DE1450891B2 - Elektrischer Fernsteller und dessen Anwendung zum Umschalten eines Zahnräderwechselgetriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Fernsteller, mit dem z. B. die mechanische Schaltvorrichtung eines mehrere Schaltglieder aufweisenden Zahnräderwechselgetriebes, insbesondere eines Schieberädergetriebes, beispielsweise in einer lochbandgesteuerten Werkzeugmaschine, betätigt wird.

Es sind elektrische Fernsteller bekannt, die einen elektrischen Stellmotor enthalten, der mittels elektrischer Schalter ein- und ausgeschaltet wird und der zwei Schaltwellen über eine umschaltbare Kupplung antreibt, wobei das Umschalten der Kupplung ebenfalls durch elektrische Schaltmittel erfolgt.

Es ist auch ein elektrischer Femsteller mit einem Stellmotor bekannt, der eine Schaltwelle antreibt und mittels elektrischer Ausschalter ausgeschaltet wird, die von der Schaltwelle in ihren jeweiligen Schaltstellungen betätigt werden. ' '

Diese beiden bekannten Fernsteller dienen jeweils zum Umschalten von Zahnräderwechselgetrieben, und zwar im einen Falle zum Umschalten eines Schieberädergetriebes in einer Werkzeugmaschine.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen elektrischen Fernsteller zu schaffen, mit dem Dreh- und Vorschubgeschwindigkeiten von technischen Anlagen, insbesondere von Werkzeugmaschinen, automatisch, beispielsweise über eine Lochbandsteuervorrichtung, gesteuert werden können.

Gemäß der Erfindung wird ein elektrischer Fernsteller mit einem elektrischen Stellmotor vorgeschlagen, der über umschaltbare Kupplungen wechselweise Schaltwellen antreibt, wobei das Umschalten der Kupplungen und das Ein- und Ausschalten des Stellmotors durch elektrische Schalter erfolgt. Der Fernsteller ist gemeinsam durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

a) Jeder Schaltwelle ist eine elektromagnetisch schaltbare, auf ein vorgegebenes Grenzdrehmoment eingestellte Reibkupplung zugeordnet;

b) die Primärhälften der Elektromagnetkupplungen sind gemeinsam vom Stellmotor angetrieben, während die Sekundärhälften mit je einer der Schaltwellen verbunden sind;

c) an den Schaltwellen oder an den von ihnen bewegten Schaltgliedern sind in bekannter Weise Schaltnocken zum Betätigen von elektrischen Ausschaltern angeordnet, die die Elektromagnetkupplungen und/oder den Stellmotor ausschalten.

Mit dem elektrischen Fernsteller gemäß der Erfindung läßt sich das Umschalten mehrerer Schaltglieder eines Zahnräderwechselgetriebes mittels einer Lochbandsteuervorrichtung od. dgl. durchführen.

Diese Anwendung des Fernstellers bei einem Getriebe gehört nur im Zusammenhang mit der oben beschriebenen Ausgestaltung des Fernstellers zur Er-. findung.

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen näher erläutert:

F i g. 1 zeigt ein Schieberädergetriebe mit einem elektrischen Fernsteller gemäß der Erfindung,

F i g. 2 ein Prinzipschaltbild,

F i g. 3 eine Erläuterung von UND- bzw. ODER-Gliedern und

F i g. 4 ein Beispiel für eine »Richtimgslogik«.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Zahnräderwechselgetriebes gezeigt, bei dem der elektrische Fernsteller gemäß der Erfindung eingebaut ist. Auf einer Antriebswelle 12 des Zahnräderwechselgetriebes sind in dem Ausführungsbeispiel drei Zahnräder 15 aufgekeilt; mittels einer Schaltgabel 2 werden mit diesen Zahnrädern 15 wahlweise die Zahnräder eines Zahnräderblocks 1 auf einer Zwischenwelle in bekannter Weise in Eingriff gebracht. Auf der Zwischenwelle ist ein zweiter Zahnräderblock 1' angeordnet, der mittels einer zweiten Gabel 2' mit den Zahnrädern 14 auf einer Abtriebswelle 13 wahlweise in Eingriff zu bringen ist.

Der Fernsteller, der zum automatischen Umschalten des Getriebes dient, besteht aus einem Stellmotor 7, der über Zahnräder 6 die Primärhälften von elektromagnetischen Kupplungen 5, 5' antreibt. Die Sekundärhälften der Kupplungen 5, 5' stehen über Wellen 4, 4' mit Ritzeln 3, 3' in Verbindung, die die auf Schaltstangen 17,17' befestigten Schaltgabeln 2,2' entsprechend verschieben.

Für das Ausschalten des Stellmotors 7 bzw. der Elektromagnetkupplungen 5,5' sind Schaltnocken 8, 8' und elektrische Ausschalter 9, 9' angeordnet, die beim Erreichen der gewünschten Schaltstellungen die betreffenden Stromkreise unterbrechen.

Die elektromagnetischen Kupplungen 5, 5' sind je- ^. weils auf ein vorgegebenes Grenzdrehmoment ein- \% gestellt.

Als Schalter für den Stellmotor 7 und die Kupplungen 5, 5' können bekannte elektrische Schaltmittel verwendet werden, beispielsweise mehrstellige Schalter, Druckknopftafeln, lochbandbetätigte Schaltvorrichtungen usw.

An den Schaltstangen 17,17' ist je ein federbelasteter Raststift 10, 10' angeordnet, der nach Erreichen der erforderlichen Stellung in eine Kerbe 11, 11' einrastet und somit die Schaltstange und die Schaltgabel in der eingestellten Stellung sichert, also ein unbeabsichtigtes Verschieben verhindert.

In F i g. 2 ist ein Schaltschema des elektrischen Fernstellers gezeigt. Für die Wahl der erforderlichen Drehzahl oder des erforderlichen Vorschubes einer Werkzeugmaschine wird bei Betätigung eines der Schalter 16, 16', was z. B. mittels eines Lochbandes über ein »ODER«-Glied die entsprechende Kupplung 5, 5' betätigt. Nach der Erreichen der geforderten Stellung wird die Kupplung über ein »UND«- Glied und ein »ODER«-Glied wieder abgeschaltet. ;

Zum Steuern der Drehrichtung des Stellmotors 7 ist eine sogenannte »Richtungslogik« in den Stromkreis des Stellmotors eingeschaltet. Der Begriff »Richtungslogik« ist nachstehend erläutert.

Treffen beim Einrücken eines Schieberäderblockes 1, 1' die Zahnräder in der Stellung Zahn-auf-Zahn aufeinander, so gleitet die elektromagnetische Kupplung 5 bzw. 5' zunächst, und an den die Antriebswelle 12 drehenden Hauptmotor wird zunächst in bekannter Weise ein Tippimpuls gelegt, so daß die Zahnräder, die abgerundete Stirnflächen besitzen, leicht ineinander einrücken.

Die erwähnten »UND«-Glieder und »ODER«- Glieder bezeichnen in der Elektrotechnik übliche Schaltmittel. Sie können beispielsweise durch mehrpolige Schalter gebildet werden oder durch elektrische oder elektronische Schaltmittel verwirklicht werden. Es handelt sich hierbei um Sammelbegriffe, die eine bestimmte Schaltfunktion angeben, jedoch von der apparativen Gestaltung unabhängig sind.

In Fig. 3 ist die Schaltfunktion dieser »UND«- Glieder bzw »ODER«-Glieder näher erläutert.

Ein »UND«-Glied besitzt beispielsweise drei Eingänge al, al und α3 sowie zwei Ausgänge A und B.

Wird an die Eingänge al und a 2 und a3 gleichzeitig ein L-Signal gelegt, so erscheint am Ausgang A ein L-Signal, am Ausgangß ein O-Signal. Ein L-Signal am Ausgang B meldet indessen, daß nicht an allen Eingängen «1 bis α 3 gleichzeitig ein L-Signal vorhanden ist.

Ein »ODER«-Glied besitzt ebenfalls beispielsweise drei Eingänge αϊ, α2 und ö3 sowie zwei Ausgänge A und B.

Die Schaltfunktion ist indessen jetzt folgende:

Wird an den Eingang al oder an den Eingang al oder an den Eingang «3 ein L-Signal gelegt, so erscheint am Ausgang Λ ein L-Signal, am Ausgang B ein O-Signal. Ein L-Signal am Ausgang B meldet indessen, daß an keinem der Eingänge al bis a3 ein L-Signal ansteht.

Der in F i g. 2 verwendete Ausdruck »Richtungslogik« bezeichnet eine Baugruppe von Schaltmitteln, die elektrischer, pneumatischer oder sonstiger Art sein können und in einer bestimmten »Schaltung« wirkungsmäßig so miteinander verbunden sind, daß eine vorgegebene gemeinsame Wirkung erreicht wird, beispielsweise kann diese Wirkung die gewünschte Drehrichtung des Motors sein. Beim Aufbau können die zur Baugruppe gehörenden Schaltmittel jeweils durch äquivalente Bauelemente ersetzt werden.

Der Rechtslauf bzw. der Linkslauf des Stellmotors wird gemäß F i g. 4 von einer Anzahl von »UND«- Gliedern und »ODER«-Gliedern in der gezeigten Weise gesteuert.

Das Ausführungsbeispiel des Zahnräderwechselgetriebes nach F i g. 1 kann selbstverständlich auf beliebig viele Getriebeschaltstufen erweitert werden, um beliebig viele Drehzahlen und Vorschübe einer Werkzeugmaschine zu verwirklichen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Fernsteller mit einem elektrischen Stellmotor, der über umschaltbare Kupplungen wechselweise Schaltwellen antreibt, wobei das Umschalten der Kupplungen und das Ein- und Ausschalten des Stellmotors durch elektrische Schalter erfolgt, gemeinsam gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) jeder Schaltwelle (4, 4') ist eine elektromagnetisch schaltbare, auf ein vorgegebenes Grenzdrehmoment eingestellte Reibkupplung (5, 5') zugeordnet;

b) die Primärhälften der Elektromagnetkupplungen sind gemeinsam vom Stellmotor (7) angetrieben, während die Sekundärhälften mit je einer der Schaltwellen verbunden sind;

c) an den Schaltwellen oder an den von ihnen bewegten Schaltgliedern, z. B. Schaltstangen (17, 17'), sind in bekannter Weise Schaltnocken (8, 8') zum Betätigen von elektrischen Ausschaltern (9, 9') angeordnet, die die Elektromagnetkupplungen und/oder den Stellmotor ausschalten.

2. Anwendung eines Fernstellers nach Anspruch 1 zum Umschalten mehrerer Schaltglieder eines Zahnräderwechseteetriebes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen