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Druckknopfsteuerung für die Vorschubgeschwindigkeiten und/oder Spindeldrehzahlen
von Werkzeugmaschinen Die Erfindung betrifft eine Druckknopfsteuerung für die Vorschubgeschw
indigkeiten und/oder Spindeldrehzahlen von Werkzeugmaschinen, die sich besonders
für Fräsmaschinen mit elektrisch gesteuerten Getrieben eignet.
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Druckknopfsteuerungen sind bekannt. Bei Werkzeugmaschinen dienen sie
vorzugsweise zum Schalten der Schlitten auf Vorschub und Eilgang in beiden Richtungen
sowie zum Ein- und Ausschalten der Arbeitsspindel. Die Funktion der Druckknöpfe
wird dabei durch Beschriftungen neben oder über den Knöpfen oder auch durch entsprechende
Zeichen auf den Druckknöpfen, wie Pfeile od. dgl., angedeutet. Zum Schalten der
Vorschubgeschwindigkeiten und Drehzahlen werden dagegen im allgemeinen Drehschalter
od. dgl. mit Skalenanzeige verwendet. Das Einstellen der Skalen erfordert eine gewisse
Zeit und Geschicklichkeit, weswegen bei modernen Maschinen häufig mit Vorwählung
gearbeitet wird, indem schon während einer laufenden Arbeit Vorschub und Drehzahl
für die nächste Arbeit eingestellt und erst zu einem gewünschten Zeitpunkt durch
Betätigung eines Druckknopfes o,d. dgl. geschaltet werden.
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Gemäß der Erfindung wird bei Werkzeugmaschinen, insbesondere Fräsmaschinen,
ein besonders einfaches und sicheres Schalten der Vorschubgeschwindigkeiten und/oder
Spindeldrehzahlen. dadurch erreicht, daß zum Schalten mit Aufschriften versehene,
nach Art einer Tastatur zusammengefaßte und in gegenseitiger Abhängigkeit stehende
Druckknöpfe oder Tasten dienen, deren Kontaktsätze
so ausgebildet
sind, daß die zum unmittelbaren Steuern der Magnetkupplungen dienenden Kontakte
in stromlosem Zustand geschaltet werden.
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Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die zum Schalten
des betreffenden Getriebes erforderlichen Mittel, die bei elektrisch gesteuerten
Getrieben z. B. aus Elektrokupplungen bestehen können, direkt gesteuert werden können.
Diese Lösung unterscheidet sich grundsätzlich von den bekannten Druckknopfsteuerungen
für Werkzeugmaschinen, bei denen mittels der Druckknöpfe Schütze gesteuert werden,
die erst ihrerseits die erforderlichen Schaltvorgänge durchführen und durch beim
Loslassen der Druckknöpfe wirksam werdende Haltkreise gehalten werden müssen. Durch
die direkte Steuerung kommen alle Schütze, Haltekreise usw. in Fortfall. Die so@
erzielte wesentliche Vereinfachung ermöglicht es überhaupt erst, eine Druckknopfsteuerung
der behandelten Art zum Schalten von Werkzeugmaschinengetrieben mit Elektrokupplungen
zu verwenden, da bei diesen die Anzahl der zu steuernden Drehzahlen und Vorschubgeschwindigkeiten
in der Regel so groß ist, daß die bekannten Druckknopfsteuerungen als unvorteilhaft
erscheinen müssen. Außerdem bedingt die direkte Steuerung, daß der jeweils eingeschaltete
Druckknopf in der niedergedrückten Stellung verbleibt, wodurch sich der weitere
Vorteil ergibt, daß an der Tastatur stets erkennbar ist, welche Geschwindigkeit
oder Drehzahl geschaltet ist. Der betreffende Druckknopf kehrt in seine Ausgangsstellung
erst dann wieder, und zwar selbsttätig zurück, wenn der nächste Druckknopf zum Schalten
einer anderen Geschwindigkeitsstufe gedrückt wird.
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Für die Lösung der Erfindungsaufgabe ist es ferner wesentlich, daß
die zum unmittelbaren Schalten der Steuerstromkreise der Magnetkupplungen dienenden
Kontakte der Druckknöpfe während des eigentlichen Schaltvorganges stromlos sind.
Hierdurch wird erreicht, daß bei geringen zeitlichen Unterschieden im Schließen
der einzelnen Schaltkontakte kein unregelmäßiges Ansprechen der Kupplungen, erfolgt,
diese vielmehr, nachdem während der stromlosen Zwischenperiode die neuen Schaltungen
entsprechend vorbereitet sind, gemeinsam und gleichzeitig ansprechen, wenn mit Beendigung
des Schaltvorganges erneut Strom gegeben wird.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß z. B. von einer
Vorschubgeschwind.igkeit unmittelbar auf eine beliebige andere geschaltet werden
kann, ohne daß wie bei einem Drehschalter zahlreiche Zwischenstufen durchlaufen
werden. Es ist dadurch möglich, das Vorschubgetriebe ohne Stillsetzung zu schalten,
während das Werkzeug im Schnitt steht, so daß das bisher in. einem solchen Fall
erforderliche Arbeiten mit Vorwählung in Fortfall kommen kann.
