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Klinkenschaltgetriebe für Werkzeugmaschinen Die Erfindung betrifft
ein Schaltgetriebe zum Ableiten einer gleichgerichteten von einer hin- und hergehenden
Bewegung, insbesondere für den Vorschubantri,eb von hydraulisch getriebenen Werkzeugmaschinen
iniL hin- und hergehendem Werkzeug oder Werkstück.
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Es sind Klinkenschaltgetriebe mit fhi@derung der Klinkenschaltwege
durch Veränderung der wirksamen Hebellänge eitler hin-und herschwingenden Kulisse
für die Ableitung einer gleichgerichteten -Bewegung mit veränderlichem Hub von einer
hin- und hergehenden Bewegung mit gleichbleibendem Anschlag bekannt.
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Andererseits ist auch eine an den Umsteuerpunkten jeweils voreilende
Klinkenein-und -ausrückung@ unter Verwendung einer zum Schaltrad konzentrisch angeordneten
Schwungmasse bekannt.
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Erfindungsgemäß wird bei einem Klinkenschaltgetriebe der beschriebenen
Art eine derartige an den Umstenerpunkten jeweils voreilende Klinkenein- und -ausrückung
ve-ewendet, indem der Schwenkzapfen der Klinke in einer um- die Schwenkachse des
Schialtrades freidrehbaren Schwungscheibe befestigt ist und der die Ein- und Auss-chwenkung
der Klinke bewirkende Antriebszapfen in einem in der Kutisse geführten Stein sitzt.
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Auf diese Weise wird ein Schaltgetriebe geschaffen, das die jeweils
zur Verfügung stehende Schaltzeit stets vollkommen ohne Gefaahr von Fehlschaltungen
ausnutzt. Es wird mit besonderem Vorteil für den Vorschubantrieb
von
livdrauliscli getriebenen Werkzeuginaschinen finit hin- und Iiergehendein Werkzeug
oder Werkstück benutzt, da bei diesen Maschinen die -#`orscIinbbewegting während
des U msteuerns. also in einem äulierst geringen Zeitrauen, ausgeführt werden muß.
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Der Schwenkzap ftn mit der Schwung-Scheibe inuii e111 LIr11a@@I@ISIilalilg
gl"olieS Beliarrungsvernic)gen aufweisen, ttni finit lieit zu erreichen. daß er
im Anfang ieder Hin- und Herbewegung der Antriebs` Iieder als fester Drehpunkt für
die Klinke dienen kann. Es wird daher eründungsgeiniiß v@@r@re-:schlagen, bei einem
Schaltgetriebe der beschriebenen Art zur Unterstützung der Massenwirkung der Federbolzen
vorzusehen, die gegen die Schwungscheibe drücken.
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Die Schwungscheibe nimmt an der Bewegung des Schaltrades teil, sobald
die hlinl;e in eine Zahnaussparung dieses Rades hineingeschwenkt «-orden ist. T@IIn
-ewisser Mangel der beschriebenen Ausführung sforin liegt darin. daß die Schwnn-masse
erst unter Zwischenschaltung der Klinke und des Schwenkzapfens von der Kulisse aufgenommen
wird. Zur Behebung dieses Mangels vorgeschlagen, eine Aussparung in der Schwungscheibe
vorzusehen. in die der Antriebszapfen mit derartigem Spiel eingreift. daß er dis
Schwungscheibe mitnimmt. wenn der Klinkenfinger in eine Zahnlücke des Schaltrades
hineingedreht wird. Es genügt vollauf, daß die Schwungscheibe schon dann mitgenommen
wird, wenn der Klinkenfinger nur so weit in einen Zahnausschnitt des Schaltrades
hineingeschwenkt worden ist. da 1 ein Wiederherausspringtn unni@glich ist. Durch
die weitere Bewegmig wird die Klink,-so eingestellt, daß ihr Finger auf jeden Fall
in eine Zahnlücke des Schaltrades eingreift.
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Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar
stellen dar: Fi-. i einen Ouersclinitt durch eine ertindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung.
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Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 11-1I der Fig. i, Fig.3 eine Ansicht
auf den"Erfindungsgegenstand mit ahgenoinmenem Deckel in Pfeilrichtung a-b gesehen.
wobei der gräßtn15gliche Hub eingestellt ist, Fig.-I einen Schnitt nach Linie IV-IV
der Fig. i, Fig. S eine Ansicht auf den Erfindungs-`egenstand mit abgenommenem Deckel
in Pfeilrichtung u-h gesellen. wobei der kleinsti ju
nt**-lliclie Hub eingestellt
ist.
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Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI den" Fig. i.
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Fig. die Ansicht eines Einzelteiles des Erfindungsgegenstandes. Der
Erfindungsgegenstand ist für die Anwendung in einer Sliaping-1Iascliine beispiehnäßig
dargestellt. In einer in dem Gehäuse ro befestigten Büchse i ist längs ver-_--.chiehbar
eine Zahnstange 2 gelagert, in deren Z@i.line 3 ein Kitzel .I eingreift. Die Zahnst,itIL-,e
z wird auf irgendeine <<;eise wahrend Tier Umsteuerung des @t@il@els der Sliaping-Maschine
mit gleichbieibendein 11u1) in die eine oder andere I2ichtun< v,#rSchoben. Es
enipfielilt sich. die Bewegung der Zahlistange von der @-orrichtung abzuleiten,
durch die der ht-drauliscli bewegte Stößel umgesteuert wir(l. Beispielsweise kann
die Zahnstange a unmittelbar oder mittelbar mit dein Steuerscliiel)er dieser Hauptsteuervorrichtung
verbunden werden.
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Das Kitzel 4 stellt eilien Teil einer Kurbelwelle 5 dar, die drehbar
mitHilfe der Zapfen6 und; und der Buchse S in denn Vorschubsteuergehäuse 2o gelagert
ist. -auf dem Kurbelarm 9 des Zapfens Öi ist drehbar ein Zapfen io gelagert, der
unter Zwischenschaltung einer Distanzbuchse ii auf einer Kulisse 12 befestigt
ist.
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Diese Kulisse ist mit einem rechteckigen Längsschlitz 13 versehen.
in dem zwei FülirUngsSteiile I4, 15 längs verschiebbar geführt sind. In dem Stein
14 ist drehbar ein Zapfen _U gelagert, der uni allgemeinen unbeweglich steht. jedoch
auf unten näher beschriebene Weise verstellt werden kann. I#i dein Stein i 5 ist
ein Zapfen 16 drehbar gelagert, auf dem ebenfalls drehl)ar auf unten näher beschriebene
Weise die Schaltklinke i; angeordnet ist.
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In dein Deckel 5 des Geh:inses 2o ist rlrelibar eine Welle ig gelagert.
die unter Zwischenschaltung der Buchse ic) mit (-]er setriebewelle des @-orschubes
verbunden ist. Innerhalb des l@elläuses 2o ist auf der Welle 18
das Schaltrad
21 befestigt. wihrend niit Hilfe einer Buchse 22 eine Schwunffscheibe 23
lose dre1ibai" in den- Achse der@i'elle i$ gelagert ist.
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Die Schaltklinke i; mit dein SchaltkAinkentingOr?..1. ist drehbar
uni zwei Zapfen angeordnet. deren `-erbindtingslinie etwa senkrecht zu der Bewegungsrichtung
des Antriebsgliedes der Schaltklinke liegt. Während der eine Drehzapten 16 der Schaltklinke,
wie beschrieben, mit Hilfe des Meines i; in dem Schlitz 13 den" Kulisse geführt
ist, ist der andere Drehzapfen 2; der Schaltklinke auf der Schwungscheibe
23 befestigt. die lose drehbar in der Achse der Schaltradivelle i; gelagert
ist.
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Die SCIIwungscIleibe 23 ist außerdem am Umfange mit einer Aussparung
26 versehen. iii die eine Verlängerung des Bolzen: 16 unter Zwischenschaltung
einer Buchse 2; eingreift. Die Buchse 2; weist gegenüber der Aussparung
26
ein gewisses, Spiel auf, dessen Größe sich aus den weiter unten gegebenen Darlegungen
ergibt.
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Durch die Hin- und Herbewegung der Zahnstange 2 wird er Kurbelwellenzapfen
6 um einen entsprechenden Betrag hin, und herverschwenkt. Die Übersetzung eist so
gewählt, daß die Kurbelwelle stets nur um -einen Winkel verschwenkt wird, der etwas
kleiner als i8o° ist. Da gdie Kulisse 12 mittels des Zapfens io an der Kurbel 9
des Zapfens 6 angreift, wird di@eKulisse ewährend.derSchwenkbewegung des Zapfens
6 um einen entsprechenden Betrag um den Zapfen 44 hin-und hergeschwenkt.
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Das Schaltrad 21 und die Schaltklinke 17 sind bei der beschriebenen
Ausführungsform so eingerichtet, daß das Schaltrad von der Scha.ltklimke nur mitgenommen
wird, wenn die Kulisse entgegen dem Uhrzeigersinne (in Fig. 3 und 5 gesehen) verschwenkt
wird. Bevor die Kulisse mit dieser Bewegung beginnt, befindet sich der Finger 24
der Schaltklinke in einer Stellung, in der er aus den Zähnen des Schaltrades 21
herausgehoben ist. Sobald jedoch sich die Kulisse entgegen dem Uhrzeigersinne zu
drehen beginnt, schwenkt sie zuerst die Schaltklinke 17 mit Hilfe des Zapfens 16
entgegen dem Uhrzeigersinne -ein geringes Stück um den Zapfen 25 herum. Durch-diese
Schwenkbewegung wird er Finger der Schaltklinke sicher in den zunächst liegenden
Zahnausschnitt des Schaltrades 21 hineingedreht, da sie ja über den Bolzen 25 mit
der Sperrklinke 17 verbunden ist.
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Sobald die Kulisse sich in der entgegengesetzten Richtung zu drehen
beginnt, wird zuerst der Finger 24 der Schaltklinke aus den Zähnen des Schaltrades
21 herausgehoben, indem die Kulisse mittels des Zapfens 16 die Schaltklinke 17 im
Uhrzeigersinne ein geringes Stück um den Zapfen 25 herumschwenkt. Erst danach wird
der Finger 24 der Schaltklinke über die Zähne des Schaltrades hinweggeführt, ohne
.ihre Spitzen zu berühren.
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Ztir Erhöhung des Massen- und -Reibungswiderstandes der Schwungscheibe
23 wird gegen ihren Außenumfang ein Bolzen 29 ge-' drückt, der in einer Buchse
30 verschiebbar gelagert ist, die in das Gehäuse 20 hineingeschraubt ist.
Im Ausführungsbeispiel wird der Bolzen 29 gegen den Außenumfang der Schwungscheibe
23 mit Hilfe einer Feder 3,
gedrückt, die sich einerseits gegen den Bolzen
29 und 'andererseits gegen eine Schraube 32 stützt, die in die Führungsbuchse 3o
hineingeschraubt ist.
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Um die Mitnahme der Schwungscheibe 23 durch den Antriebsbolzen 16
zu erleichtern, nachdem der Finger 24 der Schaltklinke in einen Zahnausschnitt des
Schaltrades 2i hineingeschwenkt worden :ist, greift eine Veriängerung des Antriebsbolzens
über eine Buchse 27 mit Spiel in den Ausschnitt 26 der Schwungscheibe 23 ein. Das
Spiel ist so zu bestimmen, daß der Finger 24 der Schaltklinke schon sicher in einem
Zahnausschnitt des Schaltrades 21 ruht, wenn die Schwungscheibe 23 unmittelbar von
der Verlängerung des Bolzens 16 mitgenommen wird.
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Um eine Verstellung der Größe des -Vor- . schubes zu ermöglichen,
ist der Zapfen .44. in der Symmetrielinie der Schwenkbewegung der Kulisse 12 verschiebbar
angeordnet. Zu diesem Zwecke ist dieser Zapfen auf einem Gleitstück 28 befestigt,
das auf irgendeine Weise in dem @Gihäuse 2o verschiebbar gelagert ist. Zu diesem
Zwecke sind im Ausführungsbeispiel zwei Schuhe 33 vörgesehen, um das Gleitstück
28 in seinen Führungslagern zu halten. Das Gleitstück 28 ist -zweckmäßigerweise
auf der der Kulisse abgekehrten Seite - mit einer Zahnstange 34 versehen, in die
ein Ritzel 35 eingreift, das einen Teil einer Welle 36 bildet. Diese Welle ist mit
Hilfe von einem auf ihr vorgesehenen Bund 39 und Lagerbuchsen 37, 38, 4o drehbar
und nicht längs verschiebbar indem Gehäuse gelagert. Mittels eines Knebels 41 kann
die Welle 36 und damit das Zahnrad 35 in der einen oder anderen Richtung gedreht
werden. Ein Knebel 4:2 mit einer Gewindespindel 43 dient dazu, die Welle 36 nach
der Verstellung in ihrer Lage festhalten zu können.
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Wenn -entsprechend ' der Fig. 3 auf diese Weise der Zapfen 44 ganz
in die Nähe des Kurbelzapfens io gestellt worden ist, ergibt sich der größtmögliche
Vorschub, da die Winkel, um die die Kulisse i2 und das Schaltrad 21 verschwenkt
werden, hierbei ihre Höchstwerte erreichen. Wenn jedoch in Übereinstimmung mit der
Fig. 5 der Zapfen 4,4 in entgegengesetzter Richtung verstellt wird, so daß er möglichst
weit von dem Kurbelzapfen io entfernt ist, ergibt sich der kleinstmögliche Vorschub.
Hierbei erreichen der Winkel, um den die Kulisse um den Zapfen 44 vergchwenkt wird,
und der Winkel, um den das Schaltrad 21 verscbwenkt wird, ihre Kleinstwerte.