DE695882C - Vorrichtung zur hydraulischen Schaltung der Schieberaeder von Raedergetrieben, insbesondere an Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

26 OCT. 1940

AUSGEGEBEN AM
5. SEPTEMBER 1940

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur hydraulischen Schaltung der Schieberäder von Rädergetrieben, insbesondere an Werkzeugmaschinen.

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 Kolbenstange

' 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.

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. .

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-

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.

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.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen

Abb. ι eine schematische Darstellung des ganzen Systems,

Abb. 2 die besondere Ausbildung des Steuerzylinders und des Steuerkolbens.

Die beispielsweise dargestellte - Ausführungsform dient zur Schaltung von Dreifach- Radsätzen.

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.

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 g_x 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.

Soll der Verschiebekolben α wieder entgegengesetzt bewegt werden und beispielsweise eine Zwischenstellung einnehmen, 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.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen