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Programmsteuereinrichtunginsbesondere für Werkzeugmaschinen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Programmsteuereinrichtung, insbesondere für Werkzeugmaschinen,
mit Schaltern, die durch auf einem Programmträger angeordnete aus Öse und Zunge
bestehende Lamellen betätigt werden, die entweder in eine wirksame oder unwirksame
Stellung geschwenkt werden können.
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Es sind Steuereinrichtungen an Werkzeugmaschinen bekannt, bei denen
die Programmtrommeln in Abhängigkeit vom Weg eines Werkzeug- oder Werkstückträgers
umlaufen. Die Trommeln bestehen aus Nockenscheiben, die zur Auslösung bestimmter
Funktionen auf Endschalter wirken und zur Veränderung der Schaltpunkte verdrehbar
sind.
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Da die Betätigung der Endschalter kurzzeitig ist, muß die Einschaltung
z. B. von Elektromagnetkupplungen, Zug- und Stoßmagneten über selbsthaltende Relais
oder Schütze erfolgen. Da die Anzahl der Funktionen innerhalb umfangreicher Programmsteuerungen
sehr groß ist, bedeutet dies einen großen Aufwand an Relais und dazugehörigen elektrischen
Verriegelungseinrichtungen. Um die selbsthaltenden Relais einzusparen, müssen die
Endschalter jeweils so lange betätigt bleiben, wie die Funktion gewünscht wird.
Dies ist z. B. bei Ausbildung der Nockenscheiben als Kurvenscheiben möglich, hat
jedoch den großen Nachteil, daß für jeden Arbeitsprozeß spezielle Kurvenscheiben
anzufertigen sind, was sehr teuer ist.
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Um die teuren Kurvenscheiben zu sparen, sind bereits am Mantel der
Steuertrommel einer Revolverdrehbank achsparallel verschiebbare Lamellen paketweise
angeordnet worden. Aus diesen Lamellen können Kurvenstücke gebildet werden, die
stirnseitig abtastbar sind.
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Die rechteckige Form und das Verschieben dieser Lamellen bedingt einen
gewissen Aufwand, wenn die Lamellen einwandfrei aufgenommen und geführt werden sollen.
Will man Schaltelementen, z. B. Endschaltern, nur die Funktion der Betätigung oder
Nichtbetätigung zuordnen, ist dieser Aufwand nicht gerechtfertigt.
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Bei der bekannten Lamellenanordnung muß bei jedem neuen Einrichten
die Spannung der Lamellen, die beispielsweise über Keile erfolgt, gelöst und wiederhergestellt
werden. Beim Verschieben der Lamellen können durch die Haftwirkung sehr leicht benachbarte
Lamellen unbeabsichtigt mit verschoben werden. Die Gefahr wird um so größer, je
dünner die Lamellen gehalten werden. Es kann jedoch beim Einrichten vorteilhaft
sein, sehr dünne Lamellen zu verwenden, um den genauen Ein- und Abschaltpunkt eines
Schaltelementes zu bestimmen. Es ist auch ein Schrittschaltwerk bekanntgeworden,
bei dem zur Vermeidung eines Teils der vorgenannten Mängel kippbare Hebel als Impulsmittel
verwendet werden, die in die Ebene von Steuerimpulse auslösenden Fühlern oder aus
dieser Ebene geschwenkt werden können. Diese Hebel sind am Umfang mehrerer auf einer
Fortschaltwelle aufgereihter Scheiben angeordnet.
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Diese Anordnung weist gegenüber den bisher beschriebenen Einrichtungen
Vorteile auf. Demgegenüber bestehen jedoch noch verschiedene Mängel, die sich aus
der konstruktiven Ausbildung der Hebel und Kreisscheiben ergeben. So ist für jeden
Hebel eine gesonderte Lagerung mit zwei Raststellungen vorgesehen. Dies erfordert
jeweils einen Drehpunkt, z. B. in Form eines Stiftes, und eine seitliche Führung.
Dies wiederum hat außer ziem hohen Kostenaufwand einen bestimmten Platzbedarf zur
Folge. Will man nun nicht schrittweise schalten, sondern ein Programm kontinuierlich
abtasten, so sind kleinste Zwischenräume zwischen den Hebeln notwendig. Diese Forderung
wird noch dadurch verstärkt, daß beim Einrichten die Schaltpunkte möglichst genau
an jede beliebige Stelle, z. B. in Stufungen von wenigen Zehntel Millimetern, am
Kreisumfang eines Programmträgers gelegt werden sollen.
Dies ist
zwar für ein Schrittschaltwerk nicht erforderlich, aber für einen Programmträger,
der in Abhängigkeit vom Weg, z. B. eines Werkzeug- oder Werkstückträgers, umläuft
und gleichermaßen die Abwicklung dieses Weges darstellt, unbedingt notwendig.
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Diese Forderung bedingt natürlich eine Vielzahl von Lamellen, die
aus Gründen der Wirtschaftlichkeit in einfachster Weise am Umfang der Kreisscheibe
aufzunehmen sind.
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Der Umfang soll wegen der Genauigkeit möglichst nicht kleiner als
im Verhältnis eins zu eins zum Weg des Werkzeug- oder Werkstückträgers gewählt werden.
Daraus ist ersichtlich, daß es sich bei der Lamellenanzahl für eine Reihe meistens
um vierstellige Zahlen handeln wird, wenn die Lamellen unmittelbar aneinandergereiht
und sehr schmal gehalten werden. Um trotzdem die Programmträger wirtschaftlich zu
gestalten, müssen die Lamellen und z. B. die Kreisscheiben konstruktiv so ausgebildet
sein, daß ein automatisches Ausrichten und Aneinanderreihen, z. B. durch einen Vibrator,
möglich ist und die aufgereihten Lamellen nur noch durch wenige Handgriffe am Umfang
der Kreisscheiben oder bei anderen Programmträgern anzuordnen sind. Andernfalls
müßten bei Programmträgern, mit denen durchschnittlich zehn bis zwanzig Funktionen
zu steuern sind, viele Tausende von Lamellen mit unvertretbar hohem Kostenaufwand
von Hand am Programmträger angebracht werden. Es ist ein großer Nachteil, daß die
vorgenannten Voraussetzungen bei der konstruktiven Ausführung des bekannten Schrittschaltwerkes
mit Hebeln als Nocken nicht erfüllt sind. Um diese Voraussetzungen zu schaffen,
sind entscheidende konstruktive Veränderungen sowohl des hebelartigen Nockens als
auch der Kreisscheiben erforderlich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, vorgenannte Mängel auszuschließen und
eine Programmsteuereinrichtung zu schaffen, bei der die Lamellen in einfachster
Weise aufgenommen und eingerichtet werden können, wobei die Lamellen selbst beim
Einrichten als Meßmittel benutzt werden können. Die Verstellung einer Lamelle soll
ohne besonderen Einfluß auf die benachbarten sein. Der Programmträger soll nach
dem Baukastenprinzip aufgebaut sein.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Lamellen aneinandergereiht
in Ausnehmungen von den Programmträger bildenden aneinandergereihten Scheiben angeordnet
sind, wobei die Ösen der Lamellen mit ihrer äußeren Kontur in den Ausnehmungen ;
des Programmträgers beweglich gelagert und die Lamellen dadurch schwenkbar sind.
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Die Lamellen sind normalerweise wegen der genauen Schaltpunktbestimmung
alle schwenkbar aneinandergereiht. Um ein Mitschwenken der Nachbarlamellen beim
Schwenken einer Lamelle vollkommen ausschalten zu können, sind die Ausnehmungen
des Programmträgers zweckmäßig so ausgebildet, daß zwischen zwei schwenkbaren Lamellen
jeweils eine nicht schwenkbare Lamelle angeordnet ist.
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Die Lamellen einer Reihe werden durch eine Druckfeder aneinandergedrückt
und in Spannung gehalten, so daß ein Lösen und Spannen beim Ein- oder Umrichten
nicht erforderlich ist.
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An Hand der Zeichnung soll die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden. Es zeigt F i g. 1 einen Teil der Vorderansicht einer Steuertrommel
mit Lamellen im Schnitt, F i g. 2 eine Seitenansicht der Steuertrommel nach Fig.
1.
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Eine Trommel 1, die aus mehreren profilierten Scheiben 2 baukastenmäßig
zusammengesetzt ist, dient als Programmträger. In jeder Scheibe 2 befinden sich
Ausnehmungen 3 und ein Loch 4. Die Ausnehmungen 3 zweier aneinandergelegter
Scheiben 2 bilden die Aufnahme für Lamellen 5 bzw. 5', die aus einer Öse 6 und einer
Zunge 7 bestehen und vor dem Aneinanderlegen der Scheiben 2 reihenweise eingelegt
werden. Um das Einlegen zu erleichtern und den Lamellen 5 und 5' Halt zu geben,
wird ein Draht 8 durch die Ösen 6 gezogen. Die Lamellen 5, 5' werden durch eine
Druckfeder 18; die ebenfalls über den Draht 8 geschoben und in die Ausnehmungen
3 eingelegt wird, aneinandergedrückt. Die Scheiben 2 werden jeweils mit ihrer Bohrung
4 auf eine Welle 9 geschoben und durch beiderseits angebrachte Ringmuttern
10 zusammengespannt. Die Anzahl der Lamellenreihen ist von der Anzahl der
Scheiben 2 abhängig und kann je nach den Erfordernissen verschiedener Maschinen
vermehrt oder vermindert werden. Innerhalb einer Lamellenreihe wird zwischen je
zwei Lamellen 5 eine Lamelle 5' mit der Zunge 7 um 180° versetzt eingelegt, damit
sich beim Verschwenken der Lamellen 5 die benachbarten Lamellen nicht mitbewegen.
Die Lamellen 5 können einzeln oder im Paket so verschwenkt werden, daß sie links
oder rechts an den Scheiben 2 anliegen. Über jeder Lamellenreihe ist ein Sprungschalter
1.1 so angeordnet, daß er über eine Rolle 12 und ein Zwischenstück 13 von
den nach recht geschwenkten Lamellen betätigt wird. Die nach links geschwenkten
Lamellen 5 ergeben auf der rechten Seite eine lamellenfreie Strecke, auf der die
Sprungschalter nicht betätigt werden.
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Die Scheiben 2 der Trommel 1 sind auf ihrem Umfang mit einer Grobskala
14 versehen, die den Weg des Supports darstellt. Die Lamellen 5', die mit der Zunge
7 nach unten eingelegt werden, haben im Ausführungsbeispiel eine Stärke von 0,2
mm, und die Lamellen 5, die mit der Zunge 7 nach oben eingelegt werden, haben hierbei
eine Stärke von 0,8 mm.
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Die Lamellen 5 stellen im Ausführungsbeispiel eine Skala mit etwa
Millimetereinteilung dar. Die Strecke der Betätigung oder Nichtbetätigung der Sprungschalter
11 kann hierdurch auf etwa 1 mm genau bestimmt werden, was für die Festlegung
verschiedener Funktionen, z. B. für Drehzahl- oder Vorschubwechsel, ausreichend
ist.