DE695882C - Device for the hydraulic switching of the sliding gears of gear drives, especially on machine tools - Google Patents

Device for the hydraulic switching of the sliding gears of gear drives, especially on machine tools

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DE695882C DE1936R0096751 DER0096751D DE695882C DE 695882 C DE695882 C DE 695882C DE 1936R0096751 DE1936R0096751 DE 1936R0096751 DE R0096751 D DER0096751 D DE R0096751D DE 695882 C DE695882 C DE 695882C
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Description

26 OCT. 194026 OCT. 1940

AUSGEGEBEN AM
5. SEPTEMBER 1940ISSUED ON
SEPTEMBER 5, 1940

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur hydraulischen Schaltung der Schieberäder von Rädergetrieben, insbesondere an Werkzeugmaschinen.The invention relates to devices for the hydraulic switching of the sliding wheels of gear drives, in particular on machine tools.

Bei solchen Rädergetrieben ist es bereits bekannt, den von einem Verteilerhahn gesteuerten, mit den Schieberädern verbundenen 'Verschiebekolben zum Schalten des Radsatzes in insgesamt mindestens drei verschiedene End- oder Zwischenstellungen zu bewegen, in denen der zum Verschieben des Kolbens erforderliche Druckmittelstrom selbsttätig abgesperrt ist. Um die Druckmittelleitung im geeigneten Augenblick abzuschließen, hat man bereits besondere Ventile in der Druckmittelleitung angeordnet und diese mechanisch von der sich hin und her bewegenden Kolbenstange aus gesteuert. Zu diesem Zweck ist vorgeschlagen worden, den Ventilen Druckfedern zuzuordnen, welche die Ventile in der Offenstellung halten, und an der KolbenstangeIn the case of such gear drives, it is already known that the valve controlled by a distributor, connected to the sliding wheels' sliding piston for switching the wheel set in a total of at least three different To move end or intermediate positions in which to move the piston required pressure medium flow is automatically shut off. To the pressure medium line in To complete a suitable moment, you already have special valves in the pressure medium line arranged and this mechanically by the reciprocating piston rod controlled out. For this purpose it has been proposed to use compression springs in the valves which keep the valves in the open position and on the piston rod

' ringförmige Aussparungen vorzusehen, in die der Ventilschaft unter Wirkung des Öldruckes entgegen der Kraft der Ventilfeder einfällt und die Druckmittelzufuhr absperrt, wenn der Verschiebekolben und damit der Radsatz die entsprechende Einstellung einnimmt. Diese bekannten Vorrichtungen zum Schalten von Radsätzen haben den Nachteil, daß die Stellung des Radsatzes nicht mit Sicherheit erreicht und der Radsatz auch nicht mit Sicherheit in der eingenommenen Stellung festgehalten wird, weil beides von dem Vorhandensein eines ununterbrochenen Öldruckes und . von einwandfrei arbeitenden Ventilen abhängt.'Provide annular recesses into which the valve stem under the action of the oil pressure occurs against the force of the valve spring and shuts off the pressure medium supply when the Shifting piston and thus the wheel set adopts the appropriate setting. These known devices for switching wheelsets have the disadvantage that the position of the wheelset cannot be reached with certainty and the wheelset also not with certainty is held in the assumed position, because both of the presence an uninterrupted oil pressure and. depends on properly working valves.

Man hat auch bereits vorgeschlagen,, die " Fernsteuerung eines Kolbens in einem Zylinder dadurch zu bewirken, daß dem Zylinder dauernd Druckmittel, von beiden Seiten hex gleichzeitig, unabhängig von der Bewegungs- 4f richtung des Kolbens, zugeführt wird, und daß je zwei Öffnungen im Abstand der Kolbendicke angeordnet sind, zwischen die der Kolben eingestellt wird, wenn beide Öffnungen gleichzeitig für den Abfluß freigegeben werden. Diese Einrichtung setzt ebenfalls das Vorhandensein eines dauernd wirkenden Druckmittelstromes voraus, um den Kolben in seiner einmal eingenommenen Stellung zu halten. .It has also already been suggested "the" Remote control of a piston in a cylinder by causing the cylinder constant pressure medium, from both sides hex at the same time, regardless of the movement 4f direction of the piston, is supplied, and that two openings are arranged at a distance of the piston thickness, between which the piston is set when both openings are released for the drain at the same time. This device also requires the presence of a continuously acting pressure medium flow around the piston to hold in its position once taken. .

Außerdem ist bereits ein Verfahren zur Leistungsregelung von Flüssigkeitsgetrieben bekannt, bei denen der Druck und die Fördermenge bei gleichbleibender Drehzahl des Antriebsmotors in gegenseitiger Abhängigkeit selbsttätig geregelt werden. Das in dem Druckmittelstromkreis befindliche Regelventil dient hierbei lediglich dazu, die Druckmittel-In addition, there is already a method for regulating the output of fluid transmissions known, in which the pressure and the flow rate at a constant speed of the drive motor are regulated automatically in mutual dependence. That in that The control valve located in the pressure medium circuit only serves to control the pressure medium

zuleitung zu einem Arbeitskolben entsprechend einem einstellbaren Druck zu regeln, dadurch, daß der Durchflußquerschnitt mehr oder weniger verändert wird. Demgegenüber bezieht sich die Erfindung darauf, daß der mit den Schieberädern verbundene Verschiebekolben für jede der verschiedenen Stellungen an seinem Umfang mit den im Schaltzylinder an entsprechenden ίο Stellen angeordneten Druckmittelzufuhröffnungen in Verbindung stehende Druckmittelkanäle bestimmter Länge besitzt, welche das Druckmittel hinter den Verschiebekolben leiten und zur Beendigung seiner Verschiebung mit ihrer Abschlußkante die jeweils zugehörige, am Verteilerhahn » eingeschaltete Druckmittelzufuhröffnung abschließen, so daß der Verschiebekolben in dieser Stellung, in der das Schieberad mit dem Gegenzahnrad voll in Eingriff gelangt ist, bis zur Neueinstellung am Verteilerhahn stehenbleibt. Zu diesem Zweck besitzt der gegen Drehung im Schaltzylinder gesicherte Verschiebekolben in der Wirkungslinie der, im Schaltzylinder entsprechend der Anzahl und Größe der Verschiebeschritte radial und axial versetzt zueinander angeordneten Druckmittelzufuhröffnungen liegende Längsnuten von der Länge der einzelnen Verschiebewege, die durch eine Innenbohrung im Kolben mit der Kolbendruckseite in Verbindung stehen.to regulate supply line to a working piston according to an adjustable pressure, in that the flow area is changed more or less. In contrast, the invention relates to the fact that the sliding piston connected to the sliding wheels for each of the different positions has pressure medium channels of a certain length connected to the pressure medium supply openings arranged in the switching cylinder at corresponding locations in its circumference, which conduct the pressure medium behind the sliding piston and terminate it its displacement end with their terminal edge the respectively associated, switched to the distributor valve "pressure medium feed opening, so that the displacement piston in this position in which the sliding gear is engaged with the counter gear fully engaged until resetting the distributor valve stops. For this purpose, the sliding piston secured against rotation in the shift cylinder has longitudinal grooves in the line of action of the pressure medium supply openings, which are arranged radially and axially offset from one another in accordance with the number and size of the shifting steps, the length of the individual displacement paths, which are connected to the piston pressure side through an inner bore in the piston stay in contact.

Hierdurch werden die wesentlichen Vorteile erreicht, daß der Verschiebekolben seine Bewegung im Schaltzylinder selbst steuert, dadurch, daß er den Zufluß bzw. auch den Abfluß bei Erreichung der am Verteilerhahn eingestellten Einstellung abschließt. Dadurch wird eine vollkommen eindeutige Einstellung des Verschiebekolbens ermöglicht, ohne daß φο weiteres Drucköl verbraucht wird. Die mit dem Verschiebekolben verbundenen Radsätze gelangen weich miteinander in Eingriff, weil der Querschnitt der Druckleitung im zunehmenden Maße mit der Bewegung des Kolbens bis zum völligen Abschluß des Druckmittels verringert wird. Treffen die Zahnräder Zahn . auf Zahn und hat somit der Verschiebekolben seinen Weg noch nicht vollständig beendet, so ist der Durchflußquerschnitt für das den ο Verschiebekolben beaufschlagende Druckmittel durch ihn noch nicht vollständig verschlossen, so daß also der Druck auf den Verschiebekolben so lange erhalten bleibt, bis die Zahnräder voll miteinander in Eingriff gekommen sind. Die Verschiebe- und Steuereinrichtungen können doppelseitig, wie dargestellt, oder einseitig angeordnet sein, wobei im letzteren Falle die gegenseitige Bewegung durch einen am anderen Kolbenende angeord-) rieten Energiespeicher, beispielsweise eine Feder, erfolgt.This brings out the main advantages achieves that the sliding piston controls its movement in the shift cylinder itself, in that he has the inflow or also the outflow when reaching the at the distributor tap the set setting completes. This makes a perfectly clear setting of the sliding piston made possible without further pressure oil being consumed. With The gear sets connected to the sliding piston come into smooth engagement with one another because the cross-section of the pressure line increases with the movement of the piston is reduced until the pressure medium is completely closed. Meet the gears tooth . on the tooth and thus the sliding piston has not yet completely finished its way, so is the flow cross-section for the pressure medium acting on the ο sliding piston not yet completely closed by him, so that the pressure on the sliding piston is maintained until the Gears are fully meshed with each other. The shifting and control devices can be arranged on both sides, as shown, or on one side, in the latter case the mutual movement by an energy storage device arranged at the other end of the piston, for example one Spring, takes place.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigenThe object of the invention is shown in the drawing, for example, and although show

Abb. ι eine schematische Darstellung des ganzen Systems,Fig. Ι a schematic representation of the whole system,

Abb. 2 die besondere Ausbildung des Steuerzylinders und des Steuerkolbens.Fig. 2 the special design of the control cylinder and the control piston.

Die beispielsweise dargestellte - Ausführungsform dient zur Schaltung von Dreifach- Radsätzen.The example shown - embodiment is used to switch triple Wheelsets.

Der Verschiebekolben α zur Schaltung der Radsätze c wird durch den Verteilerhahn b gesteuert und ist im Schalt^linder d axial, aber nicht drehbar beweglich. Die hydraulischen Steuereinrichtungen sind doppelseitig angeordnet, so daß die Hin- und Herbewegung des Verschiebekolbens α auf hydraulischem Wege vollkommen zwangsweise geschieht. Im Zylinder befinden sich die ölzufuhröffnungen e, an die die Rohrleitungen f, g, J1, g1 angeschlossen sind. Diese Rohrleitungen führen zum Verteilerhahn b, an den auch die von der Pumpe h herkommende Zuflußleitung i sowie die Abflußleitungk angeschlossen sind. Der Verschiebekolben α besitzt an seinem Umfang angeordnete Längsnuten / von der Länge der einzelnen Verschiebewege. In der Endstellung des Versehiebekolbens schließen diese Längsnuten auf der einen Seite mit den ihnen zu- geordneten Druckmittelzuflußöffnungen e, auf der anderen Seite mit ihrer Steuerkante m ab. Jede Längsnut / steht durch eine Innenbohrung η im Kolben ο mit der Kolbendruckseite O1 bzw. O3 in Verbindung. Die Steuerkanten m können dabei auf gleicher Höhe liegen, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Der Verschiebekolben α ist mit dem Radsatz c durch den Teil p verbunden, der gleichzeitig eine Stange q mit Rasten r bewegt, in welche zur Sicherung der Radstellung bei etwaigem Ölverlust ein unter Federdruck stehender Stift s einfällt, sobald die entsprechende Schalteinstellung erreicht ist.The sliding piston α for switching the wheel sets c is controlled by the distributor tap b and can be moved axially, but not rotatably, in the switching cylinder d. The hydraulic control devices are arranged on both sides, so that the reciprocating movement of the sliding piston α occurs completely forcibly by hydraulic means. The oil feed openings e to which the pipes f, g, J 1 , g 1 are connected are located in the cylinder. These pipes lead to the distributor tap b, to which the inflow line i coming from the pump h and the outflow line k are also connected. The displacement piston α has longitudinal grooves arranged on its circumference / of the length of the individual displacement paths. In the end position of the sealing piston, these longitudinal grooves close on one side with the pressure medium inflow openings e assigned to them, and on the other side with their control edge m . Each longitudinal groove / is connected to the piston pressure side O 1 or O 3 through an inner bore η in the piston ο. The control edges m can be at the same height, as shown in the drawing. The sliding piston α is connected to the wheel set c by the part p , which at the same time moves a rod q with notches r , into which a spring-loaded pin s drops to secure the wheel position in the event of any oil loss as soon as the corresponding switch setting is reached.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Um den Verschiebekolben in die gezeichnete Stellung zu bewegen, wird durch entsprechendes Einstellen des Verteilerhahnes b Öldruck durch die Rohrleitung gx gegeben. Das Öl tritt durch die Zunußöffnung e in die Längsnut/ ein und gelangt von dort durch die Innenbohrung η auf die Kolbendruckseite O1. Der Öldruck bewegt den Verschiebekolben so lange, bis die Steuerkante· 111 des eingeschalteten Längsschlitzes / die zügeordnete Zuflußöffnung e und damit die Leitung g-L ganz angeschlossen hat. Dieser Zustand ist in der Abb. 2 beispielsweise dargestellt. The mode of operation of the device is as follows: In order to move the sliding piston into the position shown, oil pressure is passed through the pipeline g x by setting the distributor tap b accordingly. The oil enters the longitudinal groove / through the sprue opening e and from there passes through the inner bore η to the piston pressure side O 1 . The oil pressure moves the sliding piston until the control edge 111 of the switched-on longitudinal slot / the inflow opening e and thus the line gL is fully connected. This state is shown in Fig. 2, for example.

Soll der Verschiebekolben α wieder entgegengesetzt bewegt werden und beispielsweise eine Zwischenstellung einnehmen, soShould the sliding piston α again be opposite are moved and, for example, occupy an intermediate position, so

wird der Öldruck durch die Leitung / auf die Kolbendruckseite O2 gegeben. Die Länge des jetzt eingeschalteten Längsschlitzes entspricht der einzustellenden Mittelstellung. DieRohrefi und ^1 dienen zur Rückleitung des Öles und werden λόγπ Verteilerschieber b entsprechend eingeschaltet.the oil pressure is passed through the line / to the piston pressure side O 2 . The length of the now switched on longitudinal slot corresponds to the center position to be set. DieRohrefi and ^ 1 serve to return the oil and λόγπ distributor slide b are switched on accordingly.

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: i. Vorrichtung zur hydraulischen Schaltung der Schieberäder von Rädergetrieben, insbesondere an Werkzeugmaschinen, bei der der von einem Verteilerhahn gesteuerte, mit den Schieberädern verbundene Verschiebekolben zum Schalten des Radsatzes in insgesamt mindestens drei verschiedene End- oder Zwischenstellungen bewegt werden kann, in denen der zum Verschieben des Kolbens erforderliche Druckmittelstrom selbsttätig abgesperrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebekolben für jede der verschiedenen Stellungen an seinem Umfang mit den im Schaltzylinder an entsprechenden Stellen angeordneten Druckmittelzufuhröffnungen in Verbindung stehende Druckmittelkanäle bestimmter Länge besitzt, welche das Druckmittel hinter den Verschiebekolben leiten und zur Beendigung seiner Verschiebung mit ihrer Abschlußkante die jeweils zugehörige, am Verteilerhahn eingeschaltete Druckmittelzufuhröffnung abschließen, so daß der Verschiebekolben in dieser Stellung, in der das Schieberad mit dem Gegenzahnrad voll in Eingriff gelangt ist, bis zur Neueinstellung am Verteilerhahn stehenbleibt. i. Device for hydraulic switching the sliding wheels of gear drives, especially on machine tools, in which the valve controlled by a distributor valve, Sliding pistons connected to the sliding wheels for switching the wheel set in a total of at least three different end or intermediate positions can be moved in which the required to move the piston Pressure medium flow is automatically shut off, characterized in that the sliding piston for each of the different Positions on its circumference with the pressure medium supply openings arranged at corresponding points in the shift cylinder has connected pressure medium channels of a certain length, which direct the pressure medium behind the sliding piston and to terminate its shift with its end edge the associated pressure medium supply opening switched on at the distributor tap complete so that the sliding piston is in this position, in which the sliding wheel with the counter gear is fully engaged until it stops at the distributor tap when it is readjusted. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, da-durch gekennzeichnet, daß der gegen Drehung im Schaltzylinder (d) gesicherte Verschiebekolben (a) in der Wirkungslinie der im Schaltzylinder entsprechend der Anzahl und Größe der Verschiebeschritte radial und axial versetzt zueinander angeordneten Druckmittelzufuhröffnungen (e) liegende Längsnuten (/) von der Länge der einzelnen Verschiebewege besitzt, die durch eine Innenbohrung (n) im Kolben (α) mit der Kolbendruckseite (O1, O2) in Verbindung stehen.2. Apparatus according to claim i, characterized in that the shift piston (a ) secured against rotation in the shift cylinder (d ) lies in the line of action of the pressure medium supply openings (e) arranged radially and axially offset from one another in the shift cylinder according to the number and size of the shifting steps Has longitudinal grooves (/) the length of the individual displacement paths, which are connected to the piston pressure side (O 1 , O 2 ) through an inner bore (s) in the piston (α). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebekolben (α) zweiseitig ausgebildet ist und an seinen beiden Enden mit Längsnuten (I) versehen ist, die die Hin- und Herbewegung des Verschiebekolbens steuern und in entsprechenden Schaltzylindern (d) angeordnet sind, von denen 6« jeweils der eine auf Druckmittelzufluß " und der andere auf Druckmittelabfluß durch dein Verteilerhahii(ö) geschaltet wird.3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the sliding piston (α) is formed on two sides and is provided at both ends with longitudinal grooves (I) which control the reciprocating movement of the sliding piston and in corresponding switching cylinders (d) are arranged, of which 6 "one is switched to pressure medium inflow" and the other to pressure medium outflow through your distributor tube (ö). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Steuer- und Verschiebeeinrichtungen (d, e, I, m, n) am Verschiebekolben (α) einseitig angeordnet sind, und daß die Rückbewegung des Kolbens (α) durch einen an seinem anderen Ende angeordneten Energiespeicher, beispielsweise eine Feder, erfolgt, sobald der Verteilerhahn ' (ö) auf Druckmittelabfluß 'geschaltet ist.4. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the hydraulic control and displacement devices (d, e, I, m, n) on the displacement piston (α) are arranged on one side, and that the return movement of the piston (α) by a Energy storage device arranged at its other end, for example a spring, takes place as soon as the distributor tap '() is switched to pressure medium discharge'. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an einem Kolbenende angeordneten Längsnuten (7) mit ihren Steuerkanten (w) auf gleicher Höhe liegen.5. Apparatus according to claim 1 to 4, characterized in that the on one Piston end arranged longitudinal grooves (7) with their control edges (w) on the same Height. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
DE1936R0096751 1936-07-07 1936-07-07 Device for the hydraulic switching of the sliding gears of gear drives, especially on machine tools Expired DE695882C (en)

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Cited By (6)

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