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Kontrolleinrichtung für selbsttätige Werkzeugmaschinen. Die Erfindung
betrifft eine Kontrolleinrichtung, die in der Hauptsache für selbsttätige Werkzeugmaschinen
(Automaten) bestimmt ist, allgemein aber bei allen Maschinen angewendet werden kann,
bei denen. zu verarbeitendes Material den Werkzeugen von der Maschine selbst zugeführt
wird, beispielsweise Revolverbänken, -pressen, -stanzen u. dgl. Man hat bereits
vorgeschlagen, an derartigen Maschinen eine durch ein Uhrwerk dauernd in gleichmäßige
Bewegung versetzte Registriervorrichtung zu verwenden, die einen Weg als Funktion
der Zeit aufzeichnet, wie sie zur Überwachung von Fahrzeugen, insbesondere Kraftwagen,
und deren Führern benutzt werden. Hierbei war jedoch nur die
Umlaufzahl
der Maschine und die Zeit des Laufens oder des Stillstandes an der Registriervorrichtung
feststellbar.
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Durch die Erfindung wird bezweckt, eine derartige Kontrolleinrichtung
zu vervollkommnen. Dies ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen der Registriervo.rrichtung
und einem ständig umlaufenden Teil der Maschine eine Kupplung eingeschaltet ist,
die beim Fehlen von Material in der Maschine die Antriebsverbindung zwischen dieser
und der Registriervorrichtung selbsttätig unterbricht. Damit ist der durch Materialmangel
verursachte Leistungsausfall der Maschine von den Aufzeichnungen der Registriervorrichtung
ausgeschlossen. Dieser Ausfall wurde bisher von der Registriervorrichtung nicht
kenntlich gemacht, weil diese sämtliche Umdrehungen, auch die bei fehlendem Material
erfolgenden Leerläufe, aufzeichnete.
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Bei der zweckmäßigsten und einfachsten Ausbildung der Maschine nach
der Erfindung ist die zwischen der Maschine und der Registriervorrichtung vorgesehene
Kupplung einerseits mit der Materialvorschubvorrichtung der Maschine, anderseits
mit einem Fühler verbunden, in dessen Bahn das Material der Maschine liegt. Dieser
Fühler führt beim Fehlen von Material eine zusätzliche Bewegung aus und läßt dann
das Auslösen der Kupplung durch deren Steuerhebel zu, so daß die Antriebsverbindung
zwischen Maschine und Registriervorrichtung unterbrochen ist. Um Gewähr dafür zu
haben, daß die Kupplung nur bei fehlendem Material ausgelöst wird, bei vorhandenem
Material dagegen eingerückt bleibt, bildet nach der Erfindung der Kupplungshebel
den einen Arm des Winkelhebels, der lose auf der Achse des mit der Materialvorschubvorrichtung
verbundenen Hebels sitzt und dessen anderer Arm an dem obenerwähnten Fühler angreift.
Dabei wird dieser Winkelhebel durch eine Feder nur so lange gegen einen Arm des
mit der Maschine verbundenen Hebels gedrückt und macht infolgedessen die Bewegung
dieses Hebe'.s so lange mit, bis der Fühler auf das Material der Maschine auftrifft
und dann den Hebel an der Weiterbewegung und etwaigen Ausrückung der Kupplung verhindert.
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Damit nach einmal erfolgtem Auslösen der Kupplung deren Wiedereinrücken
erst nach einer Umdrehung der beiden Kupplungshälften gegeneinander und nicht etwa
versehentlich sofort nach dem Auslösen möglich ist, ist nach der Erfindung die eine
Kupplungshälfte auf ihrer Achse unter der Wirkung einer Feder um einen kleinen Betrag
drehbar, sobald der Eingriff der beiden Kupplungshälftenaufhört. HicrdurchisteineSicherheit
gegen Fehlzählungen infolge Aufzeichaung von Umdrehungen der Maschine be fehlendem
Material gegeben.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin an der Kon trolleinrichtung ein Zählwerk
vorgesehen, wel ches mit dem Fühler in der Weise in Antriebs verbindung steht, daß
es bei dessen durcl das Fehlen von Material bewirkten zusätz lichen Bewegungen geschaltet
wird. Hier durch ist ermöglicht, die durch das Fehler von Material hervorgerufenen
Leistungsverlust( nach Stückzahl unmittelbar abzulesen und da. mit auch die übrigen
Leistungsverluste zu be stimmen, die auf das Auswechseln von Stählen; eigenmächtige
Verkürzung der Arbeitszeit usw zurückzuführen sind.
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Endlich ist nach der Erfindung an der Kon. trolleinrichtung eine Signalvorrichtung
ange bracht, deren Steuerglied, beispielsweise ein elektrischer Kontakt, in der
Bahn des Fühler: bei dessen durch Materialmangel bewirkten zusätzlichz-n Bewegungen
liegt. Diese Signalvorrichtung hat den Zweck, das Fehlen von Material in der Maschine
sofort selbsttätig kenntlich zu machen.
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Auf der Zeichnung ist die Einrichtung nach der Erfindung in einer
Ausführungsform veranschaulicht. Abb. i zeigt die Einrichtung an einem Automaten.
Abb. 2 ist ein Längsschnitt durch das Kupplungsgehäuse bei eingerückter Kupplung,
Abb. 3 ein teilweise in Ansicht dargestellter Längsschnitt durch das Kupplungsgehäuse
bei ausgerückter Kupplung. Abb.4 ist ein Schnitt nach A-B der Abb. 2. Abb. 5 zeigt
ein von der Registriervorrichtung aufgezeichnetes Schaubild.
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Bei dem auf der Zeichnung veranschaulichten Automaten i ist an beliebiger
Stelle eine Registriervorrichtung 2 befestigt, die durch eine biegsame Welle 3 angetrieben
wird. Die Welle 3 kommt aus einem Gehäuse 4., in das eine mit der Nockenwelle 5
des Automaten gekuppelte biegsame Welle 6 hineinführt. Aus dem Gehäuse 4. ragt ein
Arm 7 heraus, der durch ein Seil 8 mit der Vorschubvorrichtung 9 für das im Automaten
i zu verarbeitende Material, nämlich die Stange i o, verbunden ist. Über dem vorderen,
aus dem Klemmfuner i i herausragenden Stück der Stange io liegt ein aus dem Gehäuse
4 nach unten herausragender Stift I2.
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Der Stift 12, der in der später zu beschreibenden Weise als Fühler
dient, ist mit einer senkrechten Stange 13 verschraubt, die im Gehäuse 4 unten und
üben geführt ist. Das obere Ende der Stange 13 liegt in einer oben aus dem Gehäuse
4 hervorstehenden Büchse 14. Die Stange 13 ist mit einem Bund 15 versehen, auf dem
das Ende eines Armes 16 eines Winkelhzbels auf;iegt, gegen dessen anderen
Arm 17 das eine Ende einer Feder 18 drückt. Der Winkelhebel 16, 17 sitzt lose auf
einer
Achse i9, die im Gehäuse q. gelagert ist. Auf dieser Achse
ist der Hebel 7 befestigt. Ferner sitzt auf der Achse 19 ein Arm 2o fest, der einen
unter den Arm 16 greifenden Stift 2 i trägt.
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An der Stange 13 ist ein Stift 22 befestigt, an dem das eine Ende
einer im Gehäuse ,l festen Wickelfeder 23 angreift. Diese Feder sucht die Stange
13 mit dem Fühler 12 ständig nach :oben zu ziehen. Unterhalb des Bundes 15 trägt
die Stange 13 einen weiteren Stift 24., in dessen Bahn der Antriebshebel
25 eines Zählwerks 26 liegt. Der Hebel 25 wird in seiner aus Abb. 2. ersichtlichen
Lage, in der er durch eine Feder 27 gehalten wird, gegen einen Stift 28 gedrückt.
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Die biegsame Welle 6 ist durch eine feste Kupplung 29 mit einer im
Gehäuse gelagerten Welle 30 verbunden. Auf dieser Welle sitzt längsverschiebbar,
aber mittels eines in einem Langloch geführten Stiftes 31, gegen Drehung gesichert,
die eine Hälfte 32 einer Kupplung, deren andere Hälfte 33 lose auf der Welle
30 ist. Eine gegen einen Bund 3.1 anliegende Feder 35 sucht die Kupplungshälfte
32 gegen die Hälfte 33 zu drücken. An der Kupplungshälfte 32 sitzt ein Zahn 36,
der in einen entsprechenden Ausschnitt 37 der Kupplungshälfte 33 eingreift, jedoch
in Richtung des Umfanges Spiel in diesem Ausschnitt hat, wie Abb. ¢ erkennen läßt.
