DE152493C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

M 152493 KLASSE 49«.

Werkzeugmaschinen.

Diese Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum regelbaren Vorschub, welche namentlich für Werkzeugmaschinen bestimmt ist, jedoch auch für sonstige Zwecke Verwendung finden kann. Die Vorrichtung bezweckt in erster Linie, bei Anwendung in ständigem Eingriff stehender Räderapparate die Anzahl der möglichen Übersetzungen über die Anzahl dieser Räderpaare hinaus zu steigern.

ίο Zur Erreichung dieses Zweckes hat man Bei einem bekannt gewordenen Vorgelege auf der treibenden Welle und auf der getriebenen Welle je eine Gruppe von festgekeilten Rädern, und zwischen den beiden W^rellen eine verschiebbare Vorlegewelle mit zwei Gruppen von losen Rädern angebracht. Die Vorlegewelle besitzt einen Mitnehmer zum Einkuppeln eines losen Rades der einen Gruppe und eine der Anzahl der vorhandenen Räderpaare entsprechende Anzahl von Mitnehmern zum Einkuppeln eines losen Rades der zweiten Gruppe. Auf diese Weise kann man beispielsweise bei Anwendung von acht Räderpaaren fünfzehn verschiedene Übersetzungen erhalten, wobei drei Paare der einen Gruppe mit fünf Paaren der anderen Gruppe arbeiten.

Bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung erreicht man eine Steigerung der Anzahl der Übersetzungsmöglichkeiten in wesentlieh höherem Maße und auf erheblich einfachere Weise dadurch, daß eine Reihe unabhängig voneinander drehbarer Räder gleichachsig mit der treibenden Welle und der getriebenen Welle angebracht ist und mit einer Reihe fest verbundener, lose auf ihrer Welle sitzender Räder in Eingriff steht und bei der gemeinsamen Verschiebung der beiden Wellen ein auf der treibenden Welle angeordnetes Kupplungsglied mit einem der unabhängig voneinander drehbaren Räder gekuppelt wird, während man ein auf der getriebenen Welle verschiebbares Kupplungsglied mit einem anderen dieser Räder kuppelt, welche mithin einzeln nicht nur als treibende, sondern auch als getriebene Organe Verwendung finden.

Ein weiterer Zweck der Vorrichtung besteht darin, bei der Herstellung der Verbindung zwischen der treibenden Welle und der getriebenen Welle den Kupplungsgliedern den Eintritt in die Nuten der unabhängig voneinander drehbaren Räder zu gestatten, bevor die zwangläufige Übertragung der vollen Kraft stattfindet.

Ferner soll bei Anordnung von zwei Hand- · hebeln zur Einstellung der beiden Kupplungsglieder durch ein Anzeigeorgan ersichtlich gemacht werden, in welche Stellung ein Kupplungsglied für jede Stellung des anderen Kupplungsgliedes bewegt werden muß, um ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis zu erhalten.

Auf den beiliegenden Zeichnungen ist eine Äusführungsform der Erfindung veranschaulicht.

Fig. I ist ein senkrechter Schnitt eines Teiles der horizontalen Fräsmaschine mit der Vorrichtung" zum regelbaren Vorschub.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht eines Teiles dieser Maschine und veranschaulicht die Anzeigeplatte und die Hebel zum Verbinden der Räder des Wechselgetriebes mit den treibenden und getriebenen Organen.

Fig. 3 ist eine Kopfansicht des in Fig. ι

ίο und 2 dargestellten Teiles der Maschine, von links gesehen.

Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 1, und

Fig. 5 ist ein Grundriß der von der Maschine getrennten Anzeigeplatte.

Die stehende Säule 1 der Maschine ist hohl und besitzt eine horizontale Querrippe 2 und eine vertikale Rippe 3, durch welche die Querrippe 2 mit der oberen Wandung der Säule verbunden ist. Eine Welle 4 wird in Lagern der hinteren Wandung der Säule und der vertikalen Rippe 3 getragen, und auf dieser Welle befindet sich eine lose Hülse 5, auf' welcher eine Reihe von Rädern 6 befestigt sind, welche einen Teil des Wechselgetriebes bilden. Durch Befestigung auf der Hülse 5 sind die Räder der Reihe 6 so miteinander verbunden, daß sie sich übereinstimmend drehen. Die übrigen Räder des Wechselgetriebes bilden eine Reihe 7 und können sich unabhängig voneinander auf einer getriebenen Welle 8 drehen, welche unter der Welle 4 und parallel zu derselben angeordnet ist.

