ist, herausgeschleudert werden kann.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, durch welche dieser
Nachteil vermieden wird. Der hydraulische Teil der Anlage ist der gleiche wie bei
AusfiÜirung nach Fig. i. Der elektrische Teil weist folgende Unterschiede auf: Der
Bremswächter ist -durch das Zeitrelai& 81 mit dem Kontakt 8# ersetzt.
Seine Verzögerungszeit kann z. B. so eingestellt werden, daß sie der Zeitspanne
entspricht, welche vom Ausschalten des Arbeitsspindelantriebs bis zu deren Stillstand
oder bis zum Abfallen auf eine bestimmte Drehzahl vergeht. Der Antriebsmotor
25 treibt Über die elektromagnetische Kupplung 83 die fficht dargestellte
Arbeitsspindel an. Das Motärschaltrelais 84 ist mit dem Arbeitskontakt
85 und dem Haltekontakt 86
versehen. Der Arbeitskontakt des Druckknopfschalters
87 ist mit 88 bezeichnet, derjenige des Druckknopfschalters89 trägt
das Bezuggzeichengo. Die Wirkungsweise ist folgende: Außenspannen des Werkstücks
bei ruhender Spindel In der in Fig. 5 gezeichneten Stellung der Schalter
2, 87, 89 und der abgefallenen Relais io, 81, 84 fließt der Strom von der
Stromquelle i über die Leitungen 104, 1:24 94, die Schalterkontakte 5 des
Schalters 2, die Leitungen 95, 96, die Kontakte:2o und 9 des Umschalters
17 in den in der Zeichnung rechten Magnet 13 und zur Stromquelle i
zurück. Wie vorher beschrieben wurde, bewirkt der Magnet 13 über das hydraulische
Steuerventil 15 das Spannen des Werkstücks # Einschaltung der Arbeitsspindel bei
außengespanntem Werkstück Wird der Schalter 87 nach unten gedrückt und wieder
losgelassen, so fließt der Strom nun auch von der Stromquelle i über Leitung
97, 98, Kontakt
go des Schalters 89, die Leitungen
99, ioo, den Kontakt88 des Schalteris87, die Leitungen ioi, io2, die Wicklung
des Relais 84 und schließlich über die Leitungen io3, gi zur Stromquelle i zurück.
Der Anker des Motorschaltrelais 84 wird angezogen, und seifi Arbeitskontakt
85 sowie sein Haltekontakt 86 werden geschlossen. Die Verbindung des
Arbeitskontaktes 85 bewirkt, daß der Strom von der Stromquelle i über Leitung
104, io5 zum Arbeitskontakt 85 durch die Magnetkupplung 83 und die
Leitungen 92, 9 1 zur S tromquelle i zurückfließt. Der dauernd in
Betrieb befindliche Motor 25 nimmt nun bei seiner Drehung die Arbeitsspindel
mit. Ist der Druckknopfschalter 87
wieder in seine Rühelage zurückgegangen,
so werden zwar die Leitungen ioo, ioi getrennt, das Motorschaltrelais 84 fällt aber
trotzdem nicht ab, weil an Stelke dieses unterbrochenen Leitungszweiges der Zweig:
Schalter 89, Leitungen. 99, io6, Haltekontakt 86 des Motorschaltrelais
84, Leitung 134, Wicklung des Motorschaltrelais 84 sowie Leitungl 103 wirksam wird.
Das Schließen des Haltekontaktes 86 von Motorschaltrelais 8.4 bewirkt aber
auch, daß im Stromkreis.- Leitung io2, io8, Wicklung des Zeitrelais 81 sowie Leitung
iog Strom fließt und der Anker des Zeitrelais 81 den Kontakt 82 schließt.
