Kopierdrehbank mit elektrisch gesteuerter, selbsttätig schaltender Mehrschnitteinrichtung Die Erfindung betrifft eine Kopierdrehbank mit elektrisch gesteuerter, selbsttätig schaltender Mehr- schnitteinrichtung, welche einen drehbar gelagerten Träger besitzt, der an seinem Umfang mit radial an geordneten Schablonen versehen und über ein Getriebe mit einem Antrieb gekuppelt ist, welcher von einem Schrittschaltwerk abhängig ist, welches von End- schaltern gesteuert ist, wobei jeweils eine Schablone sich in Abtaststellung befindet.
Die Erfindung bezweckt, eine Kopierdrehbank zu schaffen, die den einfachen Aufbau einer elektrisch gesteuerten Spitzendrehbank mit Plansupport aufweist und mit Hilfe einer Kopiereinrichtung unter einfachsten und rationellsten Bearbeitungsbedingungen im Zuge eines automatischen Arbeitszyklus auch die Herstel lung komplizierter, eine mehrfache Bearbeitung er fordernden Werkstücke einschliesslich Gewinde schneiden ermöglicht.
Die Erfindung besteht darin, dass das Getriebe aus einer an dem Träger befestigten Zahnscheibe und einer in diese eingreifenden Kurvenscheibe besteht, deren Steuerkurve über den grössern Teil des Um fanges senkrecht zur Drehachse der Kurvenscheibe verläuft, wobei jeder Drehwinkel des Trägers zwischen zwei benachbarten Abtaststellungen einer ganzen Zahl von Zähnen entspricht und auf der Zahnscheibe kon zentrische Kontaktbahnen angeordnet sind, die den Antrieb des Trägers zusätzlich zu einem Schrittschalt werk steuern.
Es ist vorteilhaft, wenn sich die auf der Zahnscheibe befindlichen Kontaktbahnen jeweils über den zugeordneten Verstellbereich erstrecken und dass sich die zugeordneten Kontakte im Stromkreis eines Hilfsrelais befinden, welches in den Stromkreis des Antriebes geschaltete Wechselkontakte aufweist, durch welche der Stromkreis für den Antrieb in der jeweili gen Stellung des Schrittschaltwerkes unterbrochen und für die nachfolgende Stellung vorbereitet ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Kopierdrehbank zum Gewindeschnei den; Fig. 2 eine Abwandlung einer Einzelheit dieser Einrichtung; Fig. 3 und 4 Teile dieser Kopiereinrichtung in Seitenansicht und in Stirnansicht bei abgenommen gedachtem Kopierschablonenflansch mit Darstellung einer Arbeitsgangfolge beim Gewindestrehlen; Fig. 5 eine Antriebs- und Schaltscheibe für einen Kopierschablonenträger; Fig. 6 und -7 einen Trieb zum genauen Eindrehen der eine Drehbewegung ausführenden Teile der Steue rung; Fig. 8 ein Schema eines Walzenschalters; Fig. 9 ein Schaltbild einer Universalsteuerung mit einer Einrichtung nach Fig. 5, und Fig. 10 ein Schaltbild zur Darstellung der Zusam menarbeit mit einem zentralen Steuergerät.
Gemäss Fig. 1 wird ein Support 27 über eine Leit- spindel 67 angetrieben. Auf dem Support 27 ist ein Stahlhalter 57 angeordnet. Eine Kopiereinrichtung 28 besitzt einen Halter für einen Gewindestahl 29 und einen Tasthebel 58, der mit einer Kopierschablone 73 zusammenwirkt. Beim automatischen Drehen er hält die Leitspindel 67 ihre Vorschubbewegung über eine Kupplung 70 vom Antriebsgerät 68. Beim Ge windeschneiden muss der Antrieb der Vorschubbe- wegung von der Hauptspindel 66 abgeleitet werden, und zwar durch eine starre Verbindung 69.
Das Einschalten der starren Kupplung 69 erfolgt im Langsamlauf der Leitspindel 67 durch den Antrieb 68 bei reduziertem Drehmoment der Kupplung 70 und reduzierter Schaltkraft des Kupplungsmagneten 71. Bei Ausbildung der Kupplung 69 als elektro magnetische Zahnkupplung nach Fig. 2 kann ein Langsamgang und ein reduziertes Drehmoment ent fallen. Bei Beginn des Eingriffes der starren Kupplung 69 ist der Magnetanker des Kupplungsmagneten 71 so weit verschoben, dass der Kontaktsatz 72 betätigt wird, der die Abschaltung der Kupplung 70 bzw. des Antriebes 68 bewerkstelligt und dem Kupplungs magneten 71 die volle Schaltkraft freigibt. Nach voller Durchkupplung der starren Kupplung 69 wird das Arbeitsspiel für das Gewindestrehlen durch das Kon taktpaar 72 freigegeben.
Dieses Arbeitsbeispiel des Gewindestrehlens sei anhand der Fig. 3 und 4 erläutert. Auf einem Kopier schablonenträger 56 wird eine Spezialschablone 73 aufgebracht, die entsprechend des zu schneidenden Gewindes eine Mehrfachkopierschablone darstellt. Im gegebenen Fall handelt es sich um eine Sechsfach- Kopierschablone, die aus sechs Kopierleisten 74 (1-6), die entsprechend der gewünschten Schnittiefe abgestuft sind, und sechs Rücklaufleisten 75 besteht. Durch diese Leisten 74 (1-6) ist die Tiefenstellung des Gewinde stahles der Kopiereinrichtung festgelegt. Der Anfang und das Ende des Gewindes wird wieder durch die Kopierschablonenflansche 79 und 91 bestimmt.
Die am Anfang und Ende der Kopierschablone angebrach ten Kontaktwarzen 76 und 77 dienen lediglich zum Umschalten der Vorschubrichtung des Werkzeug trägers und zur Einleitung des Wendens der Kopier schablone. Der Arbeitsvorgang ist nun wie folgt: Durch das Zustellen des Tasthebels 58 gegen die Kopierschablone 73 wird die Kontaktwarze 76 be tätigt, wodurch die Kopierschablone um 1/12 Um drehung in der Pfeilrichtung verdreht wird, so dass die Kopierleiste 74/1 vor den Tasthebel 58 gelangt, die eine Zustellung des Gewindestahles 29 der Kopier vorrichtung für den ersten Gewindeschnitt gestattet.
Zugleich wird die Vorschubbewegung entsprechend der Gewindesteigung (die Gewindesteigung kann durch die Wechselräder 78 eingestellt werden) eingeleitet. Wird nun das Gewindeende erreicht, so hebt sich der Tasthebel entlang des Flansches 79 der Kopier schablone 73 plan von der Kopierschablone ab und betätigt dabei die Kontaktwarze 77. Durch die Be tätigung der Warze 77 wird der Antrieb 80 der Hauptspindel 66 umgeschaltet und zugleich die Kopierschablone 73 um 1/12 Umdrehung gedreht.
Durch den nun einsetzenden Rücklauf des Supportes 27 gleitet der Tasthebel 58 wieder entlang des Flan sches 79 auf die Kopierschablone, aber jetzt auf die Leiste 75, die so hoch ist, dass der Gewindestahl der Kopiereinrichtung das Werkstück nicht berührt. Nachdem der Tasthebel den Flansch 91 berührt hat, gleitet er diesen entlang wieder von der Kopier- Schablone ab und betätigt die Kontaktwarze 76, worauf abermals die Drehrichtung der Hauptspindel 66 geändert wird und mit ihr auch die Vorschub richtung des Supportes 27. Zugleich wird aber auch die Kopierschablone 73 um 1/12 Umdrehung gewendet, so dass nun die Leiste 74/2 in Funktion tritt, die die Spantiefe des zweiten Gewindespanes bestimmt.
Dieses Arbeitsspiel wird nun solange fortgesetzt bis die letzte Gewindekopierleiste (in diesem Falle 74/6) in Funktion ist, wonach das Gewinde fertiggestrehlt ist. An schliessend kann eventuell wieder ein beliebiger auto matischer Arbeitsgang oder das Abstellen der Ma schine erfolgen.
Die in Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführungsanordnung ist nur beispielsweise gedacht. Die Kontaktwarzen 76 und 77 könnten ebenso gut als Endschalter am Dreh bankbett angebracht sein und durch den Support betätigt werden. Bei verschieden langen Kopierwegen, insbesondere dann, wenn Kopiereinrichtungen mit Mehrfachanschlägen Verwendung finden, können bei spielsweise die Kontaktwarzen auch auf einzelne Ko pierleisten geschraubt werden. Das Zustellungsmass für die Gewindetiefe wird hier durch Anschläge be stimmt. Das Zustellen und Abheben des Drehstahles wird durch einen Steuerhebel der Kopiervorrichtung bewerkstelligt, der in diesem Falle durch zwei Steuer magnete betätigt wird.
Die Kontaktwarzen 76 und 77, die die Schaltimpulse geben, können in diesem Falle durch Endschalter am Drehbankbett ersetzt werden, die vom Support überfahren werden. Schaltungs technisch sind die Vorgänge gleich wie vorher be schrieben. Diese letzte Ausführung ermöglicht die weitläufigsten Kombinationen des Kopierbearbeitens.
Es führt zum vollautomatischen Kopierdrehen, das sowohl innerhalb der beschriebenen Steuerung als auch als selbständige Steuerung bei einfachen Dreh bänken Verwendung finden kann, d. h. jede normale Spitzendrehbank kann als automatische Mehrfach kopierdrehbank und dabei auch als automatische Ge windeschneidmaschine verwendet werden.
Je nach Art des Vormateriales werden mehrere Schnitte zur Herstellung der Kontur erforderlich sein. Es seien vier Schnitte angenommen. Für das Ge windeschneiden werden z. B. weitere acht Schnitte benötigt. Damit beträgt die Gesamtschnittzahl 4 + 8 = 12, also zwölf Kopierdurchgänge.
Da für das Kopierdrehen andere Drehstähle be nötigt werden als bei den acht Gewindestrehldurch- gängen, werden am vorteilhaftesten die Arbeitsgänge für das Drehen und Gewindestrehlen geteilt.
Um nun sowohl vier als auch acht Kopierdurch gänge automatisch durchführen zu können, wird eine Kopierschablonenanordnung benötigt, bei der die er forderliche Durchgangszahl des Kopierens ohne be sondere Schwierigkeiten jeweils eingestellt werden kann. In Fig. 5 ist eine Antriebs- und Schaltscheibe dargestellt, die es gestattet, die jeweils erforderliche Wendungszahl pro Umdrehung der Kopierschablonen träger mit absolut einfachen Mitteln einzustellen. Im wesentlichen besteht dieser Antrieb, wie in Fig. 6 und 7 dargestellt, aus einer Kurvenscheibe 44 und einer Zahnscheibe 45.
