-
Steuervorrichtung für Drehautomaten u. dgl. Die Erfindung bezieht
sich auf eine Steuervorrichtung für Drehautomaten u. dgl. mit einer an einer umlaufenden
Welle angeordneten Steuerscheibe, die mittels Nocken Schaltglieder betätigt, die
längs einer rädialen Linie vor der Stirnfläche der Steuerscheibe angebracht sind,
und mit einer Vorrichtung zum Herstellen der Nocken auf der Steuerscheibe beim Ablauf
derArbeitsvorgänge für das ersteWerkstück einer Serie.
-
Bei einer bekannten Maschine dieser Art sind in Löcher der Steuerscheibe
leitende Stöpsel gesteckt, die bei der Drehung der Steuerscheibe mit feststehenden
Schaltgliedern eine elektrische Verbindung bilden. Es ist daher bei dieser bekannten
Steuervorrichtung nicht möglich, daß der Benutzer der Maschine selbst für jeden
gewünschten Herstellungsgang eine Steuerscheibe vorbereitet, die alle vorkommenden
Bewegungen der Maschine zu den richtigen Zeitpunkten ein- und ausschaltet. Bei der
bekannten Vorrichtung ist nämlich die Steuerscheibe von vornherein mit einer bestimmten
Anzahl von radialen Lochreihen versehen, in die dann nach Bedarf Stöpsel eingesteckt
werden können. Ferner läuft diese Steuerscheibe nicht synchron mit der Maschine,
sondern sie wird jeweils am Ende eines Arbeitsvorganges um einen Schritt weitergedreht,
so daß dann eine neue Lochreihe vor die feststehenden Schaltglieder kommt. Doch
selbst wenn die Steuerscheibe ständig mit der Maschine umlaufen würde, könnte nicht
zu jeder beliebigen Zeit geschaltet werden, sondern immer nur in bestimmten festen
Zeitabständen, die dem Winkelabstand zweier Lochreihen entsprechen.
-
Es ist weiterhin eine Steuervorrichtung bekannt, bei der eine Formvorrichtung
vorhanden ist, die aus einem Stempel und einer damit zusammenwirkenden Matrize besteht.
In diesem Fall besteht das Steuerorgan aber aus einem langgestreckten Blechstreifen,
der entlang einer Bewegungskoordinate der Maschine angeordnet ist und nur mit einem
einzigen Schaltglied zusammenwirkt, das die Bewegungen der Maschine in dieser Koordinate
steuert. Dementsprechend wird auch nur eine einzige Reihe von Erhebungen auf dem
Streifen gebildet, und die Formvorrichtung dient zugleich als Fühlvorrichtung zum
Abtasten der Erhebungen im Betrieb.
-
Eine derartige Formvorrichtung ist für eine kreisrunde Steuerscheibe
ungeeignet, welche eine ganze Reihe von Schaltgliedern betätigt, die sämtliche Vorgänge
der Maschine steuern. In diesem Fall müssen nämlich an verschiedenen Stellen entlang
einem Radius der Scheibe wahlweise eine oder mehrere Erhebungen gebildet werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, bei der die Bedienungsperson die Möglichkeit hat, für
jeden Bearbeitungsvorgang eine Steuerscheibe herzustellen, die alle vorkommenden
Bewegungen der Maschine im richtigen Zeitpunkt ein- und ausschaltet.
-
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorrichtung
zum Herstellen der Nokken einen den Rand der Steuerscheibe umgreifenden, U-förmigen
Träger aufweist, der von einer auf der Oberseite des Gehäuses der Steuerscheibe
befestigten Tragschiene mit waagerecht verlaufender Längsachse gehalten, längs der
Tragschiene parallel zur Stirnfläche verschiebbar ist und der auf der einen Seite
der Steuerscheibe einen Stempel und auf der anderen Seite eine mit dem Stempel fluchtende,
in dessen Längsrichtung verstellbare Matrize trägt.