Der nun entstandene Stromverlauf ist folgender: Stroniquelle i, Leitung
97,
geschlossener Ausschalter 8, Leitung i io, Arbeitskontakt82 von
Zeitrelais8i, Leitungiii, Wieklung des Sicherheitsrelaisio, Leitung93,
9:2, 91,
Stromquelle.i. Der Anker des Sicherheitsrelais io wird angezogen
und schließt den Kontakt 12. Der Stromverlauf im Magnetstromkreis ist dann: Stromquelle
i, Leitung 104, Kontakt 1:2, das Sicherheitsrelais io, Leitungen 112,
96, Kontakte 2o, 9 des Umschalters17, Leitungii3, Spannmagnet
13, Leitung 1-14, 115, Stromquelle i. Das Sicherheitsrelais io hat damit
die Funktion des Schalters 2 so lange übernommen, bis das Moiotschaltrelais 84 dii#
Arbeitsspindel wieder von Antriebsmotor 25 trennt. Die Umstellung des Schalters
2 auf »Mitte« oder »Lösen« hat keinen Einfluß auf die Funktion der Anlage, solange
der Kontakt i ' 2 geschlossen ist, weil damit der-Stromzweig, in dem der
Schalter 2 liegt, mit den Leitungen 116, 94, 95 von der übrigen Schaltanlage
einpolig abgetrennt ist. Beim Ausschalten der Anlage durch Betätigen des Druckknopfschalters
89 wird die Wicklung des Motorschaltrelais 84 kurzzeitig stromlos sein. Der
Anker fällt ab und öffnet sowohl den Haltekontakt,86 als auch den Ailbeitskontakt
85.
Die elektromagnetische Kupplung 83 wird stromlos, und die Arbeitsspindel
beginnt auszulaufen. Die Wicklung des Zeitrelais 81 wird ebenfalls stromlos; sein
Anker fällt aber erst ab, wenn die wahlweise einzustellende Verzögerungszeit abgelaufen
ist, welche zweckmäßig entsprechend der Auslaufzeit der Arbeitsspindel gewählt wurde.
Wenn aber der-Anker abgefallen ist, wird auch der Kontakt 82 des Zeitrelais
81 getrennt und damit die Wicklung des Sicherheitsrelais io ebenfalls stromlos.
Sein Anker fällt ab, und die Verbindung des Schalters 2 mit dem anderen Teil der
Vorrichtung ist wiederhergestellt.
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»Lösen« bei ruhender Arbeitsspindel: Die Umstellung des Schalters
2 von Spannen auf Lösen bewirkt bei ruhender Arbe..itsspi-iidel - ebenso
wie bei der Ausführung nach Fig. i - die Betätigung des Lösemagnets 14 und
damit die Öffnung de,s Spannfutters.'Der Stromverlauf ist folgender: Stromquellei,
Leitung 115, 117, Lösemagnet14, Leitung 118, Umschalterkontakw 18, ig, 21, Leitung
iig, Kontakt ii von Sicherheitsrelais io, .Leitung 116, Schalterkontakt
6, Leitungen 120, 947 121, 104, Stromquelle i.
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Stellung »Lösen« und Einschalten Wird jetzt der Einschaltdruckknopf
87 betätigt, so wird über das Motorschalterrelais 84 die elektromagnetische
Kupplung 83 in Betrieb gesetzt, und die Arbeitsspindel läuft an das Zeitrelais
81, schließt den Kontakt8:2, und Sicherheitsrelais io, trennt den Kontakt ii, wodurch
die Wirkung des Schalters 2 wieder aufgehoben wird. Gleichzeitig wird der Löseinagnet
14 strOmlOs, weil seine S tromversorgung am Kontakt i i des S icherhcitsrelais
io unterbrochen ist. Da also beim Einschalten der Kupplung 83 selbsttätig
von »Lösen« auf »Spannen« umgeschaltet wird, ist bei der letztbeschriebenen Ausführung
der Werkstückspannvorrichtung verhindert, daß das Spantifutter gelöst bleibt, wenn
die Arbeitsspindel in Betrieb gesetzt wird.
