DE1602998B1 - Automatische schaltvorrichtung - Google Patents
Automatische schaltvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische r - --Im-folgenden wird die Erfindung an. Hand einer
Schaltvorrichtung, insbesondere für Werkzeug- " lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden
maschinen. Derartige Schaltvorrichtungen sind in Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt
verschiedenen Ausführungsformeh begannt, insbe- Fig.! eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung,
verschiedenen Ausführungsformeh begannt, insbe- Fig.! eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung,
sondere kennt man solche mit einem Eingangszahn- 5 teilweise geschnitten,
rad, einem damit kämmenden ersten Zwischenzahn- Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Teilansicht,
rad und einer koaxial dazu gelagerten, mit dem Fig.3 und 4 den Gegenstand nach Fig.2 in
ersten drehfest verbundenen zweiten Zwischenzahn- anderen Ausführungsformen,
rad, einem nachgeordneten Ausgangszahnrad sowie Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 1,
rad, einem nachgeordneten Ausgangszahnrad sowie Fig. 5 den Gegenstand nach Fig. 1,
mit einer Magnetschaltkupplung (vgl. deutsche Patent- io F ig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI durch
schrift 1052181). Bei der bekannten Ausführungs-- den Gegenstand-nach F ig. 5,
form besteht die Magnetsehaltkupplung aus zweiein^ -- Fig.7 der! Eingriff der Ritzel nach F ig. 6 in· ausander gegenüber angeordneten .Magnetscheiben mit gekuppeltem Zustand,
form besteht die Magnetsehaltkupplung aus zweiein^ -- Fig.7 der! Eingriff der Ritzel nach F ig. 6 in· ausander gegenüber angeordneten .Magnetscheiben mit gekuppeltem Zustand,
wechselnder Magnetisierungsriehtung." Bei Über- Fig. 8 eine Draufsicht auf ein Gehäuse der
schreitung des von denbeiden'MagpLetscheiben über- 15 Schaltvorrichtung in einem Vorschubsystem einer
tragbaren Drehmomentes drehen die jeweils auf der Werkzeugmaschine,
Eingangs- bzw. Ausgangswelle angeordneten Magnet- Fig. 9 eine längs der Linie IX-DX der Fig. 8
scheiben sich relativ zueinander, so daß die Magnet- geschnittene Teilansicht in größerem Maßstab,
schaltkupplung wirksam wird. Nachteilig bei der Wie aus den F i g. 1, 5 und 6 hervorgeht, ermög-
schaltkupplung wirksam wird. Nachteilig bei der Wie aus den F i g. 1, 5 und 6 hervorgeht, ermög-
bekannten Ausführungsform ist, daß kerne form- 20 licht die Schaltvorrichtung die Übertragung der Beschlüssige,
sondern lediglich eine kraftschlüssige Ver- wegung von einem Eingangszahnrad 2 auf ein Ausbindung
zwischen Eingangs- und Ausgangswelle vor- gangszahnrad l.-Das Ausgangszahnrad 1 ist auf eine
handen ist und daß darüber hinaus kein echtes Aus- Welle 3 aufgekeilt, auf welcher das Eingangszahnkuppeln
stattfindet, weil die Magnetfelder der bei- rad 2 lose drehbar ist. Der Rahmen einer um die
den Magnetscheiben sich ständig gegenseitig beein- 35 Achse 5 schwenkbaren Schwinge 4 trägt gegenüber
flüssen. diesen beiden Zahnrädern 1>?2 eine Achse 6, auf
Der Erfindungh'egt folglich die Aufgabe zugrunde, welcher unter Zwischenschaltung- einer Dichtung ein
eine automatische- Schalteinrichtung der eingangs Paar Zwischenzahmräder 7"ünd8 angebracht ist, welbeschriebenen
Art anzugeben, die einerseits form- v;v:ches zum Eingriff mit den Zahnrädern 1 bzw» 2 beschlüssig
arbeitet, andererseits bei Überschreitung 30 stimmt- und drehfest miteinander durch einen Satz
eines bestimmten Drehmomentes schaltet und die in vörf Stiften 9 verbunden sind, welche in Blindboh-"eiafachsterWeis"e"für^
bestnimafenob^eflMtung^b^feiche rungeDrängeöfdnßt^ sind," weTcheln den Radscheiben
einstellbar ist. ..-...---,-... ■ ·- - -der Zwischenzahnräder % 8'einander gegenüber an-
Die Erfindung betrifft eine automatische Schalt- geordnet sind.
vorrichtung, insbesondere für Werkzeugmaschinen, 35 Am Kopf des Rahmens der Schwinge 4 ist eine
mit einem Eingangszahnrad, einem damit kämmen- Magnetkupplung 10,11 vorgesehen, deren einer maden
ersten Zwischenzahnrad, einem koaxial dazu gnetischer Block 10 in, den. Rahmen eingebaut ist,
gelagerten, mit dem ersten drehfest verbundenen aber 'außen auf der Seite" der" Zahnräder 1 und2 vorzweiten
Zwischenzahnrad, einem nachgeordneten springt, wobei ,ihm gegenüber^ ein zweiter magne-Ausgangszahnrad
sowie mit einer Magnetschaltkupp- 40 tischer Block 11* mit entgegengesetztem magnetischem
lung. Die. Erfindung .besteht darin*, daß.die beiden ., Zeichen an einem ortsfesten;Teil 12 der Vorrichtung
Zwischfenzahnräder inemef-Schwiiige angeordnet α vorspringt. ... - -
sind, die durch die Magnetschaltkupplung verstell- Bei der ersten in Fig. 1 und 5 dargestellten Ausbar ist, und daß von den beiden Zwischenrädern bei führungsform der Regelung des. Luftspalts zwischen
gleichem:Ten^eisdürGhmesser das'zwelte-emeniäei-" 45 ;den Blocks 10 und H-besitzt der Rahmen der
neren Modul aufweist, so daß bei ausgerückter Schwinge 4 exzentrische in bezug auf die Achse 5
Schaltkupplung das zweite Zwischenzahnrad und das einstellbare Lager 13.
Ausgangszahnrad außer Eingriff kommen. Als beson- Bei der Ausführungsform der Fig. 2 tritt eine
ders vorteilhaft empfiehlt die Erfindung,;!'die Anorcl··: " Gewmdespmdel;14;durch eine.kL den ortsfesten Teil
nung so zu treffen, daß die Magnetschaltkupplung 50 12 in der Nähe des Blocks 11 ausgebildete Gewindean
der Schwinge und an einem zugeordneten orts- bohrung 15 und trägt an ihrem Ende eine Feder 16,
festen Teil vorgesehen ist. Eine weitere Ausführungs- welche sich in einer hierfür in dem Rahmen der
-—fcnan-TsV-erfindungsgemäß-dadurch-gekennzeichnet,—"Schwinge 4 ausgearbeiteten' Schale 17 abstützt,
daß die Magnetschaltkupplung..in, eiqer;Kapsel unter-- ....- - Bei der-Ausfuhrflngsform-der Fig. 3 ist der Block gebracht und aus "dieser ein Stellstößet herausgeführt 55 10 an dem Ende einer Gewmdespindel 18 angebracht, ist, der an einem mit der Schwinge verbundenen welche durch den-Ränmen^der Schwinge 4 tritt und Hebelarm angreift. an dem dem Blodclttlabgewändfen Ende eine Mutter
daß die Magnetschaltkupplung..in, eiqer;Kapsel unter-- ....- - Bei der-Ausfuhrflngsform-der Fig. 3 ist der Block gebracht und aus "dieser ein Stellstößet herausgeführt 55 10 an dem Ende einer Gewmdespindel 18 angebracht, ist, der an einem mit der Schwinge verbundenen welche durch den-Ränmen^der Schwinge 4 tritt und Hebelarm angreift. an dem dem Blodclttlabgewändfen Ende eine Mutter
Die mit der Erfindung erreichten Vorteile sind vor 19 aufnimmt, welcheisiclpan der Fläche des Rahmens
allem darin zu sehen, daß die Magnetkupplung form- abstützt. Bei der Äusfühiungsform nach Fig. 4 ist
schlüssig arbeitet, d.h., daß der gegenseitige Ein- 60 der Block 11 an dem Ende der Gewindespindel 18α
griff der verschiedenen Zahnräder so lange nicht be- angebracht, welche durch eine Buchse 20 tritt, die in
rührt wird, als nicht eine bestimmte Lastgrenze, bei den ortsfesten Teil 12 eingesetzt und an diesem durch
der die Magnetschaltkupplung anspricht, über- eine Mutter 19 α festgezogen ist.
schritten wird. Hinzu kommt, daß bei der erfindungs- Wie aus F i g. 6 und 7 hervorgeht, haben die Zahn-
schritten wird. Hinzu kommt, daß bei der erfindungs- Wie aus F i g. 6 und 7 hervorgeht, haben die Zahn-
gemäßen Schaltvorrichtung die Magnetschaltkupplung 65 räder 1 und 7 identische, miteinander zusammensich
ohne weiteres und in einfachster Weise auf ver- wirkende Verzahnungen\a und la, und die Zahnschiedene
Lastgrenzen einstellen läßt, ohne daß des- räder 2 und 8 haben ebenfalls identische, miteinhalb
konstruktiver Aufwand getrieben werden müßte. ander zusammenwirkende Verzahnungen 2a und Sa,
die ersteren sind jedoch, mit einem kleineren Modul Bohrung 32 des Ansatzes 27 tritt, wobei die Abdich-
geschnitten als die zweiten* wobei ihre Teilkreis- rung bei seiner Gleitbewegung durch eine Dichtung
durchmesser 21 und 22 gleich sind. Schließlich ist 33 erzielt wird, welche in einer Nut der Bohrung 32
dem Kopf des Rahmens der Schwinge 4 gegenüber angeordnet ist und gegen den Stellstößel 31 gedrückt
auf der den magnetischen Blocks 10 und 11 abge- 5 wird,
wandten Seite ein Anschlag 25 angeordnet. Das Ende des Stellstößels 31 wirkt mit einem
Die obige Schaltvorrichtung arbeitet folgender- Hebelarm 34 zusammen, welcher fest mit einer
maßen: Wenn in den Zahnradsätzen der Ausgänge Schwinge 35 verbunden ist, welche um eine Achse 36
der Vorschubvorrichtung ein Widerstand auftritt, des- schwenkbar ist, welche in innen an der Wand 29 vor-
sen Wert größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist, io springende Lappen eingesteckt ist. Diese Schwinge 35
bewirkt die zwischen den Zahnrädern 1 und 7 einer- besitzt eine Achse 37, an welche zwei nebeneinander-
seits und 2 und 8 andererseits auftretende Reaktions- liegende Zwischenzahnräder 38 angebracht sind, von
kraft der Verzahnungen die Abspreizung des Blocks denen das eine mit einer Verzahnung mit großem
10, welcher dann von der magnetischen Wirkung des Modul und das andere mit einer Verzahnung mit
Gegenblocks 11 freikommt. 15 kleinem Modul versehen sein kann. Diese Zwischen-
Die verschiedenen Ausführangsformen und Regel- Zahnräder 38 stehen mit zwei anderen Zahnrädern 39
anordnungen gestatten, im Verein mit der magne- bzw. 40 mit homologen Verzahnungen im Eingriff,
tischen Anziehung zwischen den Blocks 10 und 11 wobei das Zahnrad 39 mit großem Modul als Ein-
die Reaktionswirkungen so zu dosieren, daß die Aus- gangszahnrad und das Zahnrad 40 mit kleinem Modul
lösekraft der Schaltvorrichtung verändert wird. 20 als Ausgangszahnrad dient und auf der Antriebswelle
Die Feder 16 der Fig. 2 ermöglicht die Schaffung 41 verkeilt ist.
einer Gegenkraft, welche durch die einfache Drehung Am Kopf bildet die Schwinge 35 eine profilierte
der Gewindespindel 14 geregelt werden kann und der Nut 42, in welche ein Zahn 43 eingreift, welcher fest
magnetischen Anziehungskraft zwischen den Blocks mit einem Kern 44 verbunden ist, welcher mittels
10 und 11 entgegenwirkt, welche bei einem gegebenen 25 einer Betätigungebuchse 45 auf einer Achse 46
Luftspalt konstant ist. Hierdurch wird die Resultie- schwenkbar ist.
rende dieser Kräfte und somit die Auslösegrenze Der Kern 44 ist fest mit einem seitlichen Lappen
verändert. . 47 verbunden, auf welchen der Endteil 48 eines Tor-
Der Luftspalt kann auch durch Verschiebung des sionsstabes 49 druckt, welcher in der Längsrichtung
Blocks 10 oder des Blocks 11 in seiner Aufnahme- 30 an dem Gehäuse des Mechanismus angebracht ist,
bohrung 23 bzw. 24 erhalten werden, welche bei den welchem die Wand 29 angehört.
Ausführangsformen der Fig. 3 und 4 durch den Dieser Torsionsstab 49 ist doppelt gekröpft, so daß
Anzug der Mutter 19 oder 19 a erfolgt. er die Form eines U hat. Der querliegende Schenkel
Schließlich; ermöglicht die Exzentrizität der; Achse 5 wird in einer Längsnut 50 der Oberseite dieses Gein
der Vorrichtung nach Fig. 1 ebenfalls die Ver- 35 häuses gehalten. Ein Seitenschenkel läuft in den Endänderung
des Luftspalts zwischen den Blocks. teil 48 aus, während der andere in eine Betätigungs-
Hinsichtifch der besonderen Verzahnung der kugel 51 auslaufende Schenkel mit den Zähnen einer
Zahnräder geht aus Fig. 7 hervor, daß, wenn die nicht dargestellten Regelzahnstange zusammenwirken
Schwinge 4 bei einer Auslösung zurückweicht, sie kann, welche angenähert auf die Längsnut 50 zen-
Sich gegen den Anschlag 25 legt, welcher so ange- 40 triertist.
ordnet ist, daß bei diesem Rückgang die mit dem Die Arbeitsweise einer derartigen Anordnung ist
kleinen Modul geschnittenen Zahnräder 1 und 7 außer die gleiche wie die der vorher beschriebenen Vor-
Eingriff kommen, während die mit dem großen Modul richtung. Bei einer durch die von dem magnetischen
geschnittenen Zahnräder 2 und 8 im Eingriff bleiben, Block 30 auf den Fußteil 26 ausgeübten Anziehungs-
was einen ständigen Antrieb der Zwischenzahnräder 7 45 kraft gegebenen Einstellung kann eine Änderung da-
und 8 gewährleistet. durch herbeigeführt werden, daß der in die Kugel 51
Die Schaltvorrichtung kann natürlich abgewandelt des Torsionsstabes 49 auslaufende Seitenschenkel in
werden. So kann die Veränderung der Auslösekraft eine entsprechende Lage gebracht wird, wobei diese
durch Veränderung des Querschnitts des benutzten Regelung auf den die Schwinge 35 über den Kern· 44,
magnetischen Blocks 10,11 erfolgen. , 50 den Zahn 43 und die Nut 42 eine Subtraktionswir-
Femer können die Zahnräder schraubenförmig ge- kung in bezug auf die magnetische Haltekraft ausübt,
schnitten und paarweise miteinander gekuppelt wer- Das in ein dichtes Gehäuse eingeschlossene Maden,
so daß Pfeilverzahnungen entstehen, welche die gnetsystem ist gegen Verunreinigungen geschützt,
radialen Auskupplungsrückwirkungen begünstigen, welche bei ihrem Eindringen in den Luftspalt die
ohne seitliche Schübe zu entwickeln. 55 gewünschte Anziehungskraft in unzulässiger Weise
In Fig. 9 befindet sich die Magnetschaltkupplung verändern wurden.
