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Vorschubschalteinrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Kopiermaschinen
Die Erfindung betrifft eine Vorschubschalteinrichtung für Werkzeugmaschinen, insbesondere
Kopiermaschinen, mit hin- und hergehendem Vorschub, bei denen durch Endschalter
gleichzeitig mit der Änderung der Vorschubrichtung das Werkstück oder Werkzeug seitlich,
d. h. senkrecht zur Vorschubrichtung, verstellt wird.
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Es sind Maschinen bekannt, bei denen über Schaltelemente Vorschubmotoren
oder Kupplungen schaltende Zeitschalter die Größe der Zustellung bestimmen. Diese
Zeitschalter sind störungsanfällig, und die Größe der Zustellung ist nur dann gleichbleibend,
wenn die zu kopierende Form am Umschaltepunkt des Zeilenvorschubes keine ansteigende
oder fallende Kontur aufweist. Im anderen Falle schaltet der Zustellvorschub auf
Grund der treppenförmigen Absatzbewegung des Fühlers ab, und es erfolgt erst eine
Bewegung in senkrechter Richtung. Damit läuft die Zustellbewegung nicht kontinuierlich
ab, und es ergeben sich auf Grund der Unterbrechung der Zustellung durch den tastenden
Fühler bei konstant eingestellter Zustellzeit verschiedene Zustellwege.
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Weiterhin sind Einrichtungen bekannt, bei denen die Zustellung wegabhängig
durch Nocken erfolgt. Bei dieser Lösung ist die Änderung der Zustellgröße nur durch
Auswechseln der Nocken möglich. Dies wird durch schlecht zugäugige Schaltelemente
erschwert. Außerdem wird die Abstufung und die Anzahl der Zustellgrößen von der
Anzahl der Nocken abhängig.
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Bekannt sind ferner Endschalterkombinationen, mit denen es möglich
ist, mittels eines Stößels, aber verschieden hoher Betätigungsknaggen, zwei oder
mehr Vorgänge zu steuern, z. B. »Vorschub aus - Eilgang ein«.
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Man verwendet auch Endschalterkombinationen, mit denen der Abschalt-
oder Umschaltpunkt einer Vorschubbewegung exakt eingestellt werden kann, bzw. Endschalterkombinationen
mit Justiereinrichtung, welche den Anbau erleichtern, indem Montageungenauigkeiten
ausgeglichen werden können.
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In den bereits angeführten Kombinationen spielen die Vorgänge nur
in einer Hauptbewegungsrichtung. Letztlich ist auch bekannt, daß man mittels Endschalterkombinationen
auch rechtwinklig zueinander laufende Bewegungen steuert, indem z. B. beim Rahmenfräsverfahren
die Längsvorschubbewegung abgeschaltet und der Quervorschub eingeschaltet wird.
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Die Größe der Quervorschubbewegung muß aber dabei von einem zusätzlichen,
in der Querrichtung angeordneten Endschalter bestimmt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorschubschalteinrichtung für Werkzeugmaschinen,
insbesondere Kopiermaschinen mit hin- und hergehendem Vorschub, bei denen durch
Endschalter gleichzeitig mit der Änderung der Vorschubrichtung das Werkstück oder
Werkzeug seitlich, d. h. senkrecht zur Vorschubrichtung, verstellt wird, zu schaffen,
die ohne Verwendung von besonders störanfälligen Elementen sowie zusätzlichen Auswechselteilen
eine von der stufenförmigen Abtastung auf Grund der Werkstückform unabhängige, in
ihrer Größe gleichbleibende und stufenlos regelbare Zustellung ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß zwei gegeneinander
in ihrer Lage verstellbare Endschalter von einem gemeinsamen Schaltglied betätigt
werden, wobei ein Endschalter die Zustellung über einen vorbereitenden Kontakt eines
der Bewegungsrichtung zugeordneten Relais schaltet und der andere Endschalter die
Erregung dieses Relais unterbricht, welches gleichzeitig mit einem Ruhekontakt das
Relais für die entgegengesetzte Vorschubrichtung an Spannung legt.
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Am Werkstückträger oder Werkzeugträger sind für das Arbeiten in Längsrichtung
und für das Arbeiten in Querrichtung je zwei die Endschalter aufnehmende Schalteinrichtungen
angeordnet.
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Durch Kurzschluß der Eingangsseiten der die Zustellung einleitenden
Endschalter ist unabhängig von der Vorschubrichtung die Zustellbewegung nur durch
öffnen derselben abschaltbar.
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Die Endschalter und das ihnen zugeordnete Schaltglied sind in einem
gemeinsamen Gehäuse angeordnet und werden mittels elastischer Glieder in ihrer Ausgangslage
gehalten.
Im Gehäuse sind ein "starr befestigter Endschalter und
ein schwenkbarer Endschalter, dessen Lage mittels Mikrometerschraube einstellbar
ist, angeordnet. Zur wahlweisen Bestimmung der Zustellungsunterbrechung ist ein
Wahlschalter vorgesehen.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt.
Es zeigt Fig. 1- ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorschubschalteindc4tung an
einer Kopierfräsmaschine, Fig. 2 ein Teilschaltbild zu Fig.1 mit veränderter Schaltung,
Fig. 3 ein Arbeitsschema einer Einrichtung nach Fig.1. Fig. 4 ein Arbeitsschema
einer Einrichtung nach Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt durch eine Endschaltereinheit.
Schütze 1 und 2 schalten den Vorschub in Längsrichtung und Schütze 3 und 4 in Querrichtung
zum Werkstück. Die Kontakte 1 a bis 4 a dienen lediglich zur gegenseitigen Verriegelung.
Relais 5 und 6 leiten mit den Kontakten 5 a und 6 a und 5 b und
6 b in Verbindung mit den Endschaltern 7 bis 14 den Richtungswechsel des
Leitvorschubs bzw. die Zustellung ein.
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Durch einen Wahlschalter 15 wird die Zustellrichtung und durch
einen Wahlschalter 16 der Richtungswechsel längsquer festgelegt. Im Beispiel sind
die Schütze 1 und 2 auf Leitvorschub und die Schütze 3 und 4 auf Zustellung geschaltet.
Mit einem Schalter 17 wird die Einrichtung eingeschaltet. Zur Begrenzung der Vorschubbewegung
und der Werkzeugzustellung sind insgesamt vier Endschaltereinheiten vorgesehen.
Jede Einheit wird aus zwei. der Endschalter 7 bis 14 gebildet.
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Beispielsweise sind die beiden Endschalter 7 und
8
in einem gemeinsamen Gehäuse 18 untergebracht (Fig. 5), wobei der Endschalter
7 auf einer bei 19 schwenkbar gelagerten Platte 20 gegen eine Feder 21 und der Endschalter
8 im Gehäuse 18 gegen eine Feder 22 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet
ist: Auf der Platte 20 ist ein Widerlager 23 befestigt, an welchem eine in axialer
Richtung verstellbare Mikrometerschraube 24 anliegt. Die im Gehäuse 18 geführte
Mikrometerschraube 24 trägt eine mit einer Markierung versehene Hülse 25, welche
.auf einem mit einer Maßeinteilung versehenen Bund 26 gleitet.
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Im Gehäuse 18 ist axial verschiebbar, gegen den Druck einer Feder
27 ein Bolzen 28 angeordnet, welcher im Gehäuse 18 geführt ist und der ein Schaltglied
29 aufnimmt; an dem der Endschalter 7 anliegt: Die Endschalter 9 und 10, 11 und
12, 13 und 14 bilden, in der gleichen Art wie eben beschrieben, je eine Endschaltereinheit.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung bei der in Fig.1 gezeigten Stellung
der Schalter 15 und 16 soll näher erläutert werden. Ist der Schalter 17 geschlossen
und somit das Relais 5 erregt, dann sind auch die Kontakte 5 b geschlossen.
Der Tisch bewegt sich, da der Stromkreis 5 b; 1,6, 2 a, 1 geschlossen ist,
in der in Fig.3 angegebenen Richtung nach rechts, bis über den Bolzen 28 und das
Schaltglied 29 der Endschalter 7 betätig wird. Dieser schließt den Stromkreis
5 b,
7, 15, 16, 3a, 4 und leitet die Zustellung ein. Diese Zustellung
erfolgt 'bei °Beibehaltung des Vorschubes so lange; bis das Schaltglied 29 den Endschalter
8 öffnet und Relais 9 stromlos wird; wodurch die Kontakte 5 b öffnen, die Zustellung
und den Vorschub unterbrechen, Kontakt 5 a schließt und Relais 6 erregt. Hierdurch
wird der Stromkreis 6 b, 16, l a, 2 geschlossen, und die Richtung
des Leitvorschubes wird gegenüber der vorhergehenden um 180° geändert. Am Ende des
Bereiches wiederholt sich dieser Vorgang nach Betätigung der Endschalter 9 und 10.
Es ergibt sich danach ein Arbeitsschema, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.
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Wenn beispielsweise, wie im vorliegenden Fall, der Vorschub längs
des Maschinentisches verlief und die Zustellung quer zu diesem, so verläuft der
Vorschub quer zum Maschinentisch und die Zustellung längs desselben, wenn der Schalter
16 in seine zweite Stellung gebracht wird. Der Ablauf der Schaltvorgänge sowie der
Richtungsumkehr verläuft dabei analog.
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Soll die Größe der Zustellung verändert, beispielsweise vergrößert
werden, so wird durch Verdrehen der Hülse 25 die Mikrometerschraube 24 in ihrer
Längsrichtung zum Gehäuse hin verschoben, wodurch das an ihm anliegende Widerlager
23 die Platte 20 um ihre Lagerung bei 19 verdreht. Da der Endschalter 7 federnd
in axialer Richtung auf dieser Platte angeordnet ist und der Schaltbolzen des Endschalters
sich am Schaltglied 29 abstützt, behält die Platte die eingestellte neue Lage. Der
Weg bis zur Kontaktgabe des Endschalters 7 wird dabei kleiner. Werden nun durch
Verschieben des Schaltgliedes 29 die beiden Endschalter betätigt, so schaltet der
Endschalter 7 eher als vorher auf Zustellung, während der Endschalter 8 unverändert
schaltet, so daß auf Grund der vergrößerten Schaltdifferenz die Zustellung größer
ausfällt. Die Differenz der Schaltwege der Endschalter, beispielsweise 7 und 8,
ist bei gleicher Vorschubgeschwindigkeit in Längs- und Querrichtung des Tisches
gleich der Größe der Zustellung.
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In Fig. 2 ist eine Änderung der Einrichtung nach Fig.1 dargestellt.
In dieser sind die Endschalter 1.1 und 13 eingangsseitig kurzgeschlossen, wodurch
die Unterbrechung der Zustellung nicht mehr durch das Schalten der Relais 5 und
6 erfolgt, sondern durch die Freigabe des betätigten Endschalters (nach dem geschilderten
Beispiel Endschalter 7).
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Damit schaltet die Einrichtung den Bewegungsablauf der Maschine so,
wie es in Fig.4 dargestellt ist. Wird beispielsweise der Endschalter 7 betätigt,
so wird der Stromkreis 5b, 7, 15, 16, 3a, 4 geschlossen. Der Tisch bewegt
sich in der resultierenden Richtung, die sich aus Leit- und Zustellrichtung ergibt,
bis der Endschalter 8 Relais 5 unterbricht, wodurch die Kontakte 5 b öffnen
und über Kontakt 5 a Relais 6 anzieht.
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Jetzt ist der Stromkreis 6b, 16, 1a, 2 geschlossen, wodurch die Richtung
des Leitvorschubes gegenüber der vorhergehenden um 180° geändert wird, die Zustellbewegung
aber unverändert in gleicher Richtung weiter verläuft. Letztere erfolgt so lange,
wie der Endschalter 7 geschlossen bleibt. Nach Öffnen des Endschalters 7 erfolgt
die Abschaltung der ZustelI-bewegung, so daß zu diesem Zeitpunkt nur noch der Vorschub
wirksam ist. Bei Betätigung der gegenüberliegenden Endschaltereinheit wird eine
erneute Zustellung ausgelöst, die gleich der geschilderten verläuft. Hierbei ist
die Differenz der Schaltwege bei gleicher Vorschubgeschwindigkeit in Längs- und
Querrichtung gleich der doppelten Größe der Zustellung.