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Ausschalten bei Schalterstellung »Lösen« Beim Schaltzustand »Lösen«
und laufender Arbeitsspindel ist, wie vorstehend gezeigt wurde, nicht der Lösemagnet14,
sondern der Spannmagnet13 unter Strom. Wird jetzt die Vorrichtung durch
-den Druckknopf 89 ausgeschaltet, so wird nach Abfallen des Sicherheitsrelais
io auch wieder der Lösemagnet14 an Stelle des Spannmagnets 13 in Betrieb
sein. Man kann also nach jedem Anhalten der Arbeitsspindel die Vorrichtung automatisch
lösen lassen, wenn der Schalter 2 diuernd auf »L8sen« stehenbleibt.
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Innenspannen: D.ie Umschaltung der Anlage von Außenspannen auf Innenspannen
bei gleichbleibender Schaltwirkung des Schalters 2 erfolgt wie bei der Ausführung
nach Fig. i durch Betätigen des Umschalters 17.
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Das Öffnen des Ausschalters 8 bewirkt die Trennung der Leitungen
97 und i io und damit, selbst bei angezogenem Anker des Zeitrelais Si, die
Ausschaltung der Wicklung vom Sicherheitsrelais io. Der Kontakt ii desselben bleibt,
unabhängig vom Betriebszustand der Arbeitsspindel, geschlossen, und der Schaltzustand
des Schalters:2 ist damit allein maßgebend für die Funktion des Steuerventils 15
und der Spannvorrichtung. Eine abgewandelte Ausführungsform von Fig. 5 zeigt
Fig. 66
Sie weist folgende bauliche Unterschiede auf -
Der Anker des
Sicherheitsrelais io ist mit der Klinke 78 des Schalters 2 verbunden. Die
Zugwirkung des Sicherheitsrelais io wirkt gegen die Zugfeder
79.
Die Klinke 78 verhindert, wenn sie ein' gerastet ist, die Umstellung des
Schalters :2 von »Spannen« auf »Lösen« durch Eingreifen in die Raste 8o. Der
Schalter :2 ist mit drei Kontakten 5, 6
und 1:2:2 versehen. Das gegenüber
den früheren Ausführungen zusätzliche dritte Kontaktpaar 122 liegt in dem Stromkreis,
der die elektromagnetische Kupplung 83 für den Antrieb der Arbeitsspindel
über den Arbeitskontakt 85 des Motorschaltrelais 84 speist. Der Schalter
123 ist mechanisch gekuppelt mit dem Schalter 8 und ist dann eingeschaltet,
wenn der Schalter 8 ausgeschaltet ist, und umgekehrt. Der Schalter 12,3 überbrückt
den Kontakt 122, wenn Schalter 8 ausgeschaltet ist und Sicherheitsrelais
io nicht wirksam ist.
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Die Wirkungsweise dieser Ausführtnigsform der Erfindung ist folgende:
Schalter auf Stellung »Spannen«, Arbeitsspindel ruhend Die Betätigung des Druckknopfes
87 bewirkt, wie oben beschrieben, das Anziehen und Halten des Ankers von
Motorschaltrelais 84. über den Arbeitskontakt 85 des Motorschaltrelais 84
wird die elektromagnetiiehe Kupplung 83 auf folgendem Stromweg in Betrieb
gesetzt: Stromquelle i, Leitungen 104, 1.24, Kontakt 12,2 des Schalters 2, Leitungen
1:25, 126, Arbeitskontakt 85 von Motorschaltrelais 84, elektromagnetische
Kupplung 83,
Leitungen 1:27, 92, gi, Stromquelle i. Gleichzeitig wird aber
auch der Anker des Zeitrelais 81 durch den Haltekontakt 86 des Moterschaltrelais
84 gehalten. Es erfolgt Stromdurchgang durch den Stromkreis: Stromquelte i, Leitungen
gi, 92, 93,
Wicklung von Siche-iheitsrelais io, Leitung iii, Kontaktpaar8:2
des Zeitrelais8i, Leitungiio, Ausschalter8, Leitungeni:28, 97, Stromquellei.
Dadurch wird der Anker des Sicherheitsrelais io gegen die Wirkung der Zugfeder
79 angezog--n, und die Klinke 78 rastet in die Gegenraste 8o des Schalters
2 ein und verriegelt damit den Schalter 2 in der Stellung »Spannen«. Das Lösen des
Werkstücks bei laufender Arbeitsspindel ist auf Grund dieser Maßnahme nicht möglich.
