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Schalteinrichtung für Schieberadgetriebe.
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Die Erfindung betrifft eine Schalteinrichtung für Schieberadgetriebe
an Werkzeugmaschinen, bei der mehrere Drehzahlen von einer an einem Maschinenteil
angeordneten Einrichtung von Hand wahlweise einstellbar sind.
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Einrichtungen dieser Art sind an Werkzeugmaschinen bereits bekannt.
Eine dieser Einrichtungen sieht vor, daß am Ständer der Maschine eine von Hand betätigbares
Stellelement einei Schaltboleen, mit auf diesem angeordneten Zahnrädern bewegt,
die auf Gegenräder einer gleichfalls der Schalteinrichtung zugeordneten Welle wirken.
Durch das Untersetzungsverhältnis der genannten Zahnräder zueinander wird erreicht,
daß bei einer drehung der Schaltwelle, an der der AchaltZ einrichtung zugeordneten
Anzeigescheibe eine Teildrehung erreicht ist und im Getriebe die Räder Ar die Folgedrehzahl
zum Eingriff gebracht wurden.
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Diese Einrichtung lait ohne weiteres die ihr gestellte Aufgabe, Jedoch
unter Einsatz einer Anzahl Übertragungsglieder, wie Zahnradpaare und Zwischenwelle,
welche dabei nur für die Verstellung der Anzeigescheibe erforderlich sind.
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Diese Übertragungsgliede sind innerhalb der Anzeigescheibe unterzubringen
und erfordern einen mechanisch teueren jedoch vermeidbaren Aufwand Da Jedoch an
modernen Werkzeugmaschinen mitunter mehr als eine Schalteinrichtung für Getriebeglieder
angeordnet sind, diese Jedoch zur Lösung des gewollten Zweckes unterschiedliche
Größen aufweisen, ist eine Vereinheitlichung vom besonderem Vorteil, dahingehend,
daß der Material- und Teileeinsatz wesentlich verringert werden kann.
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Weiterhin können die Schalteinrichtungen an einer Maschine sowie auch
an unterschiedlichen Maschinentypen gleich in Porm und Größe sein.
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Der Brfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ßchalteinrichtung der
eingangs genannten Art zu schaffen, wobei einer von Hand oder selbsttätig betätigten
Schaltwelle, sämtliche, die Anzeigescheibe sowie die Getriebeverstellglieder beaufschlagenden
Teile direkt zugeordnet sind.
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Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß das Stellelement mit
einer Schaltwelle verbunden ist, die in einer Bohrung einer an einet Maschinenteil
befestigten Lagerplatte drehbar jedoch axial unverschiebbar gelagert ist0 Die Schaltwelle
weist einen exzenter auf, auf welohm ein Schaltstück gelagert ist0 Da Schaltstück
ist an den Enden mit Reetbolzen versehen, die sich bezogen auf die Achse der Schaltwelle
etwa diametral gegenüberliegen und in 180° gegeneinander versetzten Verdrehstellungen
des Stellelementes wechselweise in die Rasten eingreifen, die der auf der Schaltwelle
lose drehbar gelagerten Anzeigescheibe zugeordnet sind.
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Durch einen Stift wird die Verdrehbewegung des Sohaltstückes auf dem
Exzenter begrenzt. Der stift greift in ein Langloch des Schaltstückes ein. Auf der
Schaltwelle ist eine Bundbuchse, die undrehbar mit der Anzeigescheibe, die mit der
Rastocheibe, mit welcher die Rastbolzen des Schaltstückes in Verbindung stehen,
verbunden iatt gelagert.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des rfindungsgegenstandes
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1: die Schalteinrichtung im Schnitt Fig. 2t eine Darstellung
der Schaltglieder in Ausgangsstellung nach Schnitt I - 1 der Figur x An einem Maschinenteil
t ist eine Lagerplatte 21 befestigt und dieser eine Anzeigescheibe 2 zugeordnet,
die in ihrer Bohrung von einer Bundbuchse 3 undrehbar aufgenonnen ist.
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In einer Bohrung der Bundbuchse 5 ist eine Welle 4 drehbar gelagert.
Ein Teil der Welle 4 steht aus der Bundbuchse 5 nach außen zeigend hervor, auf dem
ein Stellelement 8 aufgenommen und mit der Welle 4 fest verbunden ist. Undrehbar
mit der Buchse 3 ist eine Rastscheibe 11 verbunden, die auf dem Außendruchmesser
des Bundes 10 aufgenommen ist und mit Rasten 12 versehen ist. Die Rasten 12 zeigen
nach innen zur Lagerplatte 21. Rückwärtig legt sich die Raßteoheibe 11 gleich der
Bundbuchse 3, an die Innenwand der Anzeigescheibe 2 an.
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Der mittlere Teil der Welle 4 bildet einen Exzenter 5 mit einem Exzentermittelpunkt
19.
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Auf dem Exzenter 5 ist ein Schaltstück 13 drehbar gelagert. Das Schaltstück
13 ist an den Enden mit Rastbolzen 15; 17 versehen, die bezogen auf die Achse der
Hchaltwelle 4 etwa diametral gegenüberliegen und 180° gegeneinander versetzt sind
und zur Rastscheibe 1t zeigen.
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Der Rastbolion 15 entspricht in seinei Durchmesser der breite einer
Rast 12 der Rastscheibe 11.
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Die Rastbolzen 17 sind in ihrem Durchmesser kleiner als die Breite
einer Rast 12 der Rastscheibe 11.
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Der Abstand des Umfanges der Rastbolzen 17 zueinander entspricht dem
zweier Rasten 12 der Rastscheibe 11 in Ausgangslage der Schalteinrichtung.
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Zwischen den Rastbolzen 17 ist in axialer Richtung zur Mitte des Schaltstückes
13 ein Langloch 18 angeordnet, in den ein Führungstift 22 aufgenommen, die Mittellage
des Schaltstückes 13 gewährleistet.
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Befestigt ist der Führungstift 22 in einer Lagerplatte 21, die mit
dem Teil 1 fest verbunden ist.
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Bei der Ausgangelage der Schalteinrichtung, bei der sich der Erzentermittelpunkt
19 9 der Welle 4 im unteren Totpunkt befindet (Fig. 2), liegen die Rastbolzen t7
Jeder an einer aeitenfläche der Rast 12 der Rastscheibe 11, fixieren deren Lage
und verhindern somit eine Drehbewegung derselben. Dabei liegt der Rastbolzen 15
zwischen zwei Rasten vor einer Rasterhöhung, er ist somit zu die sem Zeitpunkt außer
Eingriff. Nimmt der Exzentermitelpunkt 19 der Welle 4 den oberen Totpunkt ein, so
ist der Raitbolzon 15 mit einer Rast 12 der Rastscheibe 11 im Eingriff. Dabei gen
die Rastbolzen 17 vor den Rasten 12, d.h. sie sind zu diesem Zeitpunkt außer Eingriff.
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Ist der Exzentermittelpunkt 19 in gleicher HUhe wie der Wellenmittelpunkt
20 der Welle 4, so befinden sich
Rastbolzen 15; 17 mit den Jeweils
zugeordneten Rasten 12 der Rastscheibe 11 noch im Eingriff, wobei sich die Rastbolzen
t7 im Stadium des Austrittes aus der Rast und dabei der Rastbolzen 15 im Stadium
des Eintrittes in die Folgerast 12 - oder umgekehrt - befinden. Damit wird gewährleistet,
daß die Anzeigescheibe 2 in keiner Stellung des Stellelementes 8 unkontrolliert
verdreht werden kann.
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Mit einem Wellenteil 6, das dem Exzenter 5 nachgeordnet ist, ist die
Welle 4 in der Lagerplatte 21 drehbar Jedoch axial unveränderlich gelagert. naß
in den Ständer zeigende Wellenende ist als Zapfen 7 ausgebildet, auf dem eine Gelenkwelle
befestigt ist, die eine direkte Verbindung zum Getriebe herstell.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist folgendes
3s wird davon ausgegangen, daß eine folgende Drehzahl einzustellen ist.
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Mittels durch drehen des Stellelementes 8 führen die Weile 4 und damit
die Wellenteile Exzenter 5 und Zapfen 7, mit der Verbindung zur Getriebeschaltung
eine Umdrehung aus. Dabei bewegt sich die Exzentermitte 19 auf einer Kreisbahn 9
um die Wellenmitte 20. Der Rastbolzen 15 bewegt sich auf einer angenäherten Kreisbahn
und die Rastbolzen 17 führen eine angenäherte hin- und hergehende Bewegung aue.
In den einzelnen Drehphasen des Stellelementes 8 mit der Welle 4 und damit mit dem
exzenter 5 und dem auf diesem befestigten Schaltsttlck 13 ergeben sich folgende
Zwischenstellungen der einzelnen trbertragungselemente.
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I. 900 Der Rastbolzen 15 ist kreisbogenähnlich in die Rast 12 eingefahren.
Die Rastbolzen 17 sind teilweise geradlinig aus den Rasten 12 auagefahren.
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II. 1800 Der Rastbolzen 15 ist in Mittelstellung nach oben gefahren
und hat über die Rast 12 der Rastscheibe 11 eine halbe Teildrehung, also 1/36 Umdrehung
der Anzeigescheibe 2, erteilt, wobei ablaufmäßig die Rastbolzen 17 die beiden Rasten
12 unten endgültig freigegeben haben.
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III. 2700 Die Schaltstellung ist spiegelbildlich der Phase I.
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Der Rastbolzen 15 hat der Rasteoheibe 11 wie der eine halbe Teilbewegung
erteilt (1/36) und ist aus der soeben geschalteten Rast 12 ausgefahren.
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Die Rastbolzen 17 sind teilweise wieder in die folgenden Rasten 12
eingefahren.
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IV. 3600 Das Xtellelement 8 hat die Ausgangsstellung wieder eingenommen,
die Rastbolzen 17 sind wieder voll zur Arretierung in die Rasten 12 einige fahren,
wobei das Bchaflstttck 13 ilber den im Langloch 18 geführten Stift 22 seine Lage
insoweit einholt, als es eine Verstellung zuläßt.
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Bei einer Umdrehung des Steilelenientes 8 wird somit zwangsläufig
jedoch ungleichförmig die Anzeige scheibe 2 um 1/18 Umdrehung in der gleichen Richtung
wie das Stellelement 8 weitergedreht und der nächste Skalenwert angezeigt.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung erfüllt somit bei Rechtsdrehung
als auch Linksdrehung des Stellelementes 8 die gleichen Badingungen Bei vorzugsweiser
Ausbildung von Rastscheibe 11 und Schaltsttick 13 mit Rastbolsen 15; 17 aus einem
Slastwerkstoff wird in wesentlich verbilligter Bauweise der gleiche Effekt erreicht,
wobei auch die Raatsoheibe 11 mit der Anzeigescheibe 2 aus einem Teil in Plastbauweise
möglich ist.
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Dabei können Anzeigescheibe 2, bundbuchse 3 und Rast scheibe 11 miteinander
durch Kleben verbunden sein.
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Diese Einrichtung ist nicht begrenzt auf Handbetätigung anwendbar,
sondern kann gleich, ob die Schaltung auf eine folgende Drehzahl durch Druckkraft
an der Maschine oder Feinschaltung eingeleitet wird, ebenso Anwendung finden0