DE2551691B2

DE2551691B2 - Mechanical switching device for clutches of main drives of cutting machine tools

Info

Publication number: DE2551691B2
Application number: DE2551691A
Authority: DE
Inventors: Artur Markovitsch Itin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-11-03
Filing date: 1975-11-18
Publication date: 1979-04-05
Also published as: DE2551691A1; DE2551691C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Schalteinrichtung für Schaltkupplungen von Hauptantrieben spanabhebender Werkzeugmaschinen, insbes. Drehmaschinen, bei der eine einen Handgriff tragende horizontale Welle und eine mit dem beweglichen Element der Kupplung kinematisch verbundene vertikale Welle miteinander mittels einer Vorrichtung zur Übertragung der Drehbewegung von der horizontalen Welle auf die vertikale Welle verbunden sind.The invention relates to a mechanical switching device for clutches of main drives of cutting machine tools, esp. Lathes, with one horizontal shaft carrying a handle and one with the movable one Element of the coupling kinematically connected vertical shaft to each other by means of a device Transmission of the rotary motion from the horizontal shaft to the vertical shaft are connected.

Eine solche Schalteinrichtung ist im wesentlichen aus der 1973 in Moskau erschienenen Betriebsanleitung für Dreh- und Gewindeschneidmaschinen der Modelle 16K20, 16K20P, 16K20G und 16K25 der Moskauer Werkzeugmaschinenfabrik »Roter Proletarier« (vgl. S. 48) bekannt.Such a switching device is essentially from the operating instructions published in Moscow in 1973 for Turning and threading machines of the models 16K20, 16K20P, 16K20G and 16K25 from Moscow Machine tool factory "Red Proletarian" (see p. 48) known.

Bei der bekannten Schalteinrichtung gehören zur Vorrichtung zur Übertragung der Drehbewegung von der horizontalen Welle auf die vertikale Welle zwei Kurbeln, deren eine an der horizontalen Welle befestigt ist und in der mittleren Stellung senkrecht aufragt, während die andere an der vertikalen Welle parallel zur horizontalen Welle waagerecht befestigt ist. Die Enden dieser Kurbeln sind miteinander mittels einer Stange verbunden, so daß ein Drehen der horizontalen Welle zu einer entsprechenden Drehung der vertikalen WelleIn the known switching device belong to the device for transmitting the rotary movement of the horizontal shaft on the vertical shaft two cranks, one of which is attached to the horizontal shaft is and rises vertically in the middle position, while the other on the vertical shaft parallel to horizontal shaft is fixed horizontally. The ends of these cranks are connected to each other by means of a rod connected so that rotation of the horizontal shaft corresponds to rotation of the vertical shaft führt An deren oberem Ende sitzt ein Zahnsegment, welches mit einer Zahnstange kämmt, die am beweglichen Element der Kupplung angreift Eine Bewegung des Handgriffs aus der mittleren Stellung heraus nach einer Saite bewirkt eine entsprechende Bewegung der Zahnstange und ein Einrücken der Kupplung in einem Drehsinn, während eine Bewegung des Handgriffs zur anderen Seite hin in entsprechender Weise das Einrücken der Kupplung im entgegengesetzten DrehAt its upper end there is a toothed segment that meshes with a rack that engages the moving element of the coupling. One movement of the handle from the middle position after a string causes a corresponding movement of the Rack and engagement of the clutch in one direction of rotation while the handle is moved to on the other hand, the engagement of the clutch in the opposite direction in a corresponding manner sinn bewirktmakes sense

Zu Beginn der Drehung der horizontalen Welle aus der Mittelstellung heraus ist das auf die vertikale Welle übertragene Drehmoment verhältnismäßig klein und nimmt mit größer werdender Kraft, die zum Zusam-At the beginning of the rotation of the horizontal shaft out of the middle position, this is on the vertical shaft transmitted torque is relatively small and decreases as the force increases

is mendrücken der Kupplungsscheiben dient, zu. Gleichzeitig damit nimmt die Länge der Projektion des Kurbelarms der horizontalen Welle auf die Achse der vertikalen Welle und die des Kurbelarmes der letzteren auf die Achse der horizontalen Welle ab, was zu eineris used to press the clutch disks. Simultaneously with this, the length of the projection of the Crank arm of the horizontal shaft on the axis of the vertical shaft and that of the crank arm of the latter on the axis of the horizontal shaft, resulting in a