Wird der Druckknopfschalter 89 kurzzeitig betätigt, so fällt das Motorschaltrelais
84 ab. Die Wicklung der elektromagnetischen Kupplung 83 wird stromlos, und
die Aribeitss'pindel beginnt auszulaufen. Nach Ab-
lauf der eingestellten
Verzögerungszeit fällt auch das Zeitrelais 81 äb und öffnet dadurch den Stromkreis,
der die Wicklung des Sicherheitsrelais io speist. Der Anker des Sicherheitsrelais
io und die Klinke 78 werden unter der Wirkung der Zugfeder 79 aus
ihrer bisher verriegelten Stellung ausgerastet, und es ist jetzt möglich, den Schalter12
auf »Mitte« bzw. »Lösen« zu stellen. Bei ruhender Arbeitsspindel und Stellung des
Schalters:2 auf »Lösen« wird folgender Stromweg hergestellt: Stromquelle i, Leitung
i 15, Lösemagnet 14, Leitung 118, Umschalterkontakte 18, ig,. 21,
' Leitung iig, Kontakt6 des Schalters:2, Leitungeni29, 130, 124, 104, Stromqueller.
Wird bei diesem Betriebszustand der Vorrichtung der Druckknopf
87
betätigt, so erfolgt zwar das Anziehen und Halten von Motorschaltrelais
i#4 und von Zeitrelais, 81 sowie von Sicherheitsrelais io und das Einrasten der
Sperrklinke 78. Da aber der Kontakt 12:2 des Schalters. 2 nicht überbrückt
ist, bekon'unt die Wicklung der elektromagnetischen Kupplung 83 keine Spannung,
weil der für. seine Versorgung erforderliche Stromkreis offen bleibt. Es ist also
nicht möglich, die Arbeitsspindel in Betrieb zu setzen, wenn der Schalteii2 auf
»Lösen« steht.
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Der Schalter 123 bewirkt die Überbrückung des Kontaktes 1:2:2 von
Schalter2, wenn durch Öffnen des Schalters 8 das Sicherheitsrelais io außer
Betrieb gesetzt ist und der Schalter2 auf »Lösen« steht. Der Stromverlauf im Stromkreis
für die elektromagnetische Kupplung 83 ist dann: Stromquelle i, Leitungen
io4, 134 Schalter 123, Leitungen 132" 126, Arbeitskontakte85 von Motorschaltrelais
84, elektromagnetische Kupplung 83, Leitungen 1:27, 94 Stromquelle i. Die
Arbeitsspindel kann also auch bei ausgeschaltetem Sicherheitsrelais io in Betrieb
gesetzt werden.
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Schließlich ist für die Ausführungsformen nach Fig. 5 noch
eine Kombination denkbar, die Fig. 7
zeigt.
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Das Sicherheitsrelais io wird mit einer Zeitverzögerung ausgerüstet,
womit nur mehr ein Relais 133 erforderlich ist. Wie bei Ausführung nach Fig.
5 wird dieses Sicherheitszeitrelais 133 nach Betätigen des Druckknopfes
87 durch den Haltekontakt 86 des Motorschaltrelais 84 mit gehalten.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist aus Fig. 7 und aus den vorstehenden
Ausführungen ohne weiteres ersichtlich. Auch die Ausführung nach Fig.
6 kann mit derjenigen nach Fig. 7 kombiniert werden, wie in Fig.
3 dargestellt ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Es ist z. B. auch möglich, die Schaltung und das SteuerventiD15
SO
zu gestalten, daß beide Elektromagnete 13 und 14 gleichzeitig eingeschaltet
sind und der Steuerkolben 16 in der Mitte von Steuerventil 15 steht und sowohl die
Druckölzufuhrleitüng 32 als auch die Leitungen 39 und 40 im Steuerventil
15 abgesperrt sind. Dann ist der Hub der Spannbacken beendet, und das im
Spannkopf 51 eingeschlossene Ölvolumen. fixiert die Stellung der Spannbacken in
beiden, Richtungen.