DE740557C

DE740557C - Gear shift gear for machine tools, especially turning benches

Info

Publication number: DE740557C
Application number: DEP76638D
Authority: DE
Inventors: Fritz Mueller
Original assignee: PITTLER WERKZEUGMASCHINENFAB
Current assignee: PITTLER WERKZEUGMASCHINENFAB
Priority date: 1938-01-26
Filing date: 1938-01-26
Publication date: 1943-10-23

Description

Schalträdergetriebe für Werkzeugmaschinen, insbesondere Drehbänke Bei Werkzeugmaschinen., insbesondere Drehbänken, Revolverdrehbänken und Automaten, hat man durch Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit die Arbeitszeiten erheblich verkürzt. Ein gewisser, nicht unerheblicher Zeitverlust wird aber hervorgerufen, wenn für das Wechseln der Spindeldrehzahl ein Schalträdergetriebe mit einer größeren Anzahl von Rädern zu schalten ist. Um die Getrieberäder mit ihren Zähnen ineinanderschieben zu können, ist eine verhältnismäßig niedrige Drehzahl dieser Räder notwendig, die im allgemeinen dadurch erreicht wird, daß das Getriebe des Räderkastens durch Lösen einer Hauptkupplung vom Antrieb abgeschaltet und mit einer Bremse abgebremst wird. Hierbei ist ein gewisses Geschick des Drehers erforderlich, um die Schalträder gerade so abzubremsen, daß diese noch langsam umlaufen. und damit das .Schalten der Räder ermöglichen. Es ist bekannt, zur Vermeidung dieser Schwierigkeit bei einem Schalträdergetriebe, bei, dem Hauptkupplung und Bremse in Abhängigkeit voneinandergeschaltet werden, die Schalträder seit einer langsamen Drehzahl, der sog. Schleichdrehzahl, anzutreiben, und zwar mit einem Bremsring und Schneckengetriebe, das über ein Reibräder- rund Übertragungsgetriebe vom ständig umlaufenden Hauptantrieb aus argetrieben. ,wird. Bei diesem langsamen Antrieb wird jedoch nicht nur die Schalträderwelle, sondern das. ganze Getriebe einschließlich der Arbeitsspindel angetriebien. Hierdurch wird unnötig Kraft zum Antrieb des ganzen Getriebes verbraucht und das Schalten der Räder erschwert, so daß auch hier das Schalten der Räder häuAg mit einem gewissen Zwang bzw. stoßweise vorgenommen wird; was einen entsprechenden Verschleiß zur Folge hat. Der bei der bekannten Bauart vorgesehene Antrieb für die Schleichdrehzahl hat ferner den Nachteil, daß er eine verhältnismäßig schwere und umfangreiche Bauweise darstellt, die im Räderkasten schwierig unterzubringen ist. Außerdem arbeitet auch das Reibrädergetriebe nicht zuverlässig ,genug -und ist dem raschen Verschleiß unterworfen.Ratchet gears for machine tools, in particular lathes For machine tools, especially lathes, turret lathes and automatic machines, working times have been reduced considerably by increasing the cutting speed. A certain, not insignificant loss of time is caused if for changing the spindle speed a ratchet gear with a larger number of wheels is to be switched. To slide the gears together with their teeth to be able to, a relatively low speed of these wheels is necessary is generally achieved in that the gearbox of the gear case by loosening a main clutch is disconnected from the drive and braked with a brake. This requires a certain skill on the part of the turner to straighten the ratchet wheels to be braked so that they still circulate slowly. and with it the shifting of the wheels enable. It is known to avoid this difficulty in a ratchet gear, when the main clutch and brake are switched depending on each other, to drive the ratchet wheels at a slow speed, the so-called creep speed, namely with a brake ring and worm gear, which is around a friction wheel Transmission gear driven by the constantly rotating main drive. ,will. With this slow drive, however, not only the ratchet shaft, but the whole gear including the work spindle driven. This will unnecessary power is used to drive the whole gearbox and to shift the wheels difficult, so that here, too, shifting the wheels is often subject to a certain degree of compulsion or is carried out intermittently; which results in corresponding wear. The drive for the creep speed provided in the known design also has the disadvantage that it is a relatively heavy and extensive construction represents which is difficult to accommodate in the gear case. In addition, the friction gears also work not reliable, enough - and is subject to rapid wear and tear.

