DE976165C - Steuereinrichtung fuer Geschwindigkeitswechselgetriebe an Werkzeugmaschinen, insbesondere fuer den Arbeitsspindel- und Vorschubantrieb an Dreh- und Revolverbaenken - Google Patents

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.

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.

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-

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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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 des

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.

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.

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.

Durch den Hauptschalter 27 wird die ganze Maschine einschließlich des Hilf sschützes 28 der Kühlmittelpumpe vom Netz abgeschaltet.

Der parallel zum Druckknopf 14 geschaltete Kommandogeber 29 ist für besondere Zwecke vorgesehen und wird beispielsweise beim Gewindestrehlen benutzt.

Das thermische Relais 30 dient als Motorschutz und schaltet bei Überstrom selbsttätig aus.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. 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 gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß in den Steuerstromkreisen der Elektromagnete (3a bis 3g· und 4a bis 4g·) je zwei Vorwählschalter parallel angeordnet sind, von denen eine Gruppe (8 a bis 8 g-) mittels drehbar gelagerter Anschlag- oder Nockenwalzen (5 und 6) von Hand und die andere (11 α bis ng·) durch eine mit dem Werkzeug- oder Werkstückträger, z. B. mit dem Revolverkopf gekuppelte Anschlag- oder Nockenwalzen (9) mechanisch gesteuert wird, und daß in den zu den Vorwählschaltern (8 α bis 8 g und 11 α bis ng) führenden Leitungen Hilfsschütze (12 und 13) angeordnet sind, die durch je einen Stromimpulsgeber (14 bzw. 21) gesteuert werden und Schaltkontakte (12 & und 13 h) aufweisen, welche in dem Steuerstromkreis eines Elektromagnets (15) liegen, der das Steuerorgan (16) eines auf die Hauptkupplung (19) der Maschine einwirkenden federbelasteten Hydraulikkolbens (17) betätigt, mit dem ein Schalter (20) gekuppelt ist, welcher in der zu den Hilf sschützkontakten(i2abisi2g- und 13α bis 13g) führenden Leitung liegt und diese beim Einrücken der Hauptkupplung (19) unterbricht.
2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Steuerstromkreis des Hilfsschützes (13) der vom Revolver- no kopf aus selbsttätig gesteuerten Vorwählschaltergruppe (11 α bis 11g) liegende Stromimpulsgeber (21) mit dem Schalthebel für die Revolverkopfstellungen derart gekuppelt ist, daß er nach erfolgter Schaltung des Revolverkopfes und dem dadurch bewirkten Einrasten des Indexbolzens kurzzeitig betätigt wird.
3. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in zwei Ebenen schwenkbare Handkommandoschalter (22) beim Schwenken in einer Ebene einen Schaltkontakt (22 a) betätigt, welcher in der zum Magnet (15) des Steuerschiebers (16) der Hauptkupplung führenden Leitung liegt, während beim Schwenken des Handkommandoschalters (22) in der

   anderen Ebene die Schaltkontakte (26' und 26") des Motorwendeschützes (23) betätigt werden.
4. 4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am Revolverkopf angeordnete Vorwähleinrichtung (9) zwei Doppelendschalter (11 h und ι ii" aufweist, die in den zu dem Motorwendeschütz (23) führenden Leitungen (23' und 23") liegen.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 694 873; britische Patentschrift Nr. 602 822.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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