DE2838373C2 - Schaltwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltwerk mit einer drehbaren Schaltwelle, die zur Betätigung von längs der Schaltwelle angeordneten Schaltern mehrere Kurvenscheiben trägt welche auf der Schaltwelle dreh- und feststellbar gehalten sind.

Derartige Schaltwerke werden in großem Umfang für die Steuerung von Pressen eingesetzt, bei denen jeder Hub einzeln von einer Bedienungsperson ausgelöst werden muß, so daß hier der Unfallsicherheit eine besonders große Bedeutung zukommt. Diese ist aber nur gewährleistet, wenn sich die Kurvenscheiben des Schaltwerks trotz der gerade bei Einzelhubsieuerungen besonders großen und häufig auftretenden Beschleunigungen und Verzögerungen nicht verstellen, d. h. nach ihrer Einstellung gegenüber der Schaltwelle nicht verdrehen.

Bei den meisten herkömmlichen Schaltwerken der eingangs erwähnten Art sind die Kurvenscheiben nur kraftschlüssig gesichert. Bei einem bekannten Schaltwerk, wie es beispw. das DE-GM 73 21 672 beschreibt, sitzen auf einem Vierkantbereich der Schaltwelle Tragbuchsen mit einer Vierkantöffnung, so daß sie auf der Schaltwelle formschlüssig drehgesichert sind, und auf jede der Tragbuchsen sind zwei Kurvenscheiben aufgeschoben, die sich zum Zwecke ihrer Einstellung auf der Tragbuchse verdrehen lassen. Die letztere besitzt einen Flansch und eine sich daran anschließende Nabe mit einem Außengewinde und einer Abflachung. Zur Drehsicherung der entsprechend den gewünschten Schaltpunkten einjustierten Kurvenscheiben werden diese mittels einer auf die Tragbuchsennabe aufschraubbaren Ringmutter zwischen dieser und dem Tragbuchsenflansch festgespannt, d. h. es handelt sich lediglich um eine kraftschlüssige Drehsicherung. Damit sich die einjustierten Kurvenscheiben beim Anziehen der Uingmutter nicht verdrehen, ist zwischen die letzlere und die ihr benachbarte Kurvenscheibe ein Druckübertragungsring eingelegt, dessen Öffnung dem Querschnitt der Tragbuchsennabe im Bereich der Abflachung

entspricht, so daß sich der Druckübertragungsring beim Anziehen der Ringmutter nicht drehen kann. Außerdem ist zwischen die beiden von einer Tragbuthse gehaltenen Kurvenscheiben ein Wellfederring eingelegt, welcher die Kurvenscheiben auch beim Lockern der Ringmuttern noch in ihren zuvor inne gehabten Stellungen hält, so daß sie sich nicht von selbst auf der Schaltwelle drehen.

Die Praxis hat nun gezeigt, daß bei Schaltwerken mit derart nur kraftschlüssig drehgesicherten Kurvenscheiben nicht absolut sichergestellt ist, daß sich die Kurvenscheiben im Setrieb unter dem Einfluß der auftretenden Beschleunigungen und Verzögerungen nicht doch relativ zur Schallwelle verdrehen, was jedoch zu Unfällen führen kann, wenn die betreffenden Kurvenscheiben einen für die Sicherheit verantwortlichen Schalter steuern.

In diesem Zusammenhang ist aber au-h noch ein weiterer Gesichtspunkt zu beachten; Nicht alle Schaltstellen eines derartigen Schaltwerks steuern Funktionen, von denen die Unfallsicherheit abhängt; in der Regel werden aber nur diese kritischen Schaltstellen vom Lieferanten der Presse eingestellt, während andere Schaltstellen vom Betreiber justiert werden. Deshalb kann auch nicht einfach das Gehäuse eines Schaltwerks plombiert werden, da der Betreiber ja Zugang zu einem Teil der Schaltstellen haben muß.

Um zu verhindern, daß sich einmal eingestellte Kurvenscheiben während des Betriebs relativ zur Schallwelle verdrehen, hat man schon zu der Maßnahme gegriffen, nach dem Justieren der Kurvenscheiben in diese und den Flansch der zugeordneten Tragbuchse eine durchgehende Bohrung einzubringen und in diese dann einen Querspannstift einzutreiben. Da die Kurvenscheiben nur bei in das Schaltwerkgehäuse eingebauter Schaltwelle justiert werden können, bedeutet dies nicht nur, daß die Bohrung schräg von oben, d. h. nicht parallel zur Schaltwellenachse, gebohrt werden kann, sondern daß dabei innerhalb des Schaltwerkgehäuses Späne anfallen, die man zumindest nicht mehr vollständig entfernen kann, wodurch die Betriebssicherheit des Schaltwerks selbst beeinträchtigt wird. Außerdem liegt es auf der Hand, daß diese Art der Drehsicherung außerordentlich umständlich ist.

Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, eine durch Formschluß gewährleistete Drehsicherung für die Kurvenscheiben eines Schaltwerks der eingangs erwähnten Art zu entwickeln, mit deren Hilfe die Drehsicherung der einjustierten Kurvenscheiben schnell, einfach und billig durchgeführt werden kann. ¹So Ausgehend von einem Schaltwerk der eingangs erwähnten Art, welches für wenigstens eine Kurvenscheibe eine Drehsicheruiigsvorrichtung aufweist, die als ein erstes Teil die Kurvenscheibe und als ein zweites Teil einen neben der Kurvenscheibe durch Formschluß drehgesichert auf der Schaltwellp angeordneten Ring umfaßt, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eines der beiden Teile der Drehsicherungsvorrichtung einen plastisch verformbaren Bereich aufweist, welcher zur formschlüssigen Drehsicherung bo der Kurvenscheibe in eine Lücke oder Ausnehmung des anderen Teils hineingebogen werden kann. Es versieht sich in diesem Zusammenhang von selbst, daü die Kurvenscheiben nicht unmittelbar auf der Schallwelle durch Formschluß drehgesichert sein müssen, sondern tr, daß sich der Grundgedanke der Erfindung ebenso auf Schaltwerke anwenden läßt, bei denen auf der Schallwelle ein gegenüber dieser formschlüssig drehgesicherter Träger angeordnet wird, so daß es genügt, die Kurvenscheiben gegenüber diesem Träger zu sichern.

Natüriich muß der plastisch verformte Bereich eine solche Festigkeit aufweisen, daß durch ihn eine hinreichende Drehsicherung gewährleistet wird, was sich aber durch eine entsprechende Dimensionierung dieses Bereichs ohne weiteres erreichen iäßL Nach dem Justieren der Kurvenscheibe ist es also lediglich erforderlich, z. B. mit einem Körner und einem Hammer den plastisch verformbaren Bereich in die Lücke oder Ausnehmung des anderen Teils hineinzutreiben, um den gewünschten Formschluß zu erzielen. Diese Art der Drehsicherung hat desweiteren den Vorteil, daß sie auch ohne besondere Schwierigkeiten rückgängig gemacht weiden kann; dennoch läßt sich die Kurvenscheibe sozusagen plombieren, z. B. durch das Aufbringen von Farbe auf den plastisch verformten Bereich, so daß später jederzeit festgestellt werden kann, ob die Drehsicherung von einem Unbefugten gelöst worden ist.

Die Forderung, die Kurvenscheibe in jeder beliebigen Stellung durch Formschluß drehsichern zu können, läßt sich am einfachsten dadurch erfüllen, daß der plastisch verformbare Bereich ringförmig ausgebildet wird, so daß man in jeder Drehwinkelstellung der betreffenden Kurvenscheibe einen Abschnitt des plastisch verformbaren Bereichs in die Lücke hineinbiegen kann. Das den plastisch verformbaren Bereich bildende Teil muß dabei keineswegs ringförmig gestaltet sein, denn es kann sich bei dem plastisch verformbaren Bereich z. B. auch um den radial äußeren Teil einer flachen Kreisscheibe handeln.

Besonders einfach läßt sich der Grundgedanke der Erfindung auf Schaltwerke anwenden, wie sie durch das DE-GM 73 21 672 bekannt geworden sind, d. h. auf ein Schaltwerk, bei dem die Kurvenscheiben den Schaltern paarweise zugeordnet und auf Tragbuchsen angeordnet sind, weiche auf die Schaltwelle aufschiebbar und auf dieser drehgesichert sind sowie einen der einen Kurvenscheibe benachbarten Bund oder Flansch, bei dem es sich auch um eine einfache Schulter handeln kann, aufweisen; ein solches Schaltwerk wird dann erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die Lücke für die Drehsicherung der dem Bund benachbarten Kurvenscheibe in dem Bund ausgebildet ist und daß auf die Tragbuchse neben die zweite Kurvenscheibe ein gegenüber der Tragbuchse durch Formschluß drehgesicherter und mit einer Lücke versehener Ring aufschiebbar ist. Es ist dann lediglich erforderlich, in den bei den Tragbuchsen des bekannten Schaltwerks ohnehin vorhandenen Flansch und in den ebenfalls ohnehin vorhandenen, drehgesicherten Druckübertragungsring eine oder mehrere Lücken einzuarbeiten und an den Kurvenscheiben plastisch verformbare Bereiche anzubringen, um die erfindungsgemäße Drehsicherung der Kurvenscheibe zu bewerkstelligen.

Bei dem bekannten Schaltwerk nach dem DE-GM 73 21672 weist der von der Ringmutter gegen die Kurvenscheiben gepreßte Druckübertragungsring einen wesentlich kleineren Durchmesser auf als der zwischen den Kurvenscheiben angeordnete Wellfederring. Die mittels der Ringmutter aufgebrachte Spannung wirkt sich also nur im Zentrum der Kurvenscheiben aus, so daß ein verstärktes Anziehen der Ringmutter wenig Wirkung zeiligt. Bei einem solchen Schaltwerk, bei dem zwischen einander paarweise zugeordneten und in' axialer Richtung mittels einer Ringmutter gegeneinander verspannbaren Kurvenscheiben ein ringscheibe!!-

förmiges Druckübertragungsglied sowie zwischen der Ringmutter und der dieser benachbarten Kurvenscheibe ein drehgesicherter Ring angeordnet ist, wird deshalb gemäß einer Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung der drehgesicherte Ring so ausgebildet, daß er zumindest nahezu denselben Durchmesser aufweist wie die gegeneinander anliegenden Druckübertragungsflächen des Druckübertragungsglieds und der Kurvenscheiben, d. h. der drehgesicherte Ring wird wesentlich vergrößert und dadurch der Effekt des Spannens verbessert. Hierzu trägt bei, wenn in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung mindestens ein Teil der Druckübertragungsflächen von Reibbelägen gebildet wird.

Da im letzteren Fall an die Stelle des Wellfederrings des bekannten Schaltwerks eine Scheibe mit Reibbelägen tritt, empfiehlt es sich, an der dem Druckübertragungsglied zugekehrten Seite der Kurvenscheiben mindestens eine gegen das Druckübertragungsglied gerichtete Feder anzubringen, deren Befestigung ein auch den plastisch verformbaren Bereich hallender Niet dient. Auf diese Weise kann beim Nieten gleichzeitig mit dem verformbaren Bereich auch mindestens eine Feder an der Kurvenscheibe befestigt werden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaltwerks; es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch das Schaltwerk;

F i g. 2 einen Schnitt durch ein Paar von auf einer Tragbuchse angeordneten Kurvenscheiben, und

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung der auf einer Tragbuchse angeordneten Teile nach Art einer Explosionszeichnung.

Die Fig. 1 zeigt ein Gehäuse 10, in dem eine Schaltwelle 12 drehbar gelagert ist. Längs der Schaltwelle und im Abstand von dieser sind im Gehäuse mehrere Schalter i4 befestigt, welche z. B. mit Rollen 14a zum Abtasten jeweils zweier Kurvenscheiben 16 und 18 eines Kurvenscheibenpakets 20 versehen sind. Wie die Fig. 1 deutlich erkennen läßt, trägt die Schaltwelle 12 mehrere solcher Kurvenscheibenpakete, so daß es genügt, anhand der F i g. 2 und 3 den Aufbau eines dieser Pakete näher zu erläutern.

Jedes Kurvenscheibenpaket 20 weist eine Tragbuchse 22 mit einer Nabe 24 und einem Flansch 26 auf, und die auf die Schaltwelle 12 aufgeschobenen Tragbuchsen 22 sind mittels eines Mitnahmekeils 28 auf der Schaltwelle gegen ein Verdrehen gesichert. Eine Verschiebung der Kurvenscheibenpakete 20 auf der Schaltwelle in axialer Richtung verhindern zu beiden Seiten des Satzes von Kurvenscheibenpaketen angeordnete Ringmuttern 30.

Wie die Fig.3 zeigt, ist auf die Nabe 24 ein Außengewinde 32 geschnitten, und außerdem besitzt die Nabe am Umfang eine Abflachung 34, über die auf sie aufgeschobene Teile drehgesichert werden können, wie dies noch beschrieben werden wird. Erfindungsgemäß ist der Flansch 26 der Tragbuchse 22 am Umfang mit mehreren Ausnehmungen 38 versehen, die dazu dienen, die Kurvenscheibe 16 gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen auf der Tragbuchse 22 zu sichern.

Auf die Tragbuchse 22 wird zunächst die Kurvenscheibe 16 aufgeschoben, dann ein Druckübertragungsring 40, anschließend die Kurvenscheibe 18 und schließlich ein Sicherungsring 42, worauf eine Ringmutter 44 auf die Nabe 24 der Tragbuchse aufgeschraubt wird. Der Druckübertragungsring 40 und der Sicherungsring 42 weisen öffnungen 40a und 42a auf, deren Gestalt dem Querschnitt der Nabe 24 der Tragbuchse 22 im Bereich der Abflachung 34 entspricht, so daß die beiden Ringe auf der Tragbuchse drehgesichert sind.

Erfindungsgemäß besitzt der Sicherungsring 42 am Umfang einen sich in Achsrichtung der Schaltwelle 12 erstreckenden Randstreifen 426, in den mehrere Ausnehmungen 38' eingearbeitet sind. Zweckmäßigerweise wird der Sicherungsring 42 so auf die Tragbuchse 22 aufgeschoben, daß der Randstreifen 426 von der benachbarten Kurvenscheibe 18 abgekehrt ist. Außerdem empfiehlt es sich, den Durchmesser des Sicherungsringes 42 innerhalb des Randstreifens 426 gleichgroß oder vorzugsweise größer als den Durchmesser der Ringmutter 44 zu wählen.

Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schaltwerks ist auf jede Kurvenscheibe ein ringförmiges Sicherungsteil 50 bzw. 50' aufgenietet, welches einen sich in Achsrichtung der Schaltwelle 12 erstreckenden Ringstreifen 52 bzw. 52' aufweist. Dieses Sicherungsteil besteht aus einem solchen Material und ist im Bereich des Ringstreifens 52 bzw. 52' so dimensioniert, daß sich die Ringstreifen dauerhat verformen und dabei in eine oder mehrere der Ausnehmungen 38 bzw. 38' des Flansches 26 bzw. des Sicherungsrings 42 hineinbiegen lassen. Außerdem dienen die Sicherungsteile 50 und 50' mit einer am Außenumfang angebrachten Skala zusammen mit

■Jo Skalen am Außenumfang des Flanschs 26 der Einstellung der Kurvenscheiben 16 und 18.

Erwähnenswert ist ferner, daß der Druckübertragungsring 40 beidseitig mit einem Reibbelag 406 versehen ist, welcher gegen die benachbarte Kurvenscheibe 16 bzw. 18 angepreßt wird. Desweileren ist es zweckmäßig, den Durchmesser des Sicherungsrings 42 und der Reibbeläge 406 möglichst groß zu wählen und und so aufeinander abzustimmen, daß sich diejenigen Bereiche der Kurvenscheiben 16 und 18, auf die durch

ίο den Sicherungsring 42 und den Flansch 26 beim Spannen der Ringmutter 44 Kräfte ausgeübt werden, möglichst vollständig auf die Reibbeläge 406 des Druckübertragungsrings 40 abstützen.

Gemäß einer Weiterbildung des Gegenstandes der

Ί5 Erfindung sind schließlich mit denselben Nieten, die der Befestigung der Sicherungsteile 50 und 50' dienen, auf die einander zugekehrten Seiten der Kurvenscheiben 16 und 18 Federn 60 aufgenietet, die außerhalb der Reibbeläge 406 gegen den Druckübertragungsring 40 anlieeen. Da sich dieser auf der Tragbuchse 22 nicht verdrehen kann, die Federn 60 jedoch auch beim Lockern der Ringmutter 44 noch einen gewissen Reibungsschluß zwischen den Kurvenscheiben 16 und 18 einerseits und dem Druckübertragungsring andererseits gewährleisten, können sich die Kurvenscheiben beim Lockern der Ringmutter 44 nicht sofort unbeabsichtigt verdrehen.

Nachdem die Kurvenscheiben 16 und 18 im Schaltwerk justiert worden sind, wird die Ringmutter 44 eines jeden Kurvenscheibenpakets 20 angezogen. Dank der Drehsicherung des Sicherungsrings 42 kann sich die Kurvenscheibe 18 beim Spannen der Ringmutter 44 nicht verstellen. 1st dann die Ringmutter 44 hinreichend festgezogen worden, so werden die über einer oder mehreren der Ausnehmungen 38 bzw. 38' liegenden Bereiche der Ringslreifen 52 bzw. 52' mit einem Körner od. dgl. in die Ausnehmungen hineingedrückt und dabei dauerhaft verformt, so daß sich die Kurvenscheibe 16

nicht mehr gegenüber dem Flansch 26 und die Kurvenscheibe 18 nicht mehr gegenüber dem Sicherungsring 42 verdrehen läßt.

Unter Umständen könnte es auch zweckmäßig sein, Reibbeläge an den Kurvenscheiben anzubringen, wobei dann gegebenenfalls die Reibbeläge am Druckübertragungsring entfallen können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Schaltwerk mit einer drehbaren Schaltwelle, die zur Betätigung von längs der Schaltwelle angeordneten Schaltern mehrere Kurvenscheiben trägt, welche auf der Schaltwelle dreh- und feststellbar gehalten sind, und mit einer Drehsicherungsvorrichtung für wenigstens eine Kurvenscheibe, welche als ein erstes Teil die letztere sowie als ein zweites Teil ein neben der Kurvenscheibe durch Formschluß so drehgesichert auf der Schaltwelle angeordnetes Glied umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Teile (18, 42) der Drehsicherungsvorrichtung einen plastisch verformbaren Bereich (52') aufweist, welcher zur formschlüssigen Drehsicherung der Kurvenscheibe (18) in eine Lücke (3JV) oder Ausnehmung des anderen Teiis (42) hineinbiegbar ist

2. Schaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der plastisch verformbare Bereich (52; 52') ringförmig ausgebildet ist

3. Schaltwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lücke (38; 38') in einem ringförmigen Bereich (26; 42b)dcs anderen Teils (22; 42) der Drehsicherungsvorrichtung vorgesehen ist.

4. Schaltwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Bereich des anderen Teils mehrere Lücken (38; 38') aufweist.

5. Schaltwerk nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lücke (38') und der plastisch verformbare Bereich (52') derart angeordnet sind, daß der letztere mit einem von außen ansetzbaren Werkzeug in die Lücke hineinbiegbar ist

6. Schaltwerk nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur formschlüssigen Drehsicherung aller Kurvenscheiben (16, 18) neben jeder ein auf der Schaltwelle (12) durch Formschluß drehgesicherter Ring (26;42) angeordnet ist.

7. Schaltwerk nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Kurvenscheiben den Schaltern paarweise zugeordnet und auf Tragbuchsen angeordnet sind, welche auf die Schaltwelle aufschiebbar und auf dieser drehgesichert sind sowie einen der einen Kurvenscheibe benachbarten Bund oder Flansch aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lücke (38) für die Drehsicherung der dem Bund (26) benachbarten Kurvenscheibe (16) in dem Bund (26) ausgebildet Ist und daß auf die Tragbuchse (22) neben die zweite Kurvenscheibe (18) ein gegenüber der Tragbuchse durch Formschluß drehgesicherter und mit einer Lücke (38') versehener Ring (42) aufschiebbar ist

8. Schaltwerk nach einem oder mehreren der Ansprüche 2—7, dadurch gekennzeichnet, daß der plastisch verformbare Bereich (52; 52') die Form eines sich in axiaLr Richtung erstreckenden Ringstegs aufweist.

9. Schaltwerk nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der plastisch verformbare Bereich (52; 52') an der Kurvenscheibe (16; 18) angebracht ist.

10. Schaltwerk nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, 6¹) daß der drehgesicherte Ring (42) durch eine Ringmutter (44) gegen die Kurvenscheibe (18) anpreßbar ist.

11. Schaltwerk nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, bei dsm zwischen einander paarweise zugeordneten und in axialer Richtung mittels einer Ringmutter gegeneinander verspannbaren Kurvenscheiben ein ringscheibenförmiges Druckübertragungsglied sowie zwischen der Ringmutter und der dieser benachbarten Kurvenscheibe ein drehgesicherter Ring angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der drehgesicherte Ring (42) zumindest nahezu denselben Durchmesser aufweist wie die gegeneinander anliegenden Druckübertragungsflächen des Druckübertragungsglieds (40) und der Kurvenscheiben (16,18).

12. Schaltwerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Druckübertragungsflächen von Reibbelägen {40b) gebildet ist

13. Schaltwerk nach den Ansprüchen 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Druckübertragungsglied (40) zugekehrten Seite der Kurvenscheibe (16; 18) mindestens eine gegen das Druckübertragungsglied gerichtete Feder (60) angebracht ist deren Befestigung ein auch den plastisch verformbaren Bereich (52; 52') haltender Niet dient