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Die Druckknöpfe der nach der Erfindung ausgebildeten Druckknopfsteuerung
können entweder auf entsprechende Tastschalter einwirken, oder sie können selbst
mit Kontakten ausgerüstet sein, die beim Herunterdrücken der Knöpfe oder Tasten
die entsprechenden Gegenkontakte der Kupplungsstromkreise schließen.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i die Vorderansicht der Vorrichtung nach der Erfindung, Abb.2
einen Schnitt durch diese Vorrichtung und Abb.3 das Arbeitsprinzip derselben an
Hand eines Schaltbildes.
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Gemäß Abb. i und z ist die zur Aufnahme der Knöpfe a dienende Tafel
b als Deckel eines kastenartigen Gehäuses c ausgebildet. Die Knöpfe a tragen Aufschriften.,
die der durch den betreffenden Knopf einstellbaren Geschwindigkeit oder Drehzahl
entsprechen. Zur besseren übersichtlichkeit für die Bedienungsperson sind die Geschwindigkeiten
oder Drehzahlen, in aufsteigender Rehenfolge geordnet.
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Die Arbeitsweise der Druckknopfsteuerung nach der Erfindung erkennt
man am besten an Hand der Abb. 3. In dieser sind die durch das Niederdrücken der
Knöpfe a betätigten Kontakte nach Art von Tastschaltern d dargestellt. Es wurde
angenommen, daß das Getriebe sieben elektrisch gesteuerte Kupplungen enthält, die
mit I bis VII bezeichnet sind.
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Die Kontakte e liegen in den Stromkreisen derjenigen Kupplungen, welche
durch das Niederdrücken des betreffenden Knopfes betätigt werden sollen, wie durch
die arabischen Zahlen 2 bis 5 amgedeutet. Außerdem sind für jeden Tastschalter d
Kontakte f und g vorgesehen, die in ihrer Funktion zueinander bzw. zu den Kontakten
e so abgestimmt sind, daß durch das Niederdrücken des Knopfes zunächst der Kontakt
f geöffnet und damit das ganze System stromlos gemacht wird. Bei der weiteren Abwärtsbewegung
des Endschalters schließen sich dann zunächst die Kontakte e, und erst wenn dies
erfolgt ist, schließt sich der Kontakt g und stellt dadurch den Stromschluß für
das ganze System wieder her.
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Zur besseren Übersichtlichkeit wurden die Bezugszeichen der Kontakte
e bis g nur für einen .der Tastschalter eingezeichnet. Die Abb. 3 zeigt außerdem
einen Transformator 7a und einen Selengleichrichter i.
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In Abb. 3 wurde angenommen, daß der siebente von links der Tastschalter
durch Betätigung des entsprechenden Knopfes niedergedrückt worden ist. Hierdurch
sind, wie die Zeichnung erkennen läßt, die Stromkreise der Kupplungen I, II, V und
VI geschlossen, indem die Kontakte e über die genannten Kupplungen die Verbindungen
zwischen der Plus- und Minusklemme des Gleichrichters i herstellen. Die erwähnten
Kupplungen ziehen daher an und bewirken die entsprechende Schaltung des Getriebes.
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Durch eine an sich bekannte Sperrvorrichtung, die in der Zeichnung
nicht dargestellt ist, wird erreicht, daß beim Herunterdrücken eines Knopfes die
vorher gedrückten Knöpfe wieder zurückspringen. Außerdem wird zweckmäßig eine ebenfalls
nicht dargestellte optische Anzeigevorrichtung vorgesehen,
welche
bei Beendigung des Schaltvorgan, ges aufleuchtet und damit die durchgeführte Schaltung
bestätigt.
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In der Abb.2 ist insofern eine Ve@rein@achung getroffen, als auf der
Rückseite eines jeden Knopfes a Kontakte k vorgesehen sind, deren
Anzahl der größten Zahl der beim Schalten des Getriebes auftretenden Kupplungskombinationen
entspricht. Bei einem Getriebe mit sieben Kupplungen, wie es im vorliegenden Fall
angenommen wurde, sind höchstens vier Kupplungen gleichzeitig eingeschaltet. Entsprechend
wurden vier Kontakte k gewählt. Den Kontakten k stehen Kontakte
t gegen, über, an die die Stromkreise der durch den. betreffenden Druckknopf
einzuschaltenden Magnetkupplungen angeschlossen sind. Durch das Drücken des betreffenden
Knopfes a werden daher die Stromkreise der für die Einstellung des gewünschten Übersetzungsverhältnisses
benötigten Kupplungen geschlossen und. damit das betreffende übersetzungsverhältnis
hergestellt.