DE1450837C3 - Schalteinrichtung fur Zahnradergetrie be mir hydraulischer Vorwahleinrichtung und elektrischer Steuerung - Google Patents

Description

Eine Schalteinrichtung für Zahnrädergetriebe mit hydraulischer Vorwähleinrichtung, elektrischer Steuerung, einer Pumpe und hydraulischen Stellzylindern zur Verstellung der Schieberäder ist aus der deutschen Patentschrift 899 138 bekannt. Bei dieser Einrichtung kann über ein Schaltventil und Schleichdrehzahlventil eine Schleichdrehzahlkupplung einge-

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rückt und es können anschließend die vorgewählten des Vorwählmotors der abgewandelten Ausführungs-Getrieberäder durch einen Getriebeschaltkolben zum form von F i g. 2.

Eingriff gebracht werden. In seiner Endstellung führt Die in F i g. 1 dargestellte Vorwähleinrichtung entder Getriebeschaltkolben das Schaltventil in seine hält einen Hauptmotor MP, dessen Hauptwelle 1 an Anfangsstellung zurück, wodurch Schleichdrehzahl- 5 ihrem unteren Ende an einem Schieberädergetriebe 2 kupplung und Getriebeschaltkolben in ihre Anfangs- befestigt ist, das in axialer Richtung verschieblich, stellung zurückkehren. Ein besonderes Unterbrecher- aber drehfest mit der Hauptwelle 1 verbunden ist. ventil ist vorgesehen, das den Druck auf den Getrie- Das Schieberädergetriebe 2 wirkt mit Zahnrädern 2 a beschaltkolben unterbricht und die Schleichdrehzahl- des Getriebes zusammen. Selbstverständlich kann kupplung löst, wenn die Schaltung der Zahnräder io das Getriebe noch andere Schieberädergetriebe entnicht vollzogen werden kann, weil Zahn auf Zahn halten, die auf Zwischenwellen oder gegebenenfalls stößt. Es ist weiterhin ein Verriegelungsmechanismus auch auf der Hauptwelle montiert sind. Zur Vereinvorgesehen, der die Schalteinrichtung gegen jegliche fachung der Beschreibung ist nur ein einziges Schie-Schaltbewegung sichert. berädergetriebe und seine Steuervorrichtung darge-

Aus der deutschen Patentschrift 889 100 ist eine 15 stellt; es ist jedoch zweckmäßig, schon jetzt darauf

ähnliche Schalteinrichtung für ein Spindelstockge- hinzuweisen, daß einem jeden Schieberädergetriebe

triebe mit einer hydraulisch schaltbaren Kupplung eine Kolbensteuervorrichtung zugeordnet wird,

und ebenfalls hydraulisch schaltbaren Schieberrädern Die Hauptwelle 1 ist auf einem einfach wirkenden

bekannt, deren Schaltstellungen über ein Ventil ver- Kupplungszylinder 9 koaxial aufgeschoben, dessen

wählbar und über ein weiteres Ventil einschaltbar 20 Stellkolben 3 in axialer Richtung verschieblich und

sind, wobei das letztgenannte Ventil dafür sorgt, daß der in Längsrichtung mit einer Kupplungsscheibe 4

ein Einschalten der Kupplung erst nach dem voll- kraftschlüssig verbunden ist, die drehfest auf der

ständigen Verschieben der Verschieberäder möglich Welle 1 sitzt. Durch Zwischenschaltung der Scheibe 4

ist. Dabei schaltet ein Flüssigkeitsmotor eine vom kann ein Untersetzungsgetriebe 5 entgegen der Wir-

Hauptantrieb abgeleitete Schleichdrehzahl ein. 25 kung einer Rückzugfeder 9 a, die die Scheibe 4 und

Während bei diesen Schaltgetrieben und Steuerun- den Stellkolben 3 in die ausgekuppelte Stellung gen die Schleichdrehzahl von dem Hauptmotor bzw. drängt, mit der Hauptwelle 1 kraftschlüssig verbunder Hauptwelle abgeleitet wird, sind auch andere den werden. Das Untersetzungsgetriebes wird von Schaltgetriebe bekannt, bei denen die Zahnräder zur einem Zahnrad 6 angetrieben, das auf der Abtriebs-Erleichterung des Schaltvorgangs von einem beson- 30 welle 7 eines Andrehhilfsmotors MPS sitzt. Der Stellderen Andrehhilfsmotor langsam durchgedreht wer- kolben 3 des Kupplungszylinders wird in positiver den. Richtung von einer Druckflüssigkeitsquelle betätigt,

Aufgabe der Erfindung ist es, im Rahmen des an- die, wie in der Zeichnung dargestellt, von einer Pumgesprochenen Problems zu verhindern, daß weder pe P gebildet wird, die mit der Welle 7 des Andrehder Hauptmotor vor Beendigung des Geschwindig- 35 hilfsmotors MPS verbunden ist. Es sei aber darauf keitswählvorganges wieder in Gang gesetzt noch eine hingewiesen, daß die ausrückbare Kupplung auch anandere Geschwindigkeitswahl eingesteuert werden ders ausgestaltet sein könnte, beispielsweise als ! kann, solange die erste nicht vollständig beendet ist. Fliehkraftkupplung; sie wird jedoch in jedem Fall j Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Prinzip von dem Motor MPS gesteuert.
j durch eine elektrische Steuerung eines hydraulischen 40 Die Pumpe F, die aus einem Druckflüssigkeitsbe-Arbeitskreises zum Schalten der Schieberräder ge- halter B durch eine Leitung 21 ansaugt, weist eine löst, bei der der Stromkreis des Hauptmotors zu Be- Druckleitung 8 auf, die an den Kupplungszylinder 9 j ginn der Einsteuerung einer neuen Geschwindigkeits- angeschlossen ist. Eine Leitung 10, die von der wahl geöffnet und so lange offen gehalten wird, bis Druckleitung 8 abzweigt, verbindet die Pumpe P einach beendeter Einsteuerung der Geschwindigkeits- 45 nerseits mit einem Vorwahlverteiler DS und andererwahl ein in dem hydraulischen Arbeitskreis angeord- seits mit einem Stellzylinder PC 1, der von einer Leinetes, auf den ansteigenden Druck ansprechendes tung 11 gespeist wird, die zu dem Vorwahlverteiler Schaltglied wieder das Schließen des Hauptmotor- parallel geschaltet ist. In der Leitung 10 ist ein RückStromkreises veranlaßt. Zwei (spezielle) nebengeord- schlagventil 13 angeordnet, das sich in Richtung des nete Lösungen der genannten Aufgabe sind in den so Vorwahlverteilers DS und des Stellzylinders PCI Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2 angegeben. Vor- öffnet, sobald der zum Einrücken des Untersetzungsteilhafte Ausgestaltungen sind in den beiden Unter- getriebes 5 erforderliche Druck erreicht ist.
ansprächen aufgeführt. Der Vorwahlverteiler DS weist eine Vielzahl von

Die Schalteinrichtung ist insbesondere für Werk- Ausgangskanälen 15, 16 usw. auf, die zur Speisung

zeugmaschinen bestimmt, kann jedoch auch bei an- 55 der Stellzylinder PC 2, PC 3 usw. dienen sollen,

deren stationären Schaltgetrieben eingesetzt werden. welche ihrerseits die positive Steuerung der Schiebe-

Zwei Ausführungsformen der Erfindung, die je- rädergetriebe in einer Weise übernehmen, die im fol-

doch nur als Beispiele anzusehen sind, werden an genden noch beschrieben wird. Die Stellzylinder

Hand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt PC 2 und PC 3 sind dem in der Zeichnung dargestell-

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vor- 60 ten Schieberädergetriebe2 zugeordnet; der Vorwahlwähleinrichtung gemäß der Erfindung, verteiler DS kann jedoch die hydraulische Flüssigkeit

F i g. 2 eine schematische Darstellung von Einzel- auch zu anderen Stellzylindern leiten, die anderen

heiten einer abgewandelten Ausführungsform der Schieberädergetrieben zugeordnet sind. Ferner kann

Vorwähleinrichtung von F i g. 1, eine Abflußleitung D in gleicher Weise durch Zwi-

F i g. 3 ein Schaltbild der elektrischen Steuerung 65 schenschaltung des Vorwahlverteilers mit den Stell-

des Hauptantriebsmotors sowie der Vorwählmotoren zylindern PC 2, PC 3 usw. in Verbindung gebracht

der Einrichtung von F i g. 1 und werden.

F i g. 4 ein Schaltbild der elektrischen Steuerung Das Schieberädergetriebe 2 kann, wie die Zeich-

nung erkennen läßt, drei Stellungen einnehmen, die drei verschiedenen Geschwindigkeiten entsprechen; es liegt aber auf der Hand, daß man auch eine viel größere Anzahl von Stellungen vorsehen könnte. Die Kolbenstangen 18 und 19 der von dem Vorwahlverteiler gespeisten Stellzylinder PC 2 und PC 3 können sich auf der Steuergabel 20 des Schieberädergetriebes abstützten, während die Stange 17 des Stellzylinders PCI ebenfalls an der genannten Steuergabel befestigt sein kann, jedoch derart, daß die Richtung des Arbeitshubes derjenigen der Arbeitshübe der Kolben PC 2 und PC 3 entgegengesetzt ist. Es ist zu bemerken, daß der Hub des Stellzylinders PC 3 kürzer als der Hub des Stellzylinders PC 2 ist und der Mittelstellung des Schieberädergetriebes 2 entspricht. Andererseits ist der Querschnitt der Kolben der Stellzylinder PC 2 und PC 3 größer als derjenige des Stellzylinders PC 1, so daß die Stellzylinder PC 2 oder PC 3 bestrebt sind, den Stellzylinder PC 1 zurückzudrücken, wenn sie gespeist werden.

Da die Stellzylinder PC 2 und FC 3 mit der Abflußleitung D in Verbindung stehen, ist der Stellzylinder PC 1 bestrebt, die Gabel 20 des Schieberädergetriebes 2 in ihre obere Stellung zu bewegen, während das Schieberädergetriebe entgegen der Wirkung des Stellzylinders PC 1 in seine untere oder mittlere Stellung mitgenommen wird, wenn der Vorwahlverteiler den einen oder anderen der Stellzylinder PC 2 und PC 3 speist. In diesem Fall kehrt die aus dem Stellzylinder PCI ausfließende Hydraulikflüssigkeit durch die Leitung 11 in den Kreislauf der Stellzylinder PC 2 und PC 3 zurück. Die für die Steuerung der Geschwindigkeitswahl notwendige Flüssigkeitsmenge kann daher sehr gering sein.

Die Einrichtung enthält ferner verschiedene Steuerungs- und Anzeigemittel, die im folgenden beschrieben werden sollen.

Von der Druckleitung 8 zweigt eine Leitung 22 ab, die mit einem Druckschalter MC und einem Sicherheitsventil 24 ausgerüstet ist. Der Druckschalter MC ist auf einen Druck eingestellt, der etwas größer als derjenige ist, der zum Instellungbringen eines Schieberädergetriebes notwendig ist. Er ist in den elektrischen Steuerkreis eingeschaltet, der eine Vorrichtung C enthält, die weiter unten beschrieben wird. In der Leitung 22, die sich bis in den Vorratsbehälter B verlängert, ist ferner ein Rückschlagventil 23 angeordnet. Dieses Rückschlagventil 23 gibt den Durchfluß der Flüssigkeit nur in Richtung der Pumpe frei, wenn diese im umgekehrten Sinn arbeiten muß, wie dies weiter unten noch beschrieben wird. Schließlich erlaubt ein Schaltgerät ML mit drei Stellungen wahlweise die Geschwindigkeit oder die Laufrichtung des Hauptmotors MP in dem einen oder anderen Sinn zu steuern. Zu diesem Zweck weist die Schaltvorrichtung zwei Kontaktgeber Bl und B 2 auf, die durch eine Verriegelung in ihrer geschlossenen Stellung gehalten werden können und in dem Steuerkreis des Hauptmotors angeordnet sind. Das Schaltgerät enthält ferner einen Kontakt B 5, der zeitweise geschlossen werden kann und in dem Steuerkreis des Andrehhilfsmotors MPS angeordnet ist.

In Fig. 3, die die VorrichtungC zeigt, ist auf der linken Seite das Schaltbild des Steuerkreises für den Hauptantriebsmotor und auf der rechten Seite das Schema des Steuerkreises für den Vorwählmotor dargestellt.

Der Speisekreis des Hauptmotors MP enthält zwei Schaltergruppen C11 und C 21, die in einer dreiphasigen Speiseleitung L1, L 2, L 3 angeordnet sind und zwei verschiedene Anschlüsse des Motors und damit seinen Umlauf in der einen oder anderen Richtung gestatten. Die Schaltergruppen C11 und C 21, in der Ruhelage in ihrer geöffneten Stellung, sind von zwei Relais C1 und C 2 abhängig, die zwischen zwei Leitern L1 und L 2 parallel geschaltet sind. Kontakte C12 und C 22 sind mit den Elektromagneten der Relais C 2 und C1 und mit den Kontakten B 2 und B1 des Schaltgerätes jeweils in Reihe geschaltet. Die Kontakte C12 und C 22, in der Ruhelage in ihrer geschlossenen Stellung, sind von den Relais Cl bzw. C 2 abhängig.

Zwischen dem Leiter L1 und den beiden Leitungen der Relais C1 und C 2 sind zwei Kontakte C 54 und R 14 in Reihe geschaltet, die sich in Ruhelage in ihrer geschlossenen Stellung befinden und in Abhängigkeit von zwei Relais C 5 und R 1 des Steuerkreises des Vorwahlmotors stehen.

Der Speiseleitungskreis des Andrehhilfsmotors MPS enthält in gleicher Weise zwei Schaltergruppen C 51 und C 61, die in einer dreiphasigen Speiseleitung Ll, L 2, L 3 angeordnet sind und es gestatten, den Motor der einen oder anderen Richtung umlaufen zu lassen. Die Schaltergruppen C 51 und C 61, in der Ruhelage in ihrer geschlossenen Stellung, sind von den Relais C 5 und C 6 abhängig, die zwischen den Leitern L1 und L 2 parallel geschaltet sind.

