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Elektrische Schalteinrichtung an Werkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinen
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schalteinrichtung an Werkzeugmaschinen,
insbesondere Schleifmaschinen.
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Es ist bereits bekanntgeworden, die @Verkzeugniaschine in Abhängigkeit
vom Fertigmaß des Werkstücks durch eine selbsttätige Meß- und Steuereinrichtung
zu steuern. Die Erfindung bezweckt es, Schaltfehler durch eine weitestmögliche Vereinfachung
der elektrischen Schalteinrichtung zu vernieiden, um auf diese Weise die Steuerung
der Maschine zuverlässiger als bisher vornehmen zu können.
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Die Ertindung wird in dem Zusammenwirken eines finit Steuerkontakten
versehenen Fiihlhebelnießgerä ts, eines Polwendeschalters und eines gepolten Relais
zur Steuerung zweier. die Abschaltung der @@erl:zeug@nascl@ii@e bewirkender Magnete
gesehen, derart, daß der erste Steuerkontakt des Fühlliebelnießgeräts ein gepoltes,
Relais und dieses einen Magnet für die Umschaltung der normalen Zustellbewegung
auf eine Schlichtzustellung und zugleich einen Polwendeschalter steuert, der bei
seiner Umschaltung die Leitungsführung zum gepolten Relais wendet, das dann beim
Betätigen des zweiten Steuerkontakts des Fühlh@ebelmeßgeräts den Steuerstronnkreis
für den Ausschaltmagnet zur Stillsetzung der Maschine schließt.
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Der Polwendeschalter kann gleichzeitig so ausgebildet sein, daß er
außer der Umpolung des Relais auch noch den Stromkreis des jeweils eingeschalteten
b-1 agnets unterbricht.
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Bei den bisher bekannten Ausführungen war für jeden Schaltvorgang
ein besonderes Relais erforderlich, dessen Einschaltung jeweils durch Schließen
und
dessen Abschaltung durch Unterbrechen des Stroms erfolgte. Diese Lösung 'hat jedoch
den Nachteil, daß ein unbeabsichtiges Unterbrechen des Stromkreises, beispielsweise
durch Erschütterung des die Steuerkontakte tragenden Zeigers, zu einem ungewollten
Abschalten des Relais führt, womit zwangsläufig ein Funken der empfindlichen Relaiskontakte
verbunden ist.
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Nach der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß das
jeweils eingeschaltete Relais auch bei einer Stromunterbrechung so lange in der
augenblicklichen Schaltstellung verharrt, bis es durch einen Stromimpuls in umgekehrter
Richtung in die andere Schaltstellung gebracht wird. Nach-(lern das Relais immer
wieder zum Einschalten des Magnetstroms dient, während', das Abschalten der Magnete
über Kontakte des Polwendescha.lters erfolgt, werden die beim Abschalten entstehenden
Funken von den empfindlichen Relaiskontakten ferngehalten. Die Erfindung bietet
ferner den Vorteil, daß die die Steuerung der Maschine bewirkenden Magnete nach
erfolgter Schaltung stromlos werden, und daß trotzdem die jeweils eingenommene Schaltstellung
verriegelt ist. Zu diesem Zweck stehen der Polwendeschalter und die Bedienungselemente
der Maschine durch hydraulische oder auch durch mechanische Mittel so in gegenseitiger
zwangsläufiger Verbindung miteinander, daß der Polwendeschalter und der Magnet für
die Umschaltung der Zustellbewegung des Zustellsteuerelements nach erfolgter Schaltung
und nach Unterbrechung des Magnetstromkreises in ihrer Schaltstellung gehalten werden.
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Nach Stillsetzung der Maschine wird der Polwendeschalter durch Federkraft
umgeschaltet und <las Steuerelement für die Zustellbewegung ebenfalls durch Federkraft
in seine Anfangsstellung zurückgeführt, in der wieder auf normale Zustellbewegung
geschaltet ist.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in einer beispielsweisen Ausführungsform
in der Zeichnung dargestellt.
