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Steuerung für selbsttätige Revolverdrehbänke Die Erfindung betrifft
eine Steuerung für selbsttätige Revolverdrehbänke mit Längs- und Querschlitten und
mit mindestens einem längsverschieblicheWerkzeugschlitten aufweisenden Revolverkopf.
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Neben den nockengesteuerten Antrieben für Schlitten selbsttätiger
Drehbänke sind auch schon elektrische Steuerungen für selbsttätige Revolverdrehbänke
bekannt, die mit durch Spindeln verschiebbaren Werkzeugschlitten ausgerüstet sind,
die mit für jeden Schlitten einzeln einstellbaren Werten für die Vorschubgeschwindigkeit
und die Vorschublänge antreibbar sind und durch Schaltmittel eingeschaltet werden,
die durch ein zentrales Steuerorgan betätigt werden, das während eines Arbeitszyklus
eine volle Umdrehung ausführt. Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung derartiger
Steuerungen für Revolverdrehbänke und besteht im wesentlichen darin, daß die die
einzelnen Bewegungsvorgänge der Schlitten mit Eilgang einleitenden Schaltmittel
unter einem beliebigen Winkel auf einem gemeinsamen Steuerorgan einstellbar sind,
das fortlaufend durch den für die Werkzeugschlitten gemeinsamen Vorschubmotor angetrieben
ist, wobei für die Umschaltung der Schlitten auf Arbeitsgang und Eilrückgang von
den Schlitten bei ihrer Verschiebung auslösbare Kontakte vorgesehen sind.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die
Schlitten durch die Vorschubspindeln über ein Zwischenglied, z. B. eine
Mutter,
verschiebbar sind, die über ein auf verschiedene Übersetzung einstellbares Antriebsorgan
ihre Verschiebebewegung auf den Schlitten überträgt.
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Der besondere Vorteil der neuen Steuerung besteht darin, daß der Beginn
des Vorlaufs der einzelnen Werkzeugschlitten unabhängig von der Rückkehr eines anderen
Schlittens in seine Ausgangslage erfolgen kann, so daß sich eine außerordentlich
zeitsparende Einteilung des gesamten Arbeitsablaufes ergibt. Zugleich ermöglicht
die Erfindung mit einfachen technischen Mitteln einen sehr klaren und vielseitig
änderbaren Schaltungsverlauf, bei dem die einzelnen Arbeitszyklen von dem zentralen
Steuerorgan aus über die Kupplungen, Spindeln, Schlitten und Anschläge zurück zu
dem Steuerorgan verlaufen, ohne daß zwischen den Funktionen der einzelnen Werkzeugträger
ein zwangläufiger Zusammenhang bestehen müßte.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung,
die in schematischer Weise eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens darstellt.
In der Zeichnung sind die verschiedenen Organe einer selbsttätigen Drehbank in großer
Vereinfachung dargestellt, mit dem Ziel, die verschiedenen Verbindungen und die
zwischen diesen Verbindungen angeordneten Teile der Drehbank erkenntlich zu machen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Drehbank, bei
welcher die verschiedenen Schlitten durch Leitspindeln bewegt werden, die über Kupplungen
an einen Motor angeschlossen werden können. Das Einrücken der Kupplungen erfolgt
dabei jeweils durch eine elektromechanische Steuervorrichtung. Nachstehend sind
zum besseren Verständnis die verschiedenen Elemente der Drehbank und ihre Verbindungen,
nach Gruppen zusammengefaßt, erläutert. Die dargestellte Drehbank weist hiernach
folgende Organe auf a) Einen Revolverkopf R mit waagerechter Drehachse von der Art
einer vieleckigen Trommel. In der Regel besitzt ein solcher Revolverkopf einen auf
jeder Fläche der Trommel befestigten Werkzeughalterschlitten C. Jeder Schlitten
C ist mit einem Hilfsschlitten z starr verbunden, auf dessen äußerer Seite ein verstellbares
Antriebsorgan 2 befestigt ist. Diese Antriebsorgane werden nacheinander durch ein
Steuerorgan verschoben, das aus einer Leitspindel VR besteht. Diese Leitspindel
trägt eine Mutter 3, die einen (nicht abgebildeten) Finger aufweist, der dazu bestimmt
ist, mit dem Antriebsorgan 2 in Eingriff zu kommen, das von dem Hilfsschlitten r
getragen wird, der mit dem sich in Arbeitswinkellage befindlichen Werkzeughalterschlitten
C starr verbunden ist. Die Mutter 3 trägt noch zwei weitere Finger 4 und 5. Der
Finger ¢ bewirkt die Weiterschaltung des Revolverkopfes, wenn nach _ einem Arbeitsgang
der betätigte Werkzeughalterschlitten C in Ruhestellung zurückgekehrt ist. Der Finger
5 bewirkt, wie weiter unten beschrieben, am Ende des Arbeitsganges das Anhalten
des betätigten Schlittens C, die Umkehrung der Drehrichtung der Leitspindel VR und
schließlich den Stillstand der letzteren, sobald die Mutter 3 in die Ausgangsstellung
zurückgekehrt ist.
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Die Leitspindel T7R wird durch einen Motor M und mit Hilfe einer Kette
von Übertragungsorganen, bestehend aus einer Geschwindigkeitswechselvorrichtung
BR, einer Kupplung GR und einer Kupplung PR, einer Vorrichtung SR zur Umkehrung
der Drehrichtung der Leitspindel und einer S icherheitskupplung AR zur Begrenzung
des übertragbaren Drehmomentes, angetrieben.
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b) Einen seitlichen Werkzeughalter L mit einem oberen Längsschlitten
LL und einem unteren Querschlitten LT. Dieser seitliche Werkzeughalter ist
auf einer Stütze 6 befestigt, die in jeder beliebigen und bekannten (zwecks besserer
Übersichtlichkeit der Zeichnung hier nicht abgebildeten) Weise mit dem Gestell der
Drehbank fest verbunden ist. Jeder Schlitten LL und LT dieses Werkzeughalters
wird durch einen aus einer Leitspindel VZ bzw. TAT bestehenden Einzelantrieb betätigt.