In der vom Relais C 5 abgehenden Leitung sind zwei Kontakte C 62 und R13 in Reihe geschaltet, die in Ruhelage sich in ihrer geschlossenen Stellung befinden und von Relais C 6 bzw. R 1 abhängig sind. Immer in Reihe mit dem Relais C 5, aber untereinander parallel sind einerseits der Kontakt B 5 des Schaltgerätes und andererseits ein von dem Relais C 5 abhängiger Kontakt C 53 angeordnet. Diese beiden zuletzt genannten Kontakte befinden sich in der Ruhelage in ihrer offenen Stellung.

Parallel zu der von dem Relais C 5 abgehenden Leitung ist eine Zweigleitung angeordnet, die in Reihe zueinander einerseits das Relais R1, von dem schon die Rede gewesen ist; und andererseits den Kontakt des Druckschalters MC enthält, der sich in der Ruhelage in seiner offenen Stellung befindet.

Schließlich weist die von dem Relais C 6 abgehende Leitung in Reihe mit diesem Relais einen Kontakt C 52 auf, der in der Ruhelage geschlossen und von dem Relais C 5 abhängig ist, ferner einen in der Ruhelage offenen und von dem Relais Rl abhängigen Kontakt R 11 und schließlich noch einen Verzögerungsschalter R 12, der in der Ruhelage sich in seiner geschlossenen Stellung befindet und von dem Relais R 1 abhängig ist. Dieser zuletzt genannte Schalter R12 ist mit einer nicht dargestellten Verzögerungsvorrichtung ausgerüstet, die sein Öffnen erst nach einer gewissen Zeitspanne, etwa einigen Sekunden, gestattet, wenn von dem Relais R 1 der entsprechende Befehl gegeben worden ist.

Zwischen den beiden Zweigleitungen der Relais R 1 und C 6 ist außerdem eine Verbindungsleitung LC vorgesehen, die einerseits zwischen MC und R 1 und andererseits zwischen C 52 und R11 angeschlossen ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Relais R 1 und C 6 auch durch den Leiter L 2 direkt miteinander verbunden sind.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Während sich die verschiedenen Organe in den in den F i g. 1 und 3 dargestellten Stellungen befinden, sei angenommen, daß man zuerst das Schaltgerät in die Stellung B 1 bringt, die z. B. dem Vorwärtsgang des Hauptmotors entspricht. Das Relais Cl wird dann erregt und schließt die Schaltergruppe C11, die den Hauptmotor in Gang setzt. Gleichzeitig öffnet das Relais den Kontakt C12, der jede Erregung des Relais C 2 unterbricht (F i g. 3). Die Hauptwelle des Getriebes wird dann mit großer Geschwindigkeit im Verhältnis zu der Stellung des Schieberädergetriebes 2 angetrieben (F i g. 1).

Wenn der folgende Bearbeitungsvorgang mit geringer Geschwindigkeit und im Rückwärtsgang durchgeführt werden muß, bringt die Bedienungsperson den Vorwahlverteiler DS in diejenige Stellung, die der Verbindung des Stellzylinders PC 2 mit der Leitung 10 entspricht, wobei der Stellzylinder PC 3 mit der Ausflußleitung D verbunden ist. Dieser Vorgang kann während des Bearbeitungsvorganges ausgeführt werden, da ja die Pumpe P nicht arbeitet und die Stellzylinder PCI, PC2 und PC3 nicht mit Druck beaufschlagt sind.

Wenn der Bearbeitungsvorgang in seinem Ablauf beendet ist, nimmt die Bedienungsperson das Schaltgerät ML aus seiner Stellung B1 heraus, wodurch der Hauptmotor infolge Öffnung der Schaltergruppe CIl stillgesetzt wird. Dann läßt sie das Schaltgerät einen kurzen Augenblick in die Stellung B 5 gleiten, bevor sie es in die Stellung BI bringt, wo es stehen bleibt.

Dadurch treten nacheinander folgende Wirkungen ein: Das zweitweise Schließen des Kontaktes B 5 bewirkt eine Erregung des Relais C 5, das gleichzeitige Schließen der Schalter C 51 und C 53 sowie das Öffnen der Kontakte C 52 und C 54. Der Andrehhilfsmotor MPS setzt sich nach vorwärts in Gang, wobei sein Weiterlaufen durch den Kontakt C 53 gewährleistet ist, der das Relais C 5 ungeachtet der Öffnung des Kontaktes B S unter Spannung hält. Die Öffnung der Kontakte BS, C 52 und C 54 verhindert jede falsche Bedienung und insbesondere das Ingangsetzen des Hauptantriebsmotors, dessen Kontakt Bl im Steuerkreis währenddessen geschlossen ist.

Die Pumpe P wird unmittelbar von dem Andrehhilfsmotor MPS angetrieben und beliefert zuerst den Kupplungszylinder 9, dessen Stellkolben 3 die Kupplungsscheibe 4 entgegen der Wirkung der Federn 9 a gegen die Antriebsscheibe des Getriebes 5 drückt und die Kupplung dieses Getriebes mit der Hauptwelle 1 des Getriebes sicherstellt. Die Welle 1 wird mit sehr geringer Geschwindigkeit von dem Andrehhilfsmotor MPS durch Zwischenschaltung des Untersetzungsgetriebes 5, 6 angetrieben.

Sobald der Kupplungsvorgang beendet ist, erhöht sich der Druck der hydraulischen Flüssigkeit in der Leitung 10, bis sich das Rückschlagventil 13 öffnet, so daß die Flüssigkeit zu dem Vorwahlverteiler DS und dem Stellzylinder PC 2 sowie zu dem Stellzylinder PC 1 gelangt. Da der Querschnitt des Stellzylinders PC 2 größer als derjenige des Stellzylinders PC 1 ist, drückt der Stellzylinder PC 2 den Stellzylinder PCI zurück und versetzt auch das Schieberädergetriebe 2 in seine untere Stellung, die dem großen Übersetzungsverhältnis des Getriebes entspricht. Dank des Antriebes des Schieberädergetriebes mit einer geringen Geschwindigkeit durch den Andrehhilfsmotor MPS wird die Verstellung des Schieberädergetriebes ohne Schwierigkeit bewirkt.

Wenn der Geschwindigkeitswählvorgang beendet ist, erhöht sich der Druck der hydraulischen Flüssigkeit bis auf den Einstelldruck des Druckschalters AiC. Der Kontakt des Druckschalters MC (F i g. 3) schließt sich und bewirkt die Erregung des Relais R 1, welches das Schließen des Kontaktes R 11 und das Öffnen der Kontakte R 13 und R 14 bewirkt. Der

ίο Schalter R 12 öffnet sich jedoch infolge der ihm zugeordneten Verzögerung noch nicht. Beim Öffnen des Kontates R13 fällt das Relais C 5 ab, was einerseits das Öffnen der Schaltergruppe C 51 und das Stillsetzen des Motors MPS und andererseits das Schließen des Kontaktes C 54 im Steuerkreis des Hauptmotors (der währenddessen durch die Öffnung des Kontaktes R 14 ständig offen ist) und schließlich das Schließen des Kontaktes C 52 in der von dem Relais C 6 ausgehenden Leitung bewirkt.

Da sich alle Kontakte in der von dem Relais C 6 ausgehenden Leitung in ihrer geschlossenen Stellung befinden, zieht das Relais C 6 an, schließt die Kontaktgruppe C 61, die den Andrehhilfsmotor MPS nach rückwärts in Gang setzt, und öffnet den Kontakt C63, der jede Erregung des Relais C 5 so lange unterbricht, wie der Andrehhilfsmotor MPS läuft. Sobald die Pumpe P im Rückwärtsgang läuft, öffnet sich der Druckschalter MC; das Relais R 1 bleibt jedoch dank der Verbindungsleitung LC erregt. Die Kontakte R 11 und R14 bleiben daher in ihrer geschlossenen bzw. offenen Stellung.

Der Umlauf der Pumpe P im Rückwärtsgang hat die Entleerung des Kupplungszylinders 9 der Kupplung zur Folge, deren Federn 9 α den Stellkolben 3 zurückdrücken. Hierbei ist zu bemerken, daß die Leitung 22 und das Ventil 23 einen Hilfskreislauf der hydraulischen Flüssigkeit gestatten, der auf diese Weise jede Beschädigung der Pumpe P verhütet.

Da die Öffnungsverzögerung des Schalters R12 dem vorgesehenen Drehmoment angepaßt ist, öffnet sich der Schalter R12, sobald der Entkupplungsvorgang vollständig beendet ist. Die Relais R 1 und C 6 fallen ab, was sofort das Schließen des Kontaktes R14 und das gleichzeitige Ingangsetzen des Hauptmotors M zur Folge hat; denn der Kontakt B 2 ist zuvor bei der Geschwindigkeitswahl geschlossen worden, und das Relais C 2 kann die Schalter C 21 schließen, wodurch der Motor im Rückwärtsgang anläuft.

Die verschiedenen Kontakte des Steuerkreises des Vorwählmotors kehren in ihre Ruhelage zurück, während der Kontakt C 22 sich öffnet und jede Erregung des Relais Cl des Hauptmotors unterbricht, der seinen Lauf so lange fortsetzt, bis eine neue Geschwindigkeitswahl von der Bedienungsperson vorgenommen wird.

Unter Bezug auf die F i g. 2 und 4 wird nun eine Abwandlung der Einrichtung nach der Erfindung beschrieben, die sich insbesondere auf die Steuerung der Kupplung und das Stillsetzen des Vorwählmotors bezieht.

Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß der Kupplungszylinder 26 doppelt wirkt und einen Kolben 25 aufweist, der längs der Hauptwelle in axialer Richtung verschieblich und in Längsrichtung mit einer Kupplungsscheibe 27 fest verbunden ist, die in Drehrichtung auf der Welle 1 festsitzt. Die Kupplungsscheibe 27 kann, wie im vorstehenden beschrieben, gegen

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das Untersetzungsgetriebes angedrückt werden, das von dem in der F i g. 2 nicht näher dargestellten Andrehhilfsmotor MPS angetrieben wird. Jede Seite des Kolbens 25 kann durch die Kanäle 28 und 29 wahlweise mit dem Druck der hydraulischen Flüssigkeit beaufschlagt werden, die von der Pumpe P, die ebenfalls von dem Andrehhilfsmotor MPS angetrieben wird, geliefert wird. Ein Umkehrverteiler VI gestattet die wahlweise Verbindung der Kanäle 28 und 29 mit der Druckleitung 8 der Pumpe oder mit dem Druckflüssigkeitsbehälter B. Der Umkehrverteiler VI ist mit einem Kolben 30 fest verbunden, der in einem Zylinder 31 gleitet. Ein elastisches Element 32, beispielsweise eine Feder, wirkt auf den genannten Kolben ein und sucht den Umkehrverteiler in die in F i g. 2 dargestellte Lage zurückzubringen, in der der den Kupplungszylinder 26 im Sinn einer Einkupplung speisende Kanal 28 sich in Verbindung mit der Druckleitung 8 der Pumpe befindet. Auf der den Kolben 30 mit dem Umkehrverteiler VI verbindenen Kolbenstange 33 ist ein Nocken 34 angeordnet, der dazu dient, zwei Endschalter 35 und 36 zu schließen bzw. zu öffnen, die im Steuerkreis des Andrehhilfsmotors MPS angeordnet sind, der weiter unten an Hand von F i g. 4 beschrieben ist.

Der hydraulische Arbeitskreis enthält darüber hinaus noch eine Leitung 37, die an die Druckleitung 8 angeschlossen ist und von der Leitung 10 abzweigt, die, wie vorstehend beschrieben, die Stellzylinder der Schieberädersteuerung speist. Die Leitung 37 ist mit dem Zylinder 31 verbunden und mit einem Rückschlagventil 38 ausgerüstet, das sich gegen diesen Zylinder öffnet und auf einen Druck eingestellt ist, der größer als derjenige ist, der für die Bewegung der Stellzylinder PC 1, PC 2 und PC 3 des Schieberädergetriebes notwendig ist. Die Leitung 37 mündet in den Zylinder 31 derart, daß der Druck der Hydraulikflüssigkeit bestrebt ist, den Kolben 30 entgegen der Wirkung der Feder 32 zurückzudrücken. Von der Leitung 37 zweigt eine mit dem Zylinder 31 in Verbindung stehende Leitung 39 ab, die mit einer Düse 40 von geringem Querschnitt versehen ist und in den Druckflüssigkeitsbehälter B mündet. Bei dieser Ausführungsform spielen das eingestellte Ventil 38 und der Hubzylinder 30, 31 eine dem Druckschalter MC der vorher beschriebenen Ausführungsform analoge Rolle, während die Düse 40 praktisch den Verzögerungsschalter R12 ersetzt.

Aus F i g. 4 erkennt man die Abwandlungen, die gegenüber der ersten Ausführungsform im Steuerkreis des Motors MPS vorgenommen worden sind.

In der Speiseleitung Ll, L 2 und L 3 des Andreh-HiIfsmotors MPS sind nur die Schalter C 51 vorhanden, die in der Ruhelage sich in ihrer offenen Stellung befinden und dem Relais C 5 zugeordnet sind. Die Relais R 1 und C 6 sind weggefallen, und die von dem Relais C 5 ausgehende Zweigleitung enthält in Reihe mit diesem Relais zwei Zweigleitungen, von denen die eine die Kontakte 35 und B S und die andere die Kontakte 36 und C 53 aufweist. Wie schon angegeben, sind die Kontakte BS, C 53 und 35 in ihrer Ruhelage offen, und der Kontakt 36 ist in seiner Ruhelage geschlossen. Der Steuerkreis des Hauptmotors entspricht dem auf der linken Seite der F i g. 2 dargestellten, jedoch fehlt natürlich der Kontakt R14'.

Die Arbeitsweise der Einrichtung ist folgende: Es sei angenommen, daß die verschiedenen Teile sich in den in F i g. 2 dargestellten Stellungen befinden und die Kontakte die in Fig.4 dargestellten Lagen einnehmen, mit Ausnahme natürlich des Kontaktes 35, der sich infolge des Nockens 34 in seiner geschlossenen Stellung befindet. Wenn die Bedienungsperson das Schaltgerät ML betätigt, dabei den Kontakt B 5 zeitweilig schließt und das Schaltgerät in eine der beiden Haltestellungen B1 oder B 2 bringt, nachdem der Vorwahlverteiler DS. in die entsprechende Stellung gebracht worden ist, so zieht das Relais C 5 an und schließt die Kontakte C 51 und C 53, die sowohl den Andrehhilfsmotor MPS als auch die Pumpe P in Dauerlauf setzen. Der Kontakt C 54 öffnet sich und verhindert jedes Ingangsetzen des Hauptmotors MP.

Die Pumpe P drückt die hydraulische Flüssigkeit durch die Kanäle 8 und 28 in den Kupplungszylinder 26, der die Kupplung der Hauptwelle 1 und des Getriebes 5 steuert.

Wenn die Kupplung hergestellt ist, erhöht sich der Druck in dem Hydraulikkreis und öffnet das eingestellte Rückschlagventil. 13, was die Geschwindigkeitswahl in der weiter oben beschriebenen Weise bewirkt. Wenn die Geschwindigkeitswahl beendet ist, erhöht sich der Druck abermals und öffnet das Rückschlagventil 38. Der Hydraulikflüssigkeit drückt dann den Kolben 30 gegen die Feder 32, wodurch der Umkehrverteiler VI nach links verschoben wird. Der Nocken 34 gibt sofort den Kontakt 35 frei, der in seine offene Ruhelage zurückkehrt. Die Pumpe fährt mittlerweile fort, Flüssigkeit unter Druck zu setzen, bis der Kanal 29 mit der Leitung 8 und der Kanal 28 mit dem Druckflüssigkeitsbehälter B verbunden ist. Der Kupplungszylinder 26 kuppelt die Welle 1 aus dem Getriebe aus, während der Nocken 34 den Kontakt 36 anhebt und öffnet. Der Erregerkreis des Relais C 5 wird unterbrochen, der Schalter C 51 öffnet sich und setzt den Andrehhilfsmotor MPS still. Gleichzeitig kehrt der Kontakt C 54 in seine geschlossene Ruhelage zurück und läßt den Hauptmotor in der Richtung anlaufen, die der durch das anfängliche Schließen eines der Kontakte B1 oder B 2 gewählten Richtung entspricht.

Während die Pumpe P stillgesetzt wird, drückt die Feder 32 den Kolben 30 mit einer vom Durchmesser der Düse 40 vorbestimmten Geschwindigkeit nach rechts. Solange der Nocken 34 den Kontakt 35 nicht von neuem geschlossen hat, ist es unmöglich, einen neuen Geschwindigkeitswählvorgang einzuleiten.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern sie umfaßt auch andere Abwandlungen. Insbesondere ist es offensichtlich, daß die Kupplung auch anders ausgebildet sein kann, beispielsweise als elektromagnetische Kupplung oder als Fliehkraftkupplung, und daß jedes Schieberädergetriebe eine Anzahl beliebiger Stellungen einnehmen könnte, denen Steuerkolben zugeordnet sind, von denen wenigstens einer auf das Schieberädergetriebe in umgekehrter Richtung wie

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schalteinrichtung für Zahnrädergetriebe mit hydraulischer Vorwähleinrichtung und elektrischer Steuerung, insbesondere für Werkzeugmaschinen, mit einer Pumpe, einem Andrehhilfsmotor und hydraulischen Stellzylindern zur Verstellung der Schieberäder, dadurch gekennzeichnet, daß der Andrehhilfsmotor (MPS) einerseits mit der Pumpe (P) gekuppelt ist, die die Stellzylinder (PCI, PC 2, PC3) mit Druckflüssigkeit versorgt, und andererseits mit der Hauptwelle (1) des Getriebes über eine Kupplung (4) in Verbindung steht, deren bewegliche Kupplungsscheibe (4) mit dem Stellkolben (3) des Kupplungszylinders (9) verbunden ist, der an die Druckleitung (8) der Pumpe (P) in Strömungsrichtung vor einem einstellbaren Rückschlagventil (13) angeschlossen ist, das seinerseits -in der Rohrleitung (8) in Strömungsrichtung vor den hydraulischen Stellzylindern (PCI, PC2, PC3) angeordnet ist, wobei die Pumpe (P) von einem umsteuerbaren Typ und in der Rohrleitung (8) ein Druckschalter (MC) angeordnet ist, der auf einen höheren Druckwert als der Arbeitsdruck der Stellzylinder (PC 1, PC 2, PC 3) eingestellt ist und der mit einem Verzögerungsrelais (R 1) zusammenarbeitet, das die Umkehr der Drehrichtung des Andrehhilfsmotors (MPS) steuert und ein Teil des elektrischen Steuerkreises ist, der ein Schaltgerät (ML) enthält, das einerseits aus zwei Kontaktgebern (B 1, B 2), die in Reihe mit den Erregerleitungen zweier Relais (C 1, C 2) geschaltet sind, deren Schalter (CIl, C 21) die Speisung eines Hauptmotors (MP) in gegenläufigem Drehsinn steuern, und das andererseits aus einem Kontaktgeber (B 5) besteht, der in Reihe mit der Erregerleitung eines Relais (C 5) geschaltet ist, dessen Schalter (C 51) die Speisung des Andrehhilfsmotors (MPS) für eine Drehrichtung steuert, während der Schalter (C 61) eines anderen Relais (C 6) die Speisung des Andrehhilfsmotors für die entgegengesetzte Drehrichtung steuert, und der elektrische Steuerkreis (C) außerdem noch des Relais (R 1), dessen Erregerleitung mit dem Druckschalter (MC) in Reihe geschaltet ist, sowie einen Verzögerungsschalter (R 12) enthält, der mit der Erregerleitung des Relais (C 6 in Reihe geschaltet ist, das seinerseits zu dem Relais (R 1) in Nebenschluß liegt, wobei jedes Relais (C 1, C 2, C 5, C 6) auch mindestens einen Schalter der anderen Relais in Reihe mit seiner Erregerleitung liegen hat.