Zur Beseitigung der vorgenannten Mängel sind nach der Erfindung die zu schaltenden Räder und ihre Wellen zwischen der Hauptkupplung und einer Spindelkupplung, die sich zwischen der Arbeitsspindel und der letzten Vorgelegewelle befindet, angeordnet, und es ist ein Motor vorgesehen, der bei ausgerückter Spindelkupplung das zu schaltende Getriebe über eine Kupplung mit der Schleichdrehzahl antreibt. Die Schalträderwellen können also durch diese beiden Kupplungen vollständig sowohl vom Antriebsmotor als auch von der Arbeitsspindel abgeschaltet werden. Es ist dann nur ein schwacher Motor erforderlich, um lediglich die Schalträderwellen anzutreiben. Das Schalten der Räder kann mit geringer Kraft schnell und sicher vorgenommen werden, da das übrige Getriebe einschließlich Arbeitsspindel von den Schalträderwellen durch die beiden Kupplungen getrennt worden ist.To eliminate the aforementioned deficiencies are according to the invention Wheels to be switched and their shafts between the main coupling and a spindle coupling, which is located between the work spindle and the last countershaft, arranged, and a motor is provided which, when the spindle clutch is disengaged, the Drives the gearbox with the slow speed via a clutch. The ratchet shafts can therefore through these two clutches completely both from the drive motor as can also be switched off from the work spindle. Then it's just a weak engine required to drive the ratchet shafts only. Shifting the wheels can be carried out quickly and safely with little force, as the rest of the gearbox including the work spindle from the ratchet shafts through the two clutches has been separated.

Wird ferner erfindungsgemäß die Spindelkupplung durch ein Gestänge o. dgl. so mit der zwischen Spindelkupplung und Arbeitsspindel liegenden Bremse verbunden, daß diese bei ausgerückter Spindelkupplung gelüftet ist, so kann die Arbeitsspindel frei von Hand durchgedreht werden, was zum Prüfen und Nachmessen des Werkstückes von Vorteil ist.Furthermore, according to the invention, the spindle coupling is provided by a linkage o. The like. So with the brake lying between the spindle coupling and the work spindle connected that this is released when the spindle clutch is disengaged, so the Work spindle can be turned freely by hand, which can be used for checking and re-measuring of the workpiece is an advantage.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. i das Schalträdergetriebe einer Dreh-Bank, Revolverdrehbank oder eines Automaten mit beispielsweise acht mechanisch geschalteten Geschwindigkeitsstufen der Drehspindel, Fig.2 einen Teil dieses Schaltgetriebes in anderer Stellung.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown. It shows Fig. I the ratchet gear of a lathe, turret lathe or a machine with, for example, eight mechanically switched speed levels the rotary spindle, Fig.2 a part of this gearbox in a different position.

Ein. Antriebsmotor i beliebiger Art, der auch ein polumschaltbarer Drehstrommotor sein kann, treibt mit einem Riemen leine Antriebswelle 3 an, auf der sich eine Hauptkupplung q. befindet. Diese Kupplung kann mit dem Rädergetriebe 5, 6 oder mit dem Rädergetriebe 7, 8, 9 gekuppelt werden. Durch das Umlegen dieser Hauptkupplung wird die Drehrichtung der Vorgelegewelle Io und damit der Arbeitsspindel i i umgekehrt. Auf der Vorgelegewelle Io sind fest angeordnet die Getrieberäder 12, 13, mit denen die zu einem Block vereinigten, auf einer Vorgelegewelle 1,1 sitzenden Schieberäder 15, 16 in Eingriff gebracht werden können. Auf dieser Welle 1,1 sitzen ferner Zahnräder 17, 18, mit denen die Schieberäder i9 und 2o zusammenarbeiten- können. Der Antrieb der Arbeitsspindel erfolgt ferner über die Zahnräder 21, 22 bzw. 23, 24. auf einer Welle 25 und Zweiter über Zahnräder 26 und 28.A. Drive motor i of any kind, which is also a pole-changing Can be three-phase motor, drives leash drive shaft 3 with a belt which has a main clutch q. is located. This clutch can be used with the gear train 5, 6 or with the gear train 7, 8, 9 can be coupled. By flipping this The main clutch is the direction of rotation of the countershaft Io and thus the work spindle i i vice versa. The gear wheels are fixedly arranged on the countershaft Io 12, 13, with which the combined to form a block, sitting on a countershaft 1,1 Sliding wheels 15, 16 can be brought into engagement. Sit on this shaft 1.1 also gears 17, 18, with which the sliding gears i9 and 2o work together- can. The work spindle is also driven by the gears 21, 22 or 23, 24. on a shaft 25 and the second via gears 26 and 28.

Zur Erzielung einer niedrigen, zum Schalten der Räderpaare 12, 13, 15 bis 2o geeigneten Drehzahl ist ein kleiner Elektromotor 29, der .als Schleichmotor bezeichnet ist, vorgesehen. Dieser Motor treibt unter Einschaltung eines Schneckengetriebes 3o die Rädervorgelegewelle Io an. Der Schleichmotor kann durch eine lösbare Kupplung 31 mit der Welle Io gekuppelt «erden, wobei diese Kupplung der Einfachheit halber schematisch als Klauenkupplung dargestellt ist.To achieve a low, to switch the pairs of wheels 12, 13, 15 to 2o suitable speed is a small electric motor 29, the .als creep motor is designated, provided. This motor drives by engaging a worm gear 3o the gear countershaft Io. The creep motor can be through a detachable coupling 31 coupled to the shaft Io, this coupling for the sake of simplicity is shown schematically as a claw coupling.

Es ist ferner eine Kupplung 34. vorgesehen. die sich zwischen Arbeitsspindel i i und der letzten Vorgelegewelle 14. befindet. Die Wellen i o und 14. können also durch Ausrücken 'der Hauptkupplung 4 und der Spindelkupplung 3.1 sowohl vom Antriebsmotor i als auch von der Arbeitsspindel i i abgeschaltet werden. Diese Vorgelegewellen Io und I4 den dann von dem Schleichmotor 29 über die Kupplung 31 für sich allein angetrieben, so daß die Schieberäderblocks 15, 1 6 und i9, 2o sicher und mit geringer Kraft mit den Gegenrädern 12, 13 bz«-. 1; , i 8 in Eingriff gebracht werden können.A coupling 34 is also provided. between the work spindle i i and the last countershaft 14th is located. The waves i o and 14 can therefore by disengaging the main clutch 4 and the spindle clutch 3.1 from both the drive motor i as well as from the work spindle i i are switched off. These countershafts Io and I4 then from the creep motor 29 via the clutch 31 for themselves driven so that the sliding wheel blocks 15, 1 6 and i9, 2o safe and with less Force with the counter gears 12, 13 bz «-. 1; , i 8 can be engaged.

Zum Abbremsen des Getriebes ist eine Bremse 32 vorgesehen, die zwischen Spindelkupplung 34. und Arbeitsspindel i i, d. h. bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf der Kupplungswelle 25 angeordnet ist. Diese Bremse isst der :einfachen Darstellung halber als Backenbremse und außerdem um 9o-' verdreht gezeichnet. Vorteilhaft wird für diese Bremse eine Lamellenbremse verwendet, die gegebenenfalls auch auf der Arbeitsspindel angeordnet sein kann.To brake the transmission, a brake 32 is provided, which between Spindle coupling 34. and work spindle i i, d. H. in the embodiment shown is arranged on the coupling shaft 25. This brake eats the: simple representation drawn half as a shoe brake and also rotated by 9o- '. Becomes beneficial a multi-disc brake is used for this brake, which may also be used on the Work spindle can be arranged.

Gemäß der Zeichnung ist die Spindelkupplung zwischen den Vorgelegerädern 22 und 24. angeordnet, die mit Rädern 21 und 23 in Eingriff stehen. Durch Kuppeln der Spindelkupplung 3.1 mit dem einen oder anderen Räderpaar wird eine verschiedene Übersetzung bei gleicher Drehrichtung hergestellt. In ähnlicher Weise ist die Hauptkupplung 4 zwischen zwei zu kuppelnden Räderpaaren 5. d und 7, 8, 9 angeordnet, wobei jedoch hier die Übersetzung gleich ist und nur eine Umkehr der Drehrichtung erzielt wird.According to the drawing, the spindle coupling is between the counter gears 22 and 24, which are in engagement with wheels 21 and 23. By domes the spindle coupling 3.1 with one or the other pair of wheels is a different one Translation made with the same direction of rotation. The main clutch is similar 4 arranged between two pairs of wheels to be coupled 5. d and 7, 8, 9, however here the translation is the same and only a reversal of the direction of rotation is achieved.

Die Spindelkupplung 34 wird in Abhängigkeit von dem Schleichmotor 29 geschaltet. Zu diesem Zweck ist die Kupplung 34. in der gezeigten schematischen Darstellung durch ein Gestänge 35 mit der Schleichmotorkupplung 31 verbunden, und zwar derart, daß bei Mittelstellung der Spind:elkupplun` 3.1 die Sehleiehmotorkupplung 31 eingerückt ist. Die Spindelkupplung -3.1 steuert durch dasselbe Gestänge 35, beispielsweise durch: einen Nocken 36 und eine Stange 37, die Bremsbarke 33 derart, daß die Bremse 32 bei Mittelstellung der Spindelkupplung :gelüftet ist. Die, Arbeitsspindel i i kann dann von Hand frei durchgedreht werden.The spindle clutch 34 is dependent on the creep motor 29 switched. For this purpose, the coupling 34 is shown schematically in FIG Representation connected to the creep motor coupling 31 by a linkage 35, and in such a way that in the middle position of the spindle: elkupplun` 3.1 the Sehleiehmotorkupplung 31 is indented. The spindle clutch -3.1 controls through the same Linkage 35, for example by: a cam 36 and a rod 37, the brake barrow 33 in such a way that the brake 32 is released when the spindle clutch is in the middle position. The work spindle i i can then be rotated freely by hand.

Ferner werden die Schaltvorgänge noch durch eine Verbindung zwischen Hauptkupplung 4. -und Bremse 32, die schematisch durch ein Gestänge 38 dargestellt ist, vereinfacht. Bei dieser an sich bekannten Steuerung wird die Bremse bei Mittelstellung der Hauptkupplung 4 angezogen, um ein Abbremsen des gesamten Getriebes einschließlich Arbeitsspindel zu erreichen. . Vorteilhaft wird in Abhängigkeit von der Hauptkupplung 4 und Bremse 32 die Schaltung des Schleichmotors 29 vorgenommen, und zwar derart, daß in Mittelstellung der Hauptkupplung ¢ der Schleichmotor 29 eingeschaltet ist. Dies ist in der Zeichnung durch einen Arm 43 des Gestänges 38 veranschaulicht, der den Schalter 44 des Schleichmotors betätigt.Furthermore, the switching processes are still through a connection between Main clutch 4th - and brake 32, which are shown schematically by a linkage 38 is, simplified. In this known control, the brake is in the middle position the main clutch 4 tightened, including braking the entire transmission To reach work spindle. . It is advantageous depending on the main clutch 4 and brake 32 made the circuit of the creep motor 29, in such a way, that in the middle position of the main clutch ¢ the creep motor 29 is switched on. This is illustrated in the drawing by an arm 43 of the linkage 38, the operated the switch 44 of the creep motor.

Die Schaltung des vorbeschriebenen Schalträdergetriebes geht wie folgt vor sich: Es sei angenommen, daß das Getriebe und die Arbeitsspindel durch den laufenden Antriebsmotor angetrieben werden. Um eine Gangschaltung vornehmen zu können, ruß zunächst die Hauptkupplung 4 ausgekuppelt, d. h. in die Mittelstellung ,gebracht werden:. Dies wird durch Verschiebung des Gestänges 38 in Richtung ,4 erreicht. Durch diese Verschiebung wird nicht nur die Kupplung 4 in die Mittelstellung gebracht, sondern gleichzeitig auch der Schleichmotor 29 angelassen und die Bremse 32, 33 angezogen. Durch das Anziehen der Bremse wird das gesamte Triebwerk vom der Arbeitsspindel 11 bis, einschließlich der Räder 5 und 7 auf der Antriebswelle 3 abgebremst. Darauf wird das Gestänge 35 in Richtung B verschoben und damit die Spindelkupplung 34 in die Mittelstellung gebracht. Diabrei wird durch das Gestänge 35 gleichzeitig die Schleichkupplung 31 eingerückt und die Bremse 32, 33 gelüftet, indem die Stange 37 durch den Nocken 36 nach unten ;geschoben wird. Durch diese Bewegung des Schaltgestänges 35 sind nunmehr die Vorgelegewellen Io und 14 sowohl von der Arbeitsspindel als auch von dem Antriebsmotor abgeschaltet und laufen mit der durch Antrieb des Schleichmotors 29 bedingten Schleichdrehzahl von etwa 3o bis 5o Umdrehungen pro Minute um (Stellung nach Fig.2). --Nunmehr wird eines .der Schieberäder 15, 16, x9, 2o mit .dein zugehörigen Rad in Eingriff ;gebracht. Danach wird die Spindelkupplung durch das Gestänge 35 in Richtung A oder B verschoben und mit dem Rad 22 oder 24 je nach dein gewünschten Gang gekuppelt und .die Hauptkupplung ¢ je nach der gewünschten Drehrichtung verschoben und mit dem Rad 7 oder 5 gekuppelt. Durch diese Schaltvorgänge wird durch die Gestänge 35 und 38 gleichzeitig die Bremse 32 und die Schleichmotorkupplung gelöst und der Schleichmotor abgeschaltet.The switching of the above-described ratchet gear is carried out as follows: It is assumed that the gear and the work spindle are driven by the running drive motor. In order to be able to shift gears, the main clutch 4 must first be disengaged, ie brought into the middle position. This is achieved by moving the linkage 38 in direction 4. As a result of this displacement, not only is the clutch 4 brought into the middle position, but at the same time the creep motor 29 is started and the brakes 32, 33 are applied. By applying the brake, the entire engine from the work spindle 11 to, including the wheels 5 and 7 on the drive shaft 3 is braked. The linkage 35 is then shifted in direction B and thus the spindle coupling 34 is brought into the central position. Diabrei is engaged by the linkage 35 at the same time the slow-action clutch 31 and the brakes 32, 33 are released by the rod 37 being pushed down by the cam 36. As a result of this movement of the shift linkage 35, the countershafts Io and 14 are now switched off both from the work spindle and from the drive motor and run at the creep speed of about 30 to 50 revolutions per minute caused by the drive of the creep motor 29 (position according to FIG. 2) . - Now one of the sliding wheels 15, 16, x9, 2o is brought into engagement with .your associated wheel. Then the spindle coupling is moved by the linkage 35 in direction A or B and coupled with the wheel 22 or 24 depending on your desired gear and .the main coupling ¢ moved depending on the desired direction of rotation and coupled with the wheel 7 or 5. As a result of these switching operations, the linkage 35 and 38 simultaneously release the brake 32 and the creep motor clutch and switch off the creep motor.

Beim Umschalten von Links- auf Rechtslauf der Arbeitsspindel wird keine Gangschaltung vorgenommen, sondern lediglich die Hauptkupplung 4 über die Mittelstellung im die dem neuen Drehsinne entsprechende Kupplungsstellung ,gebracht. Dabei wird in der Mittelstellung der Kupplung 4 durch das Gestänge 38 die Bremse 32, 33 angezogen, jedoch beim Einkuppeln sofort wieder gelüftet.When switching from left to right rotation of the work spindle no gear shift made, but only the main clutch 4 via the Center position in the coupling position corresponding to the new direction of rotation, brought. In this case, in the middle position of the clutch 4, the linkage 38 applies the brake 32, 33 tightened, but released again immediately when the clutch is engaged.

In gewissen Fällen ist es erforderlich, _ die Spindel i i vom -Getriebe abzuschalten, um sie für sich allein durchdrehen zu können. Hierzu wird .die Hauptkupplung 4 sowie die Spindelkupplung 34 auf Mittelstellung ,gebracht, wobei durch das Gestänge 35 .die durch Verschieben der Hauptkupplung angezogene Bremse geliftet wird. Die Arbeitsspindel wird dadurch für das Drehen von Hand frei (Leerbang der Drehspindel).In certain cases it is necessary to remove the spindle from the gearbox to switch off in order to be able to freak them out on their own. The main clutch 4 and the spindle coupling 34 in the middle position, brought by the linkage 35. The applied brake is lifted by moving the main clutch. the This frees the work spindle for turning by hand (empty tang of the turning spindle).

Wie ,aus der Zeichnung hervorgeht, ist für das beschriebene Schalträdergetriebe eine elektrische Steuerung vorgesehen. Hauptkupplung und Spindelkupplung nebst den mit ihnen verbundenen Elementen werden durch kleine Elektromotoren 45 und 46 über entsprechende Übersetzungen, beispielsweise Schneckenradgetriebe 47 und Zahnstangengetriebe 48 verschoben. Zu dem gleichen Zweck sind für die Betätigung der Schieberäder i5, 16 und i9, 2o Verschiebemotoren 49 und 50 vorgesehen. Die einzelnen Motoren können mit einer Druckknopfsteuerung geschaltet werden.As can be seen from the drawing, an electrical control is provided for the ratchet transmission described. The main clutch and spindle clutch together with the elements connected to them are shifted by small electric motors 45 and 46 via corresponding gear ratios, for example worm gear 47 and rack gear 48. For the same purpose, sliding motors 49 and 50 are provided for actuating the sliding wheels i5, 16 and i9, 20. The individual motors can be switched with a push button control.

Die in den Fig. i und 2 gezeigte Darstellung ist nur eine rein schematische. An Stelle von Gestängen 35 und 38 können beliebige zwangsläufige Verbindungen, z. B. Wellenleitungen mit und-Kurvenscheiben, vorgesehen, stein.The representation shown in FIGS. I and 2 is only a purely schematic. Instead of rods 35 and 38, any inevitable connections, e.g. B. waveguides with and-cams, provided, stone.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Ratchet gears for machine tools, in particular Lathes, with a main clutch in front of the gearbox, one as a function from this, controlled brake and with your slow drive (slow speed) for the ratchet wheels when the main clutch is released, - characterized, d: ate die to be switched wheels and their wilting between the main clutch (4) and a spindle clutch (34) are arranged, which the work spindle (i i) with the last Countershaft (25) releasably connects and that a motor (29} is provided, which when disengaged Spindle coupling the gear to be switched via a coupling (31) with the creep speed drives.

2. ratchet transmission according to claim i, characterized in that the Brake (32) between spindle coupling (3,1) and work spindle (i i) is and is included disengaged spindle clutch is released.

3. ratchet gear according to claim i. characterized in that when the main clutch (q.) is disengaged, the creep motor (29 :) is switched on.