DE19838849C1

DE19838849C1 - Gangwechselgetriebe für Drehbänke

Info

Publication number: DE19838849C1
Application number: DE19838849A
Authority: DE
Inventors: Chi-Nan Lee
Original assignee: CHEN SHIH HO
Current assignee: CHEN SHIH HO
Priority date: 1998-08-20
Filing date: 1998-08-26
Publication date: 2000-03-02
Anticipated expiration: 2018-08-27
Also published as: EP1092897A1; US6062118A

Abstract

Ein Schaltgetriebemechanismus zur Steuerung der Drehzahl einer Drehbank enthält eine antreibende Welle (10), mit einer ersten Anzahl von drehfest auf ihr angeordneten ersten Zahnrädern (A, B), eine angetriebene Welle (20) mit einer Anzahl zweiter Zahnräder (C, D, E, F), deren jedes über ein Lager (21) drehbar auf dieser Welle gelagert ist, und eine Spannfutterwelle (30) mit einer Anzahl drehfest auf ihr angeordneter dritter Zahnräder (G, H). Die Anzahl der zweiten Zahnräder ist die Summe der Anzahl der ersten und der Anzahl der dritten Zahnräder. Jedes zweite Zahnrad kämmt mit einem jeweils zugeordneten Exemplar der ersten und dritten Zahnräder. Auf einer Nockenwelle (40) ist ein Nockenkörper (41) gebildet, der eine Anzahl von Winkelpositionen einnehmen kann, die verschiedenen Drehzahlen der Spannfutterwelle entsprechen. Eine Kupplungsanordnung (L, K) hat ein erstes Ende, das wahlweise in Eingriff mit zweien der zweiten Zahnräder gebracht werden kann, die jeweils mit einem zugeordneten Exemplar der ersten Zahnräder und einem zugeordneten Exemplar der zweiten Zahnräder kämmen, um auf diese Weise die Drehzahl der Spannfutterwelle (30) zu bestimmen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gangwechselgetriebe für Drehbänke, bei welchem ein Gangwechsel zur Drehzahländerung ohne Anhalten der Drehbank möglich ist.

Drehbänke werden in großem Umfang verwendet, um Werkstücke durch Spanabhebung zu bearbeiten, die sehr von der Drehzahl des Spannfutters abhängt. Für die Qualität des resultierenden Werk stückes ist es daher sehr wichtig, daß die Drehzahl geändert werden kann (z. B. DE 196 11 459 C2).

Eine Drehbank mit zentraler numerischer Steuerung (CNC), wie sie beispielsweise unter der Bezeichnung CNC LATHE/AUTO LATHE/ BENCH LATHE von der Chiah Chyun Machinery Co., Ltd., Taichung, Taiwan vertrieben wird, verwendet einen regelbaren oder Servo- Motor, um die Welle des Spannfutters direkt und mit variabler Drehzahl anzutreiben, ohne daß bei Drehzahländerung ein Stopp erfolgen muß. Es hat sich jedoch gezeigt, daß das Drehmoment reduziert ist, wenn der Servo-Motor die Spannfutterwelle direkt antreibt. Die Leistung des Motors muß erhöht werden, wenn der Benutzer das Drehmoment erhöhen will, was mit relativ hohen Ko sten verbunden ist. Zwar wurden pneumatische oder hydraulische Drehzahlwechselvorrichtungen und elektronische Kupplungen vor geschlagen, jedoch sind deren Kosten immer noch relativ hoch. Außerdem muß die Drehbank hierzu neu konstruiert oder umgebaut werden.

Für Spanabhebung, die hohes Drehmoment erfordert, werden daher gewöhnliche Getriebekästen verwendet, weil hier die Hauptwelle eine zuverlässiges hohes Drehmoment haben kann. Die Drehbank muß jedoch angehalten werden, bevor durch Handbetätigung eines Gangschalthebels die Drehzahl gewechselt wird.

