DE976165C

DE976165C - Control device for speed change gears on machine tools, especially for the work spindle and feed drive on rotary and turret arms

Info

Publication number: DE976165C
Application number: DEG1754A
Authority: DE
Inventors: Walter Moebius
Original assignee: Gildemeister AG
Current assignee: DMG Mori AG
Priority date: 1950-05-03
Filing date: 1950-05-03
Publication date: 1963-04-11

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Geschwindigkeitswechselgetriebe an Werkzeugmaschinen, insbesondere für den Arbeitsspindel- und Vorschubantrieb an Dreh- und Revolverbänken, bei welcher das Schalten der Getriebekupplungen durch hydraulische Einrichtungen erfolgt, deren Steuerorgane (Schieber oder Ventile) durch Elektromagnete und in deren Steuerstromkreisen liegende Vorwählschalter und Stromimpulsgeber ferngesteuert werden.The invention relates to a control device for speed change gears on machine tools, especially for the work spindle and feed drive on turning and turret banks, in which the gear clutches are shifted by hydraulic devices, their control organs (slide or valves) by electromagnets and in their control circuits horizontal preselection switches and current pulse generators can be remote-controlled.

Die bekannten elektromagnetischen Fernsteuerungen haben den Nachteil, daß die Vorwählschalter und Kommandogeber entweder nur von Hand oder nur selbsttätig durch die Arbeitsmaschine, also jeweils nur von einer Stelle der Maschine aus betätigt werden können. Es ist also nicht möglich, die verschiedenen Drehzahlen in beliebiger Reihenfolge wahlweise von Hand oder selbsttätig durch die Maschine einzuschalten.The known electromagnetic remote controls have the disadvantage that the preselector and command transmitter either only by hand or only automatically by the machine, can therefore only be operated from one point on the machine. So it is not possible the various speeds in any order, either manually or automatically turn on the machine.

Nach der Erfindung ist eine solche wahlweise Schaltmöglichkeit dadurch gegeben, daß in den Steuerstromkreisen der Elektromagnete zwei Vorwählschaltergruppen parallel angeordnet sind, von denen eine Gruppe mittels drehbar gelagerter An-According to the invention, such an optional switching option is given that in the Control circuits of the electromagnets are arranged in parallel by two preselector switch groups which a group by means of rotatable

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schlag- oder Nockenwalzen van Hand und die andere Gruppe durch eine mit dem Werkzeug- oder Werkstückträger, z. B. mit dem Revolverkopf gekuppelte Anschlag- oder Nockenwalzen mechanisch gesteuert wird. Dabei sind in den zu den Vorwählschaltergruppen führenden Leitungen Hilfsschütze angeordnet, die durch je einen Stromimpulsgeber gesteuert werden und Schaltkontakte aufweisen, welche in dem Steuerstromkreis eines Elektromagnets liegen, der das Steuerorgan eines auf die Hauptkupplung der Maschine einwirkenden, federbelasteten Hydraulikkolbens betätigt, mit dem ein Schalter gekuppelt ist, welcher in der zu den Hilfsschützkontakten führenden Leitung liegt und diese beim Einrücken der Hauptkupplung unterbricht. impact or cam rollers van hand and the other group by one with the tool or Workpiece carrier, e.g. B. mechanical stop or cam rollers coupled to the turret head is controlled. There are auxiliary contactors in the lines leading to the preselector switch groups arranged, which are each controlled by a current pulse generator and have switching contacts, which are in the control circuit of an electromagnet that controls the one on the Main clutch of the machine acting, spring-loaded hydraulic piston actuated with the one Switch is coupled, which is in the line leading to the contactor relay contacts and this interrupts when the main clutch is engaged.

Diese erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß eine gegenseitige Beeinflussung oder Störung der beiden parallel geschalteten Vorwähleinrichtungen ausgeschlossen ist und daß die Getriebekupplungen nicht unter Last geschaltet werden, so daß bei Reibscheibenkupplungen fast kein Schlupf entsteht und die Abnutzung bzw. Erwärmung auf ein Minimum herabgedrückt ist. Bei. Verwendung synchronisierter Zahnkupplungen erfolgt bei geringer Abnutzung ein weiches und geräuschloses Kuppeln. Der erforderliche Aufwand an elektrischer Energie ist denkbar gering, da sämtliche Schaltvorgänge durch kurzzeitige Stromimpulse ausgelöst werden und während eines Arbeitsganges kein Stromverbrauch stattfindet.This arrangement according to the invention has the advantage that there is mutual interference or interference of the two preselection devices connected in parallel is excluded and that the gear clutches are not switched under load, so that with friction disc clutches there is almost no slip and the wear and tear or heating up is depressed to a minimum. At. Use of synchronized tooth clutches takes place at low Wear a soft and noiseless coupling. The required amount of electrical Energy is extremely low, as all switching processes are triggered by brief current pulses and there is no power consumption during an operation.

Der in dem Steuerstromkreis des Hilfsschützes der vom Revolverkopf aus selbsttätig gesteuerten Vorwählschaltergruppe liegende Stromimpulsgeber ist erfindungsgemäß derart mit dem Schalthebel für die Revolverkopfstellungen gekuppelt, daß er nach erfolgter Schaltung des Revolverkopfes und dem dadurch bewirkten Einrasten des Indexbolzens kurzzeitig betätigt wird. Infolge dieser Anordnung kann ein Stromimpuls nur nach dem Einrasten des Indexbolzens, also nur in bestimmten Stellungen des Revolverkopfes gegeben werden. Ein selbsttätiges Einschalten einer nicht gewünschten Drehzahl während einer Umschaltbewegung des Revolverkopfes ist also ausgeschlossen.The one in the control circuit of the auxiliary contactor that is automatically controlled by the turret head Current pulse generator lying preselector switch group is according to the invention such with the shift lever coupled for the turret positions that he after switching the turret and the resulting engagement of the index bolt is briefly actuated. As a result of this arrangement a current pulse can only be generated after the index bolt has clicked into place, i.e. only in certain positions of the turret head. Automatic switching on of an undesired speed during a switching movement of the turret head is therefore excluded.

Der Handkommandoschalter der Maschine ist erfindungsgemäß in zwei Ebenen schwenkbar und betätigt beim Schwenken in einer Ebene einen Schaltkontakt, welcher in der zum Magneten des Steuerschiebers der Hauptkupplung führenden Leitung liegt, während beim Schwenken des Handkommandoschalters in der anderen Ebene die Schaltkontakte des Motorwendeschützes betätigt werden. Durch den so ausgebildeten und angeordneten Handkommandoschalter kann der Antriebsmotor sowohl auf Rechts-oder Linkslauf geschaltet als auch die Arbeitsspindel stillgesetzt und wieder zum Anlauf gebracht werden, ohne daß der Antriebsmotor aus- und eingeschaltet wird. Die Bedienung der Maschine ist durch diese Ausbildung wesentlich vereinfacht, da die erwähnten Schaltungen mittels eines einzigen Handhebels vorgenommen werden können.According to the invention, the manual command switch of the machine can be pivoted in two planes and actuates a switching contact when pivoting in one plane, which is in the direction of the magnet of the Control slide of the main clutch leading line is while swiveling the manual command switch the switching contacts of the motor reversing contactor are operated on the other level. Through the so trained and arranged Manual command switch can switch the drive motor to both clockwise and counterclockwise rotation and the work spindle can be stopped and restarted without the drive motor is turned off and on. The operation of the machine is through this training significantly simplified, since the mentioned circuits are made by means of a single hand lever can be.

Das Schaltschema veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der neuen elektrohydraulischen Steuereinrichtung für eine Revolverbank mit insgesamt sechzehn Arbeitsspindeldrehzahlen und acht Vorschubgeschwindigkeiten. Für jede Räderkupplung des Arbeitsspindelantriebes und des Vorschubgetriebes ist in bekannter Weise ein druckölbetätigter Kolben 1 vorgesehen, der in ebenfalls bekannter Weise durch einen Schieber 2 gesteuert wird. Sämtliche Steuerschieber 2 werden durch Elektromagnete 3 a bis 3 g- und 4a bis 4g· betätigt, und zwar dienen die Magnete 3 a bis 3 c und 4 a bis 4 c zur Betätigung der Steuerschieber 2 des Vorschubgetriebes, die Magnete 3 d bis 3 g und 4 d bis 4g· dagegen zur Betätigung der Steuerschieber 2 des Arbeitsspindelantriebes. Die Anordnung der Kolben 1 und Steuerschieber 2 ist bei allen Elektromagneten gleich.The circuit diagram illustrates an embodiment of the new electrohydraulic control device for a turret bench with a total of sixteen work spindle speeds and eight feed speeds. For each gear coupling of the work spindle drive and the feed gear, a pressure oil-actuated piston 1 is provided in a known manner, which piston 1 is controlled in a likewise known manner by a slide 2. All spool 2 are g- by electromagnets 3 a to 3 and 4a operated to 4g ·, namely 3 serve the magnets a to 3 c and 4 a to 4 c for actuating the spool 2 of the feed gear, the magnets 3 d to 3 g and d 4 to 4g · on the other hand for actuating the spool 2 of the work spindle drive. The arrangement of the piston 1 and control slide 2 is the same for all electromagnets.

Die Steuerung der Elektromagnete 30- bis 3£ und 4a bis 4g kann nach der Erfindung sowohl von Hand als auch vom Revolverkopf aus automatisch erfolgen. Zur Handsteuerung dienen zwei Handvorwähler 5 und 6, die zweckmäßig an einer vom normalen Standort des Drehers aus bequem erreichbaren Stelle der Maschine angebracht werden. Diese Handvorwähler bestehen beispielsweise aus mit einem Handrad 5 α bzw. 6 α versehenen Walzen mit 9" auswechselbaren Nocken 7 oder aus mehreren auf einer gemeinsamen Achse auswechselbar befestigten Nockenscheiben. Die Nocken 7 betätigen die in die Stromkreise der Magnete 3 α bis 3 g und 4a bis 4 g· gelegten Dcppelendschalter 8 a bis 8g\ Der Handvorwähler 5 dient zur Einstellung der verschiedenen Vorschubgeschwindigkeiten, der Vorwähler 6 dagegen zur Einstellung der Arbeitsspindeldrehzahlen. Zwecks automatischer Vorwählung ist auf der Revolverkopfachse eine Walze 9 od. dgl. mit Necken 10 angeordnet, die die Endschalter 11 α bis ng· betätigen, welche parallel zu den Endschaltern 8a bis 8g- in den Stromkreisen der Elektromagnete 3 α bis 3 g· und 4a bis 4g- liegen.The control of the electromagnets 30 to 3 £ and 4a to 4g can be carried out according to the invention both by hand and automatically from the turret. Two manual preselectors 5 and 6 are used for manual control, which are expediently attached to a point on the machine that is easily accessible from the normal location of the lathe operator. These manual preselectors consist, for example , of rollers with 9 "interchangeable cams 7 provided with a handwheel 5 α or 6 α or of several cam disks exchangeably fastened on a common axis. The cams 7 actuate the circuits in the magnets 3 α to 3 g and 4a The manual preselector 5 is used to set the various feed speeds, the preselector 6, on the other hand, is used to set the working spindle speeds Actuate the limit switches 11 α to ng ·, which are parallel to the limit switches 8a to 8g- in the circuits of the electromagnets 3 α to 3 g · and 4a to 4g-.

Der Stromimpuls zur Betätigung der Magnete 3© bis 3 g- und 4 a bis 4 g· kann nach Einstellung der Handvorwähler S und 6 durch einen Druckknopf 14 od. dgl. gegeben werden, der in der gemeinsamen Stromzuleitung zu den Schaltern 8 a bis 8 g· liegt und zweckmäßig am Handrad eines Vorwählers angebracht wird. Es ist naturgemäß auch möglich und in den meisten Fällen zweckmäßig, beide Handvorwähler 5 und 6 mit einem Druckknopf oder sonstigen Stromimpulsgeber auszustatten, so daß der Stromimpuls wahlweise von einem der beiden parallel geschalteten Impulsgeber ausgelöst werden kann.The current pulse for actuating magnets 3 © to 3 g- and 4 a to 4 g · can be adjusted according to the setting the manual selection S and 6 by a push button 14 or the like. Are given in the common Power supply to the switches 8 a to 8 g · is located and expediently on the handwheel of one Selection is attached. It is of course also possible and in most cases appropriate, to equip both manual preselectors 5 and 6 with a push button or other current pulse generator, so that the current pulse can optionally be sent from one of the two pulse generators connected in parallel can be triggered.

Um zu vermeiden, daß sich die Vorgänge der beiden parallel geschalteten Vorwähleinrichtungen gegenseitig beeinflussen oder stören, ist in die zu den Endschaltern 8 α bis 8 g der Handvorwähler 5 und 6 führenden Leitungen ein Hilfsschütz 12 (Relais) und in die zu den Endschaltern 11 α bis ng· der automatischen Vorwähleinrichtung führenden Leitungen ein zweites Hilfsschütz 13 eingeschaltet. Das Hilfsschütz 12 spricht beim Betätigen desIn order to avoid that the processes of the two preselecting devices connected in parallel influence or interfere with each other, an auxiliary contactor 12 (relay) is in the lines leading to the limit switches 8 α to 8 g of the manual preselector 5 and 6 and an auxiliary contactor 12 (relay) in the lines leading to the limit switches 11 α A second auxiliary contactor 13 is switched on until ng · the lines leading to the automatic preselection device. The auxiliary contactor 12 speaks when the

Druckknopfes 14 an und schließt dabei sämtliche Kontakte 12a bis 12g. Auch der Kontakt 14Ä- des Schützes 12 wird geschlossen und somit der Stromimpuls zum Magnet 15 geleitet, der den Steuerschieber 16 des Hydraulikkolbens 17 betätigt. Bei der Bewegung des Kolbens 17 entgegen der Wirkung der Feder 18 wird die Hauptkupplung 19 der Maschine ausgerückt und gleichzeitig eine nicht dargestellte Bremse in Tätigkeit gesetzt. Ferner wird durch diese Bewegung des Kolbens 17 der Schaltkontakt 20 geschlossen und damit der Stromimpuls über die Hilfsschützkontakte 12a bis 12g· und die Endschalter 8 a- bis 8 g- zu den Elektromagneten 30- bis 3g· und 4a bis 4 g geleitet. Nach dem Freigeben des Druckknopfes 14 fällt das Hilfsschütz 12, so daß der Magnet 15 stromlos wird. Dadurch wird der federbelastete Kolben 17 in die Ausgangsstellung zurückbewegt, die Bremse gelüftet und die Hauptkupplung 19 wieder eingerückt. Gleichzeitig wird der Kontakt 20 wieder geöffnet. Push button 14 and thereby closes all contacts 12a to 12g. The contact 14A- of the contactor 12 is also closed and the current pulse is thus passed to the magnet 15, which actuates the control slide 16 of the hydraulic piston 17. When the piston 17 moves against the action of the spring 18, the main clutch 19 of the machine is disengaged and, at the same time, a brake, not shown, is activated. Further, the piston 17 is closed, the switching contact 20 and thus the current pulse through the auxiliary relay contacts 12a to 12g · and the limit switch 8 a- to 8 g to the electromagnets 30 to 3g · and 4a directed g to 4 by this movement. After releasing the push button 14, the auxiliary contactor 12 drops so that the magnet 15 is de-energized. As a result, the spring-loaded piston 17 is moved back into the starting position, the brake is released and the main clutch 19 is engaged again. At the same time, the contact 20 is opened again.

Beim automatischen Vorwählen mittels der auf der Revolverkopf achse angeordneten Einrichtung 9, 10 wird der Stromimpuls durch einen Momentschalter 21 gegeben, der mit dem Schalthebel für die Revolverkopfstellungen gekuppelt ist und nach erfolgter Schaltung des Revolverkopfes und dem dadurch bewirkten Einspringen des Indexschließbolzens automatisch betätigt wird. Beim Schließen dieses Momentschalters 21 spricht das Hilfsschütz 13 an und schließt damit über die Kontakte 13 a bis 13g· die über die Endschalter 11 α bis ng· führenden Stromkreise der Magnete 3 α· bis 3 g und 4a bis 4g. Gleichzeitig wird jedoch der Stromimpuls über den Hilfsschützkontakt 13/z·, ebenso wie vorher mittels des Hilfsschützkontaktes 12 h, zu dem Magnet 15 geleitet, so daß sich bei den Steuerelementen 17 bis 20 der beschriebene Vorgang wiederholt. Auch die Drehrichtung des Motors wird beim automatischen Vorwählen von der auf der Revolverkopfachse angeordneten Vorwähleinrichtung 9, 10 aus gesteuert. Zu diesem Zweck sind die beiden zusätzlichen Endschalter ii/z- und iii sowie zwei zusätzliche Nocken 10' vorgesehen. Die Endschalter 11 h und 11 i liegen in den zu dem Motorwendeschütz 23 führenden Leitungen 23' und 23". Durch die Signallampen 24 wird die Drehrichtung des Motors optisch angezeigt.When automatically preselecting by means of the device 9, 10 arranged on the turret head, the current pulse is given by a momentary switch 21 which is coupled to the switching lever for the turret positions and is automatically actuated after the turret has been switched and the index locking bolt has jumped in. When closing this momentary switch 21, the auxiliary contactor speaks 13 and thus closes via the contacts 13 a to 13g · beyond the limit switch 11 ng · α to leading circuits of the magnets 3 α · g to 3 and 4a to 4g. At the same time, however, the current pulse is passed through the auxiliary contactor contact 13 / z ·, as before by means of the auxiliary contactor contact 12h, to the magnet 15, so that the described process is repeated for the control elements 17 to 20. The direction of rotation of the motor is also controlled during automatic preselection by the preselection device 9, 10 arranged on the turret axis. For this purpose, the two additional limit switches ii / z and iii and two additional cams 10 'are provided. The limit switches 11 h and 11 i are in the leading to the motor reversing contactor 23 lines 23 'and 23 ". Due to the signal lamps 24, the direction of motor rotation is indicated visually.

Der Handkommandoschalter 22 ist in zwei Ebenen schwenkbar. Er ist zunächst mit einem in der zum Magnet 15 führenden Leitung liegenden Kontakt 22 α versehen, so daß durch die Betätigung des Schalters 22 in der in der Schaltskizze rechts dargestellten Ebene die Hauptkupplung 19 und die Bremse geschaltet werden. Bei der Betätigung des Schalters 22 in der zweiten Ebene dagegen schaltet dieser den Antriebsmotor über die in den Leitungen 23' und 23" liegenden Kontakte 26' und 26" und das Wendeschütz 23 auf Rechts- bzw. Linkslauf. The manual command switch 22 can be pivoted in two planes. It is initially provided with a contact 22 α lying in the line leading to the magnet 15, so that the main clutch 19 and the brake are switched by actuating the switch 22 in the plane shown on the right in the circuit diagram. When the switch 22 is actuated in the second level, however, it switches the drive motor to clockwise or counterclockwise rotation via the contacts 26 'and 26 "located in the lines 23' and 23" and the reversing contactor 23.

Durch den Hauptschalter 27 wird die ganze Maschine einschließlich des Hilf sschützes 28 der Kühlmittelpumpe vom Netz abgeschaltet.With the main switch 27, the entire machine including the auxiliary sschützes 28 of the coolant pump disconnected from the grid.

Der parallel zum Druckknopf 14 geschaltete Kommandogeber 29 ist für besondere Zwecke vorgesehen und wird beispielsweise beim Gewindestrehlen benutzt.The command transmitter 29 connected in parallel to the push button 14 is provided for special purposes and is used, for example, in thread chasing.

Das thermische Relais 30 dient als Motorschutz und schaltet bei Überstrom selbsttätig aus.The thermal relay 30 serves as motor protection and switches off automatically in the event of an overcurrent.

Claims

Patent claims:

i. Control device for speed change gears on machine tools, in particular for the work spindle and feed drive on rotary and turret benches, in which the gear couplings are switched by hydraulic devices whose control elements (slides or valves) are controlled by electromagnets and preselector switches and current pulse generators in their control circuits, characterized in that two preselect switches are arranged in parallel in the control circuits of the electromagnets (3a to 3g and 4a to 4g), one group (8 a to 8 g) of which by means of rotatably mounted stop or cam rollers (5 and 6 ) by hand and the other (11 α to ng ·) by one with the tool or workpiece carrier, e.g. B. coupled to the turret stop or cam rollers (9) is mechanically controlled, and that in the lines leading to the preselector switches (8 α to 8 g and 11 α to ng) auxiliary contactors (12 and 13) are arranged, which are through each a current pulse generator (14 or 21) can be controlled and switch contacts (12 & and 13h) which are in the control circuit of an electromagnet (15) that controls the control element (16) of a spring-loaded hydraulic piston acting on the main clutch (19) of the machine (17) actuated, with which a switch (20) is coupled, which is located in the line leading to the auxiliary contactor contacts (i2abisi2g- and 13 α to 13 g) and interrupts this when the main clutch (19) is engaged.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the current pulse generator (21) located in the control circuit of the auxiliary contactor (13) of the automatically controlled preselector switch group (11 α to 11g) from the turret head is coupled to the switching lever for the turret positions in such a way that that it is actuated briefly after switching the turret head and the resulting engagement of the index bolt.

3. Control device according to claim 1, characterized in that the in two planes swiveling manual command switch (22) when swiveling in a plane a switching contact (22 a) actuated, which in the to the magnet (15) of the control slide (16) of the main clutch leading line is while swiveling the manual command switch (22) in the

the switching contacts (26 'and 26 ") of the motor reversing contactor (23) are actuated on the other level.

4. Control device according to claim 1, characterized in that the preselection device (9) arranged on the turret head has two double limit switches (11 h and ι ii ", which are in the lines (23 'and 23") leading to the motor reversing contactor (23).

Documents considered: German Patent No. 694 873; British Patent No. 602 822.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings