DE570410C

DE570410C - Vorrichtung zum Anzeigen und Einstellen der Drehzahl oder Schnittgeschwindigkeit bei mit Werkzeugmaschinen verbundenen stufenlos regelbaren Getrieben

Info

Publication number: DE570410C
Application number: DEP63714D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Albrecht Maurer
Original assignee: GETRIEBE GmbH; P I V KETTEN
Current assignee: GETRIEBE GmbH; P I V KETTEN
Priority date: 1931-08-14
Filing date: 1931-08-14
Publication date: 1933-02-15
Also published as: DE654013C

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 15. FEBRUAR 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M570410 KLASSE 49 a GRUPPE 36

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. August 1931 ab

Es sind stufenlos regelbare Getriebe bekannt, bei denen die augenblicklich eingestellte Drehzahl durch einen vor einer Teilung beweglichen Zeiger angegeben wird, der von der Regeleinrichtung bewegt wird. Eine solche Einrichtung kann zweckmäßig umgekehrt zum Einstellen des Getriebes auf die von dem Zeiger angezeigte Drehzahl benutzt werden.

ίο Bei Werkzeugmaschinen ist im allgemeinen weniger die Drehzahl als die bei einer Drehzahl η an einem Werkstück oder Werkzeug (etwa Schleifscheibe) vom Durchmesser d auftretende Schnittgeschwindigkeit u wichtig, zwischen denen die Beziehung besteht:

η' d' 71 = u.

Für eine bestimmte Schnittgeschwindigkeit Mq ergibt sich aus dieser Formel ein Zusammenhang zwischen Drehzahl und Werkstückdurchmesser, der dazu benutzt werden kann, auf der Einstellteilung an Stelle der Drehzahlen unmittelbar die Werkstückdurchmesser anzugeben. Eine solche Teilung ist dam; im allgemeinen nur für die zugrunde liegende Schnittgeschwindigkeit M₀ brauchbar und muß für eine andere Schnittgeschwindigkeit durch eine neue Teilung ersetzt werden. Dieser Nachteil kann dadurch behoben werden, daß man die Einstellteilung logarithmisch teilt. Da sich zwei Drehzahlen bei gleichem Durchmesser wie die zugehörigen Schnittgeschwindigkeiten verhalten:

n^

M_n

U₁ U_n

<Ό ""Ο

so ergibt sich durch Logarithmieren:

₁ = log n_n + log

Daraus folgt, daß bei geänderter Schnittgeschwindigkeit die jedem Durchmesser zukommende Stellung auf der Einstellteilung

um den gleichen Betrag log — verschoben ist.

"0

Man kann also die für eine bestimmte Schnittgeschwindigkeit aufgezeichnete Einstellteilung für jede andere Schnittgeschwindigkeit benutzen, wenn man sie um eine durch den Logarithmus des Verhältnisses der beiden Schnittgeschwindigkeiten bestimmte Strecke verschiebt.

Derartige Einstellvorrichtungen sind bekannt. Bei ihnen werden die beiden Teilungen für die Abmessung des Werkstückes und die Schnittgeschwindigkeit dem Drehdurchmesser und der gewünschten Schnittgeschwindigkeit

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Albrecht Maurer in Bad Homburg v. d. Höhe.

entsprechend gegeneinander eingestellt, unc darauf wird der Antrieb auf die gewünschte Schnittgeschwindigkeit eingeregelt. Es sind also stets zwei Einstellungen erforderlich, was für den Arbeiter eine große Belastung bedeutet, besonders wenn die Durchmesser schnell wechseln oder plan gedreht wird. Man hat diesen Übelstand durch Zusatzeinrichtungen zu vermeiden gesucht, welche die Teilung ίο für die Schnittgeschwindigkeit bei Änderung des Drehdurchmessers selbsttätig verstellen. Diese Einrichtungen sind aber teuer und verwickelt. Außerdem schränken sie die Bewegungsfreiheit beim Aufspannen der Werkstücke stark ein und sind daher in vielen Fällen überhaupt nicht anwendbar. Zudem kann man an diesen Vorrichtungen immer nur das eine gerade eingestellte zusammengehörige Wertepaar ablesen, was besonders bei Fehleinstellungen sehr nachteilig ist.

Diese Übelstände werden durch die Erfindung vermieden. Sie besteht darin, daß die eine der beiden Teilungen ortsfest und die andere mit der beweglichen Einstell- oder Anzeigevorrichtung zwangsläufig verbunden ist. Es ist dabei gleichgültig, ob man die Teilung für die Schnittgeschwindigkeit oder die für die Abmessungen an der Regelvorrichtung befestigt. In jedem Fall wird bei 30· der Verwendung logarithmischer Teilungen erreicht, daß durch die Einstellung einer beliebigen Drehzahl (oder Schnittgeschwindigkeit) auf einen beliebigen Durchmesser alle einander gegenüberliegenden Werte der Schnittgeschwindigkeitsteilung und der Abmessungsteilung einander entsprechen und deshalb ohne weitere Einstellung beliebig viele derartige Wertepaare unmittelbar abgelesen werden können.

Durch die Einrichtung ist für die Regelung nur noch eine einzige Einstellung erforderlich. Verwickelte Zusatzeinrichtungen erübrigen sich. Die Vorrichtung ist außerordentlich einfach, außerdem leicht zu be-4-5 dienen und erfordert nur geringe Aufmerksamkeit, so daß Fehler, Zeitverluste und Unsicherheiten ausgeschaltet sind.

Der Einstellzeiger muß mit der Regeleinrichtung des Getriebes zur Verstellung der Drehzahl so verbunden werden, daß sich bei arithmetischer Änderung der Drehzahl sein Ausschlag logarithmisch ändert. Das ist bei stufenlos regelbaren Getrieben, bei denen ein Gliederkeilriemen zwischen zwei Paaren von einander gegenüberliegenden Kegelscheiben läuft, die axial gegeneinander verstellt werden können, in besonders einfacher Weise möglich. Bezeichnet man die radiale Abweichung des Riemens aus dem zur Übersetzung ι : 1 gehörigen mittleren Laufkreis mit x, dann besteht zwischen der Drehzahl η der Abtriebswelle und der Drehzahl H₀ der Antriebswelle die Beziehung:

Durch Logarithmieren und Entwicklung des Ausdruckes auf der rechten Seite in eine logarithmische Reihe erhält man

log — = log e I x -j j 1-... ,

^& n₀ ^s \ ^T 3 5 /

woraus sich durch Weglassung der Glieder höherer Ordnung die Beziehung:

log — = log ^ß2 " ^x ο

ergibt. Bei den in Frage kommenden Werten von χ bleibt der Fehler unter ι °/₀. Die Formel zeigt, daß der Logarithmus der Abtriebsdrehzahl bei gleichbleibender Antriebsdrehzahl bis auf eine gleichbleibende Größe der radialen Kettenverschiebung in erster Annäherung direkt verhältnisgleich ist. Die radiale Kettenverschiebung aber ist wieder verhältnisgleich der axialen Scheibenverschiebung. Dementsprechend kann man den Einstellzeiger bei der angegebenen Getriebeart mit der Regeleinrichtung so kuppeln, daß sein Ausschlag der Scheibenverschiebung unmittelbar entspricht. Wird die Verschiebung der Scheiben durch eine Schraubenspindel bewirkt, dann kann man den Einstellzeiger durch einen Schneckenantrieb von der Schraubenspindel bewegen lassen. Werden die Scheiben durch Verstellung eines Hebels- verschoben, der mittels Lenkers auf die Regeleinrichtung wirkt, dann kann man den Zeiger unmittelbar auf die Welle des Einstellhebels setzen. Dabei kommt allerdings noch ein Fehler hinzu, der sich aus dem Unterschied zwischen Bogen und Sinus des Ausschlagwinkels ergibt, der aber für die in der Praxis vorkommenden Winkel unberücksichtigt bleiben kann. i°5

Auf den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in verschiedenen Ausführungsformen beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen die

Fig. ι und 2 zwei Ausführungsbeispiele der Einstellteilung und des Einstellzeigers und die

Fig. 3 bis 6 zwei Ausführungsformen der Regeleinrichtung und des Antriebs für den Einstellzeiger.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die mit den Durchmesserzahlen bezifferte Einstellteilung 1 fest am Getriebegehäuse befestigt. Der Einstellzeiger 6 trägt die Schnitteschwindigkeitsteilung4. Durch Verschieben des Einstellzeigers wird die gewünschte Schnittgeschwindigkeitszahl der Teilung4 auf die entsprechende Durchmesserzahl der Tei-

lung ι eingestellt. Auf der Teilung 4 ist zur Festlegung der gewünschten Schnittgeschwindigkeit noch eine Einstellhilfsmarke 7 verschiebbar. Die Verstellung des Zeigers 6 nach rechts erhöht die Schnittgeschwindigkeit.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Platte mit der Teilung 1 für die Drehdurchmesser am Zeigero befestigt, die Schnittgeschwindigkeitsteilung 4 sitzt fest am Ge-

• ° häuse, und auf ihr kann die Einstellmarke 5

verschoben werden. Die Verstellung des Zeigers 6 nach rechts erniedrigt die Schnittgeschwindigkeit.

Fig. 3 zeigt in Stirnansicht und Fig. 4 im

• 5 Grundriß die Anwendung der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung bei einem Getriebe mit verschiebbaren Kegelscheibenpaaren, und zwar in Verbindung mit einer Regeleinrichtung mittels Handrads und Schraubenspindel. Auf der treibenden Welle 8 und der getriebenen Welle 9 sind die beiden Kegelscheibenpaare 10, 11 und 12, 13 gelagert, die auf ihren Wellen axial verschoben werden können. Zur \~erschiebung dienen die beiden doppelarmigen Hebel 14 und 15, die in 16 und 17 gelagert sind und an den Naben 18, 19, 20 und 21 der Kegelscheiben angreifen. Die Regelhebel 14 und 15 werden mittels des Handrades 22 und der Schraubenspindel 23 gegenläufig bewegt. Zwischen den Kegelscheibenpaaren läuft der Gelenkriemen 24. Das Getriebe ist im Gehäuse 25 untergebracht. An seiner Vorderseite sitzt die Einstellteilung ι für die Drehdurchmesser.

Der Einsteilzeiger 6 sitzt auf der Welle 26, welche die Gehäusewand durchdringt. Am hinteren Ende trägt die Welle 26 ein Schneckenrad 2j, das mit dem Gewinde der Schraubenspindel 23 in Eingriff steht. Am Zeiger 6 ist die Schnittgeschwindigkeitsteilung 4 befestigt, die vor der Teilung 1 verschoben wird.

Bei dem in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Regelhebel 14 und 15 mittels des in der Gehäusewand gelagerten Einstellhebels 6 verstellt. Auf der Welle 26 dieses Hebels sitzt das Querstück 28, von dessen Enden aus Lenker 29 und 30 zu den auf der Führung 31 verschiebbaren j Gleitstücken 32 und 33 gehen. Diese Gleitstücke greifen mit ihren Endzapfen in die j Regelhebel 14 und 15 ein, so daß durch Bewegen des Hebels 6 das Getriebe verstellt wird. Der Hebel 6 trägt wieder die Teilung 4 für die Schnittgeschwindigkeit, die vor der am Gehäuse befestigten Teilung 1 für die Durchmesser verschoben wird.

Claims

Patentansprüche:

ι. Vorrichtung zum Anzeigen und Einstellen der Drehzahl oder Schnittgeschwindigkeit bei mit Werkzeugmaschinen verbundenen stufenlos regelbaren Getrieben in Abhängigkeit von der Abmessung des Werkstückes oder Werkzeuges, wobei eine logarithmische Teilung für die Schnittgeschwindigkeit vor einer logarithmischen Teilung für die Abmessung verschoben wird (oder umgekehrt), dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Teilungen (1 und 4) ortsfest und die andere mit der beweglichen Einstell- oder Anzeigevorrichtung (6) zwangsläufig verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 für stufenlos regelbare Getriebe mit zwei axial verschiebbaren Kegelscheibenpaaren und zwischen diesen laufendem Keilriemen, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der beiden Teilungen (1 und 4) mit der Regeleinrichtung so gekuppelt ist, daß ihr Ausschlag der axialen Verschiebung der Scheiben (10 bis 13J unmittelbar verhältnisgleich ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die eine Teilung tragende Einstellzeiger (6) von der Schraubenspindel (23) der Regeleinrichtung durch einen Schneckentrieb (26, 27) bewegt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die eine Teilung tragende Einstellhebel (6) mittels Lenker (29, 30) unmittelbar auf die Regelhebel (14, 15) wirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen