DE1602998C - Automatische Schaltvorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische 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 Ausführungsformen bekannt, insbe- Fig. 1 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 F i g. 5 den Gegenstand nach F i g. 1,
mit einer Magnetschaltkupplung (vgl. deutsche Patent- io Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI durch schrift 1052181). Bei der bekannten Ausführungs- den Gegenstand nach F i g. 5,
form besteht die Magnetschaltkupplung aus zwei ein- F i g. 7 den Eingriff der Ritzel nach F i g. 6 in ausander gegenüber angeordneten Magnetscheiben mit gekuppeltem Zustand,

wechselnder Magnetisierungsrichtung. Bei Über- F i g. 8 eine Draufsicht auf ein Gehäuse der

schreitung des von den beiden Magnetscheiben über- 15 Schaltvorrichtung in einem Vorschubsystem einer

tragbaren Drehmomentes drehen die jeweils auf der Werkzeugmaschine,

Eingangs- bzw. Ausgangswelle angeordneten Magnet- F i g. 9 eine längs der Linie IX-IX der F i g. 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, ermögbekannten Ausführungsform ist, daß keine 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 1. 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- 25 Achse 5 schwenkbaren Schwinge 4 trägt gegenüber flüssen. diesen beiden Zahnrädern 1,2 eine Achse 6, auf

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, welcher unter Zwischenschaltung einer Dichtung ein eine automatische Schalteinrichtung der eingangs Paar Zwischenzahnräder 7 und 8 angebracht ist, welbeschriebenen Art anzugeben, die einerseits form- 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 von Stiften 9 verbunden sind, welche in Blindboheinfachster Weise für bestimmte Überlastungsbereiche rungen angeordnet sind, welche in den Radscheiben einstellbar ist. · der Zwischenzahnräder 7,8 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 ma-

den 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 und 2 vor-

zweiten 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

Zwischenzahnräder in einer Schwinge angeordnet vorspringt. .

sind, die durch die Magnetschaltkupplung verstell- . Bei der ersten in F i g. 1 und 5 dargestellten Ausbar ist, und daß von den beiden Zwischenrädern bei führungsform der Regelung des Luftspalts zwischen gleichem Teilkreisdurchmesser das zweite einen klei- 45 den Blocks 10 und 11 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 F i g. 2 tritt eine

ders vorteilhaft empfiehlt die Erfindung, die Anord- Gewindespindel 14 durch eine in den ortsfesten Teil

nung so zu treffen, daß die Magnetschaltkupplung 50 12 in der Nähe des Blocks 11 ausgebildete Gewinde-

an 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

form ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, Schwinge 4 ausgearbeiteten Schale 17 abstützt,

daß die Magnetschaltkupplung in einer Kapsel unterr Bei der Ausführungsform der F i g. 3 ist der Block

gebracht und aus dieser ein Stellstößel herausgeführt 55 10 an dem Ende einer Gewindespindel 18 angebracht,

ist, der an einem mit der Schwinge verbundenen welche durch den Rahmen der Schwinge 4 tritt und

Hebelarm angreift. an dem dem Block 10 abgewandten Ende eine Mutter

Die mit der Erfindung erreichten Vorteile sind vor 19 aufnimmt, welche sich an der Fläche des Rahmens allem darin zu sehen, daß die Magnetkupplung form- abstützt. Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 ist schlüssig arbeitet, d. h., daß der gegenseitige Ein- 60 der Block 11 an dem Ende der Gewindespindel 18a grill 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 Magnelschaltkupplung anspricht, über- eine Mutter 19a festgezogen ist.
schritten wird. Hinzu kommt, daß bei der erfindungs- Wie aus F i g. 6 und 7 hervorgeht, haben die Zahngemäßen Schaltvorrichtung die Magnetschaltkupplung 65 räder 1 und 7 identische, miteinander zusammensich ohne weiteres und in einfachster Weise auf ver- wirkende Verzahnungen la und 7a, 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 8a,

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die ersteren sind jedoch mit einem kleineren Modul Bohrung 32 des Ansatzes 27 tritt, wobei die Abdich-

geschnitten als die zweiten, wobei ihre Teilkreis- tung 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 gedruckt

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 Ausführungsformen 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. ao als Ausgangszahnrad dient und auf der Antriebswelle

Die Feder 16 der F i g. 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 as einer Betätigungsbuchse 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 drückt, 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, weiche bei den welchem die Wand 29 angehört.

Ausführungsformen 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 F i g. 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-

Hinsichtlich der besonderen Verzahnung der kugel 51 auslaufende Schenkel mit den Zähnen einer

Zahnräder geht aus F i g. 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 triert ist.

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-

Ferner 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 F i g. 9 befindet sich die Magnetschaltkupplung verändern würden.

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 Fuß teil 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 des 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 sionsstab49 mechanisch unter Spannung gesetzt und·

der magnetisierte Block 30 wieder an dem Fußteil 26 zum Haften gebracht wird, wobei gleichzeitig die Zahnräder 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 Torsionsstab 49 ein federbelasteter regelbarer Stift angeordnet werden, welcher unmittelbar auf die Schwinge drückt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Automatische Schaltvorrichtung, insbesonderc für Werkzeugmaschinen, mit einem Eingangszahnrad, 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 Zwischenzahnräder (7, 8; 38) in einer Schwinge (4,35) angeordnet sind, die durch die Magnetschaltkupplung (10,11; 30) verstellbar ist, und daß von den beiden Zwischenzahnrädern bei gleichem Teilkreisdurchmesser (21,22) das zweite einen kleineren Modul aufweist, so daß bei ausgerückter Schaltkupplung das zweite Zwischenzahnrad (8; 38) und das Ausgangszahnrad (1; 40) außer Eingriff kommen.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetschaltkupplung (10,11; 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