Das Weiterschalten der Zahnscheibe 45 erfolgt mittels einer Viertelumdrehung der Kurven scheibe 44. Der hiefür erforderliche Wendemotor wird über ein Schrittschaltwerk betätigt, in dessen Strom kreis von Warzen 55 der Zahnscheibe 45 betätigbare Kontaktpaare kmd1 und kmd2 liegen, die abwechselnd öffnen und schliessen. Die Zahnscheibe 45 ist mit dem Kopierschablonenträger 56 starr verbunden, d. h. jede Drehbewegung der Zahnscheibe 45 wird auch von dem Kopierschablonenträger 56 vollführt.
Die Zahnscheibe 45 ist zugleich als Kontaktscheibe ausgebildet. Für die Steuerung der intermittierenden Drehbewegung werden zwei Kontaktpaare benötigt. Da die Zahnscheibe 45 für sechs verschiedene Wen dungszahlen verwendet werden soll, so verfügt sie auch über sechs Kontaktbahnen 81 bis 86. Jede Kontaktbahn ist entsprechend der zwei erforderlichen Wechselkontakte zweiteilig. Auf diesen Kontakt bahnen gleiten je zwei Kontaktstifte 87, 88, die die zugehörigen Kontaktpaare betätigen.
Entsprechend der Schaltung, ob mit Ruhe- oder Arbeitskontakten gearbeitet wird, können die Schaltflächen 89 und 90 Vertiefungen oder Erhöhungen darstellen. Im gege benen Fall handelt es sich um Vertiefungen, d. h. wenn im Verlaufe der Rotation der Zahnschaltscheibe 45 die Kontaktstifte 87 oder 88 über die durch Schraffur gekennzeichneten Schaltflächen 89 bzw. 90 gleiten, werden die jeweiligen Kontaktpaare geschlossen und die Drehbewegung hält solange an, bis der Schaltstift aus einer der vertieften Schaltflächen herausgleitet. Dadurch erfolgt die Umschaltung der Wechselkontakt paare an der Wendeeinrichtung des Kopierschablonen trägers.
Es wird z. B. eine 48-zähnige Zahnscheibe ver wendet, da in dieser Zahl alle Kopierdurchgangs zahlen, die immer mit zwei multipliziert werden müs sen, enthalten sind (Kontaktbahn 81, 2 X 12; Kon taktbahn 82, 2 X 8; Kontaktbahn 83, 2 X 6, Kontakt bahn 84, 2 X 4; Kontaktbahn 85, 2 X 3; Kontaktbahn <B>86,2</B> X 2).
Durch einen einfachen Walzenschalter 7, der in Fig. 8 dargestellt ist, kann sowohl die Anzahl der Kopierdurchgänge als auch die Richtung eingestellt werden. Der dargestellte Schalter gestattet vier Kopier durchgänge, und zwar 4, 6, 8 und 12. Soll nun im automatischen Arbeitszyklus, wie angenommen, vier mal kopiert werden, so werden die Kontaktstifte 87 und 88 eingeschaltet, die auf der Kontaktbahn 84 gleiten. In der gezeichneten Stellung sind alle Kontakt stifte ausgeschaltet, da sie keine Kontaktflächen be rühren. Sie stehen in der O-Stellung, in welcher sich die Steuereinrichtung selbst abschaltet.
Wird nun durch einen Hilfskontakt Htk (Schaltschema Fig. 9) der Kontaktstift 88 überbrückt und dadurch die Drehbewegung der Zahnscheibe 45 eingeleitet, so wird der Kontaktstift 88 in die Vertiefung 90 der Kontakt bahn 84 gleiten und schliesst solange das zugehörige Kontaktpaar bis es aus der Schaltfläche 90 der Kon taktbahn 84 wieder abgleitet. Dies erfolgt, nachdem die Zahnscheibe um sechs, Zähne weitergeschaltet wurde.
Nach erfolgtem Ko pierdrehen wird durch Umschalten des zugehörigen Schrittschaltrelais K3 (Schaltschema Fig. 9) der in der vertieften Kontaktfläche 89 der Kontaktbahn 84 ruhende Kontaktstift 87 mit seinem Kontaktpaar, das ja geschlossen ist, an Spannung gelegt, wodurch wieder ein Wenden um sechs Zähne erfolgt. In dieser Stellung erfolgt der Rücklauf der Kopiereinrichtung, der vor- teilhafterweise mit einer Beschleunigung, einer Art Eilgang, durchgeführt werden soll.
Bei Erreichung der Anfangsstellung wird wieder um sechs Zähne oder 1/3 Umdrehung der Schablonenträger gewendet und die nächste Kopierschablone eingedreht, womit das Arbeitsspiel sich wiederholt, und zwar so lange, bis die Kontaktstifte 87 und 88 in der O-Stellung der Zahnscheibe 45 sich selbst abschalten.
Die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform ist ein Beispiel für eine universelle Verwendungsmöglichkeit. Ebenso können Zahnsteuerscheiben mit mehreren O-Stellungen oder möglichen Wendewinkeln verwen det werden. Das Werkstück wird nun kopiergedreht unter Verwendung der Kontaktbahn 84 (Fig. 5) oder der Schalterstellung < c4 (Fig. 8).
Das Gewindestrehlen erfordert acht Durchgänge, also wird der Schalter nach Fig. 8 auf (t8 gestellt, wodurch z. B. die Kontaktbahn 82 (Fig. 5) zur Wirkung gelangt. Der Schalter nach Fig. 8 kann je nachdem, ob ein rechtes oder ein linkes Gewinde geschnitten werden soll, nach links oder rechts ge schaltet werden.