-
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Bedienungsperson sehr
leicht die gewünschte Steuerscheibe herstellen, ohne daß hierzu eine besondere Schulung
oder zusätzliche Werkzeuge erforderlich sind. Die Bedienungsperson spannt zu diesem
Zweck lediglich eine glatte Scheibe in die Maschine ein und
führt
dann einmal den gewünschten Bearbeitungsgang mit der Maschine durch. In jedem Zeitpunkt,
indem ein Schaltglied zu betätigen ist, bringt die Bedienungsperson die Formvorrichtung
in die diesem Schaltglied entsprechende radiale Stellung und betätigt den Stempel.
Dadurch wird auf der richtigen Stelle der Scheibe ein Nocken gebildet, der bei allen
zukünftigen Bearbeitungsvorgängen das Schaltglied im gleichen Punkt des Arbeitszyklus
betätigt. Wenn die Steuerscheibe fertiggestellt ist, kann der gleiche Bearbeitungsvorgang
beliebig oft wiederholt werden. DieSteuerscheibe kann aufgehoben werden und später
erneut Verwendung finden, wenn der gleiche Bearbeitungsvorgang wieder in das Produktionsprogramm
aufgenommen werden soll.
-
Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind durch die Unteransprüche
gekennzeichnet.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht der Steuervorrichtung, F i g. 2 einen Schnitt
nach Linie A-A von F i g. 1, F i g. 3 eine teilweise Vorderansicht ähnlich F i g.
1 mit der Vorrichtung zur Herstellung der Nocken in der Arbeitsstellung, .
-
F i g. 4 einen Schnitt nach Linie B-B von F i g. 3. Die in F i g.
1 und 2 gezeigte Vorrichtung enthält eine kreisrunde Steuerscheibe 1 aus Metallblech,
beispielsweise aus Stahlblech, die an dem Ende einer sich drehenden Welle der Maschine
mittels einer Schraube la und eines .die Winkelstellung bestimmenden Stiftes 2 angebracht
ist. Für die Befestigung der Steuerscheibe wird eine Welle ausgewählt, die für jeden
vollständigen Arbeitszyklus der Maschine eine vollständige Umdrehung ausführt. Die
Steuerscheibe 1 ist von einem Gehäuseumgeben, das an seinem hinteren Teil 3 (F i
g. 2) einen Ansatz aufweist, mit dem es an der Maschine rings um die Welle befestigt
wird; der vordere Teil 4 des Gehäuses enthält eine Öffnung 5, in der mittels eines
Scharniers 6 und einer Schraube 7 eine- Platte 8 befestigt ist, die eine Anzahl
Schaltglieder 9 trägt, welche mit den elektrischen Steuerkreisen der Maschine verbunden
sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Schaltglieder handelsübliche
Mikroschalter. Es ist angenommen, daß für einen vollständigen Arbeitszyklus der
Maschine 14
verschiedene Vorgänge, wie Drehzahländerungen, Vorschübe des Werkzeugs
und des Werkstücks usw. benötigt werden, weshalb vierzehn Schaltglieder 9 vorgesehen
sind.
-
Die Schaltglieder 9 sind in zwei Reihen an gegenüberliegenden Seiten
einer radialen Öffnung 10 in der Platte 8 befestigt. Wie in F i g. 2 dargestellt
ist, wird jedes Schaltglied von einem an der Platte befestigten Ausleger 11 getragen.
An jedem Ausleger 11 ist mittels eines Stiftes 12 a ein Hebel 12 schwenkbar gelagert.
Das eine Ende des Hebels trägt eine verstellbare Schraube 13, die mit dem Betätigungsknopf
14 des Schaltgliedes zum Eingriff kommt, während das andere Ende des Hebels eine
Folgerolle 15 trägt, die von einem Nocken 16 der Steuerscheibe 1 betätigt wird,
wie noch erläutert wird. Wie aus F i g. 1 erkennbar ist, sind die Ausleger 11 entlang
der Öffnung 10 gestaffelt so angeordnet, daß die Folgerollen 15 im wesentlichen
in gleichen Abständen entlang einem Radius der Scheibe 1 liegen.
-
Damit die Schaltglieder 9 zur Einleitung der verschiedenen von ihnen
gesteuerten Vorgänge betätigt werden, sind in die Steuerscheibe Nocken 16 geformt,
die in 'entsprechenden radialen Abständen und Winkelstellungen liegen. Wie in F
i g. 2 dargestellt ist, ist jeder Nocken 16 durch Einpressen einer Vertiefung an
der Rückseite der Scheibe gebildet, so daß an der Vorderseite - das ist die den
Folgerollen 15 zugewandte Seite - eine Erhebung entsteht. Die Nocken 16 zur Betätigung
jedes Schaltglieds 9 sind in einem entsprechenden radialen Abstand von dem Mittelpunkt
der Steuerscheibe angebracht, so daß sie die Folgerolle 15 dieses Schaltglieds betätigen,
und zwar in solchen Winkelstellungen in bezug auf den Justierstift 2, daß die Rolle
15 an den gewünschten Zeitpunkten im Arbeitszyklus der Maschine betätigt wird.
-
Die Rollen 15 sind durch Schrauben 17 in den Hebeln 12 so gehalten,
daß sie die Oberfläche der Steuerscheibe 1 gerade nicht berühren, damit die Reibung
und die Abnutzung verringert werden; sie sind aber so nahe an der Oberfläche, daß
sie von den Nocken 16 erfaßt werden. Die Rollen 15 werden durch Federn 18 zwischen
den Hebeln 12 und den Auslegern 11 zu der Steuerscheibe 1 hin gedrückt.
-
Zur Verhinderung einer unbeabsichtigten Betätigung der Schaltglieder
9 infolge eines Verwerfens oder anderer Formänderungen der Steuerscheibe 1 ist der
unmittelbar bei den Folgerollen 15 liegende Abschnitt der Steuerscheibe durch feststehende
Stützrollen 19 gehalten, die in jedem Ausleger so angebracht sind, daß sie an der
Oberfläche der Steuerscheibe 1 anliegen und damit deren Lage bestimmen, während
federbelastete Rollen 19 a im hinteren Teil 3 des Gehäuses so angebracht sind, daß
sie die Steuerscheibe auf die Stützrollen 19 hin drücken. Zur Vermeidung einer Beeinträchtigung
der Nocken 16 sind die Stützrollen 19 zwischen nebeneinanderliegenden Folgerollen
15 angeordnet, so daß die Nocken 16 zu beiden Seiten der Stützrollen vorbeigehen,
wenn sich die Steuerscheibe 1 dreht.
-
In F i g. 3 und 4 ist die Steuervorrichtung mit der daran angebrachten
Vorrichtung zum Herstellen der Nocken gezeigt.
-
Um den Zugang zur Steuerscheibe zu diesem Zweck freizulegen, wird
die die Schaltglieder 9 und die Hilfsteile tragende Platte 8 aus der Öffnung herausgeschwenkt,
nachdem die Schraube 7 gelöst worden ist; sie wird in der offenen Stellung durch
ihr Scharnier 6 getragen, wie in F i g. 4 gezeigt ist. Im hinteren Teil 3 des Gehäuses
ist eine radiale Öffnung 20 so angebracht, daß ihre Achse auf dem Radius liegt,
entlang dem die Folgerollen 15 angeordnet sind. Durch die Öffnung 20 wird der Zugang
zum hinteren Teil der Nockenformvorrichtung freigegeben.
-
Die Nockenformvorrichtung besteht aus einem U-förmigen Träger, 21,
der die Steuerscheibe 1 umgreift und an den nden seiner Schenkel einen Stempel 22
bzw. eine Matrize 23 trägt. Am Steg des U-förmigen Trägers 21 sind zwei Läufer 24
befestigt; die an einer zylindrischen Tragschiene 25 anliegen, die entlang der Oberseite
des Gehäuses der Steuerscheibe 1 befestigt ist. Der Stempel 22 ist in einem zylindrischen
Ansatz 26 am Ende des hinteren Schenkels des Trägers 21 befestigt. Der Stempel 22
ragt durch die Öffnung 20 im hinteren Teil 3 des Gehäuses und liegt an der Hinterseite
der Steuerscheibe 1 an. Die Matrize 23 ist in einem ähnlichen Ansatz 27 am Ende
des vorderen Schenkels des Trägers 21 gelagert, jedoch axial gegenüber dem Ansatz
27 mittels einer Schraube 28 beweglich, die einen Vierkantkopf 29 für einen Schraubenschlüssel
trägt. Wenn ein Nocken erzeugt
werden soll, wird die Matrize 23
durch Anziehen der Schraube 28 gegen die Steuerscheibe 1 gepreßt, so daß die Spitze
des Stempels 22 in die Steuerscheibe eingedrückt wird, wodurch diese in die Matrize
hinein verformt wird. Infolge der Lagerung des Trägers 21 auf der zylindrischen
Tragschiene 25 kann er sich um die Achse der Tragschiene verschwenken, so daß der
Stempel 22 und die Matrize 23 keine axiale Belastung auf die Steuerscheibe 1 ausüben,
durch die sie verbogen werden könnte. Die mögliche Schwenkbewegung wird durch einen
Anschlag 30 im vorderen Schenkel des Trägers 21 begrenzt, der so angeordnet ist,
daß er mit dem Vorderteil 4 des Gehäuses zum Eingriff kommt.
-
Zur Einstellung des radialen Abstandes, in dem ein Nocken zur Betätigung
des entsprechenden Schaltgliedes geformt werden soll, ist eine Welle 31 drehbar
in dem vorderen Schenkel des Trägers 21 gelagert; sie trägt an ihrem inneren Ende
ein Ritze] 32. Das Ritze] 32 greift in eine Zahnstange 33 ein, die an dem
vorderen Teil 4 des Gehäuses befestigt ist. Am Ende der Welle 31 ist
ein Handgriff 34 befestigt, mit dem das Ritze] 32 gedreht werden kann, damit
der Träger 21 entlang der Tragschiene 25 bewegt wird, so daß der Stempel 22 und
die Matrize 23 radial in bezug auf die Steuerscheibe 1 verschoben werden. Rings
um die Welle ist an dem Träger 21 ein runder Ansatz 35 geformt, der vierzehn Löcher
36 enthält, die in gleichmäßigen Abständen um seinen Umfang verteilt sind und einen
Einstellstift 37 aufnehmen können, der in dem Handgriff 34 gelagert ist. Jedes Loch
36,e nt spricht der Stellung des Handgriffs 34, in der der Stempel 22 und die Matrize
23 die radiale Lage eines der Schaltglieder 9 einnehmen. Der Stift 37 ist mit dem
Knopf 38 des Handgriffs 34 verbunden und wird durch eine Feder 39 auf den Ansatz
35 hin gedrückt, so daß er durch die Feder 39 in ein Loch 36 bewegt werden kann,
wenn er über diesem steht. Wenn die Stellung des Stempels 22 und der Matrize 23
verändert werden soll, wird der Knopf 38 nach außen gezogen, damit der Stift aus
dem Loch 36 austritt, worauf der Handgriff 34 in eine andere Stellung gedreht werden
kann. Auf dem Ansatz 35 ist eine Scheibe 40 befestigt, die Markierungen
trägt, welche das jedem Loch 36 zugeordnete Schaltglied 9 bzw. den durch Betätigung
des Schaltglieds ausgelösten Vorgang anzeigen.
-
In F i g. 3 sind in strichpunktierten Linien die vierzehn Stellungen
angedeutet, in denen Nocken 16 in der Steuerscheibe geformt werden können und die
den vierzehn möglichen Stellungen des Handgriffs 34 entsprechen.
-
An dem außenliegenden Ende der Zahnstange 33 ist ein Anschlag 41 angebracht,
der verhindert, daß das Ritze] 32 über die Zahnstange hinausläuft. Damit der Träger
21 auf die Steuervorrichtung aufgesetzt bzw. von ihr abgenommen werden kann, ist
die Zahnstange 33 von dem vorderen Teil 4 des Gehäuses durch ein Abstandsstück 42
im Abstand gehalten, dessen Dicke etwas größer als diejenige des Ritzels 32 ist,
und die Welle 31 ist in dem Träger 21 um eine Strecke axial gleitbar, die gleichfalls
etwas größer als die Dicke des Ritzels 32 ist, so daß das Ritze] 32 in axialer Richtung
außer Eingriff mit der Zahnstange 33 gebracht werden kann. Das Abstandsstück 42
ragt über die Zahnstange 33 hinaus, so daß die Axialbewegung des Ritzels 32 nur
dann möglich ist, wenn der Träger 21 die radial äußerste Stellung einnimmt. Für
diesen Zweck und zum genauen Anbringen des Trägers 21 in seiner äußersten Stellung
ist der nach oben hervorstehende Teil des Abstandsstücks 42 mit einem konkaven Profil
43 an dem radial außenliegenden Ende versehen, wobei der Radius dieses Profils gleich
dem Zahnscheitelradius des Ritzels 32 ist. Das Profil 43 ist an einer solchen Stelle
angebracht, daß es die Innenkante des Ritzels 32 - d. h. die in F i g. 4 rechts
liegende Kante - gerade freigibt, wenn dieses aus der in F i g. 3 gezeigten Stellung
um den vierzehnten Teil einer Umdrehung im Uhrzeigersinn gedreht wird. Wenn also
der Handgriff 34 aus der in F i g. 3 gezeigten Stellung im Uhrzeigersinn so gedreht
wird, daß der Einstellstift 37 über das nächste Loch 36 gebracht wird, wird das
Ritze] 32 von dem profilierten Ende 43 des Abstandsstückes 42 freigegeben, so daß
die Welle 31 dann axial nach innen - gemäß F i g. 4 nach rechts - bewegt werden
kann. Dadurch tritt das Ritze] 32 aus der Zahnstange 33 aus; die Fonnvorrichtung
kann von der Tragschiene 25 abgeschoben und von der Steuervorrichtung abgenommen
werden. In gleicher Weise wird zum Aufsetzen der Formvorrichtung der Handgriff 34
zunächst in die eben erwähnte Stellung gebracht, d. h. im Uhrzeigersinn so gedreht,
daß der Einstellstift 37 in das erste nach der obersten Stellung folgende Loch 36
eingreift; die Formvorrichtung wird auf das Ende der Tragschiene 25 aufgesetzt,
der Handgriff 34 wird nach innen, d. h. nach rechts gemäß F i g. 4, geschoben, und
dann wird die Vorrichtung entlang der Tragschiene vorgeschoben, bis das Ritze] 32
an dem Profil 43 anstößt. Dann ist die Vorrichtung in der Lage, in der die Zähne
des Ritzels 32 mit den Zahnlücken der Zahnstange 33 fluchten, und die Welle 31 kann
nach außen - also nach links gemäß F i g. 4 - gezogen werden, so daß das Ritze]
32 zum Eingriff mit der Zahnstange 33 gebracht wird. Der Knopf 38 kann dann nach
außen gezogen werden, damit der Stift 37 aus dem Loch 36 herausgezogen wird, und
der Handgriff 34 kann so gedreht werden, daß der Stift 37 über jedes beliebige Loch
36 gebracht wird, wodurch der Stempel 22 und die Matrize 23 in die radiale Lage
gelangen, die dem betreffenden Schaltglied 9 entspricht.
-
Zum Herstellen der Nocken 16 auf der Steuerscheibe 1 wird die Maschine
beispielsweise von Hand so betätigt, daß sie die gewünschten Vorgänge durchführt,
oder sie wird in die Stellungen gebracht, in denen diese Vorgänge beginnen sollen.