Ein Ende der getriebenen Welle 8 wird in einem Lag'er der hinteren Wandung· der Säule getragen, und das andere Ende besitzt einen verdünnten Teil, auf welchem sich die in Form einer Hülse hergestellte treibende Welle 9 lose drehen kann, die vermittels der Mutter 10 auf dem Ende des verdünnten Teiles der getriebenen Welle an der Längsbewegung mit Bezug auf diese Welle verhindert wird. Die treibende Welle 9 geht durch die in einem Lager der vertikalen Rippe 3 getragene Hülse 11 und steht mit derselben durch Feder und Nut in Verbindung. Die Hülse 11 wird von einem auf dem inneren Ende der Welle 4 befestigten Zahnrad 12 in Drehung gesetzt, und die Welle 4 wird von der Triebwelle der Maschine durch ein Zahngetriebe gedreht, welches ein auf dem äußeren Ende der Welle 4 befestigtes Zahnrad 13, ein in dasselbe eingreifendes Zahnrad 14 und ein mit letzterem in Eingriff stehendes Zahnrad 15 besitzt. Die getriebene Welle 8 ist in ihrem Lager in der Längsrichtung verschiebbar angeordnet, und auf dem äußeren Ende der Welle ist durch Feder und Nut ein kleines Zahnrad 16 befestigt, welches einen Teil des Mechanismus bildet, der durch die Welle 8 bewegt und durch die Vorschubwelle der Maschine angetrieben wird. Das Zahnrad 16 wird in seinem Platz vermittels des dasselbe umgebenden Teiles des Gehäuses 17 gehalten, welches das Getriebe einschließt, durch das die Bewegung der Welle 8 auf die Vorschubwelle der Maschine übertragen wird.

Die Welle 9 wird von der Triebwelle der Maschine aus bewegt und treibt die Welle 8 durch die Räder des die Reihen von Rädern 6 und 7 enthaltenden Wechselgetriebes. Auf der treibenden Welle 9 ist ein unter Federdruck stehendes Kupplungsglied 18 angeordnet, das mit einer Nut in irgend einem der ersten vier Räder der Reihe 7, von rechts nach links gezählt, durch Bewegung der Wellen 8, 9 in der Längsrichtung in Eingriff gebracht werden kann. Eine Stange 19 läßt sich in axialer Richtung in der getriebenen Welle 8 verschieben und trägt ein unter Federdruck stehendes Kupplungsglied 20, welches durch eine Nut der Welle 8 hindurchgeht und mit einer Nut irgend eines der ersten vier Räder der Reihe 7, von links nach rechts gezählt, durch Bewegung der Stange 19 in der Längsrichtung der Welle in Eingriff gebracht werden kann. Ist eins der Räder der Reihe 7 mit der AVelle 9 und ein anderes Rad der Reihe 7 mit der Welle 8 verbunden, so wird die Welle 8 von der Welle 9 durch ein Rad der mit der Welle 9 verbundenen Reihe 7, die Reihe von Rädern 6 und ein Rad der mit der Welle 8 verbundenen Reihe 7 angetrieben. Natürlich hängt die auf die Welle 8 übertragene Geschwindigkeit davon ab, welche der Räder der Reihe 7 mit den Wellen 9 und 8 verbunden sind, und durch Bewegung der Kupplungsglieder 18 und 20 zum Eingriff mit den geeigneten Rädern lassen sich zehn verschiedene Geschwindigkeiten der Welle 8 für jede Geschwindigkeit der AVelle 9 hervorbringen. Um zu verhüten, daß die Kupplungsglieder 18 und 20 mit zwei benachbarten Rädern zugleich in Eingriff treten, sind Trennungsringe 21 zwischen die Naben der Räder eingesetzt.

