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Vorwählschaltung mit Kolben zum Verschieben der Räder, insbesondere
für Werkzeugmaschinen, z. B. Drehbänke Die Erfindung betrifft eine Vorwählschaltung
mit durch Druckflüssigkeit bewegten, doppelseitig wirkenden Kolben zum Verschieben
der Räder bei Schieberäderwechselgetrieben und mit einer während des Schaltens der
Getrieberäder ausschaltbaren Kupplung, insbesondere für Werkzeugmaschinen, z. B.
Drehbänke. Bei den bekannten Schaltungen dieser Art ist zur Steuerung der Flüssigkeitsleitungen
ein besonderer Verteiler angeordnet, wodurch sie infolge einer Vielzahl von Leitungen
und Zubehörteilen nicht nur in der Herstellung teuer, sondern auch im Betrieb umständlich
zu bedienen sind. Das ist besonders dann der Fall, wenn durch Umschalten eines Hauptverteilers
für alle Geschwindigkeiten Zwischenstellungen übersprungen werden müssen.
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Dieser Mangel wird nach der Erfindung dadurch behoben daß als Vorwählschaltmittel
durch Druckknöpfe verschiebbare Steuerschieber für Druck- und Abflußleitungen vorgesehen
sind und daß zwischen ,diesen Steuersohiebern und dien Kolbengetnieben für die Schieberäder
ein Sperrsdhieber .angeordnet ist, der über einen gleichzeitig mit der Kupplung
schaltbaren Steuerschieber verschiebbar ist.
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Durch Druckknöpfe verschiebbare Steuerschieber sind an ,ich bekannt.
Ihre Verwendung bei einer
Vorwälilschaltung in Zusammenwirken mit
Steuerschiebern ist aber neu und ergibt den Vorteil einer besonderen Einfachheit
und Betriebssicherheit.
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Zum Verhüten von Fehlschaltungen kann der Steuerschieber außer seiner
»Ein«- und »Aus«-Stellung mit einer dritten Stellung versehen werden, in der ein
die Geschwindigkeit der angetriebenen Welle minderndes Glied (Untersetzungsgetriebe,
Drehzahlregler) eingeschaltet ist.
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Ferner läßt sich die Zahl der Leitungen zwischen Steuerung und Kolbengetriebe
dadurch verringern, daß ein oder mehrere der Verschiebekolben mit Anschlaghülsen
zusammenwirken. Diese sind in solcher Weise an eine Druckleitung angeschlossen,
daß der oder die zugehörigen Kolben selbsttätig die Mittelstellung einnehmen, sobald
sie auf keiner Seite von Druck beaufschlagt sind. Dadurch wird für diese Stellungen
eine besondere Steuerleitung erspart, so daß insgesamt zur Erzielung der sechs verschiedenen
Stellungen nur drei Steuerleitungen benötigt werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung einer auf der Zeichnung schematisch .i,n zwei verschiedenen Schaltstellungen
wiedergegebenen beispielsweisen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
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Bei der dargestellten Einrichtung ist angenommen, daß das zu schaltende
Getriebe aus einem Dreierblock A und einem Zweierblock B besteht.
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Der Block A hat drei Stellungen I, 1I, III und Block B zwei Stellungen
IV und V. Die Schaltstangen tragen Kolben i und 2, die in Zylindern 3 und 4 gleiten.
Der Zylinder 3 ist abgesetzt und hat nach beiden Seiten Verlängerungen 5 und 6,
um Anschlaghülsen 7 und 8 aufzunehmen. Die Verlängerungen sind durch eine Leitung
9 miteinander verbunden und an die Verlängerung6 ist außerdem eine Leitung io zum
Zylinder ,4 angeschlossen.
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Vier Leitungen i i bis 14 führenvon einem Steuerkasten 15 zu den Schaltkolbengetrieben.
In der in Abb. i gezeichneten Stellung ist Druckleitung die Leitung i 4. Sie führt
zur Verlängerung 5 und über Leitung 9 zur Verlängerung 6. Kolben i ist in die Mittelstellung
gebracht, Kolben 2 ist in der linken Stellung IV.
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Um den Räderblock A nach Stellung l zu bringen, wird Leitung ii unter
Druck gesetzt und Leitung 13 drucklos gemacht; um ihn nach Stellung 111
zu
schalten, ist umgekehrt die Leitung 13 unter Druck zu setzen und Leitung i i drucklos
zu machen. Die Stellung II wird selbsttätig immer eingenommen, wenn weder Leitung
i i noch Leitung 13 Druck führt.
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In dem Steuerkasten 15 ist außer den mit a-f bezeichneten Druckknöpfen
ein Steuerschieber 16 und ein Sperrschieber 17 angebracht. In der Zeichnung ist
ferner schematisch ein Druckflüssigkeitserzeuger 18 und ein Sammelbehälter i9 angedeutet,
die natürlich an irgendeiner geeigneten Stelle der Maschine außerhalb des Gehäuses
15 angebracht werden können.
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Der Steuerschieber 16 wird von einem Hebel 20 bewegt. Er hat außer
der »Ein«-Stellung 1 und der »Aus«-StellunglI, in denen eine Kupplung ein-
bzw. ausgeschaltet ist, noch eine zusätzliche Stellung III. In dieser wird auf irgendeine
Weise in den Antrieb der Maschine oder einer Spindel ein Glied eingeschaltet, das
eine Herabminderung der Umlaufzahl der Spindel herbeiführt.