Jede dieser Leitspindeln ist durch eine Kette von Übertragungsorganen mit dem Motor
M verbunden; diese Übertragungsorgane bestehen aus r. einer Geschwindigkeitswechselvorrichtung
BL
bzw. BT, 2. einer Kupplung GL bzw. GT und einer Kupplung PL bzw. PT, 3.
einer Vorrichtung SZ bzw. ST zur Umkehrung der Drehrichtung der Leitspindeln TAL
bzw. VT, 4. einer Sicherheitskupplung AL bzw. AT zur Begrenzung des übertragbaren
Drehmomentes. c) Einen radialen Werkzeughalter F mit einem einzigen durch eine Leitspindel
VF betätigten Werkzeughalterschlitten. Diese Leitspindel ist durch eine Kette von
Übertragungsorganen mechanisch ebenfalls mit dem Motor M verbunden; diese Übertragungsorgane
bestehen aus r. einer Geschwindigkeitwechselvorrichtung BF, 2. einer Kupplung
GF und einer Kupplung PF,
3. einer Vorrichtung SF zur Umkehrung der
Drehrichtung der Leitspindel VF, ¢. einer Sicherheitskupplung AF zur Begrenzung
des übertragbaren Drehmomentes.
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d) Eine Zuführungsvorrichtung der Spindel B, bestehend aus r. einer
Stangenvorschubvorrichtung A von bekannter Art, deren Verschiebungen durch einen
Nocken CA betätigt werden, 2. einer Einspannvorrichtung S von bekannter Art,
deren Verschiebungen durch einen Nokken CS betätigt werden.
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Die Nocken CA und CS sind auf einer gleichen Hilfswelle T,'
befestigt, die durch eine eine Kupplung N aufweisende Kette von Übertragungsorganen
mechanisch mit dem Motor M verbunden ist.
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e) Einen Verteiler O, der dazu bestimmt ist, durch zu den gewünschten
Zeitpunkten ausgesendete Befehle das EinzeIanlassen jedes der Steuerorgane
VR,
VL, VT, VF der Drehbank wie auch der Hilfswelle TV zu bewirken. Dieser Verteiler
wird ständig durch den Motor M angetrieben.
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Der dargestellte Verteiler besteht aus einem Scheiben 84 aufweisenden
Drehorgan, das eine Skaleneinteilung trägt und im Winkel verschiebbar in bezug auf
auf Teilen 87 befindliche Richtpunkte 89. Diese Teile 87 sind mit einer Triebwelle
88 fest verbunden. (Nicht abgebildete) Sperrorgane ermöglichen das Festmachen der
Scheiben in bezog auf die Teile 87 in jeder beliebigen Winkellage.
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Jede Scheibe 8¢ besitzt (nicht abgebildete) Vorrichtungen zur Betätigung
eines Kontaktes R1 bis Re, D1, Lt, T1, Ft. Die Kontakte R; bis R6 sind parallel
geschaltet und in den Zuleitungsstromkreis eines Elektromagneten eingeschaltet,
dessen Ein-und Ausschaltung sie betätigen. Die anderen Kontakte D1, Li, Tl, F1 sind
jeder in den Zuleitungsstromkreis eines von vier Elektromagneten G2, G3, G4,
D eingeschaltet und betätigen deren einzelnes Ein- und Ausschalten.
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Jedem Elektromagneten G1 und G4 und D ist eine der erwähnten Kupplungen
GR, GL, GT, GF, N
zugeteilt, und er betätigt die einzelnen Verschiebungen
des Einrückens und Ausrückens dieser führenden und geführten Teile.
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Die Verschiebungen des Ein- und Ausrückens der Sicherheitskupplungen
AR, AL, AT, AF erfolgen nicht durch Elektromagneten, sondern durch das Übertragungsdrehmoment,
das entgegen der Kraft einer (nicht abgebildeten) die beiden Teile der Kupplung
im Eingriff haltenden Feder wirkt. Auf diese sehr bekannte und bei den meisten bestehenden
Drehbänken allgemein verwendete Kupplungsart soll an dieser Stelle nicht näher eingegangen
werden.
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Die Verschiebungen jeder der anderen in die mechanischen Verbindungen
der einzelnen Leitspindeln VR, ITL, VT, ITF mit dem Motor M eingeschalteten
Kupplungen werden je durch eigene Elektromagnete P1 bis P4 und S1 bis S4 betätigt,
deren Ein- und Ausschaltung durch die Verschiebungen des durch die betreffende Leitspindel
betätigten Organs bewirkt wird, wobei diese Leitspindel durch das Schließen des
ihr zugeteilten Kontaktes R1 bis Re, Dl, L1, Tl, F1 betätigt wird.
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Somit enthält die Steuervorrichtung jeder der Leitspindeln drei Elektromagneten
mit folgenden Aufgaben i. Jeder Elektromagnet G1 bis G4 bewirkt, entgegen der Kraft
einer Feder i i, den Eingriff der treibenden und angetriebenen Teile einer der Kupplungen
GR, GL, GT, GF und somit den Antrieb mit erhöhter Geschwindigkeit der ihr
zugeteilten Leitspindel VR, ITL, ITT, hF.
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a. Jeder Elektromagnet Pl bis P4 bewirkt entgegen der Kraft einer
der Federn i i den Eingriff der treibenden und angetriebenen Teile einer der Kupplungen
PR, PL, PT, PF und somit das Antreiben mit kleiner Drehgeschwindigkeit der
ihr zugeteilten Leitspindel. Diese letzte Antriebsgeschwindigkeit ist für jedes
Steuerorgan verschieden -aroß und richtet sich nach der durch das auf dem verschobenen
Schlitten angeordnete Werkzeug auszuführenden Bearbeitungsart. Diese Geschwindigkeit
wird durch die gegenseitige Lage der verschiedenen Organe des Geschwindigkeitswechslers,
der die betreffende Leitspindel mit dem Motor M verbindet, bestimmt. Das Einstellen
der Organe der verschiedenen Geschwindigkeitswechselvorrichtungen erfolgt beim Einstellen
der Drehbank vor Beginn der Bearbeitung eines Stücksatzes.
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Hinsichtlich des Geschwindigkeitswechslers BR
enthält dieser
mehrere (nicht abgebildete) Schiebeelemente, deren Verschiebungen durch Steuerorgane
0M betätigt werden. Diese letzteren werden beim Schalten des Revolverkopfes durch
verstellbar auf einer mit dem Revolverkopf fest verbundenen Trommel befestigte Mitnehmer
81 betätigt.
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3. Jeder Elektromagnet S:, bis S4 betätigt entgegen der Kraft von
Federn i2 die Verschiebungen des beweglichen Teiles einer der Kupplungen
SR, SZ,, ST, SF. Jede dieser letzteren besteht aus einer Doppelkupplung,
deren Verschiebunbungen des beweglichen Teiles den Antrieb der von ihr betätigten
Leitspindel in der einen oder anderen Richtung bewirken. Zu diesem Zweck weist jede
dieser Kupplungen einen beweglichen und zwei feste Teile auf, die je ein Kegelrad
13,
1q: tragen, wobei das eine auf einer die Leitspindel VR, VZ, ITT
zwängläufig antreibenden Welle befestigt und das andere auf einer zwangläufig durch
die Geschwindigkeitswechselvorrichtung BF angetriebenen Welle befestigt ist. Ein
drittes, fest mit einer entweder durch einen der Geschwindigkeitsregler BR,
BL, BT angetriebenen oder zwangläufig eine der Leitspindeln antreibenden
Welle verbundenes Kegelrad steht im Eingriff mit jedem der beiden Kegelräder
13, 1q.. Es ist klar, daß, je nachdem der bewegliche Teil einer der Doppelkupplungen
im Eingriff mit dem mit dem Kegelrad 13 fest verbundenen Teil oder mit dem
mit dem Kegelrad 1q. fest verbundenen Teil steht, so wird die von dieser Kupplung
betätigte Leitspindel in der einen oder anderen Drehrichtung angetrieben. Die Federn
1a sollen die beweglichen Teile der Doppelkupplungen mit dem mit dem Kegelrad
13 fest verbundenen Teil im Eingriff halten, wobei jedes dieser Kegelräder
die ihm zugeteilte Leitspindel in ihrer normalen Drehrichtung zur Ausführung eines
Arbeitsweges des von ihr betätigten Schlittens antreibt.
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q.. Der Elektromagnet D bewirkt den Eingriff der treibenden und getriebenen
Teile der Kupplung N und das Drehen der Hilfsnockenwelle h, die die Stangenvorschubvorrichtung
A und die Einspannvorrichtung S betätigt. Die Betätigung dieser beiden letzteren
Vorrichtungen ist nach einer vollen Umdrehung der Hilfswelle V vollständig beendet.
Das Anhalten dieser letzteren erfolgt durch das Ausrücken der beiden Teile ihrer
Antriebskupplung N. Dieses Ausrücken erfolgt durch eine bekannte Vorrichtung, wie
sie
bei den bekannten Drehbänken allgemein zum Antrieb solcher Hilfsnockenwellen Verwendung
finden. Die Zuleitungsstromkreise der Elektromagneten enthalten verschiedene Unterbrecher
und Umschalter, die durch die Verschiebungen der Werkzeughalterschlitten, ihrer
Betätigungsteile und der Sicherheitskupplungen betätigt werden.
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Alle elektrischen Stromkreise der Drehbank werden durch ein Stromnetz
W unter Zwischenschaltung eines Hauptunterbrechers IG gespeist.
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Der Motor M ist an die drei Phasen des Stromnetzes angeschlossen,
die Betätigungs- und Sicherheitsstromkreise an zwei Phasen dieses Stromkreises.
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Der Hauptunterbrecher IG ist für Handbetrieb eingerichtet,
jedoch wird sein Ausschalten von einem Sicherheitselektromagneten Q bewerkstelligt,
dessen Stromkreis dem Netz angeschlossen ist, und zwar vor dem Hauptunterbrecher,
und dessen Zuleitungsstromkreis durch zueinander parallel geschaltete Kontakte 0R,
QL, QT, QF gesteuert wird. Die Schließung eines dieser Kontakte bewirkt das Anhalten
der Drehbank und wird durch die Verschiebungen einer der Sicherheitskupplungen betätigt.
Somit wird die Schließung des Kontaktes QR z. B. durch das Ausrücken der Kupplungsteile
AR bewirkt usf. Schließlich ist ein Kontakt QA vorhanden, dessen Schließung
durch die Stangenvorschubvorrichtung A betätigt wird, wenn die in Bearbeitung befindliche
Stange zu Ende kommt. Die Schließung dieses Kontaktes bewirkt ebenfalls das Einschalten
des Elektromagneten Q und das Anhalten der selbsttätigen Drehbank.
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Gleichzeitig mit der Schließung der Kontakte QR, QL, QT, QF bewirken
die Verschiebungen der Sicherheitskupplungen die Schließung des Kontaktes K1, K2,
K3, K4, wodurch die Schließung des Zuleitungsstromkreises eines von vier Alarmsignalen
KR, KZ, KT, KF bewirkt wird. Ein fünftes Alarmsignal KA wird ausgelöst,
wenn die in Bearbeitung befindliche Stange zu Ende ist, und zwar durch Schließung
eines durch die Stangenvorschubvorrichtung A betätigten Kontaktes K5.
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Endlich bewirkt jede der Ausrückverschiebungen der beiden Teile der
Kupplungen AR, AL, AT, AF das Öffnen eines von vier untereinander in Reihe
geschalteten Kontakten R., L2, T2, F2, die je in einem der Zuleitungsstromkreise
der Elektromagneten G1, G2, G3, G4 geschaltet sind, und zwar vor den durch den Verteiler
O betätigten Kontakt.
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Dies hat zur Folge, daß, sofern das auf irgendeine der Leitspindeln
zu übertragende Drehmoment einen zum voraus bestimmten Wert übersteigt, sich die
beiden Teile ihrer Sicherheitskupplung voneinander lösen, mit folgender Wirkung:
i. Anhalten der Drehbank durch Schließen des Zuleitungsstromkreises des Elektromagneten
Q, wodurch die Öffnung des Hauptunterbrechers IG bewirkt wird; 2. Auslösung
des Alarmsignals KZ, KR, KT,
KF, KA, das der in Tätigkeit getretenen
Sicherheitskupplung zugeteilt ist; 3. Unterbrechung des Zuleitungsstromkreises des
Elektromagneten G1, G2, G3, G4, der das Antreiben der Leitspindel steuert, durch
die in Tätigkeit getretene Sicherheitskupplung.
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Der hinter alle Kontakte R7, L2, T2, F2 geschaltete Kontakt
Dl bewirkt, daß der Zuleitungsstromkreis des Elektromagneten D, der das Anlaufen
der Hilfsnockenwelle bewirkt, nur unter Strom gesetzt werden kann, wenn alle diese
Kontakte geschlossen sind, d. h. wenn die Drehbank normal funktioniert..
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Jeder Werkzeughalterschlitten betätigt während seiner Verschiebungen
mit Hilfe eines längs den genannten Schlitten einstellbaren Fingers 2o, 21, 22,
23 einen zweipoligen Unterbrecher. Einer der Kontakte RG, LG, TG, FG dieses
Unterbrechers ist in Reihe in den Zuleitungsstromkreis des entsprechenden Elektromagneten
G1, G2, G3, G4 und hinter den durch den Verteiler 0 betätigten Kontakt geschaltet.
Der zweite Kontakt RP, LP, TP, FP ist in den Zuleitungsstromkreis des entsprechenden
Elektromagneten P1, P2, P3, P4 geschaltet. Die Betätigung dieses Unterbrechers
durch einen der Schlitten während seines Arbeitsweges bewirkt i. das Ausschalten
des entsprechenden Elektromagneten G1, G2, G3, G4; z. das Einschalten des entsprechenden
Elektromagneten P1, P2, P3, P4.
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Das hat zur Folge, daß das entsprechende mit Hilfe einer der Kupplungen
GR, GL, GT, GF im Schnellgang eingeschaltete Steuerorgan nunmehr über eine
der Kupplungen PR, FL, PT, PF mit Arbeitsgeschwindigkeit angetrieben wird.
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Schließlich weist die selbsttätige Drehbank Unterbrecherumschalter
auf, von denen jeder durch eine auf der Leitspindel befestigte Mutter betätigt wird.
Diese Unterbrecherumschalter werden am Ende des Arbeitsweges in der einen Richtung
betätigt und am Ende des Rücklaufes in der anderen Richtung.
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Von den vier Unterbrecherumschaltern der auf der Zeichnung abgebildeten
Drehbank ist lediglich der durch die Mutter 3 betätigte und in den Stromkreis der
Steuervorrichtungen des Revolverkopfes eingeschaltete, IR, mit seinen Betätigungsteilen
schematisch dargestellt. Die in jeder Beziehung ähnlichen anderen Unterbrecherumschalter
sind zwecks besserer Übersichtlichkeit der Zeichnung nur andeutungsweise und ohne
ihre Betätigungsteile dargestellt.
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Diese Unterbrecherumschalter weisen je einen Unterbrecher IGI, IG2,
IG3, IG4 und einen Umschalter G1 S1, G2 S2, G3 S3; G4 S4 auf.
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Die Unterbrecher IGl, IG2, IG., IG4 sind je in Reihe in den
Stromkreis der entsprechenden Elektromagneten G1, G2, G3, G4 hinter die Kontakte
RG, LG, TG, FG, aber vor den durch den Verteiler 0 betätigten Kontakt geschaltet.
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Die Umschalter sind hinter jeden entsprechenden Sicherheitsunterbrecher
geschaltet und speisen a) in einer ihrer Stellungen den entsprechenden Kontakt RP,
LP, TP, FP sowie den entsprechenden Elektromagneten S1, S2, S3, S4;
b)
in ihrer zweiten Stellung den entsprechenden Elektromagneten G1, G2, G3, G4.
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Schließlich sind Kontakte D2 und D3 in Reihe in den Zuleitungsstromkreis
des Elektromagneten D geschaltet. Der Kontakt D2 wird durch die Verschiebungen des
Schlittens F in der Weise betätigt, daß jedes Einschalten des Elektromagneten D
verhindert wird, solange sich dieser Schlitten außerhalb seiner Ruhestellung befindet.
Der Kontakt D3 wird durch einen Nocken D4 betätigt, wodurch die Öffnung des Zuleitungsstromkreises
des Elektromagneten D nach einer Drehung der Hilfswelle h um ungefähr 45 bis 9o°
bewirkt wird.
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Die Betriebsweise der selbsttätigen Drehbank ist folgende: A. Anlassen
Nachdem sich alle Werkzeughalterschlitten wie auch die Zuführungsvorrichtung für
die Spindel in Ruhestellung befinden (in der Zeichnung dargestellte Stellung), bewirkt
die Schließung des Hauptunterbrechers IG i. das Einschalten des Motors M, der den
Verteiler 0 in Umdrehung versetzt; 2. das Einschalten - unter Zwischenschaltung
der Sicherheitsunterbrecher R7, L2, T2, F2 - eines Pols von jedem der durch den
Verteiler betätigten Unterbrecher R1 bis Re, L1, F1, D1; 3. die Speisung der Elektromagneten
S1, S2, S3, S4 durch die Umschalter G1 S1, G2 S2, G3 S3, G4 S4. Die beweglichen
Teile der Doppelkupplungen sind demnach im Eingriff mit ihren festen Teilen, die
mit dem Kegelrad 13 starr verbunden sind, das die Drehung der Leitspindeln VR, VL,
VT, VF in der normalen Arbeitsrichtung bewirkt. B. Inbetriebsetzung der einzelnen
Steuerorgane Der in Umdrehung versetzte Verteiler betätigt zu den im voraus festgesetzten
Zeitpunkten durch die eingestellte Winkellage jeder seiner Scheiben 84 die Schließung
der Kontakte R1 bis Re, L1, T1, F1, D1. Jeder dieser Kontakte bewirkt die einzelne
Speisung eines Elektromagneten G1, G2, G3, G4, D
durch IG1, RG-IG2, LG-IG",
TG-IG4, FG-D2, D3, und jeder dieser Elektromagneten bewirkt das Einrücken der ihm
zugeteilten Kupplung GR, GL, GT, GF, D und damit das einzelne Einschalten
des Schnellganges jeder Leitspindel, welche die Verschiebungen der Werkzeughalterschlitten
betätigt, wie auch das einzelne Anlassen der Hilfsnockenwelle V, die die Zuführungsvorrichtungen
A und S der Spindel B steuert. C. Verschiebung jedes Werkzeughalterschlittens mit
der gewählten Vorschubgeschwindigkeit Kurz vor Erreichen seiner Arbeitsstellung
(bei der das auf ihm befestigte Werkzeug mit dem zu bearbeitenden Stück in Berührung
kommt), betätigt jeder Schlitten, mit Hilfe des auf ihm befestigten Fingers 2o,
21, 22, 23, die ihnen zugeteilten Unter-Brecher RG, RP-LG, LP-TG, TP-FG, FP. Die
Betätigung dieser Unterbrecher bewirkt i. das Ausschalten des Elektromagneten G1,
G2, G3, G4 zur Betätigung der Kupplung GR, GL, GT, GF, die die Leitspindel
des erwähnten Werkzeughalterschlittens in Schnellgang versetzt und damit das Ausrücken
der beiden Teile der betreffenden Kupplung, 2. das Einschalten des Elektromagneten
P1, P2, P3, P4, der das Einrücken der beiden Teile der Kupplung PR, PL, PT,
PF steuert, welche die Leitspindel des erwähnten Werkzeughalterschlittens
in eine durch die Stellung der Teile des Geschwindigkeitswechslers BR,
BL, BT, BF genau festgelegte Drehgeschwindigkeit versetzt, welche so gewählt
ist, daß für den betreffenden Schlitten ein gewünschter Vorschub je Hauptspindelumdrehung
erreicht wird.
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Von diesem Augenblick an wird also der erwähnte Werkzeughalterschlitten
C, LL, LT, F mit einer Geschwindigkeit verschoben, die mit der Geschwindigkeit
übereinstimmt, die der Arbeit am besten entspricht, die das von ihm geführte Werkzeug
ausführen soll. D. Rückkehr in die Ausgangsstellung Am Ende eines Arbeitsganges
betätigt der von jeder der auf den Leitspindeln VR, TL, VT, VF befestigten Muttern
3 getragene Finger 5 mit Hilfe eines Gestänges (von denen nur ein einziges abgebildet
ist) den entsprechenden Unterbrecherumschalter. Die Betätigung dieses Unterbrechers
bewirkt i. die Öffnung des entsprechenden Unterbrechers IG1, IG2, IG., IG4,
so daß der Speisestromkreis des Elektromagneten G1, G2, G3, G4, in den er eingeschaltet
ist, an zwei Stellen unterbrochen wird, d. h. durch diesen Unterbrecher und durch
den entsprechenden Kontakt RG, LG, TG, FG;
2. die Umschaltung des entsprechenden
Kontaktes G1 S1, G24 G3 S3, G4 S4, die wiederum folgendes bewirkt:
a) das Ausschalten des entsprechenden Elektromagneten P1, P2, P3, P4, das Ausrücken
unter Wirkung der Federkraft i i der Teile der von ihm betätigten Kupplung PL,
PR, PT, PF
und damit den Stillstand der Leitspindel des betreffenden
Schlittens; b) das Ausschalten des entsprechenden Elektromagneten S1, S2, S3, S4
und damit die Umschaltung der von diesem Elektromagneten gesteuerten Doppelkupplung
SR, SL, ST, SF.
Der bewegliche Teil dieses Elektromagneten gelangt unter der
Wirkung seiner Feder 12 in Eingriff mit dein festen Teil, der mit einem Kegelrad
14 starr verbunden ist, das die Leitspindel des betreffenden Werkzeughalterschlittens
in die umgekehrte Drehrichtung versetzt; c) das Einschalten des entsprechenden Elektromagneten
G1, G2, G3, G4 und den Eingriff der von ihm gesteuerten Kupplung GR, GL, GT, GF.
Daraus
folgt, daß die Leitspindel des betreffenden Werkzeughalterschlittens nunmehr in
umgekehrter Drehrichtung und im Schnellgang angetrieben wird, so daß dieser betreffende
Schlitten mit großer Geschwindigkeit in Richtung nach seiner Ruhestellung hin verschoben
wird.
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Während des Rücklaufes des betreffenden Werkzeughalterschlittens C,
LL, LT, F betätigt sein Finger 2o, 2z, 22, 23 die Unterbrecher RP, RG-LP,
LG-TP, TG-FP, FG, die alsdann in die in der Zeichnung dargestellte Lage zurückkehren
und bewirken i. durch Öffnen des erwähnten Kontaktes RP, LP,
TP, FP eine zweite
Unterbrechung des Speise-Stromkreises des Elektromagneten P1, P2, P3, P4, in den
er eingeschaltet ist; 2. die Schließung des betreffenden Kontaktes RG,
LG, TG, FG. Dieses Schließen ist trotzdem wirkungslos, da der Speisestromkreis,
in den der Elektromagnet geschaltet ist, noch durch den mit ihm in Reihe geschalteten
Unterbrecher GI S11 G2 S2, G3 S3, G4 S4 unterbrochen ist. E. Stillstand des Steuerorgans
Schließlich löst sich nach der Rückkehr des betreffenden Schlittens in seine Ruhestellung
der Finger der von ihm betätigten Mutter 3 von seiner Führung 2, alsdann betätigt
der Finger 5 den entsprechenden Unterbrecherumschalter. Dieser letztere kehrt in
seine ursprüngliche (in der Zeichnung dargestellte) Lage zurück, für die i. der
entsprechende Unterbrecher IGI, IG2, IG3, IG4 geschlossen ist, so daß der Speisestromkreis
des Elektromagneten G1, G2, G3, G4, in den er eingeschaltet ist, bereit ist, einen
neuen Stromkreis aufzunehmen, und zwar durch Schließen seines durch den Verteiler
betätigten Kontaktes R1 bis R6, L1, TI, Dl, F1; 2. der entsprechende Umschalter
G1 S1, G2 S2, G,S3, G4S4 den Speisestromkreis des Elektromagneten G1, G2, G3, G4
geöffnet hat, so daß die Leitspindel des betreffenden Schlittens anhält; 3. dieser
Umschalter G, S" G2 S2, G3 S3, G4 S4 nunmehr speist: a) den Elektromagneten
S1, S2, S3, S4, dessen Speisestrom er steuert und der die Umkehrung der Doppelkupplung
SR, SL, ST, SF bewirkt, welche die Leitspindel des betreffenden Werkzeughalterschlittens
in Drehung versetzt. Diese Kupplung befindet sich also wieder in der in der Zeichnung
dargestellten Lage, für die die von ihr mitgenommene Leitspindel in der normalen
Drehrichtung für die Steuerung eines Arbeitsweges des betreffenden Schlittens betätigt
wird; b) einen der Pole des Kontaktes RP, LP; TP, FP, dessen Schließung durch
die Verschiebungen des betreffenden Werkzeughalterschlittens betätigt wird. -Das
hat nun zur Folge, daß, sobald der Verteiler eine neue Schließung des Steuerkontaktes
R1 bis RS, L1, T1, F1 des Speisestromkreises des Elektromagneten bewirkt, wodurch
der betreffende Werkzeughalterschlitten angelassen wird, dieser letztere schnell
laufend in Richtung seines Arbeitsweges verschoben wird.
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Hierbei ist zu bemerken, daß, sobald der Finger 20, 24 22, 23 des
betätigten Schlittens die Öffnung des ihm zugeteilten Kontaktes RG, LG, TG, FG
bewirkt
hat, der Steuerkontakt für das Anlassen des betreffenden durch den Verteiler O betätigten
Schlittens wieder ohne weiteres geöffnet werden kann. Die Speisung des Elektromagneten,
der den Betrieb des Schlittens mit der Arbeitsgeschwindigkeit bewirkt, erfolgt nämlich
von da an direkt durch den Umschalter G1 S1, G2 S2, G3 S3, G4 S4, der in den Stromkreis
des betreffenden Elektromagneten in Reihe und von den durch den Verteiler O gesteuerten
Kontakt geschaltet ist.
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Aus diesem Grunde hat das vorzeitige Schließen eines Kontaktes durch
den Verteiler O keinen Einfluß, weil der von ihm gesteuerte Speisestromkreis durch
RG, LG, TG, FG und IG., IG2, IG., IG4 unterbrochen bleibt,
bis der durch ihn in Betrieb gesetzte Schlitten in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt
ist.
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Schließlich kann die Hilfsnockenwelle h nicht in Betrieb gesetzt werden,
solange sich der Schlitten F außerhalb seiner Ruhestellung befindet und der 'Kontakt
D2 geöffnet ist.
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So wird jeder Werkzeughalterschlitten der Drehbank unabhängig von
den anderen betätigt, d. h. zu jedem gewünschten Zeitpunkt und mit der gewünschten
Geschwindigkeit, und das Versetzen seines eigenen Verbindungsorgans in Arbeitsstellung
ist auf die Stellung des betreffenden Schlittens rückgeführt.
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Wenn das für die Betätigung eines Werkzeughalterschlittens erforderliche
Drehmoment einen bestimmten Wert übersteigt, so bewirkt, wie bereits erwähnt, der
Sicherheitsunterbrecher des betreffenden Schlittens das Anhalten der Drehbank durch
Öffnen des Hauptunterbrechers IG. Außerdem bewirkt dieser Unterbrecher noch
das Einschalten eines der Alarmsignale KZ, KR, KT, KF, KA, so daß der Fehler
sofort festgestellt werden kann.
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Einer der großen Vorteile der selbsttätigen Drehbank gemäß Beschreibung
besteht darin, daß die einzelnen Vorgänge einer Gruppe von Arbeitsgängen nicht unbedingt
in einzelne Arbeitspausen aufgeteilt werden müssen. Der Verteiler O kann nämlich
die Betätigung eines Steuerorgans zu jedem beliebigen Zeitpunkt bewirken, so daß
die Arbeitsgänge entweder hintereinander oder wenigstens einige von ihnen gleichzeitig
ausgelöst werden können, sobald alle erforderlichen Bedingungen zu ihrer Ausführung
erfüllt sind. In der dargestellten Ausführungsart hängt einzig die Betätigung der
Hilfswelle V zwangläufig von der Lage des Werkzeughalters F ab, wobei angenommen
wird, daß es sich hierbei um ein Abstechwerkzeug handelt. Es ist also verständlich,
daß die Betätigung dieses letzteren auch von den Stellungen anderer Werkzeughalter
abhängig gemacht werden kann, so däß
eine Verschiebung aus seiner
Ruhelage so lange verhindert wird, als die anderen Vorgänge des Arbeitszyklus nicht
beendet sind.
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Aus diesen Ausführungen geht weiterhin hervor, daß die Totzeiten für
jeden Schlitten auf ein Mindestmaß-herabgesetzt werden konnten. Jeder Werkzeughalterschlitten
wird nämlich zunächst mit beschleunigter Geschwindigkeit bis in die Nähe einer Lage
verschoben, bei der das von ihm getragene Werkzeug mit dem zu bearbeitenden Werkstück
in Berührung kommt; sodann wird er mit der Arbeitsgeschwindigkeit bewegt, und schließlich
erfolgt der Rücklauf in die Ausgangslage mit beschleunigter Geschwindigkeit. Nun
aber führt, wie deutlich aus der Zeichnung ersichtlich (siehe Steuerung der Werkzeughalterschlitten
des Revolverkopfes), jede Leitspindel stets eine gleichbleibende Anzahl von Umdrehungen
aus, die durch das Zusammentreffen der auf ihrer Mutter befestigten Finger mit den
Teilen, die die Umkehrung der Drehrichtung und ihren Stillstand in der Ausgangsstellung
bewirken, bestimmt wird. Mit anderen Worten: unbeschadet der auszuführenden Bearbeitung
führt die von einer Leitspindel getragene Mutter immer die gleiche Verschiebung
aus. Hingegen wird der gesamte Gang-d. h. die Summe von Arbeitsweg und Leerweg -
eines jeden Werkzeughalterschlittens so bestimmt, daß er mit dem unbedingt erforderlichen
Weg übereinstimmt. Dies wird ermöglicht durch das Betätigungsorgan 2, mit dessen
Hilfe jeder Schlitten C, LL, LT, F betätigt wird. Dieses Antriebsorgan ist
verstellbar und besteht aus einem Lenker, der sich um sich selbst drehen kann. Dieser
Lenker ist dazu bestimmt, mit einem von jeder Mutter getragenen (nicht abgebildeten)
Finger zusammenzuwirken. Nachdem dieser gesamte Weg durch die Winkellage dieses
Lenkers eingestellt ist, d. h. durch das Übersetzungsverhältnis zwischen einer Mutter
und ihrem Schlitten, kann somit die erforderliche Drehgeschwindigkeit der Leitspindel
eingestellt werden, zwecks Erzielung der gewünschten Verschiebungsgeschwindigkeit.
Die Drehgeschwindigkeit der Leitspindel wird durch das Instellungbringen der Organe
ihres Geschwindigkeitswechslers eingestellt. Durch die Steuerung der Werkzeughalterschlitten
durch Leitspindeln können die Vorschubgeschwindigkeiten beliebig groß gewählt werden
ohne die Gefahr eines Zitterns oder Ratterns des Stahles oder einer stoßweisen Verschiebung.
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Hieraus ist ersichtlich, daß die Werkzeughalter-Schlitten tatsächlich
in der Weise verstellt werden können, daß sie keine andere Leerverschiebungen ausführen
als die, die zur Heranführung des Werkzeuges in Arbeitslage und zur Rückführung
des Schlittens in die Ausgangslage benötigt werden, und daß diese Leerverschiebungen
mit sehr großer Geschwindigkeit ausgeführt werden können, so daß die Totzeiten praktisch
außer Betracht fallen.
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Das Einstellen der selbsttätigen Drehbank gemäß Beschreibung ist außerordentlich
einfach, da nach dem Einstellen des Ganges und der Verschiebegeschwindigkeit jedes
Schlittens lediglich die Seheiben 84 des Verteilers gegenseitig in Winkelstellung
zu verkeilen sind, und zwar in der Weise, daß man den Abgang eines jeden Schlittens
je nach der Reihenfolge der gewünschten Arbeitsvorgänge und in Zeitabständen, die
gerade ausreichen, um einen Zusammenstoß von zwei Drehbankteilen zu verhindern,
bewirkt. Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß, wenn die auf den Scheiben 84 befindliche
Skaleneinteilung 85 Dezimaleinheiten einer vollen Umdrehung der Welle 88 aufweisen
und da diese eine volle Umdrehung während eines vollen Bearbeitungszyklus ausführt,
jede Einteilung dieser Skalen einem Hundertstel der für einen vollen Arbeitszyklus
erforderlichen Zeit entspricht. Ist die eigentliche Dauer eines jeden Arbeitsvorganges
sowie die Dauer des gesamten Zyklus bekannt, so ist es außerordentlich einfach,
diese einzelnen Zeiten in Hundertstel der Zyklusdauer, d. h. einer Umdrehung der
Welle 88 umzurechnen. A. Anlassen Nachdem alle Werkzeughalterschlitten in Ausgangslage
und die Winkelstellungen der Mitnehmer entsprechend dem Arbeitszyklus eingestellt
sind, wird der Motor M eingeschaltet. Dieser treibt nun das Steuerorgan VF und den
Verteiler 0 über die Kupplung PF mit verminderter Geschwindigkeit an. Der Nocken
des Steuerorgans VF betätigt seinen Werkzeughalterschlitten, indem er sich mit verminderter
Geschwindigkeit dreht, d. h. mit der für die gewünschte Vorschubgeschwindigkeit
des Schlittens vorgesehenen Geschwindigkeit. Da es sich bei diesem Schlitten um
einen Abstech-Werkzeughalterschlitten handelt, ist es klar, daß seine Nut 52 auf
dem ganzen ersten Teil der Nockenumdrehung kreisförmig ist, weil er seinen Werkzeughalter
F nur am Ende des Arbeitszyklus betätigen darf. B. Inbetriebsetzung der Steuerorgane
Mitnehmer 3 i, 32 des Verteilers 0 bewirken zu den gewünschten Zeitpunkten über
die Gestänge 6o das einzelne Einrücken jeder Kupplung Y. Diese letzteren nehmen
die Nocken CR, CL mit, die das einzelne Einrücken der Kupplungen GR, GL und damit
den einzelnen schnell laufenden Antrieb der Steuerorgane VR, hL bewirken.
C. Steuerung jedes Schlittens mit der Arbeitsgeschwindigkeit Sobald der durch eines
dieser Organe VR, YL gesteuerte Werkzeughalterschlitten in Arbeitslage gelangt,
bewirken auf den Nocken RC, LC befindliche Mitnehmer 92 das einzelne Einrücken der
Kupplungen Y1. Jede dieser letzteren treibt ihren Nocken CLi an, der durch 9i und
61 folgendes bewirkt a) das Einrücken der entsprechenden Kupplung GR, GL;
b) das Einrücken der entsprechenden Kupplung PR, PL und damit den Antrieb
des betreffenden
Steuerorgans VR, VZ mit verminderter Geschwindigkeit.
D. Rascher Rücklauf in die Ausgangsstellung Sobald der betätigte Werkzeughalterschlitten
das Ende seines Arbeitsweges erreicht, bewirkt ein auf dem entsprechenden Nocken
RC, LC befestigter Mitnehmer 93 über die Stange 62 das- Einrücken der entsprechenden
Kupplung Y1. Diese letztere nimmt CLi mit, was durch 9r und 61 folgendes bewirkt
a) das Ausrücken der entsprechenden Kupplung PR, PL; b) das Einrücken der
entsprechenden Kupplung GR, GL und damit den Antrieb der Steuerorgane VR,
VL mit erhöhter Geschwindigkeit, währenddem diese ihre Schlitten in Richtung nach
der Ausgangslage der letzteren hin betätigen. E. Stillstand der einzelnen Steuerorgane
Sobald die Werkzeughalterschlitten ihre Ruhelage erreichen, bewirken schließlich
auf dem Nokken RC, LC befestigte Mitnehmer 94 durch 6o das Einrücken der entsprechenden
Kupplung Y und damit den Antrieb von CR, CL.
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Am Ende des Arbeitszyklus betätigt das Steuerorgan VF seinen Werkzeughalter
F; sobald dieser in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, bewirkt ein auf dem
Nocken FC befestigter Mitnehmer 96 über das Gestänge 63 das Einrücken der Kupplung
Y2. Diese letztere nimmt den Nocken CF mit, der durch eine Stange 64 das Ausrücken
der Kupplung PF und das Einrücken der Kupplung GF
bewirkt. Der Schlitten
F wird also rasch in seine Ausgangslage zurückgeführt. Sobald er diese letztere
erreicht hat, bewirkt ein zweiter auf dem Nocken FC befestigter Mitnehmer 97 das
Ausrücken von Y2 und das Anhalten von CF. Da aber dieser Nocken eine volle Umdrehung
ausgeführt hat, wird GF ausgerückt und PF eingerückt, wodurch der
Verteiler wieder mit verminderter Geschwindigkeit angetrieben wird. Sobald F in
die Ausgangsstellung zurückgekehrt ist, ist der Zyklus beendet; der Verteiler hat
eine volle Umdrehung ausgeführt, und die Drehbank beginnt einen neuen Arbeitszyklus.
Während des letzteren Teiles der Drehung des Verteilers O bewirkt ein (hier nicht
abgebildeter) Nocken dieses letzteren den Antrieb der (hier nicht abgebildeten)
Hilfswelle U. Diese letztere besitzt Nocken, die die Vorschubvorrichtungen A und
die Zuführungsvorrichtungen S der (hier nicht abgebildeten) Spindel B betätigen.
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Wie ersichtlich, bewirken die Nocken LC, RC und der Verteiler O stets
die Verschiebungen des Einrückens der Kupplungen Y und Y1. Das Ausrücken der treibenden
und angetriebenen Teile dieser Kupplungen wird nach jeder halben Umdrehung der durch
sie angetriebenen Nocken durch eine bekannte und bei selbsttätigen Drehbänken allgemein
gebräuchliche Vorrichtung für die Steuerung der Antriebskupplungen der Hilfsnockenwellen
bewirkt. Aus diesen Ausführungen sowie aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die
beiden beschriebenen Ausführungsformen in ihrem Betrieb einander ähnlich sind und
bei beiden dasselbe Steuerungsverfahren Verwendung findet; lediglich die Steuerungsvorrichtungen
und die für die Anwendung des Verfahrens benützten Steuerorgane sind verschieden.
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Die Drehbank kann auch mit anderen als den beschriebenen Werkzeugschlitten
ausgerüstet werden, wobei der Antrieb jedes dieser letzteren durch eigene Steuerorgane
bewerkstelligt wird, wobei jedes dieser durch eigene Verbindungsteile in Tätigkeit
gesetzt wird, welche einzeln durch die vom Verteiler ausgesendeten Befehle in Arbeitslage
gebracht werden.
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In der ersten beschriebenen Ausführungsform ist jedes von den (n)
Steuerorganen der Drehbank einzeln durch ein Verbindungsteil mit der Kraftquelle
verbunden, und jedes dieser letzteren wird einzeln durch die vom Verteiler ausgehenden
Befehle in Arbeitslage gebracht.
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In der zweiten Ausführungsform ist eines der Steuerorgane starr mit
dem Verteiler verbunden, so daß nur (n-r) Steuerorgane durch ein einzelnes Verbindungsteil
mit der Kraftquelle verbunden sind.
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Es liegt auf der Hand, daß einzig die Steuerorgane der Werkzeughalterschlitten
hier als Steuerorgane angesehen werden können. Die Hilfswelle V, deren Steuerung
auf die Lage des Abstechwerkzeuges rückgeführt ist, könnte auch sehr gut durch die
Verschiebungen dieses in die Ausgangslage gelangenden Werkzeughalters bewerkstelligt
werden.
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Die Steuervorrichtungen der Antriebsorgane können sowohl elektromagnetisch
sein als auch mechanisch oder auch hydraulisch oder pneumatisch. In dem letzteren
Falle werden die die verschiedenen Kupplungen betätigenden Elektromagneten durch
Servomotoren ersetzt, wohingegen die Unterbrecher und Umschalter durch Schieber
ersetzt werden, die einerseits mit einer Flüssigkeitsquelle, andererseits mit diesen
Servomotoren verbunden sind, wobei diese Schieber die Zuführung der Druckflüssigkeit
zu den Servomotoren und deren Auslaß von ihnen steuern. Der Verteiler kann ebenfalls
aus einem Flüssigkeitsverteiler bestehen, der bewirkt, daß jeder Schieber zu den
gewünschten Zeitpunkten einzeln in Arbeitslage gebracht wird.
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Schließlich kann die mechanische, aus einem Motor bestehende Kraftquelle
aus einer elektrischen Quelle oder aus einer Druckflüssigkeitsquelle bestehen. In
diesem Falle können die Steuerorgane aus Elektromotoren (Leonhardgruppen) oder auch
aus Servomotoren bestehen, währenddem die Verbindungsorgane aus Unterbrechern, Kontakteinrichtungen,
Einstellschaltern oder anderen elektrischen Geräten bestehen können, oder endlich
aus einem Schieber, der die Steuerorgane mit der Kraftquelle verbindet.