30 in einer Kapsel 25, welche wie eine Schale mit Ferner kann das von außen zugängliche Magneteiner
an einen Fußteil 26 angebördelten Randleiste system im Bedarfsfall bequem durch Abschrauben
ausgebildet ist, wobei der Fußteil 26 einen mit Außen- entfernt und sofort durch ein anderes mit verschiegewinde
versehenen mittleren Ansatz 27 aufweist, 60 dener Einstellung ersetzt werden,
welcher in eine Gewindebohrung 28 einer Wand 29 Nach Überwindung einer durch eine Überlastung das Gehäuses der Schaltvorrichtung eingeschraubt ist. erzeugten Auslösung durch Beseitigung ihrer Ursache
welcher in eine Gewindebohrung 28 einer Wand 29 Nach Überwindung einer durch eine Überlastung das Gehäuses der Schaltvorrichtung eingeschraubt ist. erzeugten Auslösung durch Beseitigung ihrer Ursache
Der Fußteil 26 besteht aus einem magnetischen kann man die Schwinge 35 dadurch wieder betriebs-
Werkstoff. Die Kapsel 25 enthält einen magnetischen bereit machen, daß man z. B. einen fest mit der
Block 30, dessen auf den Fußteil 26 ausgeübte 65 Betätigungsbuchse 45 verbundenen Hebel 52 betätigt
Anziehung das gegenseitige Haften ^bewirkt, und so von Hand durch den Zahn 43 und die Nut 52
Dieser magnetische Block 30 ist fest mit einem die Schwinge 35 wieder aufrichtet, wodurch der Tor-Stellstößel
31 verbunden, welcher durch die mittlere sionsstab 49 mechanisch unter Spannung gesetzt und
der magnetisierte Block 30 wieder an dem Fußteü 26
zum · Haften gebracht wird, wobei gleichzeitig die
Bahnräder 38 und 40 wieder miteinander in Eingriff kommen.
Anstatt eines Zahnes 43 und einer Nut 52 kann die
Verbindung zwischen der Schwinge 35 und dem Torsionsstab
49 auch eine mit einem Finger zusammenwirkende Gabel enthalten. Ferner kann auch anstatt
einer Rückholvorrichtung mit einem Törsionsstab 49 ein federbelasteter regelbarer Stift angeordnet werden,
welcher unmittelbar auf die Schwinge drückt.
Claims (3)
1. Automatische Schaltvorrichtung, insbeson-^
dere für Werkzeugmaschinen, mit einem Eingangszähnrad,
einem damit kämmenden ersten Zwischenzahnrad, einem koaxial dazu gelagerten,
mit dem. ersten drehfest verbundenen zweiten
Zwischenzahnrad, einem .nachgeordneten Ausgangszahnrad
sowie mit einer Magnetschaltkupplung, dadurch gekennzeichnet, daß die
'- beiden Zwischenzähnräder :(7, 8; 38) in einer
Schwinge (4, 35)' angeordnet sind, die durch die Magnetschaltküpplüng (10/11; 30) verstellbar ist,
und daß "von den beiden ZWischenZahnradern -bei gleichem. Teilkreisdurchmesser (21,22) das
zweite einen kleineren Modul aufweist, so daß
1 oei ausgerückter Schaltkupplung das- zweite
Zwischenzahnrad; (g; 38) und das Ausgangszahn-"■
rad (1;40). außer'Eingriff kommen,
2. Schaltvorrichtung; nach Anspruch 1, dadurch gekerinzeichnet, daß die Magnetschaltkupplung
flO, 11; 30) an der Schwinge (4; 35) und an einem
zugeordneten" ortsfesten Teil (12, 26) vorgesehen ist. -■----■-■■■■·■■-
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet^ daß die' Magnetschaltkupplung (30) in, einer Kapsel (25) untergebracht und aus
dieser ein "Stellstößel (31)" herausgeführt ist, der
an einem. :'mit-'der Schwinge (35) verbundenen
Hebelarm (34) angreift.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen ■;
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