An der Kupplungshälfte 32 greift das vordere Ende des Armes 17 an, das mit einem
Zapfen in eine Nut 38 faßt. An der Kupplungshälfte 33 greift eine Wickelfeder 39
an, welche diese Kupplungshälfte in Richtung des in Abb.3 an dieser angegebenen
Pfeiles zu ziehen sucht.
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Jede Umdrehung der Nockenwelle 5 wird durch die Welle 6 über die Kupplung
32, 33 auf die Welle 3 und die Registriervo.rrichtung 2 übertragen, solange die
genannte Kupplung eingerückt ist. Während der normalen Arbeit der Maschine i wird
bci jeder Bewegung der Mater:alvorschubvorrichtung 9 der Hebel ? von dem Seil 8
nach rechts gezogen. Dadurch wird die Welle i9 entgegengesetzt zum Uhrze:gersinn
gedreht und durch die Feder 18, deren eines Ende unter den Arm 20 greift, während
das andere gegen den Arm 17 des Winkelhebels 16, 17 drückt, dieser Hebel im gleichen
Sinnegedreht. Dabei drückt das vordere Ende des Armes 16 auf den Bund 15, so daß
der Fühler 12 nach unten geht, bis er auf das Material io auftrifft (Abb. 2). In
diesem Augenblick findet die Bewegung des Winkelhebels 16,17 ihr Ende. Der Arm 17
ist dabei so weit bewegt worden, daß er in die Bereitschaftslage unmittelbar vor
Auslösung der Kupplung 32, 33 gekommen ist.
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Ist kein Material i o mehr in der Maschine und findet infolgedessen
der Fühler 12 bei seiner Abwärtsbewegung keine Stütze, so geht die Bewegung des
Winkelhebels 16, 17 unter der Wirkung des von dem Seil 8 augeübten Zuges weiter.
Dabei wird die Stange 13 nach unten gedrückt (Abb. 3), wobei der Stift 24 auf den
Hebel 25 des Zählwerkes 26 auftrifft und eine Schaltung ausführt. Zugleich wird
die Kupplungshälfte 32 von dem Arm 17 nach links gedrückt, so daß der Zahn 36 aus
dem Einschnitt 37 heraustritt. Dadurch ist die Verbindung zwischen den Wellen
6,3 und infolgedessen auch de Antriebsverbindung zwischen dem Automaten i
und der Registriervorrichtung 2 unterbrochen. In dem Augenblick, in dem der Zahn
36 aus dem Einschnitt 37 heraustritt, wird die Kupplungshälfte 33 von der Feder
39 ein kurzes Stück in Richtung ödes Pfeiles der Abb. 3 bewegt. Hierdurch ist erreicht,
daß die Kupplungshälften 32, 33 nicht etwa sofort wieder miteinander in Eingriff
kommen können, daß vielmehr erst eine volle Umdrehung erforderlich ist, bis der
Zahn 36 unter der Wirkung der Feder 35 wieder in den Einschnitt 37 einschnappen
kann.
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Während der Zeit, in der kein Material i o im Automaten i ist und
der Zähler der Registriervorrichtung 2 stillsteht, verzeichnet das Zählwerk 26 die
Anzahl der Durchschläge, die der Fühler 12 macht, und stellt dadurch die Stückzahl
fest, die hätte angefertigt werden können, wenn Material in der Maschine gewesen
wäre. Infolgedessen ist an dem Schaubild der Registriervorrichtung 2 die Zeit, am
Zähler dieser Vorrichtung die Zahl der wirklich angefertigten Teile und am Zähler
26 der Kupplung die Zahl der infolge Materialmangel nicht angefertigten Teile zu
ersehen. Die tägliche Höchstleistung der Maschine ist ohne weiteres bes;immbar.