Der Mechanismus zur Übertragung der Bewegung des Rades 12 auf die Welle 9 besitzt eine Federverbindung. Diese Verbindung besteht aus einer gebogenen Feder 22 (Fig. 1 lind 4), deren eines Ende an einer auf der Hülse 11 festsitzenden Scheibe 23 und deren anderes Ende an dem Rad 24 befestigt ist, das in das Rad 12 eingreift und lose auf der Nabe der Scheibe 23 sitzt. Das Ende der am Rad

24 befestigten Feder ist mit einem Vorsprung

25 versehen, der bei Spannung der Feder durch Drehen des Rades 24 mit Bezug auf die Scheibe 23 in einer Richtung gegen einen Vorsprung 26 auf der Scheibe 23 trifft, so daß nach Spannung der Feder die Scheibe 23 und Hülse 9 zwangläufig von dem Zahnrad 24 be-

wcgt werden. An dem Zahnrad 24 befindet sich ein Block 27, welcher mit einem Vorsprung 28 an der Scheibe 23 in Berührung tritt, nachdem die Feder 22 durch Drehen des Rades 24 mit Bezug auf die Scheibe 23 in der entgegengesetzten Richtung in Spannung g'esetzt worden ist. Eine Bewegung" des Zahnrades 24 mit Bezug auf clie Scheibe 23 in der einen oder anderen Richtung verursacht die Spannung der Feder 22 und bringt hierauf das Rad in zwangläufige Verbindung- mit der Scheibe 23. Die Feder 22 hat eine solche Spannung, daß das Rad 24 während des Ganges der Maschine mit der Scheibe 23 so lange in zwangläufige Verbindung" tritt, als die Kupplungsglieder 18 und 20 mit zweien der Räder der Reihe 7 in Eingriff stehen.

Beim AVechsel von einer Geschwindigkeit zur anderen werden ein oder beide Kuppluilgsglieder 18 und 20 bewegt und während dieser Bewegung' des einen oder beider Kupplungsglieder werden die Wellen 9 und 8 entkuppelt. Sobald dies erfolgt ist, erteilt die Feder 22 der Welle 9 eine weitere Drehbewegung, so daß, wenn die beiden Wellen wieder durch den Eingriff der beiden Kupplungsglieder 18 und 20 mit zwei Rädern der Reihe 7 gekuppelt werden, die treibende Welle 9 stehen bleibt, bis die Feder 22 in Spannung gesetzt wird. Dabei legen sich die Kupplungsglieder 18 und 20 in die Nuten der Räder, ehe die ganze, durch das Wechselradgetriebe übertragene Kraft auf sie einwirkt, infolgedessen die Kupplungsglieder sicherer und zuverlässiger arbeiten.

Das Getriebe zur Übertragung der Bewegung des kleinen Zahnrades 16 auf die Vorschubwelle 29 ist nicht dargestellt, da es keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet und beliebig eingerichtet sein kann. Durch den in Fig. 2 dargestellten Handhebel 30 läßt sich das Getriebe, welches das Zahnrad 16 und die Welle 29 verbindet, abstellen oder so verbinden, daß es die eine oder andere von zwei verschiedenen Geschwindigkeiten auf die Welle 29 für jede Geschwindigkeit des Rades 16 in bekannter W^reise überträgt.

Die Wellen 8 und 9 werden gemeinsam in der Längsrichtung bewegt und die Stange 19 erhält eine Längsbewegung" mit Bezug auf die Welle 8, um die Kupplungsglieder 18 und 20 mit den Zahnrädern der Reihe 7 vermittels zweier Handhebel 31 und 32 (Fig. 2 und 3) in Eingriff zu bringen. Der Hebel 31 ist auf einem Ende einer oszillierenden Welle 33 befestigt, die in vom Gehäuse 17 vorstehenden Lagern gehalten wird. Auf dem anderen Ende der Welle 33 befindet sich ein Hebelarm 34, dessen oberes freies Ende gabelförmig gestaltet und mit Bolzen versehen ist, welche in einen genuteten Bund 35 eingreifen, der auf dem verdünnten äußeren Ende der Welle 8 sitzt.

Der Handhebel 32 sitzt auf einem Ende einer oszillierenden Welle 36, welche in Lagern getragen wird, die von dem Gehäuse 17 nach oben gehen. Auf dem anderen Ende der Welle 36 sitzt ein nach unten gerichteter Hebelarm 37, dessen freies, gabelförmiges Ende mit Bolzen in einen genuteten Bund 38 greift, der sich auf dem verdünnten äußeren Ende der Welle 8 verschieben läßt und vermittels eines durch einen Schlitz der Welle gehenden Bolzens mit der Stange 19 verbunden ist. Um den Hebel 31 in irgend einer der vier Stellungen zu sichern, in welche er bewegt werden kann, wenn das Kupplungsglied 18 mit den vier rechts befindlichen Rädern der Reihe 7 in Eingriff gebracht wird, ist auf dem Hebel 31 eine Sperrstange 39 verschiebbar angebracht, welche in die Kerben eines Segmentes 40 eingreift, das auf einem zylindrischen Teil des Lagers für die oszillierende Welle 33 sitzt und an dem Gehäuse 17 befestigt ist. Das obere Ende der Stange 39 ist gelenkig mit einem unter Federdruck stehenden Hebel 41 verbunden, der auf dem oberen Ende des Hebels 31 drehbar ist und von der Hand des Bedienenden gleichzeitig mit dem Hebel 31 erfaßt werden kann.

Zum Anzeigen der Stellung", in welche der Hebel 32 bewegt werden muß, wenn sich der Hebel 31 in irgend einer dieser vier Stellungen befindet, um die verschiedenen Vorschubgeschwindigkeiten hervorzubringen, ist eine Anzeigeplatte 42 vorgesehen, die auf einem Hebel 43 sitzt, welcher drehbar auf der Nabe des Hebels 32 angeordnet ist, der auf der Welle 36 festsitzt (Fig. 2 und 3), so daß der Hebel 32 sich unabhängig vom Hebel 43 und vom. Hebel 31 bewegen läßt. Die Platte 42 ist konzentrisch zur Achse der Welle 36 gebogen und wird, um die richtigen Stellungen für den Hebel 32 in jeder Stellung des Hebels

31 anzuzeigen, vermittels eines Bindegliedes 44 bewegt, welches das untere Ende des Hebels 43 mit dem Hebel 31 verbindet. Ein Zeiger 45 ist auf der Nabe des Hebelarmes 37 befestigt und bewegt sich also mit dem Hebel 32 und arbeitet mit der Anzeigeplatte zusammen, wodurch die Stellungen angezeigt werden, in welche man den Hebel 32 zu bewegen hat.

Die Anordnung" der Zahlen auf der Anzeigeplatte läßt Fig". 5 erkennen. In dieser Figur geben die Zahlen in der oberen horizontalen Rubrik die Stellungen an, in welche der Hebel

32 für jede Stellung des Hebels 31 bewegt werden muß. Wie Fig. 1 und 2 zeigen, kann man den Hebel 32 in irgend eine der vier Stellungen bewegen, wenn sich der Hebel 31 in der in Fig. 2 gezeigten Stellung befindet. Diese vier Stellungen des Hebels 32 sind auf der Anzeigeplatte durch die Zahl 1 in der oberen Rubrik angegeben, Wird der Hebel 31

Claims (3)

1. bewegt, um die Sperrstange 39 in Eingriff mit der nächsten Kerbe links zu bringen, so läßt sich der Hebel 32 in irgend eine von drei

   . verschiedenen Stellungen bewegen, welche auf der Anzeig'eplatte durch die Zahlen 2 in der oberen Rubrik angegeben sind. Befindet sich die Sperrstange 39 des Hebels 31 in der dritten Kerbe der Platte 40, so kann der Hebel 32 in irgend eine von zwei Stellungen bewegt werden, und wenn sie die letzte Kerbe der Platte 40 einnimmt, so läßt sich der Hebel in nur eine Stellung bewegen, welche Stellungen auf der Anzeigeplatte durch die .Zahlen 3 und 4 angegeben sind. Die Zahlen in den nächsten drei Rubriken unter der oberen Rubrik geben die in jeder Stellung der Hebel 31 und 32 erhaltenen Geschwindigkeiten an, wenn sich der Hebel 30 in der Stellung befindet, in welcher das das Rad 16 und die Vorschubwelle

   ao 29 verbindende Getriebe der letzteren eine große Drehgeschwindigkeit mitteilt, und die Zahlen in den drei unteren Rubriken geben die in jeder Stellung der Hebel 31 und 32 erhaltenen Geschwindigkeiten an, wenn sich der Hebel 30 in der Stellung befindet, worin das Getriebe, welches das Rad 16 und die Vorschubwelle 29 verbindet, der letzteren eine langsame Drehgeschwindigkeit mitteilt. Wie ersichtlich, erscheinen die beiden Zahlen 1 und 3 in demselben Raum in der oberen Rubrik; wobei die Zahl 3 unterstrichen ist. Die unterstrichenen Zahlen in der unteren Rubrik geben die Geschwindigkeiten an, welche man erhält, wenn sich die Sperrstange 39 in der dritten Kerbe der Platte 40 befindet und der Hebel 32 bewegt wird, um den Zeiger dem die Zahlen 1 und 3 enthaltenden Raum gegenüber zu stellen, und die übrigen Zahlen in derselben vertikalen Rubrik geben die Geschwindigkeiten an, die man erzielt, wenn der Hebel 32 in diese Stellung bewegt wird und die Sperrstange 39 des Hebels 31 mit der ersten Kerbe der Platte 40 in Eingriff steht.

   Pa τ en τ-Ansprüche:

   I. Vorrichtung zur Regelung der Vorschubgeschwindigkeit der Teile von Werkzeugmaschinen, bei welcher eine Reihe fest miteinander verbundener, auf einer Vorlegewelle angeordneter Zahnräder in ständigem Eingriff mit einer Reihe unabhängig voneinander drehbarer Zahnräder steht, welche auf ihrer Welle durch in der Längsrichtung derselben verschiebbare Kupplungsglieder einzeln festgekuppelt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die treibende Welle (9) und die getriebene Welle (8) gleichachsig mit den nebeneinander liegenden, unabhängig voneinander drehbaren Rädern (7) angeordnet sind, sich gemeinsam in der Längsrichtung verschieben lassen und daß die treibende Welle durch ein auf ihr angebrachtes Kupplungsglied (18) mit je einem der unabhängig voneinander drehbaren Räder gekuppelt werden kann, während sich ein auf der getriebenen Welle angebrachtes Kupplungsglied (20) in der Längsrichtung derselben verschieben läßt, um sie mit einem der unabhängig voneinander drehbaren Räder kuppeln zu können, so daß je eins dieser Räder die Reihe der fest miteinander verbundenen Räder (6) antreibt und ein anderes durch die letzteren angetrieben wird, zum Zweck, eine die Anzahl der Räderpaare übersteigende Anzahl von Übersetzungen zu erreichen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Zahnrades (12) für die Übertragung der Bewegung auf die treibende Welle (9) mit einer auf dieser Welle festsitzenden Scheibe (23) durch eine Feder (22) derart hergestellt ist, daß nach Überwindung der Federkraft die Übertragung durch Vorsprünge (25, 26) an Zahnrad und Scheibe zwangläufig erfolgt und bei Aufhebung der Verbindung· zwischen der treibenden Welle (9) und der getriebenen Welle (8)" der ersteren eine geringe Weiterdrehung unter Ausdehnung der Feder erteilt wird, damit bei Wiederherstellung dieser Verbindung die treibende Welle bis zur Spannung der Feder stehen bleibt, zum Zweck, den Kupplungsgliedern (18, 20) zu ermöglichen, in die Nuten der unabhängig voneinander drehbaren Räder (7) zu treten, ehe die Übertragung" mit der vollen Kraft stattfindet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsglieder (18, 20) durch Handhebel (31, 32) bewegt werden, von denen der eine mit einer Anzeigetafel (42) verbunden ist, welche die Stellungen angibt, in welche der andere Handhebel für eine bestimmte Übersetzung gebracht werden muß.·

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,