DE463363C - Selbsttaetige Schaltvorrichtung, insbesondere fuer Fraesmaschinen - Google Patents

Description

Es sind Schaltvorrichtungen bekannt, die in Verbindung mit dem Teilkopf einer Fräsmaschine die Teilung eines Werkstückes selbsttätig ausführen.

Diese Vorrichtungen werden z. B. vom Deckenvorgelege aus angetrieben und treiben über Wechselräder sowohl die Tischspindel als auch die Teilspindel des Teilkopfes an. Ein Wechselgetriebe in der Schaltvorrichtung dient dazu, dem Tisch beim Arbeitsgang eine kleinere, beim Rücklauf eine größere Geschwindigkeit zu erteilen; das Wechselgetriebe wird durch Anschläge gesteuert, wie sie ähnlich bei der normalen Fräsmaschine zur Umkehr der Tischbewegung vorgesehen sind. Dieselben Anschläge leiten am Ende des Rücklaufes auch die Schaltbewegung für die Teilspindel ein, wobei die zum Antrieb der Teilspindel vorgesehene Schaltspindel der Vor-

so richtung eine oder mehrere volleUmdrehungen ausführt und über Wechselräder die gewünschte Winkeldrehung der Teilspindel hervorbringt.

Es ist nötig, daß die Schaltspindel jedesmal nach Ausführung einer Umdrehung genau in der gleichen Stellung festgehalten wird. Hierzu dient meist ein Riegel, der in eine mit der Schaltspindel fest verbundene Rastenscheibe einspringen kann. Da jedoch das ganze, die Drehung der Schaltspindel hervorbringende Getriebe zwangläufig mit der Schaltspindel verbunden ist, so ergibt sich eine schwierige Paßarbeit, um dieses ganze Getriebe durch den einspringendenRiegel stets in derselben Stellung anzuhalten; bei kleinen Ungenauigkeiten in den Passungen oder bei Abnutzung entstehen leicht Prellschläge, die ein Zurückschnappen des Riegels hervorrufen.

Die vorliegende Erfindung beseitigt diesen Übelstand dadurch, daß zwischen das ganze, die Bewegung der Schaltspindel vermittelnde Getriebe und die Schaltspindel selbst ein Zahnrad mit unterbrochener Verzahnung eingefügt ist. Hierdurch wird der Kraftschluß zwischen dem Riegel, der die Schaltspindel stets in derselben Stellung anhält, und dem Antrieb der Schaltspindel für einen kurzen Teil des Weges vor dem Anhalten der Spindel aufgehoben und erreicht, daß ein sehr genaues Festhalten der Spindel erfolgen kann, ohne daß es nötig wäre, daß auch das ganze Schaltgetriebe an genau vorgeschriebener Stelle aussetzt.

Um ferner die Drehung der Schaltspindel schon vor dem Anhalten zu verzögern und dadurch ein um so sicheres Einschnappen des Riegels zu gewährleisten, sind nach der Erfindung die Zähne des mit der unterbrochenen Verzahnung versehenen Rades, die in das auf der Schaltspindel sitzende Gegenrad eingreifen, an der treibenden Zahnflanke entsprechend verändert.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ferner eine Vorrichtung, welche es gestattet, die Schaltspindel in an sich bekannter Weise bei jeder Schaltung nach Belieben eine oder mehrere volle Umdrehungen ausführen zu lassen. Man hat es dann in der Hand, in allen Fällen

mit Wechselrädern von kleinem Übersetzungsverhältnis auszukommen.

Die Antriebswelle der Schaltvorrichtung ist zweckmäßig in ein abnehmbares Gehäuse eingebaut, zum Zwecke, nach Belieben ein Gehäuse mit Riemenscheibe oder eines mit Gelenkwelle anbringen zu können. Durch diese Einrichtung ist es möglich, die Schaltvorrichtung nach Wahl entweder vom Decken-ίο vorgelege der Maschine mittels Riemen oder vom Räderkasten mittels ausziehbarer Gelenkwelle anzutreiben.

In den Abbildungen ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Abb. ι zeigt die Anordnung des Getriebes in schematischer Darstellung, gesehen von Seite X der Abb. 2.

Abb. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie A-B-C-D-B der Abb. i.

Abb. 3 zeigt die Schaltvorrichtung, gesehen von der Seite F der Abb. 2.

Abb. 4 zeigt das zum Schaltgetriebe gehörige Malteserkreuz.

Abb. 5 zeigt das zum Schaltgetriebe gehörige Zahnräderpaar mit unterbrochener Verzahnung.

Abb. 6 zeigt einen Schnitt nach Linie A-B der Abb. 3.

Die im Antriebsgehäuse 1 gelagerte Antriebsspindel 2 treibt über das Zahnrad 3 (vgl. Abb. 1) das Zahnrad 4 mit konstanter Drehzahl an. Mit Hilfe der doppelseitigen Kupplungsmuffe 5, die längsverschieblich, aber undrehbar auf Welle 6 angeordnet ist, kann die Welle 6 entweder unmittelbar vom Zahnrad 4 oder mittelbar über die Zahnräder 7, 8, 9, 10,11 angetrieben werden. Ein Ritzel 12 auf Welle 6 dient zum Antrieb des Arbeitstisches über hier nicht dargestellte Wechselräder. Die unmittelbare Kupplung der Muffe 5 mit dem Zahnrad 4 bewirkt den schnellen Rücklauf des Tisches, während die Kupplung der Muffe 5 mit dem Zahnrad 11 dem langsamen Arbeitsgange dient.

Von dem mit gleichbleibender Drehzahl umlaufenden Zahnrade 8 wird die eigentliche Schaltbewegung wie folgt abgeleitet:

Mit Zahnrad 8 (Abb. 1) ist das Zahnrad 13 im Eingriff, welches mit dem, einem Sperrad gleichenden Mitnehmer ritzel 14 starr verbunden ist. In dieses Mitnehmerritzel 14 paßt die Nase der Klinke 15, die mittels Zapfen 16 auf die Kurvenscheibe 17 aufgesetzt ist. Diese Kurvenscheibe ist mit dem Gegenrad 18 des Malteserkreuzes 19 und dem Zahnrad 20 fest verbunden und auf der Welle 29 lose drehbar. Die Feder 21 ist bestrebt, die Klinke 15 in den Bereich der Zähne des Mitnehmerritzels 14 zu bringen, sie wird aber durch den Riegel 22 außer Eingriff gehalten. Dieser Riegel sitzt drehbar auf einer Welle 52, vgl. Abb. 6, und.

ist mit einer Nase 26 versehen, deren Wirkungsweise weiter unten beschrieben wird. Das auf Welle 48 angeordnete Malteserkreuz 19 bewirkt, daß die Drehung des Kurven-Stückes 49 schrittweise erfolgt, das auf den Riegel 22 einzuwirken bestimmt ist, wie später beschrieben wird.

Tischanschläge wirken auf den auch von Hand bedienbaren Umschalthebel 23 (Abb. 3) und verursachen die Umschaltung der Schaltvorrichtung und damit die Umkehr des Tisches.

Bei jeder Umschaltung vom schnellen Rücklauf in den langsamen Arbeitsgang wird gleichzeitig ein auf der Steuerwelle 24 undrehbar, aber längsverschieblich angeordneter Anschlag 25 bei der Drehbewegung der genannten Steuerwelle gegen das untere Ende 2t> des Riegels 22 gedruckt; er erreicht dabei die punktierte Stellung, wodurch die von dem Riegel 22 freigegebene Klinke 15 dem Zuge der Feder 21 folgen und in das stetig umlaufende Mitnehmerritzel 14 einspringen kann. Bevor die Scheibe 17, die die Klinke 15 trägt, einmal umgelaufen ist, wird durch eine hier nicht dargestellte Vorrichtung der Anschlag 25 axial in die strichpunktierte Stellung nach links- (Abb. 3) verschoben, so daß er das untere Ende 26 des Riegels 22 nicht mehr in der angehobenen Lage zu halten vermag; der Riegel 22 kann dann also wieder in die in Abb. 3 dargestellte Ruhelage zurückkehren und die ankommende Klinke 15 ausheben.

Wie oben erwähnt, wird die Schaltspindel3o nach vollendeter Schaltung festgelegt, und zwar durch den Riegel 27. Dieser Riegel muß daher vor Beginn jeder Schaltung selbsttätig ausgehoben werden, wozu die Kurvenscheibe 17 dient, auf der die Rolle 28 des Riegels 27 aufliegt. Die Kurvenscheibe 17 wird also bei eingesprungener Klinke 15 von der Welle 29 mitgenommen und treibt mittels des Rades 20, das mit unterbrochener Verzahnung versehen ist, das Rad 31 und damit die Schaltspindel 30 an. Nach Eingriff der Klinke 15 in Rad 14 wird zunächst, bevor die Zähne des Rades 20 das Gegenrad 31 berühren, der Riegel 27 durch die Kurvenscheibe 17 aus der Rast 32 der auf der Schaltspindel 30 aufgekeilten Rastenscheibe 33 ausgehoben. Unmittelbar nach Freigabe der Rastenscheibe 33 beginnt die Schaltung, die so lange dauert, bis der Riegel 27 nach einer vollen Umdrehung der Schaltspindel 30 wieder in die Rast 32 einspringt. Unmittelbar vor derjenigen Stellung der Schaltspindel 30, in der der Riegel 27 in die Rast 32 einspringt, wird die Spindel 30 erfindungsgemäß von dem Zahnrad 20 freigegeben, so daß der keilförmig gestaltete Riegel 27 die Schaltspindel 30 stets in die gleiche Lage bringen kann.

In Abb. 5 ist das Zahnrad mit der unterbrochenen Verzahnung und sein Gegenrad in Ruhestellung dargestellt. Das Zahnrad 20 ist das treibende, das Rad 31 das getriebene Element. Die Zähne 34, 35 u. ff. des Rades 20 sind normal ausgebildet, dagegen sind die Zähne 41 bis 44 gemäß der Erfindung an ihrer Vordcrflanke, etwa parallel zu ihrer normalen Form, verkürzt, und zwar sind die treibenden Zahnflanken der Zähne 41 bis 44 in stetig stärkerem Maße verkürzt. Der Zweck dieser Verkürzung ist, die Bewegung des Zahnrades 31 zu verzögern, bevor es zur Ruhe kommt.

Diese neuartige Verzahnung gewährleistet also in Verbindung mit der Verriegelungseinrichtung 27,32 ein sicheres, ruhiges Anhalten der Schaltspindel an bestimmter Stelle, ohne daß es notwendig wäre, daß das gesamte Schaltgetriebe 15, 16, 17, 18, 20 an genau vorgeschriebener Stelle aussetzt.

Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung ferner so eingestellt werden, daß die Schaltspindel in an sich bekannter Weise bei Beginn des Arbeitsganges entweder eine oder mehrere volle Umdrehungen ausführt. Zu diesem Zweck ist an der Außenseite des Gehäuses ein Knopf 53 angeordnet, der am einen Ende der in Abb. 3 und 6 dargestellten axial verschiebbaren Stange 45 befestigt ist. Der am anderen Ende der Stange befestigte Mitnehmer 46 erfaßt den Winkelhebel 47, der auf der Welle 52 gegenüber dem Riegel 22 zwar axial verschiebbar, jedoch nicht drehbar angeordnet ist; zur Mitnahme des Sperrhebels 22 dient der an der Nase 50 des Winkelhebels befestigte Stift 51, der in ein Loch des Sperrhebels 22 greift. Verschiebt man mit Hilfe des Knopfes 53 die Stange 45 und damit zugleich den Mitnehmer 46 und den Winkelhebel 47 aus der gezeichneten Stellung nach links, Abb. 6, so gelangt die Nase 50 des Winkelhebels 47 in die Bahn des Kurvenstückes 49, welches auf der Welle 48 drehbar gelagert und mit dem Malteserkreuz 19 starr verbunden ist.

Nachdem, wie oben beschrieben, durch den Anschlag 25 der Hebel 22 außer Eingriff mit der Klinke 15 gebracht und das Schaltwerk dadurch in Umlauf gesetzt ist, wird über das Rad 18 und das Malteserkreuz 19 das Kurvenstück49 angetrieben; dieses hält den Hebel 22 mittels der Nase 50, die auf dem zylindrischen Teil der Kurve 49 entlanggleitet, so lange außer Eingriff mit der Klinke 15, bis die Scheibe 17 eine bestimmte Anzahl Umdrehungen ausgeführt hat. Während dieser Zeit führt daher auch die Schaltspindel 30 die gleiche Anzahl Umdrehungen aus. Durch entsprechende Ausführung des Malteserkreuzes 19 und des Kurvenstückes 49 wird erreicht, daß die Schaltspindel zwei-, drei-, viermal oder mehrmals umläuft, bevor der Schaltvorgang beendet ist, und die Fräsarbeit beginnt.

Verschiebt man dagegen den Winkelhebel nach rechts in die gezeichnete Stellung (Abb. 6), so entfernt man die Nase 50 aus der Bahn des Kurvenstückes 49; in diesem Fall kehrt der Hebel 22 in die in Abb. 3 gezeichnete Stellung zurück, bevor die Scheibe 17 eine volle Umdrehung beendet hat, so daß auch die Schaltscheibe nur eine Umdrehung erfährt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selbsttätige Schaltvorrichtung mit einem die Schaltspindel in stets vorbestimmter Stellung feststellenden Riegel (27), insbesondere für Fräsmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Schaltspindel (30) ein Zahnrad (20) mit unterbrochener Verzahnung angeordnet ist, welches die zwangläufige Verbindung zwischen der Schaltspindel und ihren Antriebsteilen (20, ij, 15) vor dem Entkuppeln der Antriebsteile aufhebt, zu dem Zwecke, einen stoßfreien, genau auslösenden Schaltvorgang zu erhalten, ohne daß das gesamte Schaltgetriebe an genau vorgeschriebener Stelle aussetzen müßte.

2. Selbsttätige Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die treibenden Zahnflanken des Rades mit der unterbrochenen Verzahnung (20) derart verändert sind, daß die Bewegung des Gegenrades (31), welches die Schaltspindel (30) antreibt, vor dem Einspringen des Riegels (27) verzögert wird.

3. Selbsttätige Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Verschieben eines Anschlages (50) in die Bahn einer Kurvenscheibe (49) ein Sperrhebel (22), der vorher außer Sperrstellung zu der die Schaltspindel (30) antreibenden unterbrochenen Verzahnung (20) gebracht worden ist, so lange in dieser Stellung gehalten wird, bis der Anschlag von der Kurvenscheibe abschnappt, so daß die Schaltspindel mehrere volle Umdrehungen ausführen kann, während sie nur eine Umdrehung ixo ausführt, wenn der Anschlag aus der Bahn der Kurvenscheibe entfernt ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen