DE967333C - Vorwaehleinrichtung fuer elektrisch oder hydraulisch gesteuerte Getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorwähleinrichtung zum Schalten elektrisch oder durch ein Druckmittel gesteuerter Getriebe. Bei derartigen Getrieben stehen im allgemeinen die Zahnräder dauernd miteinander im Eingriff, wobei zum Schalten der verschiedenen Übersetzungsstufen Reibungskupplungen dienen, die entweder elektromagnetisch oder hydraulisch betätigt werden. Wenn solche Getriebe für Werkzeugmaschinen, beispielsweise Fräsmaschinen, verwendet werden, ist es erwünscht, die jeweils benötigte Drehzahl oder Tischgeschwindigkeit an einer Anzeigescheibe od. dgl. im voraus einzustellen und die eigentliche Schaltung durch Inbetriebsetzen einer maschinellen Einrichtung vornehmen zu lassen.

Es sind mechanisch verstellbare Getriebe bekannt, bei denen zur Durchführung des Schaltvorganges ein Elektromotor dient, dessen Drehbewegung durch die jeweilige Einstellung des Schaltorgans begrenzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nach dem gleichen Grundprinzip arbeitende Schalteinrichtung so auszubilden, daß sie zur Vorwählumg insbesondere der Drehzahlen und Vor-

Schübe von Werkzeugmaschinen innerhalb eines verhältnismäßig großen Bereiches geeignet ist.

Zu diesem Zweck sind zwei fes.tstelh.ende Kontaktscheiben vorgesehen, deren Kontakte elektrisch miteinander verbunden sind, wobei auf der einen Scheibe ein durch die Vorwählscheibe gesteuerter Kontaktfinger und auf der anderen Scheibe ein durch die Steuerwelle gesteuerter Kontaktfinger gleitet und die Drehbewegung der Steuerwelle ίο unterbrochen wird, sobald die Kontaktfinger in ihren Stellungen übereinstimmen.

Die Steuerung der Kontaktfinger durch die zugehörigen Wellen kann in beliebiger geeigneter Form erfolgen. Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Kontaktfinger auf Scheiben anzuordnen, von denen die eine auf der Welle der Vorwählscheibe und die andere auf der Steuerwelle sitzt.

Der Antrieb der Steuerwelle kann entweder unmittelbar durch einen Motor oder mittelbar, so d. h. über eine zweckmäßig elektromagnetisch betätigte Kupplung erfolgen. In beiden Fällen wird für den Schaltvoxgang die Steuerwelle in Drehung versetzt, und zwar entweder durch Einschalten des Motors oder durch Einrücken der Kupplung. Die Welle dreht sich dann, bis die vorstehend beschriebene Übereinstimmung der Kontaktfinger erreicht ist, worauf der Motor stillgesetzt bzw. die Kupplung ausgerückt wird.

Um zu verhindern, daß während der Drehung der Steuerwelle ein dauerndes Schalten des Getriebes erfolgt, werden die S teuer Stromkreise der Reibungskupplungen bzw. bei hydraulischer Steuerung derselben die hydraulischen Steuerkreise durch ein zu diesem Zweck vorgesehenes Relais so lange unterbrochen, bis die Steuerwelle ihre durch die "Vorwählscheibe festgelegte Endstellung erreidht hat.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb>. ι schematiech den Aufbau des im wesentlichen mechanischen Teils der Vorwähleinrichtung, während

Abb. 2 das elektrische Schaltbild für diese Einrichtung wiedergibt.

Wie aus Abb. 1 hervorgeht, sitzen auf der gemeinsamen Welle ι die Voarwäihlscheibe 2 und eine Scheibe 3, welche einen Kontaktfinger 4 trägt. Dieser gleitet auf einer feststehenden Kontaktscheibe 5. Die Vorwählsdheibe kann in beliebiger, nicht dargestellter Weise gedreht werden.

In axialer Verlängerung der Welle 1 liegt eine zweite Welle 6, die im nachstehenden als· Steuerwelle bezeichnet ist. Diese Steuerwelle trägt die S teuer scheiben 7, 8 und 9, welche mit Tastschaltern 10,11 und 12 zusammenarbeiten, die zur Steuerung der Stromkreise der ebenfalls nicht dargestellten elektromagnetisch oder hydraulisch betätigten Reibungskupplungen des Getriebes dienen. Auf der Welle 6 sitzt ferner die Scheibe 13, deren Kontaktfinger 14 auf einer feststehenden Kontaktscheibe 15 gleitet. Die Kontakte der Scheiben 5 und 15 entsprechen in ihrer Anzahl den auf der Vorwählscheibe 2 markierten Einstellmöglichkeiten. Sie sind elektrisch miteinander verbunden, wie durch die Verbindungslinien 16 angedeutet 1st. Auf den Scheiben 3 und 13 gleiten je eine Stromabnehmerbürste 17 und 18, über die ein Stromkreis geschlossen wird, sobald die Kontaktfinger 4, 14 in ihren Stellungen zu den Kontaktscheiben 5, 15 übereinstimmen.

Zum Antrieb der S teuer welle 6 dient eine umlaufende Welle 19, die über die Kupplung 20 mit der Steuerwelle 6 verbunden werden kann. Die Kupplung 20 wird durch den Elektromagneten 21 über das Gestänge 22 betätigt.

An der Vorwählscheibe 2 kann schon während eines Arbeitsganges das für den nächsten Arbeitsgang gewünschte Übersetzungsverhältnis des Getriebes eingestellt werden. Dabei verschiebt sich der Kontaktfinger 4 auf der Kontaktscheibe 5 bis zu dem der vorgewählten Einstellung entsprechenden Kontakt. An der Arbeitsweise der Maschine ändert sich hierdurch zunächst jedoch nichts. Erst wenn eine Auslöseeinrichtung betätigt wird, die z. B. aus einem weiter unten in Verbindung mit Abb. 2 erwähnten Druckknopf 23 bestehen kann, wird der Magnet 21 erregt und damit der Antrieb 19 mit der Steuerwelle 6 gekuppelt. Die Steuerwelle 6 beginnt jetzt zu laufen und setzt ihre Drehung so lange fort, bis der Kontaktfinger 14 der Scheibe 13 den gleichen Kontakt erreicht hat, auf den der Kontaktfinger 4 auf der Kontaktscheibe 5 mittels der Vorwählscheibe vorher eingestellt worden ist. In diesem Augenblick wird durch das Schließen eines über die Bürsten 17, 18 geführten Stromkreises der Stromkreis des Magneten 21 geöffnet, so daß die Kupplung 20 unter der Wirkung der Feder 24 ausgeschaltet und die Welle 6 stillgesetzt wird. Die Tastschalter 10 bis 12, die während der Drehung der Steuerwelle stromlos sind, haben sich durch die Verdrehung der Steuerwelle auf die der Vorwählscheibe entsprechende neue Stellung eingestellt. Sobald jetzt die Stromkreise der Reibungskupplungen, in denen diese Tastschalter liegen, wieder geschlossen werden, erfolgt die Schaltung der zugeordneten Reibungskupplungen, wodurch das Getriebe auf das neue, an der Vorwählscheibe festgelegte Übersetzungsverhältnis eingestellt ist.

Die mit der beschriebenen Arbeitsweise der Vorwähleinrichtung verbundenen elektrischen Vorgänge sollen nunmehr an Hand des Schaltbildes (Abb. 2) näher erläutert werden.

In dieser Abbildung sind mit Si, S3 und £"4 die Wicklungen und mit Ki, Kz, K4 die Kontaktbrücken verschiedener Steuerrelais· bezeichnet. 6*2 ist die Wicklung des die Kupplung 20 einrückenden Magneten. Die Kontakte der Brücke Ki sind Arbeitskontakte, die sich bei Erregung des Relais Si schließen, während es sich bei den Kontakten der Brücken if 3 und K 4 um Ruhekontakte handelt, die sidh bei Erregung ihres Relais öffnen. Außerdem sind in dieser Zeichnung die in Verbindung mit Abb. 1 beschriebenen Scheiben 3, 13 mit ihren Kontaktfingern 4, 14 angedeutet sowie die Kontaktscheiben 5, 15, deren Kontakte, wie die Zeich-

nung erkennen läßt, elektrisch miteinander verbunden sind. Mit 23 ist ein Druckknopfschalter bezeichnet.

Wie schon oben erwähnt, wird zur Durchführung des Schaltvorganges der Druckknopf 23 gedrückt, wodurch, da die Kontaktbrücke K 4 geschlossen ist, der Stromweg über die Wicklung Si hergestellt wird. Gleichzeitig schließt sich der in diesem Stromkreis liegende Haltekontakt Ki, so· daß auch nach Loslassen des Druckknopfes 23 diese Verbindung bestellenbleibt.

Durch die Erregung des Relais 6" 1 wird gleichzeitig die rechts von dem Druckknopf 23 eingezeichnete Kontaktbrücke K1 geschlossen, so daß ein zweiter Stromweg entsteht, in dem die Wicklung S2 des Kupplungsmagneten 21 und die Wicklung S3 eines weiteren Relais liegen. Infolge der Erregung des Kupplungsmagneten wird die Steuerwelle 6 an den Antrieb 19 angeschlossen und damit

ao in Drehung versetzt. Gleichzeitig fällt durch die Erregung des Relais S3 die Ruhekontaktbrücke if 3 dieses Relais ab. Hiermit werden in einer nicht dargestellten Weise sämtliche durch die Tastschalter 10 bis 12 gesteuerten Stromkreise der Reibungskupplungen des Getriebes unterbrocheni, so daß während der Drehung der Steuerwelle 6 kein Schalten des Getriebes erfolgen kann.

Die Drehung der Steuerwelle 6 geht so lange weiter, bis die Kontaktfinger 4, 14 zur Deckung kommen, also die in Abb. 2 wiedergegebene Stellung erreicht haben. In diesem Augenblick wird der das Relais .94 enthaltende Stromkreis geschlossen, so daß der Ruhekontakt K 4 dieses Relais öffnet. Dadurch wird der Stromkreis des Relais >91 und infolge Abfallens des Arbeitskontaktes K1 auch der Stromkreis der Relais S2 und S3 unterbrochen. Der Kupplungsmagnet 21 wird stromlos, und durch ein arbeitsfähiges Mittel, z. B. eine Zugfeder 24, wird die Kupplung ausgerückt. An die Stelle dieser Feder kann gegebenenfalls auch ein zweiter Magnet treten. Durch das Ausrücken der Kupplung wird die Steuerwelle ,.96 stillgesetzt.

Da das Relais v93 stromlos geworden ist, schließt sich der Ruhekontakt K 3 desselben wieder. Die von diesem gesteuerten Stromkreise der Reibungskupplungen des Getriebes werden daher ebenfalls geschlossen, so daß nunmehr das Schalten sämtlicher Reibungskupplungen entsprechend der neuen Stellung der Steuerscheiben 7 bis 9 bzw. der Tastschalter 10 bis 12 erfolgt. Damit ist der Schaltvorgang beendet, d. h., die Stellung des Getriebes entspricht der an der Vorwählscheibe eingestellten.

Bei dem beschriebenen Beispiel wurde angenommen, daß die Reibungskupplungen des Getriebes elektromagnetisch gesteuert werden. Für ein Getriebe, dessen Reibungskupplungen hydraulisch betätigt werden, sind an Stelle der Tastschalter 10 bis 12 hydraulische Ventile vorzusehen. In diesem Fall bewirkt das Öffnen des Ruhekontaktes >93 eine Unterbrechung der Druckmittelzufuhr zu sämtlichen hydraulischen Ventilen, um während der Drehung der S teuer welle 6 das Schalten des Getriebes zu unterbinden.

Ein mit Reibungskupplungen und ständig im Eingriff stehenden Zahnrädern arbeitendes Getriebe, für das die vorstehend beschriebene Vorwähleinrichtung vorteilhaft Anwendung finden kann, ist beispielsweise in dem deutschen Patent 391 beschrieben.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorwähleinrichtung für elektrisch oder hydraulisch gesteuerte Getriebe, bei der die Drehbewegung einer Steuerscheiben tragenden, angetriebenen Steuerwelle durch die jeweilige Einstellung einer Vorwählscheibe begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei feststehende Kontaktscheiben (5, 15) vorgesehen sind, deren Kontakte elektrisch miteinander verbunden sind, wobei auf der einen Scheibe ein durch die Vorwählscheibe (2) gesteuerter Kontaktfinger (4) und auf der anderen Scheibe ein durch die Steuerwelle (6) gesteuerter Kontaktfinger (4) gleitet und die Drehbewegung der Steuerwelle (6) unterbrochen wird, sobald die Kontaktfinger in ihrer Stellung übereinstimmen.

2. Vorwähleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfinger (4, 14) auf je einer besonderen Scheibe (3, 13) angeordnet sind, von denen die eine auf der Welle (1) der Vorwählscheibe (2) und die andere auf der Steuerwelle (6) sitzt.

3. Vorwähleinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Steuerwelle (6) über eine Kupplung (20) erfolgt, die beim Einleiten des Schaltvorganges eingekuppelt und nach Erreichen der Übereinstimmung zwischen den beiden Kontaktfingern (4, 14) ausgekuppelt wird.

4. Vorwähleinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einbzw. Ausschalten der Kupplung ein Elektromagnet (21) dient.

5. Vorwähleinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Steuerwelle (6) unmittelbar durch einen Elektromotor erfolgt, der zur Einleitung des Schaltvorganges eingeschaltet und nach Erreichen der Übereinstimmung zwischen den Kontaktfingern (4, 14) stillgesetzt wird.

6. Vorwähleinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerscheiben (7 bis 9) auf Tastschalter (10 bis 12) einwirken, welche die Stromkreise der elektromagnetischen Kupplungen des Getriebes steuern.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß während der Drehung der Steuerwelle (6) die von den Steuerscheiben (7 bis 9) über Tastschalter (10 bis 12) od. dgl. gesteuerten Stromkreise der Getriebekupplungen unterbrochen sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerscheiben (7 bis 9) mit hydraulischen Ventilen zusammen-

arbeiten, die in den Steuerstromkreisen hydraulisch betätigter Getriebekupplungen liegen.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß während der Drehung der Steuerwelle (6) die Druckmittelzufuhr zu den hydraulischen Ventilen unterbrochen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 653 127.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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