Wird nun die Zahl der hergestellten Teile zu der durch das Zählwerk 26 angegebenen
Zahl der fehlenden Teile hinzugezählt und die Summe von der vorher festgestellten
Höchstleistung abgezogen, so ergibt sich die Stückzahl, die durch Schleifen oder
Einstellen der Werkzeuge oder aus ähnlichen Gründen v erlorenging.
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Das in Abb.5 wiedergegebene Schaubild läßt den normalen Verlauf der
Tagesleistung eines Automaten erkennen. An den konzentrischen Kreisen zwischen o
und 5o kann die Stückzahl abgelesen werden, und zwar entspricht der Abstand zwischen
je zwei Kreisen der Anzahl von i o Stück. An den radialen Bögen ist die Zeit ablesbar,
und zwar beträgt der Abstand zwischen je zwei Bögen eine Viertelstunde.
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Das zum Aufzeichnen der Kurve dienende Blatt wurde 7.20 Uhr
in die Registriervorrich-:ung eingelegt, Der Automat stand bis 7.30 Uhr,
weil er geölt wurde. Von 7.30 Uhr in arbeitete die Maschine. Die erste kurze
Unterbrechung
erfolgte 8.30 Uhr nach der Anfertigung von 127 Teilen. Das Zählwerk 26 zeigte
bei dieser Unterbrechung die Ziffer q., d. h. es entstand wegen fehlenden Materials
ein Verlust von vier Teilen. 9.55 Uhr und 10.36 Uhr sind an dem Schaubild
wieder Unterbrechungen zu erkennen, die durch Fehlen von Material verursacht sind.
Der Zähler 26 zeigte einen Gesamtverlust von 14 Stück.
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Von 11.58 Uhr bis 1.2o Uhr wurde Mittagspause gemacht. Da die wirkliche
Pause in der Zeit von 12 Uhr bis 1.15 Uhr liegt, ist aus dem Schaubild zu entnehmen,
daß der Automat 2 Minuten zu früh ausgerückt und 5 Minuten. zu spät wieder angestellt
wurde. 3.32 Uhr erfolgt eine neue Unterbrechung wegen Fehlens von Material. q..
16 Uhr ist der Verlust zu erkennen, der durch Wechselreines stumpf gewordenen
Werkzeuges entsteht. 5.07 Uhr ist eine große Unterbrechung infolge fehlenden
Materials entstanden; das Zählwerk 26 zeigt die Zahl 45 an. Kurz vor 6 Uhr hört
die Aufzeichnung von Arbeitsleistungen auf, unmittelbar nach 6 Uhr wird die Scheibe
aus der Registriervorrichtung herausgenommen. Der Zähler dieser Vorrichtung zeigte
1107 Teile als angefertigt an; diese Zahl kann an der Kurve in Verbindung mit dem
Zählwerk 26 leicht nachgeprüft werden.
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Aus dem Schaubild ist ferner zu ersehen, daß während 9i/2 Stunden
gearbeitet wurde. Wenn der Automat in der Stunde 128 Stück herstellen kann, so ergibt
dies in 91/2 Stunden eine Solleistung von 1216 Stück. Der Zähler der Registriervorrichtung
zeigte 1107, das Zählwerk 26 45, das gibt zusammen 1152. An der Tagessolleistung
fehlen also noch 64 Stück, ein Verlust, der durch Auswechseln der Werkzeuge, Riemenreißen,
zu spätes oder zu frühes Ausrücken der Maschine usw. entstanden ist.
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Das Schaubild gibt die sicherste Unterlage zur Festlegung von Akkordsätzen
und erspart die zum größten Teil ungenauen und kostspieligen Zeitmessungen durch
Betriebsbeamte. Durch das genaue Aufzeichnen der Leistung von Maschine und Arbeiter
wird letzterer von selbst dazu angehalten, die Maschine so schnell und günstig wie
möglich zu bedienen, wodurch die Nutzleistung erhöht wird.
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Ebenso wie bei der zusätzlichen Bewegung des Fühlers 12 beim Fehlen
von Material I o gemäß Abb. 3 der Hebel 25 des Zählwerkes 26 geschaltet wird, kann
hierbei auch eine Signalvorrichtung, beispielsweise ein elektrischer Kontakt, in
Tätigkeit gesetzt werden. Dann wird das Fehlen des Materials i o in der Maschine
i sofort kenntlich gemacht.