Die Schaltscheibe nach Fig. 5 zeigt nur eine bei spielsweise Ausführung. Nach vorhandenem Raum kann auch an Stelle der Plansteuerscheibe eine Steuerwalze vorgesehen werden, wobei die Kontakt bahnen, die in diesen Fällen gleich lang sind, neben einander am Zylindermantel angeordnet sind. Am System ändert sich nichts, wenn statt der fixen Kon taktbahnen verstellbare oder aufsteckbare verwendet werden.
Die Arbeitsweise der elektrischen Schaltvorgänge sei nun anhand des beispielsweisen Stromlaufbildes nach Fig. 9 erläutert.
Für die Vor- und Rücklaufkupplungen einer Dreh bank sind z. B. Schaltrelais KRl und KRr vorgesehen. Entsprechend dem Vor- bzw. Rücklauf der Haupt spindel erfolgt die Links- oder Rechtsbewegung des Supports.
KSch4-12 entsprechen den Kontaktbahnen 81- 84 der Fig. 5. Die Kontakte ksch4 bzw. 12 bis ksch4 bzw 12 <B>1</B> 1<B>4</B> 4 entsprechen den Kontaktpaaren der Kontaktstifte 88 bzw. 87. Die Kontakte ksch4 bis ksch12 bzw. ksch4 bis 5 5 5 ksch,2 sind Kontaktbahnen des Schalters nach Fis. B. Die Kontaktpaare k3 bzw. k3 sind die Wechselkontakte 1 2 eines Schrittfortschaltrelais K3. Schk ist das Schalt gerät für den-Wendemotor der Kopiereinrichtung und schliesslich sind El bzw.
Er die Endkontakte 76, 77 der Kopiereinrichtung (Fig. 3 und 4). In der O-Stellung des Schalters nach Fig. 8 werden die Kupplungsrelais KRl und KRr an die normalen Bedienungshebel der Drehbank angeschlossen. Zu gleich sind alle Steueranschlüsse der Kopiervorrich tung (siehe auch Schema nach Fig. 8) abgetrennt. Die Drehbank ist als normale Werkzeugmaschine ohne Sonderzugehör verwendbar. Wenn nun vier Kopierdurchgänge automatisch erfolgen sollen und zwar im Linkslauf, d. h. von rechts nach links, so wird der Schalter nach Fig. 8 nach links in Stellung 4 gebracht. Diese Stellung - wird-- nach Schliessen des Kontaktes 14 durch Einschalten der Signallampe L4 angezeigt.
Wie aus dem Schaltplan zu ersehen ist, werden die Kontakte ksch- und ksch <B>5 6</B> geschlossen, d. h. von Erde über die Wechselkontakte k3 bzw. k3 des Schrittfortschaltrelais, den Schalterkon- 1 2 takten ksch- bzw. ksch- wird über die Kontakte <B>5 6</B> ksch- bzw. ksch-, den Kontaktpaaren der Kontaktstifte <B>2 3</B> 87, 88, der Kontaktbahn 84 (Fig. 5) und dem Wende motorschaltgerät Schk die Möglichkeit eines Strom flusses gegeben, soweit Kontakte geschlossen sind. In der O-Stellung der Zahn-Schaltscheibe 45 (Fig.
5) sind aber die Kontaktpaare ksch- und ksch- offen. <B>2 3</B> Um nun ein Wenden einzuleiten, muss das Schalt gerät Schk des Wendemotors für die Zeit einer Um drehung der Kurvenscheibe 44 mit Strom versorgt werden. Dies kann mit dem Hilfskontakt Htk, der als Taster ausgebildet ist, erfolgen.
Um aber auch hier durch das manuelle Eingreifen keine Störung des automatischen Arbeitsablaufes zu ermöglichen, wird die Verbindung von Hilfskontakt Htk zum Schaltgerät Schk über Kontaktpaare ksch-, ksch- usw., also über 7 8 alle Ruhekontakte der Schaltstifte 87 und 88 (Fig. 5), geführt, d. h. der Hilfskontakt kommt nur zur Wir kung, wenn die Zahn-Kontaktscheibe 45 sich in der O-Lage befindet, sobald durch den Walzenschalter ein automatischer Kopierablauf eingeschaltet wird. Bei nicht automatischem Kopierablauf, wie auch z. B. beim Einstellen der Maschine, kann ein Wenden der Kopiereinrichtung direkt durch die Taste Htk erfolgen.
Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, gleitet der Kontakt stift 88 bereits nach dem Eindrehen um einen halben Zahn der Zahnkontaktscheibe 45 auf der gewählten Kontaktbahn 90, wodurch die Kontaktpaare ksch- und 2 4 ihr Schaltspiel mit den Kontaktpaaren k3 und k3 des 3 1 2 Schrittfortschaltrelais aufnehmen können und das automatische Wenden der Kopiereinrichtung am Ende eines Kopierganges freigegeben ist. Zugleich werden aber auch die Kontaktpaare ksch- und 4 betätigt, die 1<B>4</B> je nach Wahl der Kopiereinrichtung über den Schalter kontakt kr 1 oder kr r die Kupplungsrelais für Vor- oder Rücklauf (KRl oder KRr) zu- oder abschalten.
Nun fehlt nur noch die Betätigung des Schrittfort schaltrelais K3 für den automatischen Kopierablauf. Die Schaltung dieses Relais erfolgt durch die Kontakte El und Er, die mittels der Kontaktwarzen 76 und 77 durch den Fühlhebel 58 betätigt werden, d. h. bei Erreichung einer Kopierendstellung erhält das Schritt fortschaltrelais einen Impuls und leitet damit, wie beschrieben, das Wenden der Kopiereinrichtung ein.
Die in Fig. 3 und 4 gezeigte Anordnung der Schalt warzen ist eine spezielle Ausführung für das Ge windekopieren. Die Flansche 79 und 91 können auf der Kopierschablone entsprechend der gewünschten Gewindelänge axial verschoben werden.
Beim Kopieren von verschiedenen Längen können die Schaltwarzen 76 und 77 auch einzeln auf der Kopierschablone befestigt werden und, jeweils parallel geschaltet, die Einleitung der Wende- und Reversier- funktion durchführen.
Bei zahlreichen Kopierdurchgängen, wie dies z. B. beim Gewindeschneiden der Fall sein könnte, würden zu viele Steuerstellungen des zentralen Steuergerätes benötigt werden bzw. müssten Steuergeräte mit sehr vielen Stellungen geschaffen werden, die bei einfachen Arbeiten unwirtschaftlich wären. Es erscheint daher auch hier zweckmässig, die in Fig. 5 gezeigte Steuerung vorzusehen. Die Anwendung ist auch hier die gleiche wie bei einer einfachen Drehbank. Der Hilfsimpuls durch die Handtaste muss entsprechend des automa tischen Arbeitsablaufes auch selbsttätig erfolgen.
Ebenso muss nach Beendigung des Mehrfach kopierens ein Impuls abgegeben werden, der das zentrale Steuergerät weiter wendet.
Die erforderlichen schaltungstechnischen Mass- nahmen, die diese Bedingungen erfüllen, sind im Schaltbild Fig. 10 dargestellt. Beim Mehrfachkopieren wird durch das zentrale Steuergerät der Kontakt 4g geschlossen und damit das Impulshilfsrelais HR4 unter Spannung gebracht. Relais HR 4 spricht an, schliesst seinen Impulshilfskontakt hr4 und legt mit dem Um <B>s</B> schaltkontakt hr4 das Impulsrelais R4 an Spannung, <B>2</B> und zwar von Erde-Kontakt 4x des zentralen Steuer gerätes über die Ruhekontakte ksch12, kschl2 usw., der s<B>10</B> Kontaktstifte 87 und 88 und den umgeschalteten Kon takt hr4 des Impulshilfsrelais.
2 Durch das Ansprechen des Impulsrelais R4 wird mittels des Kontaktpaares r4 das Relais R4 und dem 4 geschlossenen Kontakt hr4 die Funktion des Hilfs impulses, welcher bei manueller Betätigung durch die Handtaste Htk ausgelöst werden kann, übernommen.
Dieser Hilfsimpuls ist in seiner Dauer nicht nur von den Ruhekontakten ksch 12, kschl2 usw. begrenzt, son- 7 <B>8</B> dern auch von der Abfallverzögerung des Impulshilfs- relais, da das Impulsrelais R4 mit seinem Schaltkontakt r4 die Anspeisung des Impulsrelais HR- unterbricht. 3 Diese Unterbrechung dauert während der Dauer des Mehrfachkopierens und endet erst nach Öffnen des Kontaktes 411 des zentralen Steuergerätes.
Um aber ein Wenden des zentralen Steuergerätes nach Beendigung des Mehrfachkopierens zu erreichen, muss zu diesem Zeitpunkt ein Impuls ausgelöst wer den. Hierzu dienen das Impulsrelais R5 und die Ruhe kontakte kschl2, kschl2 usw. Diese Kontakte sind in <B>9 10</B> der 0-Stellung der Zahnschaltscheibe 45 geschlossen, ebenso ist das Impulshilfsrelais HR4 durch den geöff neten Kontakt r4 stromlos, d. h. der Kontakt hr4 ist 3 2 in seiner Ruhelage, also zur Anspeisung des Impuls relais R5 bereit. Der Kontakt r4 ist ebenfalls ge schlossen, da ja das Relais R4 solange anspricht als der Kontakt 4A des zentralen Steuergerätes geschlossen bleibt.
In dieser Stellung (O-Stellung) erfolgt daher ein Ansprechen des zweiten Impulsrelais R5, welches seinen Kontakt r5 schliesst. Da, wie beschrieben, der 1 Kontakt r4 des ersten Impulsrelais R4 auch geschlos sen ist, erfolgt ein Stromfluss über das mit K1 an gedeutete Schrittfortschaltrelais des zentralen Steuerge rätes und das Wenden desselben wird eingeleitet. Damit wird auch der Kontakt 4x des zentralen Steuer gerätes geöffnet, die Anspeisung des Relais R4 unter brochen, damit aber auch R5 stromlos und die Bereit schaft für den Beginn des nächsten Arbeitsspieles wieder hergestellt.
Bei reinen Gewindeschneidarbeiten kann anstelle der in Fig. 3 und 4 dargestellten Kopierschablone eine Schablone verwendet werden, die den Gewinde support oder Kopierapparat direkt steuert.
Copy lathe with electrically controlled, automatically switching multi-cut device The invention relates to a copy lathe with electrically controlled, automatically switching multi-cut device, which has a rotatably mounted carrier which is provided on its circumference with radially arranged templates and is coupled to a drive via a gear, which is dependent on a step switch mechanism which is controlled by limit switches, with one template in each case in the scanning position.
The invention aims to create a copy lathe which has the simple structure of an electrically controlled center lathe with plan support and with the help of a copier under the simplest and most efficient machining conditions in the course of an automatic work cycle, the produc- tion is more complicated, workpieces that require multiple machining, including thread enables.
The invention consists in the fact that the transmission consists of a toothed disc attached to the carrier and a cam disc engaging in this, the control curve of which runs perpendicular to the axis of rotation of the cam disc over the greater part of the order, with each angle of rotation of the carrier between two adjacent scanning positions of a whole Corresponds to the number of teeth and concentric contact tracks are arranged on the pulley, which control the drive of the carrier in addition to a stepping mechanism.
It is advantageous if the contact tracks on the toothed disc each extend over the assigned adjustment range and that the assigned contacts are in the circuit of an auxiliary relay which has changeover contacts connected to the circuit of the drive, through which the circuit for the drive in the respective the stepping mechanism is interrupted and prepared for the following position.
In the drawing, exemplary embodiments according to the invention are shown. 1 shows a copying lathe for thread cutting; Fig. 2 shows a modification of a detail of this device; 3 and 4 parts of this copier in a side view and in an end view with the copying template flange assumed to be removed, showing a sequence of operations in thread chasing; 5 shows a drive and switching disk for a copy stencil carrier; Fig. 6 and -7 a drive for precise screwing in of the parts executing a rotary movement of the Steue tion; 8 is a diagram of a roller switch; Fig. 9 is a circuit diagram of a universal controller with a device according to FIG. 5, and FIG. 10 is a circuit diagram showing the cooperation with a central control unit.
According to FIG. 1, a support 27 is driven via a lead screw 67. A steel holder 57 is arranged on the support 27. A copying device 28 has a holder for a thread steel 29 and a feeler lever 58 which interacts with a copying template 73. During automatic rotation, the lead screw 67 maintains its feed movement via a coupling 70 from the drive device 68. When thread cutting, the drive for the feed movement must be derived from the main spindle 66, namely through a rigid connection 69.
The rigid coupling 69 is switched on at slow speed of the lead screw 67 by the drive 68 with reduced torque of the clutch 70 and reduced switching force of the clutch magnet 71. When the clutch 69 is designed as an electromagnetic toothed clutch according to FIG. 2, a slow gear and a reduced torque can ent fall. At the beginning of the engagement of the rigid clutch 69, the armature of the clutch magnet 71 is moved so far that the contact set 72 is actuated, which brings about the disconnection of the clutch 70 or the drive 68 and the clutch magnet 71 releases the full switching force. After full coupling of the rigid coupling 69, the working cycle for thread chasing through the pair of con tacts 72 is released.
This working example of thread chasing is explained with reference to FIGS. 3 and 4. On a copy template carrier 56, a special template 73 is applied, which represents a multiple copy template according to the thread to be cut. In the given case, it is a six-fold copy template, which consists of six copy strips 74 (1-6), which are graduated according to the desired cutting depth, and six return strips 75. Through these strips 74 (1-6) the depth position of the threaded steel of the copier is set. The beginning and the end of the thread are again determined by the template flanges 79 and 91.
The attached at the beginning and end of the copying template th contact lugs 76 and 77 are only used to switch the feed direction of the tool carrier and to initiate the turning of the copy template. The working process is now as follows: By moving the feeler lever 58 against the copy template 73, the contact lug 76 is actuated, whereby the copy template is rotated by 1/12 of a turn in the direction of the arrow, so that the copy bar 74/1 in front of the feeler lever 58 arrives, which allows a delivery of the thread steel 29 of the copier device for the first thread cut.
At the same time, the feed movement is initiated according to the thread pitch (the thread pitch can be set by the change gears 78). If the thread end is now reached, the feeler lever rises along the flange 79 of the copy template 73 flat from the copy template and actuates the contact lug 77. By activating the lug 77, the drive 80 of the main spindle 66 is switched over and at the same time the copy template 73 rotated 1/12 of a turn.
With the return of the support 27 now starting, the feeler lever 58 slides again along the flange 79 on the template, but now on the bar 75, which is so high that the thread steel of the copier does not touch the workpiece. After the feeler lever has touched the flange 91, it slides along it again from the template and actuates the contact lug 76, whereupon the direction of rotation of the main spindle 66 is changed again and with it also the feed direction of the support 27. At the same time, however, it is also the copying template 73 turned by 1/12 of a turn so that the bar 74/2 now comes into operation, which determines the cutting depth of the second thread chip.
This work cycle is now continued until the last thread copying bar (in this case 74/6) is in function, after which the thread is finished blasted. Any automatic work step or the machine can then be switched off again.
The embodiment arrangement shown in FIGS. 3 and 4 is only intended as an example. The contact lugs 76 and 77 could just as well be attached to the rotary bench bed as limit switches and operated by the support. When copying paths of different lengths, especially when copying devices with multiple stops are used, the contact lugs can also be screwed onto individual coping strips for example. The infeed for the thread depth is determined here by stops. The infeed and lifting of the turning tool is accomplished by a control lever of the copier, which is operated in this case by two control magnets.
The contact lugs 76 and 77, which give the switching impulses, can in this case be replaced by limit switches on the lathe bed, which the support runs over. In terms of circuitry, the processes are the same as previously described. This last embodiment enables the most extensive combinations of copy editing.
It leads to fully automatic copy turning, which can be used both within the control system described and as an independent control for simple lathes, ie. H. Every normal center lathe can be used as an automatic multiple copy lathe and also as an automatic thread cutting machine.
Depending on the type of raw material, several cuts will be required to produce the contour. Assume four cuts. For the Ge thread cutting z. B. another eight cuts are required. The total number of cuts is therefore 4 + 8 = 12, i.e. twelve copy passes.
Since different turning tools are required for copy turning than for the eight thread chasing passes, it is best to split the work steps for turning and thread chasing.
In order to be able to carry out both four and eight copying passages automatically, a copy template arrangement is required in which the number of passes required for copying can be set without any particular difficulties. In Fig. 5, a drive and switching disk is shown, which allows the required number of turns per revolution of the template carrier to set with absolutely simple means. As shown in FIGS. 6 and 7, this drive essentially consists of a cam disk 44 and a toothed disk 45.
The indexing of the toothed disk 45 takes place by means of a quarter turn of the cam disk 44. The reversing motor required for this is operated by a stepping mechanism, in the circuit of which there are contact pairs kmd1 and kmd2 that can be operated by lugs 55 of the toothed disk 45, which alternately open and close. The toothed washer 45 is rigidly connected to the template support 56, i. H. Every rotary movement of the toothed disk 45 is also carried out by the copy template carrier 56.
The toothed disk 45 is also designed as a contact disk. Two pairs of contacts are required to control the intermittent rotary movement. Since the toothed disk 45 is to be used for six different numbers of turns, it also has six contact tracks 81 to 86. Each contact track is in two parts corresponding to the two required changeover contacts. On this contact tracks slide two contact pins 87, 88, which actuate the associated contact pairs.
Depending on the circuit, whether working with normally closed or normally open contacts, buttons 89 and 90 can represent depressions or elevations. In the given case, these are wells, d. H. If the contact pins 87 or 88 slide over the hatched buttons 89 or 90 during the rotation of the toothed switching disk 45, the respective contact pairs are closed and the rotary movement continues until the switching pin slides out of one of the recessed buttons. As a result, the changeover contact pairs on the turning device of the template carrier are switched.
It is z. B. uses a 48-tooth toothed disk, since this number contains all copy pass numbers that must always be multiplied by two (contact track 81, 2 X 12; contact track 82, 2 X 8; contact track 83, 2 X 6, contact track 84, 2 X 4; contact track 85, 2 X 3; contact track <B> 86.2 </B> X 2).
By means of a simple roller switch 7, which is shown in FIG. 8, both the number of copying passes and the direction can be set. The switch shown allows four copying passages, namely 4, 6, 8 and 12. If now to be copied four times in the automatic working cycle, as assumed, the contact pins 87 and 88 are switched on, which slide on the contact path 84. In the position shown, all contact pins are turned off because they do not touch any contact surfaces. You are in the O position, in which the control device switches itself off.
If the contact pin 88 is bridged by an auxiliary contact Htk (circuit diagram Fig. 9) and the rotational movement of the toothed disk 45 is initiated, the contact pin 88 will slide into the recess 90 of the contact path 84 and close the associated contact pair until it comes out of the button 90 of the contact path 84 slides off again. This takes place after the toothed disc has been indexed by six teeth.
After completion of Ko pier turning, the contact pin 87 resting in the recessed contact surface 89 of the contact path 84 with its contact pair, which is closed, is applied by switching the associated stepping relay K3 (circuit diagram Fig. 9), whereby a turning by six teeth takes place again . In this position, the copying device returns, which should advantageously be carried out with an acceleration, a kind of rapid traverse.
When the initial position is reached, the template carrier is again turned by six teeth or 1/3 of a turn and the next copying template is screwed in, which repeats the work cycle until the contact pins 87 and 88 are in the O position of the toothed washer 45 switch off.
The embodiment shown in FIG. 8 is an example of a universal application. Toothed control disks with several O-positions or possible turning angles can also be used. The workpiece is now rotated by copy using the contact track 84 (FIG. 5) or the switch position <c4 (FIG. 8).
Thread chasing requires eight passes, so the switch according to FIG. 8 is set to (t8, whereby, for example, the contact path 82 (FIG. 5) comes into effect. The switch according to FIG. 8 can be switched depending on whether a right or a left thread is to be cut, switched to the left or right.
The switching disk of FIG. 5 shows only one embodiment with example. Depending on the space available, a control roller can also be provided in place of the plan control disk, the contact paths, which in these cases are of equal length, are arranged next to one another on the cylinder jacket. Nothing changes in the system if adjustable or clip-on tracks are used instead of the fixed contact tracks.
The mode of operation of the electrical switching processes will now be explained with reference to the circuit diagram according to FIG. 9, for example.
For the flow and return clutches of a lathe are such. B. switching relays KRl and KRr provided. The left or right movement of the support takes place according to the forward or reverse movement of the main spindle.
KSch4-12 correspond to the contact tracks 81-84 of FIG. 5. The contacts ksch4 or 12 to ksch4 or 12 <B> 1 </B> 1 <B> 4 </B> 4 correspond to the contact pairs of the contact pins 88 or 87. The contacts ksch4 to ksch12 or ksch4 to 5 5 5 ksch, 2 are contact paths of the switch according to Fis. B. The contact pairs k3 and k3 are the changeover contacts 1 2 of a step relay K3. Schk is the switching device for the reversing motor of the copier and finally El or
He the end contacts 76, 77 of the copier (Fig. 3 and 4). In the O position of the switch according to FIG. 8, the clutch relays KRl and KRr are connected to the normal operating lever of the lathe. At the same time, all control connections of the Kopiervorrich device (see also the scheme of FIG. 8) are separated. The lathe can be used as a normal machine tool without special accessories. If now four copying passes are to take place automatically and that in counter-clockwise rotation, i. H. from right to left, the switch according to FIG. 8 is moved to position 4 to the left. This position - is - displayed after closing contact 14 by switching on the signal lamp L4.
As can be seen from the circuit diagram, the contacts ksch- and ksch <B> 5 6 </B> are closed, i. H. from earth via the changeover contacts k3 or k3 of the step relay, the switch contacts ksch- or ksch- via the contacts <B> 5 6 </B> ksch- or ksch-, the contact pairs of the contact pins <B > 2 3 </B> 87, 88, the contact track 84 (Fig. 5) and the reversing motor switching device Schk are given the possibility of a current flow, provided that contacts are closed. In the O position of the toothed switching disk 45 (Fig.
5) but the contact pairs ksch- and ksch- are open. <B> 2 3 </B> In order to initiate turning, the switching device Schk of the turning motor must be supplied with power for the time of one turn of the cam disk 44. This can be done with the auxiliary contact Htk, which is designed as a button.
However, in order to ensure that manual intervention does not interfere with the automatic workflow, the connection from auxiliary contact Htk to switching device Schk is via contact pairs ksch-, ksch- etc., i.e. via 7 8 all break contacts of switching pins 87 and 88 (Fig. 5 ), led, d. H. the auxiliary contact only comes into play when the toothed contact disk 45 is in the O position as soon as an automatic copying process is switched on by the roller switch. If the copying process is not automatic, such as B. When setting the machine, the copier can be turned over directly by pressing the Htk button.
As can be seen from Fig. 5, the contact pin 88 already slides after being screwed in by half a tooth of the toothed contact disk 45 on the selected contact path 90, whereby the contact pairs ksch- and 2 4 their switching play with the contact pairs k3 and k3 of the 3 1 2 step relay and the automatic turning of the copier is enabled at the end of a copying process. At the same time, however, the contact pairs ksch- and 4 are actuated, the 1 <B> 4 </B> depending on the copy device selected via the switch contact kr 1 or kr r to the coupling relays for forward or reverse (KRl or KRr). or switch off.
Now all that is missing is the actuation of the step relay K3 for the automatic copying process. This relay is switched by the contacts El and Er, which are actuated by means of the contact lugs 76 and 77 by the feeler lever 58, i. H. when the end of copying is reached, the stepping relay receives an impulse and, as described, initiates the turning of the copier.
The arrangement of the switching warts shown in Fig. 3 and 4 is a special design for the Ge thread copying. The flanges 79 and 91 can be moved axially on the template according to the desired thread length.
When copying different lengths, the switching lugs 76 and 77 can also be attached individually to the copying template and, connected in parallel, initiate the turning and reversing function.
With numerous copy passes, such as B. when thread cutting could be the case, too many control positions of the central control device would be required or control devices would have to be created with a large number of positions that would be uneconomical for simple work. It therefore seems expedient here to provide the control shown in FIG. The application is the same here as with a simple lathe. The auxiliary impulse from the hand button must also occur automatically in accordance with the automatic workflow.
A pulse must also be emitted after the multiple copying has been completed, which the central control unit continues to turn.
The necessary circuitry measures that meet these conditions are shown in the circuit diagram in FIG. During multiple copying, the central control unit closes contact 4g and thus energizes the pulse auxiliary relay HR4. Relay HR 4 responds, closes its pulse auxiliary contact hr4 and applies voltage to pulse relay R4 with the Um <B> s </B> switching contact hr4, <B> 2 </B> from earth contact 4x of the central control unit via the normally closed contacts ksch12, kschl2 etc., the s <B> 10 </B> contact pins 87 and 88 and the switched contact hr4 of the pulse auxiliary relay.
2 When the pulse relay R4 responds, the relay R4 and the closed 4 contact hr4 take over the function of the auxiliary pulse, which can be triggered by the manual button Htk by means of the contact pair r4.
The duration of this auxiliary pulse is not only limited by the normally closed contacts ksch 12, kschl2 etc., but also by the dropout delay of the auxiliary pulse relay, since the pulse relay R4 with its switching contact r4 provides the feed of the pulse relay HR- interrupts. 3 This interruption lasts for the duration of the multiple copying and only ends after contact 411 of the central control unit is opened.
But in order to turn the central control unit after the end of the multiple copying, a pulse must be triggered at this point in time. The pulse relay R5 and the normally closed contacts kschl2, kschl2, etc. are used for this purpose. These contacts are closed when the toothed switching disk 45 is in the 0 position; . H. contact hr4 is 3 2 in its rest position, ie ready to feed the pulse relay R5. Contact r4 is also closed, since relay R4 responds as long as contact 4A of the central control unit remains closed.
In this position (O position), the second pulse relay R5 responds and closes its contact r5. Since, as described, the 1 contact r4 of the first pulse relay R4 is also closed, there is a current flow through the step relay of the central Steuerge, indicated by K1, and the turning of the same is initiated. This also opens the 4x contact of the central control unit, interrupts the feed to relay R4, but also disconnects R5 and restores readiness for the start of the next work cycle.
In pure thread cutting, a template can be used instead of the template shown in Fig. 3 and 4, which controls the thread support or copier directly.