2. Schalteinrichtung für Zahnrädergetriebe mit hydraulischer Vorwähleinrichtung und elektrischer Steuerung, insbesondere für Werkzeugmaschinen, mit einer Pumpe, einem Andrehhilfsmotor und hydraulischen Stellzylindern zur Verstellung der Schieberäder, dadurch gekennzeichnet, daß der Andrehhilfsmotor (MPS) einerseits mit der Pumpe (P) gekuppelt ist, die die Stellzylinder (PCI, PC2, PC3) mit Druckflüssigkeit versorgt, und andererseits mit der Hauptwelle (1) des Getriebes über eine Kupplung (4) in Verbindung steht, deren bewegliche Kupplungsscheibe (4) mit dem Stelikolben (3) des Kupplungszylinders (9) verbunden ist, der an die Druckleitung (8) der Pumpe (P) in Strömungsrichtung vor einem einstellbaren Rückschlagventil (13) angeschlossen ist, das seinerseits in der Rohrleitung (8) in Strömungsrichtung vor den hydraulischen Stellzylindern (PC 1, PC 2, PC 3) angeordnet ist, wobei die Pumpe (P) von einem nicht umsteuerbaren Typ ist und in einer an die Druckleitung (8) angeschlossenen Leitung (37) ein zweites Rückschlagventil (38) - angeordnet ist, das auf einen Öffnungsdruck eingestellt ist, der höher als der Arbeitsdruck der Stellzylinder (PCI, PC2, PC3)

ίο ist, und das an einen Zylinder (31) angeschlossen ist, dessen Kolben (30) mit Hilfe einer Feder rückholbar und dessen, Kolbenstange (33) mit einem Umkehrverteiler (VI) verbunden ist, der die Umkehr der Zufuhr der Druckflüssigkeit zu einem doppeltwirkenden Stellzylinder (25, 26) steuert, dessen Kolben (25) mit der beweglichen Scheibe (4) der Kupplung des Andrehhilfsmotors (MPS) verbunden ist, wobei ferner die an die Druckleitung (8) angeschlossene Leitung (37) hinter dem zweiten Rückschlagventil (38) mit einem Druckflüssigkeitsbehälter (B) durch eine mit einer kalibrierten Düse (40) versehenen Rohrleitung (39) verbunden ist, und wobei der elektrische Steuerkreis ein Schaltgerät (ML) enthält, das einerseits aus zwei Kontaktgebern (B 1, B 2), die in Reihe mit den Erregerleitungen zweier Relais (Cl, C2) geschaltet sind, deren Schalter (CIl, C 21) die Speisung eines Hauptmotors (MP) in gegenläufigem Drehsinn steuern, und das andererseits aus einem Kontaktgeber (J5 5) besteht, der in Reihe mit einer ersten Erregerleitung eines Relais (C 5) geschaltet ist, dessen Kontakte (C 51) die Speisung des Andrehhilfsmotors (MPS) steuern und das zwei Endkontakte (35, 36) hat, die mit einem Nocken (34) zusammenarbeiten, der sich auf der Kolbenstange (33) befindet, und die außerdem zu der ersten Erregerleitung des Relais (C 5) sowie einer davon abgehenden zweiten Leitung, in der ein weiterer Kontakt (C 53) des Relais (C 5) angeordnet ist, in Reihe geschaltet sind.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (30) des Zylinders (31) über das zweite Rückschlagventil (38) beaufschlagt wird und seine Kolbenstange (33) • ein oder mehrere Relais (35, 36) betätigen kann, die das Anhalten des Andrehhilfsmotors (MPS) bzw. das Anlassen des Hauptmotors (MP) der Maschine steuern.

4. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der hydraulischen Stellzylinder (PC 1), dessen Kolben einen kleineren Querschnitt als die Kolben der anderen Stellzyünder (PC 2, PC 3) hat, direkt und parallel zu dem Vorwahlverteiler (DS), der die letztgenannten Zylinder speist, mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird und daß sein Arbeitshub zu dem Arbeitshub der anderen Stellzylinder (PC 2, PC 3) entgegengesetzt gerichtet

öo ist.