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Die -,vesentlichen Elemente der Schalteinrichtung sind das Fühlhebelmeßgerät
M, das mit seinen Meßschnäbeln dauernd auf dem in Bearbeitung befindlichen Werkstück
W anliegt, ein Polwendeschalter P sowie ein gepoltes Relais R. Diese Schaltelemente
wirken zur Steuerung der beiden Magnete V und A zusammen, von denen der Anker des
fagnets L' mit einem Schalthebel i zum Einstellen der Zustellbewegung des Arbeitsschlittens
verbunden ist, während der Anker des Ausschaltmagnets A mit dem Schalthebel 2 zum
Einschalten und Abstellen der Maschine nach beendigtem Schleifvorgang in Verbindung
steht. Für die Erregung des gepolten Relais ist Gleichstrom niedriger Spannung vorgesehen
und für die Erregung der Magnetspulen G' und A Gleich- oder Wechselstrom. Nach (lern
Ausführungsbeispiel stehen ferner der Anker des Magnets V und der Polwendeschalter
P mit je einem Kolbengetriebe und der Magnet A mit einem Steuerschieber in Verbindung,
so daß auf hydraulischem Wege eine gegenseitige Abhängigkeit der Bewegungen dieser
Teile zusammen mit den Steuerelementen der Maschine geschaffen wird.
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Zu dem gleichen Zweck kann man den Anker des Magnets V, den POlNvendeSChalter
P und den Magnet A auch durch ein Hebel- und Klinkenwerk mechanisch koppeln.
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Sobald die Schleifmaschine eingeschaltet ist, bewegt sich durch eine
besondere Zustellvorrichtung, die nicht zum Gegenstand der Erfindung gehört, und
die beispielsweise aus einem hydraulischen Kolbengetriebe besteht, das Fühlliel)elmeßgerät
b1 gegen das Werkstück W und bleibt in seiner Arbeitsstellung stehen, in der die
DIeßsclitiäl>el des Meßgeräts das Werkstück ff' berühren, so wie es in der Zeichnung
dargestellt ist. Durch eine nicht gezeichnete Einrichtung wird der Meßstrom erst
dann eingeschaltet, wenn der @Ießkopf in Arbeitsstellung steht. Die Geschwindigkeit
der Zustellbewegung des Arbeitsschlittens ist am Schalthebel i eingestellt. Die
Maschine arbeitet mit einer bestimmten Zustellung, und die Steuerung der 'Maschine
erfolgt durch das Meßgerät 1! in Al>li:ingigkeit vom Maß des Werkstücks.
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Ist ein bestimmtes Vormaß erreicht, so hat sich der Zeiger 3 des Meßgeräts
in die Stellung bewegt. in der der elektrische Kontakt I, 5 geschlossen ist. Hierdurch
kommt folgender Stromkreis für das gepolte Relais zustande. Von der Stromquelle
fließt ein Strom über die Leitung 6, den geschlossenen Kontakt 1., 5 des Meßgeräts,
den geschlossenen Kontakt 8, 9 des Polwendeschalters durch die Wicklung des gepolten
Relais R und von dort über den geschlossenen Kontakt 12, 11 nach io zurück zur Leitung
7 der Stromquelle. 1)er Strom fließt in Pfeilrichtung durch das Relais, und der
Anker 17 bewegt sich in die gestrichelte Stellung, in der die Kontakte 18 und i9
miteinander verbunden sind. In dieser Stellung wird der .lnker 17 auch bei einer
Stromunterbrechung durch sein Kippmoment gehalten, das durch den vorhandenen permanenten
bfagnetismus des Relaiskerns erzeugt wird. Hierdurch entsteht ein Stromkreis für
den Magnet 17 aus der zweiten Stromquelle, nämlich der Leitung 22 über den
geschlossenen Kontakt 18, 19 des Ankers 17 des Relais, durch die N\@icklung des
-Magnets V, über den geschlossenen Kontakt 1.U15 des Polwendeschalters, durch die
Leitung 21 zurück zur Stromquelle. Der Anker 23 des Magnets f' wird angezogen und
der mit ihm durch das Gelenk 24 in Verbindung stehende Zustellhebel i wird in die
gestrichelte Stellung umgelegt, in der die normale Zustellbewegung auf eine geringere
Zustellgeschwindigkeit umgeschaltet oder auch ganz abgeschaltet ist.
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Zusammen mit dem "\nzielien des Ankers 23 des Magnets V wird der Kolben
25 unter Cl>erwindung des Drucks der Feder 26 nach oben bewegt. Der Kolben gibt
der in dem Kanal 27 stehenden Druckflüssigkeit, die von der Leitung 38 herkommt,
den Weg zum Zylinder 28 und über den Kanal 29 zum Zylinder 30 frei, so daß
auch der Kolben 31 entgegen dem Druck der Feder 32 in seine obere Stellung bewegt
und damit der an die Kolbenstange 33 angelenkte Polumschalter I' umgeschaltet wird.