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Sobald sich diese geringe Drehzahl wieder ändert erkennt der Bedienende,
daß der gewünschte Eingriff der Räder für die neue Geschwindigkeit stattgefunden
hat und die Arbeitsgeschwindigkeit eingeschaltet werden kann. Das bringt den Vorteil
mit sich, daß die Räder leicht in Eingriff gebracht und dabei nicht beschädigt werden
können.
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Überdies kann die Stellung III bei festem Übersetzungsverhältnis zur
jeweiligen Spindeldrehzahl als Arbeitsgeschwindigkeit beim Gewindeschneiden benutzt
werden, so daß dann ein Zurückschalten nach Stellung I nicht notwendig ist.
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Eine zweckmäßige Ausführung der Einrichtung zum Herabmindern der Geschwindigkeit
besteht in der Anwendung einer doppelten Reibkupplung, wobei die eine Seite der
Kupplung nur ein Getriebe zum Untersetzen der von der anderen Seite geschalteten
Drehzahl zur Wirkung bringt.
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Um die Stufen 1I und IV am Schaltkolbengetriebe einzustellen, brauchen
die Steuerleitungen i1, 12, 13 nur drucklos zu werden, was z. B. durch Drücken des
Knopfes e erreicht wird.
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Es sei davon ausgegangen, daß die Maschine einen Arbeitsvorgang mit
einer bestimmten Drehzahl ausführt, bei dem die einzelnen Teile der Steuerung die
in Abb. i gezeigte Stellung haben.
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Wird eine andere Geschwindigkeit für den nächsten Arbeitsgang verlangt,
so wird z. 33. der Druckknopf a herabgedrückt was über ihn eine Druckleitung 21
an die Leitungen 22 und 23 anschließt und eine Leitung 28 mit dein Abfluß 29 verbindet.
Alle Leitungen enden zunächst am Sperrschieber 17 und können @da;her eine Wirkung
.auf das Schaltko111engetriebe noch nicht ausüben.
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Wird nun Hebel 2o von Stellung I über 1I nach Stellung III umgelegt,
so hat dies eine Verstellung dies Steuerschiebers 16 und,des Sperrsdhiebers 17 in
die Lage nach Abb. 2 zur Folge. Denn eine Druckleitung 24 wird über Schieber 16
an die zum oberen Ende des Sperrschiebers 17 führende Leitung 25 gelegt, der sich
nach unten bewegt, und zwar mit einer i durch eine Drosselvorrichtung 26 im Abfluß
27 bestimmten Verzögerung. Diese Verzögerung hat den Zweck, daß die Minderung der
bestehenden Drehzahl durch den die Maschine Bedienenden erkennbar ist, was bei unverzögertem
Umschalten des Sperrschiebers nicht der Fall sein würde und eine Unsicherheit der
Bedienung ergäbe.
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Die Leitungen 22 und 23 werden über Kanäle des Sperrschiebers 17 mit
den Leitungen 12 und i i zu dem Schaltkolbengetriebe verbunden. Die Rückleitung
13 wird über den Sperrschieber 17 an Leitung 28 und über Druckknopf a an den Abfluß
29 angeschlossen, also drucklos.
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Die Folge ist, daß über Leitung i i Druck auf die linke Seite von
Kolben i wirkt und dieser in seine rechte Endstellung fuhrt. Über Leitung 12
wirkt
Druck auf die linke Seite von Kolben 2, der in die rechte Endstellung geht. Die
Druckleitung 14 wird zwar an die Anschlaghülse 7 und über Leitung g und io auch
an die rechten Seiten der Hülse 8 und des Kolbens 2 gelegt. Das ist aber, wie oben
dargelegt, ohne Einfluß wegen der Unterschiede der beaufschlagten Flächen.
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Der Arbeiter beobachtet an der Spindel die infolge der Einschaltung
des Zwischengetriebes eintretende Gesch-,vindigkeitsänderung und schaltet, sobald
diese eingetreten ist, den Hebel 2o auf Stellung I. Jetzt wird (vgl. Abb. i) über
Steuerschieber 16 die Druckleitung 24 an die zur unteren Fläche von Sperrschieber
17 führende Leitung 30 gelegt und die Leitung 25 vom oberen Ende des Schiebers
17 über eine Drossel 31 an den Abfluß 27, damit Sperrschieber 17 erst nach einer
bestimmten Zeit die Sperrstellung erreicht.
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Diese Verzögerung bewirkt, daß die Kolben i und 2 unter Druck bleiben,
um das völlige Eingreifen der Zähne zu gewährleisten. Ist die Sperrstellung erreicht
(Abb. i), dann wird Druckknopf a über Leitung 32 und 33 wieder in die Ruhelage gebracht.
Sein Heraustreten ist also das Zeichen, daß die Schaltung beendet ist und ein neuer
Druckknopf zwecks Vorwahl einer anderen Geschwindigkeit bewegt werden kann.
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In der Endstellung des Schiebers 17 ist die Leitung 32 unterbrochen
und Leitung 33 drucklos, damit der neue Druckknopf gedrückt werden kann.
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Die einzelnen Glieder der Schalteinrichtung lassen sich so ausbilden,
daß sie nachträglich an eine Maschine angebaut werden können z. B. das Steuergehäuse
15 auf den Spindelkasten einer Drehbank und das Kolbengetriebe 1, 2 am Getriebekasten.