μ zusätzlichen Steigerung der von der Bedienungsperson am Griff aufzubringenden Kraft führtμ additional increase of the operator leads to the force to be applied to the handle

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Beseitigung des erwähnten Nachteils eine mechanische Schalteinrichtung für Schaltkupplungen von Hauptantrieben spanab-The object of the invention is to eliminate the mentioned disadvantage of a mechanical switching device for clutches of main drives machin- hebender Werkzeugmaschinen der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, bei der trotz beträchtlicher Steigerung des Drehmomentes die Kraft klein bleibt, welche die Bedienungsperson am Griff zur Einschaltung der Kupplung anlegen muß.To create lifting machine tools of the type mentioned, in spite of considerable Increasing the torque, the force remains small, which the operator on the handle to switch on the clutch must apply.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Achsen der horizontalen Welle und der vertikalen Welle in einer Ebene liegen und daß die Vorrichtung zur Übertragung der Drehbewegung nach Art eines Malteserkreuzgetriebes ausgebildet ist,This object is achieved in that the axes of the horizontal shaft and the vertical shaft lie in one plane and that the device for transmitting the rotary movement according to Kind of a Maltese cross gear is formed, welches aus einem einen Zapfen tragenden, an derwhich consists of a journal bearing on the horizontalen Welle befestigten Antriebsglied und aushorizontal shaft attached drive member and off einem eine Nut aufweisenden, an der vertikalen Welleone having a groove on the vertical shaft befestigten Abtriebsglied bestehtattached output member consists

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung derAccording to an expedient embodiment of the

Erfindung ist in der horizontalen Welle senkrecht zu deren Achse eine für den Durchtritt der vertikalen Welle vorgesehene durchgehende Bohrung vorgesehen, in der ein sphärisches Gleitlager mit einem in der horizontalen Welle befestigten Außenring und einem anInvention is in the horizontal shaft perpendicular to its axis one for the passage of the vertical Shaft provided through hole provided in which a spherical plain bearing with one in the horizontal shaft attached outer ring and one on der vertikalen Welle befestigten Innenring angeordnet ist Bei dieser Ausbildung ist die horizontale Welle durch das sphärische Gleitlager zusätzlich gestütztthe vertical shaft attached inner ring arranged In this design, the horizontal shaft is additionally supported by the spherical plain bearing

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn der Zapfen des Antriebsgliedes eine drehbar gelagerte Rolle trägt, dieIt is also useful if the pin of the drive member carries a rotatably mounted roller that tonnenförmig ausgebildet und in der Nut des Abtriebsgliedes geführt ist. Diese Ausbildung ist konstruktiv einfach, und es treten nur minimale Reibungsverluste auf. Schließlich ist es zweckmäßig, wenn die geometrischeis barrel-shaped and guided in the groove of the output member. This training is constructive simple, and there are only minimal frictional losses. Finally, it is useful if the geometric Achse der Rolle mit der Achse der horizontalen Welle einen Winkel von 45° einschließt weil dann der bei den Bewegungen auftretende Schlupf minimal wird.Axis of the roller with the axis of the horizontal shaft encloses an angle of 45 ° because the slip that occurs during the movements is then minimal.

Die erfindunj;sgemäße Schalteinrichtung ermöglicht es, mit relativ geringen Betätigungskräften am GriffThe switching device according to the invention enables it, with relatively low operating forces on the handle ausreichende Einrückkräfte für das bewegliche Element der Kupplung zu erzielen, was die Ermüdung der Bedienungsperson verringert. Die Schalteinrichtung ist dabei konstruktiv und in der Herstellung einfach sowie betriebssicher.sufficient engagement forces for the moving element the clutch, which reduces operator fatigue. The switching device is it is constructive and simple to manufacture as well operationally reliable.

Nachstehend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Au'iführungsbeispiels an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigtThe invention is explained below through the description of an exemplary embodiment with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine urfindungsgemäße Schalteinrichtung im1 shows a switching device according to the invention in

Schnitt,Cut,

F i g. 2 die Ansicht nach Pfeil A in F i g. 1,F i g. 2 shows the view according to arrow A in FIG. 1,

F i g. 3 die drei Stellungen des Handgriffs.F i g. 3 the three positions of the handle.

Die mechanische Schalteinrichtung für cie Schaltkupplung einer spanabhebenden Werkzeugmaschine hat eine horizontale Welle 1 (Fig. 1), die im Maschinenbett 2 gelagert ist Die Welle 1 besteht aus zwei Teilen a und b, die miteinander starr verbunden sind. An dem einen Ende der Welle 1 ist eine Nabe 3 befestigt, in der eine Rasteinrichtung 4 untergebracht ist, die aus einer Kugel 5 und einer Feder 6 besteht In der Nabe 3 ist ein Handgriff 7 starr befestigtThe mechanical switching device for the clutch of a cutting machine tool has a horizontal shaft 1 (Fig. 1), which is mounted in the machine bed 2. The shaft 1 consists of two parts a and b, which are rigidly connected to each other. At one end of the shaft 1, a hub 3 is attached, in which a locking device 4 is housed, which consists of a ball 5 and a spring 6. In the hub 3, a handle 7 is rigidly attached

Im Maschinenbett 2 ist in Lagern 8 und 9 eine vertikale Welle 10 angeordnet Diese vertikale Welle 10 ist mit dem beweglichen Element 11 einer Schaltkupplung 12 kinematisch verbunden, das längs einer Antriebswelle 13 verschiebbar angeordnet istA vertical shaft 10 is arranged in bearings 8 and 9 in the machine bed 2. This vertical shaft 10 is with the movable element 11 of a clutch 12 kinematically connected, which is arranged displaceably along a drive shaft 13

Zur Kupplung 12 gehören zwei Kupplungshälften 14 und 15, die auf der Antriebswelle 13 zu beiden Seiten des beweglichen Elements 11 sitzen.The coupling 12 includes two coupling halves 14 and 15, which are on the drive shaft 13 on both sides of the movable element 11 sit.

Jede der Kupplungshälften 14 und 15 ist mit einem Zahnrad 16 bzw. 17 starr verbunden, welches einen Support einen Schlitten od. dgl. in der einen bzw. anderen Richtung antreibtEach of the coupling halves 14 and 15 is rigidly connected to a gear 16 and 17, which one Support drives a slide or the like in one or the other direction

Die kinematische Kette, die die vertikale Welle 10 mit der Schaltkupplung 12 verbindet, besteht aus einem Zahnrad 18 am Ende der vertikalen Welle 10, welches mit einer Zahnstange 19 kämmt die ihrerseits über einen Steg 20 mit dem beweglichen Element 11 der Kupplung 12 verbunden ist Die geometrischen Achsen c und </der Wellen 1 und 10 liegen in einer Ebene.The kinematic chain that connects the vertical shaft 10 to the clutch 12 consists of one Gear 18 at the end of the vertical shaft 10, which meshes with a rack 19 which in turn over a web 20 is connected to the movable element 11 of the coupling 12 The geometrical axes c and </ of waves 1 and 10 lie in one plane.

Im Teil b der horizontalen Welle 1 ist eine durchgehende Bohrung 21 zum Durchtritt der vertikalen Welle 10 ausgeführt. In dieser Bohrung ist ein sphärisches Gleitlager 22 angeordnet dessen Außenring 23 im Teil b der Welle 1 sitzt und dessen Innenring 24 die vertikale Welle 10 umfaßt. Das Lager 22 wirkt auch als Stütze für die horizontale Welle 1.In part b of the horizontal shaft 1, a through hole 21 is made for the vertical shaft 10 to pass through. In this bore a spherical sliding bearing 22 is arranged, the outer ring 23 of which sits in part b of the shaft 1 and the inner ring 24 of which surrounds the vertical shaft 10. The bearing 22 also acts as a support for the horizontal shaft 1.

Zur Übertragung der Drehbewegung der horizontalen Welle 1 auf die vertikale Welle 10 dient ein Getriebe 25 nach Art eines Malteserkreuzgetriebes. Das verbindende Element dieses Getriebes 25 ist eine tonnenförmig ausgebildete Rolle 26, die auf einem Zapfen 27 gelagert ist, welcher in einem Antriebsglied 28 starr befestigt ist Dabei stellt das Antriebsglied 28 einen auskragenden Fortsatz des Teils öder Welle 1 dar.A transmission is used to transmit the rotary movement of the horizontal shaft 1 to the vertical shaft 10 25 in the manner of a Maltese cross gear. The connecting element of this gear 25 is barrel-shaped formed roller 26 which is mounted on a pin 27 which is rigid in a drive member 28 The drive member 28 represents a protruding extension of the part or shaft 1.

Das Abtriebsglied 29 des einen Malteserkreuzgetriebe ähnlichen Getriebes 25 ist ein ähnlicher Fortsatz einer Schelle, die auf einem entsprechend ausgebildeten Abschnitt der vertikalen Welle 10 mittels Schraubenbolzen festgeklemmt ist Im Abtriebsglied 29 ist eine Nut 31 ausgeführt welche die tonnenförmige RoUe 26 beidseitig umfaßtThe output member 29 of the gear 25 similar to a Geneva cross gear is a similar extension a clamp which is mounted on a correspondingly designed section of the vertical shaft 10 by means of screw bolts is clamped. A groove 31 is made in the output member 29, which the barrel-shaped tube 26 on both sides includes

ίο Um einen minimalen Schlupf der Rolle 26 bei deren Abwälzen längs der Seitenflächen der Nut 31 zu gewährleisten, ist die Rolle 26 so im Antriebsglied 28 angeordnet daß ihre Achse mit der Achse c einen Winkel von etwa 45° bildetIn order to ensure a minimal slippage of the roller 26 when it rolls along the side surfaces of the groove 31, the roller 26 is arranged in the drive member 28 that its axis forms an angle of about 45 ° with the axis c

Der Betrieb der beschriebenen Schalteinrichtung verläuft wie folgt:The operation of the switchgear described is as follows:

Die Bedienungsperson dreht den Handgriff 7 aus der mittels der Kugel 5 fixierten neutralen Mittelstellung in eine der beiden Endstellungen. Zusammen mit derThe operator turns the handle 7 from the neutral central position fixed by means of the ball 5 into one of the two end positions. Together with the

2u Drehung der horizontalen Welle 1 kommt es dadurch zur Schwenkung des Antriebsglieds 28, und die Rolle 26 drückt auf eine der Seitenflächen der im Abtriebsglied 29 ausgeführten Nut 31 und bewirkt die Drehung der vertikalen Welle 10 und damit des Zahnrades 18. Dieses verschiebt die Zahnstange 19, die über den Steg 20 das bewegliche Element 11 der Kupplung längs der Antriebswelle 13 verschiebt. Je nach der Drehrichtung des Handgriffes 7 schaltet das bewegliche Element 11 eine der Kupplungshälften 14 oder 15 ein. Hierdurch wird die Drehbewegung von der Welle 13 auf das jeweilige Zahnrad 16 bzw. 17 übertragen.2u rotation of the horizontal shaft 1 occurs as a result for pivoting the drive member 28, and the roller 26 presses on one of the side surfaces of the in the output member 29 executed groove 31 and causes the rotation of the vertical shaft 10 and thus the gear 18. This moves the rack 19, which via the web 20, the movable element 11 of the coupling along the Drive shaft 13 moves. The movable element 11 switches depending on the direction of rotation of the handle 7 one of the coupling halves 14 or 15. As a result, the rotary movement from the shaft 13 to the respective gear 16 and 17 transferred.

Bei der fortschreitenden Drehung des Handgriffes 7 aus der neutralen Mittelstellung in eine der Endstellungen läuft die Rolle 26 in der Nut 31 relativ zum Abtriebsglied 29 nach außen in Richtung zu größeren Halbmessern, wodurch die Länge des Hebelarms der angreifenden Kraft zunimmt. Infolgedessen nimmt bei gleichbleibender Kraft am Handgriff 7 das von der horizontalen Welle 1 auf die vertikale Welle 10 übertragene Drehmoment stetig zu und erreicht seinen maximalen Wert am Ende des Ganges des beweglichen Elementes 11, d.h. im Endstadium des Einrückens der Kupplung 12, wenn die größte Kraft zwischen den Kupplungsteil übertragen werden muß.With the progressive rotation of the handle 7 from the neutral central position into one of the end positions the roller 26 runs in the groove 31 relative to the output member 29 outwards in the direction of larger ones Radius, which increases the length of the lever arm of the applied force. As a result, it is increasing constant force on the handle 7 that of the horizontal shaft 1 on the vertical shaft 10 transmitted torque increases steadily and reaches its maximum value at the end of the gear of the moving Element 11, i.e. in the final stage of engagement of the clutch 12, when the greatest force between the Coupling part must be transferred.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Mechanische Schalteinrichtung für Schaltkupplungen von Hauptantrieben spanabhebender Werkzeugmaschinen, insbes. Drehmaschinen, bei der eine einen Handgriff tragende horizontale Welle und eine mit dem beweglichen Element der Kupplung kinematisch verbundene vertikale Welle miteinander mittels einer Vorrichtung zur Übertragung der Drehbewegung von der horizontalen Welle auf die vertikale Welle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der horizontalen Welle (1) und der vertikalen Welle (10) in einer Ebene liegen und daß die Vorrichtung (25) zur Übertragung der Drehbewegung nach Art eines Malteserkreuzgetriebes ausgebildet ist, welches aus einem einen Zapfen (27) tragenden, an der horizontalen Welle (1) befestigten Antriebsglied (28) und aus einem eine Nut (31) aufweisenden, an der vertikalen Welle (10) befestigten Abtriebsglied (29) besteht.1. Mechanical switching device for clutches of main drives of cutting machine tools, especially lathes, in which a a horizontal shaft carrying a handle and one with the movable element of the coupling kinematically connected vertical shaft to each other by means of a device for transmitting the Rotary movement from the horizontal shaft to the vertical shaft are connected, characterized in that the axes of the horizontal shaft (1) and the vertical shaft (10) in one Level lie and that the device (25) for transmitting the rotational movement in the manner of a Maltese cross gear is formed, which consists of a pin (27) bearing on the horizontal shaft (1) fixed drive member (28) and a groove (31) having on the vertical shaft (10) attached output member (29).

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der horizontalen Welle (1) senkrecht zu deren Achse (c)e\ne für den Durchtritt der vertikalen Welle (10) vorgesehene durchgehende Bohrung (21) vorgesehen ist, in der ein sphärisches Gleitlager (22) mit einem in der horizontalen Welle (1) befestigten Außenring (23) und einem an der vertikalen Welle (10) befestigten Innenring (24) angeordnet ist2. Switching device according to claim 1, characterized in that in the horizontal shaft (1) perpendicular to the axis (c) e \ ne for the passage of the vertical shaft (10) provided through bore (21) is provided in which a spherical Plain bearing (22) is arranged with an outer ring (23) fastened in the horizontal shaft (1) and an inner ring (24) fastened to the vertical shaft (10)

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (27) des Antriebsgliedes (28) eine drehbar gelagerte Rolle (26) trägt, die tonnenförmig ausgebildet und in der Nut (31) des Abtriebsgliedes (29) geführt ist3. Switching device according to claim 1, characterized in that the pin (27) of the drive member (28) carries a rotatably mounted roller (26), which is barrel-shaped and guided in the groove (31) of the output member (29)

4. Schalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geometrische Achse der Rolle (26) mit der Achse der horizontalen Welle (1) einen Winkel von etwa 45° einschließt.4. Switching device according to claim 3, characterized in that the geometric axis of the Roller (26) encloses an angle of about 45 ° with the axis of the horizontal shaft (1).