Mit der vorliegenden Erfindung soll ein verbessertes Gangwech selgetriebe geschaffen, das die obigen Probleme löst. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß erreicht mit einem Gangwechselgetrie be, das die Merkmale des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 5 ent hält. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung enthält demnach ein Gangwechselgetriebe für Drehbänke folgendes: eine drehbar ge lagerte antreibende Welle, die durch eine Kraftquelle antreib bar ist und eine Mehrzahl erster Zahnräder trägt, die fest auf dieser Welle sitzen, um sich mit ihr zu drehen; eine drehbar gelagerte angetriebene Welle, die eine Mehrzahl zweiter Zahnrä der trägt, deren jedes über eine Lager drehbar auf dieser Welle gelagert ist; eine drehbar gelagerte Spannfutterwelle, die eine Mehrzahl dritter Zahnräder trägt, die fest auf dieser Welle sitzen, um sich mit ihr zu drehen, wobei die Anzahl der zweiten Zahnräder die Summe der Anzahl der ersten Zahnräder und der Anzahl der dritten Zahnräder ist und jedes der zweiten Zahn räder mit einem jeweils zugeordneten Exemplar der ersten Zahn räder und dritten Zahnräder kämmt; eine drehbar gelagerte Nockenwelle, die einen auf ihr gebildeten Nockenkörper auf weist, der eine Mehrzahl von Winkelpositionen einnehmen kann, die jeweils verschiedenen Geschwindigkeiten der Spannfutter welle entsprechen; eine Kupplungsanordnung mit einem ersten Ende, das selektiv mit zweien der zweiten Zahnräder in Eingriff gebracht werden kann, die mit einem zugeordneten Exemplar der ersten Zahnräder bzw. einem zugeordneten Exemplar der dritten Zahnräder kämmen, um hierdurch die Drehzahl der Spannfutter welle zu bestimmen; eine Einrichtung zum Antreiben der Nocken welle und eine Einrichtung zum Halten des Nockenkörpers in einer der genannten Winkelpositionen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist in einem Gang wechselgetriebe für Drehbänke folgendes vorgesehen: eine drehbar gelagerte und von einer Kraftquelle antreibbare ange triebene Welle, auf der ein erstes Zahnrad und ein zweites Zahnrad jeweils zur Mitdrehung mit ihr befestigt sind; eine drehbar gelagerte angetriebene Welle, auf der, jeweils über ein Lager drehbar, ein drittes Zahnrad, ein viertes Zahnrad, ein fünftes Zahnrad und ein sechstes Zahnrad sitzen, wobei das dritte Zahnrad mit dem ersten Zahnrad kämmt und das vierte Zahnrad mit dem zweiten Zahnrad kämmt; eine drehbar gelagerte Spannfutterwelle, auf der, jeweils zur Mitdrehung mit ihr be festigt, ein siebtes Zahnrad und ein achtes Zahnrad sitzen, wobei das siebte Zahnrad mit dem fünften Zahnrad kämmt und das achte Zahnrad mit dem sechsten Zahnrad kämmt; eine drehbar ge lagerte Nockenwelle mit einem darauf gebildeten Nockenkörper, in dessen äußerem Umfang eine erste Führungsnut und eine zweite Führungsnut gebildet sind; eine Nockenfolger-Führungsstange, auf der eine erste Muffe und eine zweite Muffe sitzen, die beide entlang der Nockenfolger-Führungsstange verschieblich sind, wobei an einer ersten Seite der ersten Muffe ein erster Nockenfolger befestigt ist und mit einer zweiten Seite dieser Muffe eine erste Kupplung fest verbunden ist, wobei der erste Nockenfolger in die erste Führungsnut greift und von dieser geführt wird und die erste Kupplung auf jeder ihrer beiden Sei ten eine Vielzahl von Eingriffszähnen trägt, um wahlweise in lösbaren Eingriff mit Seitenzähnen am dritten Zahnrad oder mit Seitenzähnen am vierten Zahnrad treten zu können, und wobei an einer ersten Seite der zweiten Muffe ein zweiter Nockenfolger befestigt ist mit auf einer zweiten Seite dieser Muffe eine zweite Kupplung fest verbunden ist, wobei der zweite Nockenfol ger in die zweite Nut greift und von ihr geführt wird und wobei die zweite Kupplung auf jeder ihrer beiden Seiten eine Vielzahl von Eingriffszähnen trägt, um wahlweise in lösbaren Eingriff mit Seitenzähnen entweder des fünften Zahnrades oder des sech sten Zahnrades treten zu können; eine Einrichtung zum Antreiben der Nockenwelle und eine Einrichtung zum Kontrollieren der Win kelposition des Nockenkörpers.

Das erfindungsgemäße Gangwechselgetriebe ermöglicht es, die Drehzahl ohne Anhalten der Drehbank zu ändern, während ein Anhalten bei Drehbänken des Standes der Technik erforderlich ist.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung eine Ausführungsform beschrieben, die lediglich als Beispiel und nicht als Einschränkung der Erfin dung anzusehen ist. In der Zeichnung:

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Schaltge triebemechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung des Schaltgetrie bemechanismus in einem ersten Gang;

Fig. 3 zeigt schematisch in einer Schnittansicht den Schalt getriebemechanismus in einem ersten Gang;

Fig. 4 veranschaulicht in einer schematischen Seitenansicht den Eingriff zwischen einer Kupplung und einem Zahnrad des Schaltgetriebemechanismus;

Fig. 5 ist eine Seitenansicht eines Teils des Schaltgetriebe mechanismus;

Fig. 6 ist die Ansicht eines Schnittes entlang der Linie 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 ist ein Diagramm einer Abwicklung der beiden Führungs nuten eines Nockenkörpers;

Fig. 8 zeigt in einer Ansicht wie Fig. 3 den Schaltgetriebe mechanismus in einem zweiten Gang;

Fig. 9 zeigt in einer Ansicht ähnlich der Fig. 3 den Schalt getriebemechanismus in einem dritten Gang und

Fig. 10 zeigt in einer Ansicht wie Fig. 3 den Schaltgetriebe mechanismus in einem vierten Gang.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein Schaltgetriebemechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Getriebekasten 100 angeordnet und wird durch einen Motor 200 gesteuert. Wie in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, enthält der Schaltgetriebemechanismus eine drehbare Spannfutterwelle 30, an der ein Spannfutter (nicht gezeigt) drehfest, d. h. zur gemeinsamen Drehung mit der Welle, angeordnet ist, eine drehbare antreibende Welle 10, die durch eine (nicht gezeigte) Kraftquelle bewegt wird, eine dreh bare getriebene Welle 20, eine drehbare Nockenwelle 40 und eine Nockenfolger-Führungsstange 50. Wie in den Fig. 2 und 3 ge zeigt, trägt die antreibende Welle 10 ein erstes Zahnrad A und ein zweites Zahnrad B jeweils drehfest, so daß sich diese Zahn räder mit der Welle 10 drehen. Die getriebene Welle 20 trägt ein drittes Zahnrad C, ein viertes Zahnrad D, ein fünftes Zahn rad E und ein sechstes Zahnrad F. Jedes Zahnrad C, D, E, F ist mittels eines Lagers 21 drehbar auf der getriebenen Welle 20 gelagert. Das Zahnrad A kämmt mit dem Zahnrad C, während das Zahnrad B mit dem Zahnrad D kämmt. Die Spannfutterwelle 30 trägt ein siebtes Zahnrad G und ein achtes Zahnrad H jeweils drehfest, so daß sich diese beiden Zahnräder mit der Welle 30 drehen. Das Zahnrad kämmt mit dem Zahnrad E, während das Zahn rad H mit dem Zahnrad F kämmt.

Die Nockenwelle 40 trägt ein drehfest auf ihr sitzendes und sich demzufolge gemeinsam mit ihr drehendes Schneckenrad 44, das durch eine Schnecke 45 angetrieben wird, die ihrerseits durch den Motor 200 angetrieben wird. Auf der Nockenwelle 40 sitzt ferner ein Nockenkörper 41. Der Nockenkörper 41 enthält eine erste Führungsnut 42 und eine zweite Führungsnut 43, die später beschrieben werden. Wie in den Fig. 2, 5 und 6 zu erkennen ist, trägt die Nockenfolger-Führungsstange 50 eine erste Muffe 51 und eine zweite Muffe 52, die auf der Stange 50 verschieblich sind. Die erste Muffe 51 trägt einen ersten Nockenfolger 60, der an einer ersten Seite der betreffenden Muffe befestigt ist und sich in die erste Führungsnut 42 er streckt, so daß er von ihr geführt wird. Die erste Muffe 51 trägt ferner eine erste Kupplung L, die über ein Verbindungs glied 70 an der zweiten Seite der Muffe 51 befestigt ist, um sich gemeinsam mit der Muffe zu bewegen. In ähnlicher Weise ist an einer ersten Seite der Muffe 52 ein zweiter Nockenfolger 62 befestigt, der sich in die zweite Führungsnut 43 ersteckt und so von ihr geführt wird. An einer zweiten Seite der zweiten Muffe 52 ist über ein Verbindungsglied 70 eine zweite Kupplung K befestigt, um sich mit der besagten Muffe zu bewegen. Die erste Kupplung L trägt auf zwei Seiten jeweils eine Anzahl von Eingriffszähnen 22 zum lösbaren Eingriff mit einem oder dem anderen der Zahnräder C und D. Jedes Zahnrad C, D hat auf je weils einer Seite eine Anzahl von Seitenzähnen 23 zum lösbaren Eingriff mit den Zähnen 22 der ersten Kupplung L. In ähnlicher Weise trägt die zweite Kupplung K auf zwei Seiten jeweils eine Anzahl von Eingriffszähnen 24 zum lösbaren Eingriff mit dem einen oder anderen der Zahnräder E und F. Jedes Zahnrad E, F trägt auf einer Seite eine Anzahl von Seitenzähnen 25 zum Ein griff mit den Eingriffszähnen 24 der zweiten Kupplung K.

Die Fig. 7 zeigt in abgewickelter Darstellung (Verlaufsdia gramm) den Verlauf der beiden Führungsnuten 42 und 43 der Nockenwelle 40. Wenn sich die Nockenwelle 40 dreht, werden die Kupplungen L und K entsprechend den Konturen der ersten Füh rungsnut 42 bzw. der zweiten Führungsnut 43 bewegt. Die Nocken folger-Führungsstange 50 und die Muffen 51, 52 sind so angeord net, daß sich die Verbindungsglieder 70 nicht gemeinsam mit dem Nockenkörper 41 drehen. Außerdem kann an der Nockenwelle 40 ein Sensor 46 angebracht sein, um Verlagerungen der Verbindungs glieder 70 und der Kupplungen L und K zu kontrollieren.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Schaltgetriebemechanis mus wird nachstehend erläutert.

Es sei zunächst der in Fig. 3 dargestellte Zustand unter Bezug nahme auf die Fig. 7 betrachtet. Die antreibende Welle 10 wird durch die (nicht gezeigte) Kraftquelle angetrieben. Die Zahnrä der C und D, die mit den Zahnrädern A bzw. B kämmen, drehen sich infolge der vorgesehenen Lager 21 frei. Allerdings ist die Kupplung L im Eingriff mit entweder dem Zahnrad C oder dem Zahnrad D, während die Kupplung K entweder im Eingriff mit dem Zahnrad F oder dem Zahnrad K ist, was später beschrieben wird. Wenn der Motor 200 gestartet wird, wird die Nockenwelle 40 über die Getriebeverbindung der Schnecke 45 und des Schneckenrades 44 gedreht. Die Nockenfolger 60 und 62 werden entlang den im Nockenkörper 41 gebildeten Führungsnuten 42 und 43 geführt, was seinerseits bewirkt, daß die Muffen 51 und 52 längsgerichtete Gleitbewegungen entlang der Nockenfolger-Führungsstange 50 aus führen. Die Kupplungen L und K werden daher so befördert, daß sie sich entlang einer Achse der getriebenen Welle 20 verschie ben. Es sei erwähnt, daß der erfindungsgemäße Schaltgetriebeme chanismus vier Gänge hat (also vier Drehzahlen liefern kann), ohne daß ein Nullgang (neutraler Getriebezustand) vorgesehen ist. Weiter sei erwähnt, daß die in Fig. 3 gezeigte Situation einem ersten Gang des Schaltgetriebemechanismus entspricht, in welchem die Kupplung L mit dem Zahnrad C in Eingriff ist, wäh rend die Kupplung K mit dem Zahnrad E in Eingriff ist, weil sich der Nockenkörper 41 in einer Winkelposition zwischen 0° und 20° (Fig. 7) ist. Das Zahnrad G wird durch das Zahnrad E angetrieben. Somit ist ein erster Getriebezug wirksam durch Übertragungen gemäß der Folge: A → Zahnrad C → Kupplung L → Welle 20 → Kupplung K → Zahnrad E → Zahnrad G → Spann futterwelle 30. Der an der Nockenwelle 40 angebrachte Sensor 46 kann die Winkelposition der Nockenwelle 40 fühlen, und ein be treffendes Fühlsignal wird an den Motor 200 gesandt, um ihn anzuhalten, wenn die Nockenwelle 40 eine Winkelposition zwi schen 0° und 20° errreicht. Somit wird der Getriebemechanismus im ersten Gang gehalten.

Wenn ein zweiter Gang benötigt wird, kann eine Bedienungsperson den Motor 200 unter Steuerung einer elektrischen Schaltung (nicht gezeigt) erneut starten. Der Nockenkörper 41 wird ge dreht bis zu einer Winkelposition zwischen 90° und 110° (Fig. 7), so daß die Kupplung K vom Zahnrad E ausgerückt wird, ent lang der Nockenfolger-Führungsstange 50 verschoben wird und in Eingriff mit dem Zahnrad F gebracht wird, was unter Bewegung der zweiten Muffe 52 entlang der zweiten Führungsnut 62 er folgt. Der Kuppelprozeß der Kupplung K erfolgt, wenn der Nocken körper 41 zwei Winkelpositionen durchwandert (d. h. 20°-90°). So wird ein zweiter Getriebezug realisiert durch folgenden Über tragungsweg: Zahnrad A → Zahnrad C → Kupplung L → Welle 20 → Kupplung K → Zahnrad F → Zahnrad H → Spannfutterwelle 30 (Fig. 8). Auch hier kann der an der Nockenwelle 40 angebrachte Sensor 46 die Winkelposition des Nockenkörpers 41 fühlen, um ein Signal zum Anhalten des Motors 200 zu senden, wenn der Nockenkörper 41 eine Winkelposition zwischen 90° und 110° erreicht. Somit wird der Getriebemechanismus im zweiten Gang gehalten. Es sei erwähnt, daß die Kupplung L im ersten Gang und im zweiten Gang immer in Eingriff mit dem Zahnrad C ist.

Wird ein dritter Gang benötigt, kann die Bedienungsperson den Motor 200 wieder unter Steuerung einer elektrischen Schaltung (nicht gezeigt) starten. Der Nockenkörper 41 wird in eine Winkelposition zwischen 180° und 200° (siehe Fig. 7) weiterge dreht, so daß die Kupplung L vom Zahnrad C gelöst wird, entlang der Nockenfolger-Führungsstange 50 geschoben und in Eingriff mit dem Zahnrad D gerückt wird, durch Bewegung der ersten Muffe 51 entlang der ersten Führungsnut 60. Unterdessen wird durch Bewegung der zweiten Muffe 52 entlang der zweiten Führungsnut 62 die Kupplung K vom Zahnrad F gelöst, entlang der Nocken folger-Führungsstange 50 verschoben und in Eingriff mit dem Zahnrad E gebracht. Die Kuppelprozesse der Kupplungen L und K erfolgen, wenn der Nockenkörper 41 zwei Winkelpositionen durch wandert (d. h. 110°-180°). So wird ein dritter Gang erhalten durch Übertragungen in der Reihenfolge: Zahnrad B → Zahnrad D → Kupplung L → Welle 20 → Kupplung K → Zahnrad E → Zahnrad G → Spannfutterwelle 30 (Fig. 9). Auch hier kann der an der Nockenwelle 40 angebrachte Sensor die Winkelposition des Nockenkörpers 41 fühlen, um ein Signal zum Stoppen des Motors 100 zu senden, wenn der Nockenkörper 41 eine Winkelposition zwischen 180° und 200° erreicht. So wird der Getriebemecha nismus im dritten Gang gehalten.

Wenn ein vierter Gang benötigt wird, startet die Bedienungs person den Motor 200 wieder unter Steuerung einer elektrischen Schaltung (nicht dargestellt). Der Nockenkörper 41 wird in eine Winkelposition zwischen 270° und 290° weitergedreht, so daß die Kupplung L nicht bewegt wird, während die Kupplung K vom Zahn rad E gelöst wird, entlang der Nockenfolger-Führungsstange 50 verschoben und in Eingriff mit dem Zahnrad F gebracht wird, was durch Bewegung der zweiten Muffe 52 entlang der zweiten Füh rungsnut 62 geschieht. Der Kuppelprozeß der Kupplung K erfolgt, wenn der Nockenkörper 41 durch zwei Winkelpositionen wandert (d. h. 200°-270°). So wird ein dritter Gang eingestellt durch die Übertragungen in der Reihenfolge: Zahnrad B → Zahnrad D → Kupplung L → Welle 20 → Kupplung K → Zahnrad F → Zahnrad H → Spannfutterwelle 30 (Fig. 10). Wiederum kann der an der Nockenwelle 40 angebrachte Sensor 46 die Winkelposition des Nockenkörpers 41 fühlen, um ein Signal zum Stoppen des Motors 200 zu senden, wenn der Nockenkörper 41 eine Winkelposition zwischen 270° und 290° erreicht. So wird der Getriebemecha nismus im vierten Gang gehalten.

Wenn wieder der erste Gang benötigt wird, kann die Bedienungs person den Motor 20 wieder unter Steuerung einer elektrischen Schaltung (nicht gezeigt) starten. Der Nockenkörper 41 wird in eine Winkelposition von 0°-20° (siehe Fig. 7) weitergedreht, so daß durch Bewegung der zweiten Muffe 51 entlang der zweiten Führungsnut 60 die Kupplung L vom Zahnrad D gelöst wird, ent lang der Nockenfolger-Führungsstange 50 verschoben und dann in Eingriff mit dem Zahnrad C gebracht wird, während die Kupplung K durch Bewegung der zweiten Muffe 52 entlang der zweiten Füh rungsnut 62 vom Zahnrad F gelöst wird, entlang der Nocken folger-Führungsstange 50 verschoben und mit dem Zahnrad E in Eingriff gebracht wird. Die Kuppelprozesse der Kupplungen L und K erfolgen, wenn der Nockenkörper 41 durch zwei Winkelposi tionen (d. h. 290°-360°) wandert. So wird wieder der erste Gang eingestellt durch die Übertragungsstrecke Zahnrad A → Zahnrad C → Kupplung L → Welle 20 → Kupplung K → Zahnrad E → Zahn rad G → Spannfutterwelle 30 (Fig. 3). Auch hier kann der an der Nockenwelle 40 angebrachte Sensor 46 die Winkelposition des Nockenkörpers 41, fühlen um ein Signal zum Anhalten des Motors 200 zu senden, wenn die Nockenwelle 40 die Winkelposition zwi schen 0° (d. h. 360°) und 20° erreicht. So wird der Getriebe mechanismus im ersten Gang gehalten.

Es sei betont, daß die Zähnezahl der Zahnräder A, B, C, D, E, F, G und H zur Realisierung unterschiedlicher Drehzahlen für die Spannfutterwelle gewählt sind und daß die Bedienungsperson die Drehzahl der das Spannfutter tragenden Welle 30 zum Be arbeiten (Spanabheben) von Werkstücken ändern kann, ohne die Drehbank anzuhalten. Außerdem kann die Drehzahländerung der Welle 30 in einfacher Weise z. B. dadurch vorgenommen werden, daß entsprechende Knöpfe auf einer Bedienungstafel (nicht gezeigt) gedrückt werden.

Die Erfindung läßt sich wie folgt zusammenfassen: Ein Schaltge triebemechanismus zur Steuerung der Drehzahl einer Drehbank enthält eine antreibende Welle, mit einer ersten Anzahl von drehfest auf ihr angeordneten ersten Zahnrädern, eine angetrie bene Welle mit einer Anzahl zweiter Zahnräder, deren jedes über ein Lager drehbar auf dieser Welle gelagert ist, und eine Spannfutterwelle mit einer Anzahl drehfest auf ihr angeordneter dritter Zahnräder. Die Anzahl der zweiten Zahnräder ist die Summe der Anzahl der ersten und der Anzahl der dritten Zahnrä der. Jedes zweite Zahnrad kämmt mit einem jeweils zugeordneten Exemplar der ersten und dritten Zahnräder. Auf einer Nockenwel le ist ein Nockenkörper gebildet, der eine Anzahl von Winkelpo sitionen einnehmen kann, die verschiedenen Drehzahlen der Spannfutterwelle entsprechen. Eine Kupplungsanordnung hat ein erstes Ende, das wahlweise in Eingriff mit zweien der zweiten Zahnräder gebracht werden kann, die jeweils mit einem zugeord neten Exemplar der ersten Zahnräder und einem zugeordneten Exemplar der zweiten Zahnräder kämmen, um auf diese Weise die Drehzahl der Spannfutterwelle zu bestimmen.

Claims

1. Schaltgetriebemechanismus für Drehbänke zum Ändern der Spannfutterdrehzahl, enthaltend:
eine drehbar gelagerte antreibende Welle (10), die durch eine Kraftquelle antreibbar ist und eine Mehrzahl erster Zahn räder (A, B) trägt, die fest auf dieser Welle sitzen, um sich mit ihr zu drehen;
eine drehbar gelagerte angetriebene Welle (20), die eine Mehrzahl zweiter Zahnräder (C, D, E, F) trägt, deren jedes über einer Lager (21) drehbar auf dieser Welle gelagert ist;
eine drehbar gelagerte Spannfutterwelle (30), die eine Mehrzahl dritter Zahnräder (G, H) trägt, die fest auf dieser Welle sitzen, um sich mit ihr zu drehen, wobei die Anzahl der zweiten Zahnräder die Summe der Anzahl der ersten Zahnräder und der Anzahl der dritten Zahnräder ist und jedes der zweiten Zahnräder mit einem jeweils zugeordneten Exemplar der ersten Zahnräder und dritten Zahnräder kämmt;
eine drehbar gelagerte Nockenwelle (40), die einen auf ihr gebildeten Nockenkörper (41) aufweist, der eine Mehrzahl von Winkelpositionen einnehmen kann, die jeweils verschiedenen Geschwindigkeiten der Spannfutterwelle entsprechen;
eine Kupplungsanordnung (L, K) mit einem ersten Ende, das selektiv mit zweien der zweiten Zahnräder in Eingriff gebracht werden kann, die mit einem zugeordneten Exemplar der ersten Zahnräder bzw. einem zugeordneten Exemplar der dritten Zahnrä der kämmen, um hierdurch die Drehzahl der Spannfutterwelle zu bestimmen;
eine Einrichtung zum Antreiben der Nockenwelle und
eine Einrichtung zum Halten des Nockenkörpers in einer der genannten Winkelpositionen.

2. Schaltgetriebemechanismus nach Anspruch 1, bei welchem die Antriebseinrichtung einen Motor (200), eine vom Motor angetrie bene Schnecke (45) und ein mit der Schnecke kämmendes Schneckenrad (44) enthält, das fest auf der Nockenwelle (40) angeordnet ist, um sich zusammen mit ihr zu drehen.

3. Schaltgetriebemechanismus nach Anspruch 1, bei welcher die Einrichtung zum Halten des Nockenkörpers (41) in einer der Winkelpositionen einen an der Nockenwelle (40) angebrachten Sensor (46) enthält, um die Winkelposition des Nockenkörpers zu fühlen.

4. Schaltgetriebemechanismus nach Anspruch 3, bei welcher ein Signal zum Anhalten des Motors (200) gesendet wird, wenn der Nockenkörper (41) eine gewünschte Winkelposition erreicht, die einer Eingriffsbeziehung zwischen der Kupplungsanordnung (L, K) und den zweiten Zahnrädern entspricht.

5. Schaltgetriebemechanismus für Drehbänke, enthaltend:
eine drehbar gelagerte und von einer Kraftquelle antreib bare angetriebene Welle (10), auf der ein erstes Zahnrad (A) und ein zweites Zahnrad (B) jeweils zur Mitdrehung mit ihr befestigt sind;
eine drehbar gelagerte angetriebene Welle (20), auf der, jeweils über ein Lager (21) drehbar, ein drittes Zahnrad (C), ein viertes Zahnrad (D), ein fünftes Zahnrad (E) und ein sechstes Zahnrad (F) sitzen, wobei das dritte Zahnrad (C) mit dem ersten Zahnrad (A) kämmt und das vierte Zahnrad (D) mit dem zweiten Zahnrad (B) kämmt;
eine drehbar gelagerte Spannfutterwelle (30), auf der, jeweils zur Mitdrehung mit ihr befestigt, ein siebtes Zahnrad (G) und ein achtes Zahnrad (H) sitzen, wobei das siebte Zahnrad (G) mit dem fünften Zahnrad (E) kämmt und das achte Zahnrad (H) mit dem sechsten Zahnrad (F) kämmt;
eine drehbar gelagerte Nockenwelle (40) mit einem darauf gebildeten Nockenkörper (41), in dessen äußerem Umfang eine erste Führungsnut (42) und eine zweite Führungsnut (43) gebil det sind;
eine Nockenfolger-Führungsstange (50), auf der eine erste Muffe (51) und eine zweite Muffe (52) sitzen, die beide entlang der Nockenfolger-Führungsstange verschieblich sind, wobei an einer ersten Seite der ersten Muffe (51) ein erster Nocken folger (60) befestigt ist und mit einer zweiten Seite dieser Muffe eine erste Kupplung (L) fest verbunden ist, wobei der erste Nockenfolger (60) in die erste Führungsnut (42) greift und von dieser geführt wird und die erste Kupplung (L) auf jeder ihrer beiden Seiten eine Vielzahl von Eingriffszähnen (22) trägt, um wahlweise in lösbaren Eingriff mit Seitenzähnen (23) am dritten Zahnrad (C) oder mit Seitenzähnen (23) am vierten Zahnrad (D) treten zu können, und wobei an einer ersten Seite der zweiten Muffe (52) ein zweiter Nockenfolger (62) befestigt ist und mit einer zweiten Seite dieser Muffe (52) eine zweite Kupplung (K) fest verbunden ist, wobei der zweite Nockenfolger (62) in die zweite Nut (43) greift und von ihr geführt wird und wobei die zweite Kupplung (K) auf jeder ihrer beiden Seiten eine Vielzahl von Eingriffszähnen (24) trägt, um wahlweise in lösbaren Eingriff mit Seitenzähnen (25) entweder des fünften Zahnrades (E) oder des sechsten Zahnrades (F) treten zu können;
eine Einrichtung (200, 45, 44) zum Antreiben der Nockenwelle (40) und
eine Einrichtung (46) zum Kontrollieren der Winkelposition des Nockenkörpers (41).

6. Schaltgetriebemechanismus nach Anspruch 5, bei welchem die Antriebseinrichtung einen Motor (200), eine vom Motor angetrie bene Schnecke (46) und ein mit der Schnecke kämmendes Schnec kenrad (44) enthält, das auf der Nockenwelle (40) befestigt ist, um sich mit ihr zu drehen.

7. Schaltgetriebemechanismus nach Anspruch 5, bei welchem die Kontrolliereinrichtung einen an der Nockenwelle (40) angeord neten Sensor (46) zum Fühlen der Winkelposition des Nockenkör pers (41) enthält.

8. Schaltgetriebemechanismus nach Anspruch 7, bei welchem ein Signal zum Anhalten des Motors (200) gesendet wird, wenn der Nockenkörper (41) eine gewünschte Winkelposition erreicht, die einer ersten Eingriffsbeziehung zwischen der ersten Kupplung (L) und dem dritten Zahnrad (C) oder dem vierten Zahrad (D) und einer zweiten Eingriffsbeziehung zwischen der zweiten Kupplung (K) und dem fünften Zahnrad (E) oder dem sechsten Zahnrad (F) entspricht und jeweils einer Drehzahl der Spannfutterwelle (30) entspricht.