Da
gleichzeitig die beiden Zylinderräume 28 und 30 mit Druckflüssigkeit
gefüllt sind, behalten die Kolben 25 und 31 auch nach Unterbrechung des Stromkreises
zur Magnetspule V beim Umschalten des Polwendeschalters P ihre Stellung bei. Auf
diese Weise wird der Zustellhebel i in seiner umgeschalteten, gestrichelt gezeichneten
Stellung gehalten.
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Durch die Umschaltung des Polwendeschalters sind die Steuerleitungen
zum Relais R gewendet worden. Sobald nun der Kontakt 34 des Zeigers 3 den Kontakt
35 des Meßgeräts geschlossen hat, wenn nämlich das Fertigmaß des Werkstücks erreicht
ist, so werden die Spulen des Relais R in entgegengesetzter Richtung vom Strom durchflossen.
Von der Stromquelle fließt der Strom über die Leitung 6, den Kontakt 34, 35, über
die geschlossenen Kontakte 13, 12 des Polwendeschalters, durch die Wicklung des
Relais R in Richtung des gestrichelt gezeichneten Pfeils, über die geschlossenen
Kontakte o, io durch die Leitung 7 zurück zur Stromquelle. Demzufolge wird der Anker
17 des Relais in die ausgezogene Stellung umgelegt, in der die Kontakte 18, 20 miteinander
verbunden sind. In dieser Stellung des Ankers wird ein Stromkreis für den Ausschaltmagnet
A leergestellt. Von der zweiten Stromquelle fließt ein Strom über die Leiturig 22,
die Kontakte 18, 2o durch die Wicklung des .ltissclialtmagttets A, über die geschlossenen
Kontakte i6, 15, durch die Leitung 21 zurück zur Stromquelle. Der Ausschaltmagnet
wird also erregt und -zieht seinen :ltiker an, der den mit ihm verbundenen Abstellhebel
2 in die gestrichelt gezeichnete Stellung umlegt, in der die :Maschine stillgesetzt
ist.
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Zusammen mit dein 2\nziehen des Ankers 36 des Ausschaltmagnets A wird
der Steuerschieber 37 nach oben bewegt, und der von dem Kanal 38 über die Ringtilit
39, den Kanal 27 zu den Zylindern 28 und 30 führende Druckflüssigkeitsstrom
abgeschnitten. Gleichzeitig gelangt die untere Ringnut 40 vor die Einmündung des
mit der @l>flußleitung verbundenen Kanals 41 und des von den Zylindern
30 und 28 führenden Kanals 42. Die Federn 26 und 32 drücken nun die jeweils
zugeordneten Kolben 25 und 31 unter Verdrängung der unter ihnen stehenden Flüssigkeit
nach unten. Dabei wird der Polwendeschalter P \vieder in seine Ausgangsstellung
umgeschaltet und der Zustellhebel i in die ausgezogene Stellung gebracht, in der
auf normale Zustellbewegung geschaltet ist.
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Zugleich mit der Stillsetzung der Maschine ist das Meßgerät J1 aus
dem Bereich des fertig bearbeiteten Werkstucks selbsttätig herausgefahren und wird
der Meßstrom durch eine nicht dargestellte Einrichtung unterbrochen. Durch die Umschaltung
des Polwendeschalters in die gezeichnete Stellung wird der Stromkreis für die Umschaltung
der Zustellbewegung vorbereitend hergestellt. Außerdem ist auch der Stromkreis für
den Ausschaltmagnet A unterbrochen, so claß nach erfolgtem Arbeitsspiel beide \lagnete
1' und A wieder stromlos sind. Um einen neuen Arbeitsgang der Maschine einzuleiten,
wird der Hebel 2 in die voll ausgezeichnete Stellung bewegt, in der die Maschine
wieder eingeschaltet ist.
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Mit Hilfe des Polwendeschalters und eines gepolten Relais wird die
Steuerung der Maschine zum Zweck der Umschaltung der Zustellbewegung und der Stillsetzung
der Maschine vollkommen beherrscht, und Schaltfehler werden unbedingt vermieden.