In jeder dieser Stellungen wird die Fonuvorrichtung so eingestellt, daß der Stempel
22 und die Matrize 23 in radiale Deckung mit den entsprechenden Schaltgliedern 9
gebracht werden, und durch Drehen der Schraube 28 wird ein Nocken 16 in der beschriebenen
Weise geformt. Zweckmäßig kann ein Drehmomentschlüsse] dauernd an dem Vierkantkopf
29 der Schraube 28 angebracht sein, so daß bei jeder Betätigung das gleiche Drehmoment
auf die Schraube 28 ausgeübt wird und dementsprechend die Nocken 16 alle die gleiche
Höhe haben. Wenn die Nocken 16 in den gewünschten Winkelstellungen und radialen
Lagen auf der Steuerscheibe 1 erzeugt worden sind, wird die Formvorrichtung abgenommen
und die die Schaltglieder 9 tragende Platte 8 in die in F i g. 1 und 2 dargestellte
Stellung geschwenkt. Dann kann die Maschine unter Steuerung durch die Steuerscheibe
1 den gewünschten Arbeitszyklus beliebig oft wiederholen. Zur Umstellung der Maschine
auf einen anderen Arbeitszyklus wird die gerade in der Maschine befindliche Steuerscheibe
1 abgenommen und durch eine
glatte Scheibe ersetzt, die mittels
der Formvorrichtung mit Nocken 16 versehen werden kann, deren Lage dem neuen Arbeitszyklus
entspricht. Wenn, später zu . denn ersten Arbeitszyklus zurückgekehrt werden soll,
braucht lediglich die erste Steuerscheibe 1 wieder in die Maschine eingesetzt zu
werden, wobei die Winkellage der Steuerscheibe durch den Justierstift 2 bestimmt
ist.
-
Zur Durchführung kleinerer Justierungen hinsichtlich des genauen Zeitpunkts
der Betätigung eines Schaltglieds 9 können die Schaltglieder verstellbar an der
Platte 8 befestigt sein. Diese Maßnahme ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
nur für die beiden äußersten Schaltglieder 9 gezeigt, sie kann jedoch auch für alle
anderen Schaltglieder vorgesehen werden. Bei diesen beiden äußeren Schaltgliedern
9 sind die sie tragenden Ausleger 11 gleitbar auf der Platte 8 angeordnet und mittels
Schrauben 44 befestigt. Nach Lösen der Schrauben 44 können die Ausleger 11 senkrecht
zu dem Radius, entlang dem die Folgerollen 15 angeordnet sind, verstellt werden.
Mit den Auslegern 11 stehen hierzu Justierschrauben 45 im Eingriff, mit denen die
Ausleger 11 unter Führung durch die Schrauben 44 bewegt werden. Diese Einstellmöglichkeit
ist besonders erwünscht, um zeitliche Verzögerungen beim Ansprechen des elektrischen
Stromkreises nach der Schaltgliedbetätigung zu kompensieren. Für diesen Zweck wird
das zugehörige Schaltglied 9 mit seinem Ausleger 11 vorgeschoben,
so daß seine Rolle 15 von einem Nocken 16 zu einem Zeitpunkt betätigt wird, der
um einen entsprechenden Betrag vor dem Zeitpunkt liegt, an dem der von dem Schaltglied
gesteuerte Vorgang beginnen soll. Da diese Verzögerungszeiten sehr klein sind, ist
nur eine kleine Verstellmöglichkeit des Auslegers 11 erforderlich.
-
Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Nockenformvorrichtung
eine getrennte Einrichtung, die als Ganzes von der Steuervorrichtung abgenommen
werden kann; die Formvorrichtung kann jedoch auch als fester Teil der Steuervorrichtung
ausgeführt sein. Mit einer getrennten. Formvorrichtung ist es jedoch möglich, für
mehrere Steuervorrichtungen mit einer einzigen Formvorrichtung auszukommen, die
nach Bedarf in Verbindung mit jeder Steuervorrichtung verwendet werden kann.