DE3016324C2 - Schaltvorrichtung zur Erzeugung einer hin- und hergehenden Schaltbewegung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung zur Erzeugung einer hin- und hergehenden SchaStbewegung in einem zahnradgetriebe, mit einem drehbar gelagerten Schaltorgan, von welchem ein Schaltelement mit verschiebbaren Getriebeteilen gekuppelt ist. Bei einer bekannten Antriebsvorrichtung dieser Art ist das Antriebsorgan mit dem Schaitorgan fest verbunden und das Schaltorgan weist einen in eine Nut eines Getriebeteils eingreifenden Schallfinger auf. Die Betriebsstellungen sind durch einen Steuerkörper bestimmt, welcher unter Federwirkung in zwei um 18O⁰C versetzten Stellungen einrastet. Während der Schaltbewegung werden das Antriebsorgan und das Schaltorgan gegen Federwirkung gemeinsam axial verschoben (CH-PS 5 64 232). Die axiale Verschiebbarkeit der Welle und die auf die Welle wirkende Feder bedingen einen umständlichen Aufbau, und der Anbau beliebiger Betätigungsvorrichtungen ist erschwert Da das Antriebsorgan immer genau die gleiche Stellung einnimmt wie das Schaltorgan, muß auch die Betätigungsbewegung genau in den Grenzen der Betriebsstellungen erfolgen, was für einen motorischen Antrieb nachteilig ist
Es ist Autgabe der vorliegenden Erfindung, eine

ίο Antriebsvorrichtung der eingangs erwähnten Ai' zu schaffen, die sich sowohl für Handschaltung als auch für besonders einfache motorische Schaltung, beispielsweise im Falle einer drehzahlprogrammierbaren Werkzeugmaschine, ohne weiteres eignet wobei sich die für Jie eine oder andere Betätigungsart erforderlichen Einrichtungen nachträglich leicht an die fertig montierte Antriebsvorrichtung anbauen lassen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß das Schaltorgan ein schwenkbarer HeLeI ist, der zugleich das Schaltelement trägt und an einem Teil seines Umfangs in der Art eines Malteserkreuzes mit Mitnahmeschlitzen und Verriegelungsausschnitten versehen ist und daß ein drehbares Antriebsorgan mit einem Mitnehmer zum Eingriff in die Mitnehmerschlitze des Schaltorgans vorgesehen ist Eine axiale Verschiebung des Antriebsorgans ist nicht mehr erforderlich und es braucht daher auch keine Feder auf dasselbe zu wirken. Es ergibt sich damit ein einfacher Aufbau. Da der Mitnehmer des Antriebsorgans aus dem Malteser-

JO kreuz ausrückbar ist kann der Antrieb nach Erreichen je einer Betriebsstellupg des Schaltorgans wirkungslos weiterlaufen. An die Genauigkeit der Antriebsbewegung sind daher nur geringe Anforderungen zu stellen und es kann ein sehr einfacher Antriebsmotor, beispielsweise ein Scheibenwischermotor, verwendet werden. Mit der Welle des Antriebsorgans können beliebige Betätigungseinrichtungen für Handbetätigung oder motorische Betätigung gekuppelt werden. Das Malteserkreuz dient zugleich der ''Übertragung der

4» Schaltbewegung und der Verriegelung Jes Schaltorgans in seinen Betriebsstellungen.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nun anhand einrs Ausführungsbeispieis und einer Äusführungsvariante näher erläutert. F i g. 1 zeigt einen Schnitt der Antriebsvorrichtung durch die Achse des Antriebsorgans.

F i g. 2 zeigt eine Ansicht zweier Schaltorgane und
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Ausführungsva-

Vi riante.

F i g. i zeigt ein Antriebsorgan { in Form einer Welle, velche in einer Büchse 2 drehbar gelagert ist. Die Büchse 2 ist in koaxialen Bohrungen einer Wand 3 eines Getriebegehäuses und einer auf das Ge'riebegehäuse aufgesetzten Platte 4 gehalten und gegen axiale Verschiebung gesichert. Das äußere, in F i g. i icuiiis liegende Ende der Antriebswelle 1 ist mit einer Außenverzahnung 5 versehen. In eine Bohrung 6 der Antriebswelle 1 ist ein Stift 7 eingesetzt, mit welchem

bO ein Handgriff 8 verstiftet ist. Die Verzahnung 5 der Antriebswelle 1 greift in die Innenverzahnung 9 einer Scheibe 10, die in einem Ausschnitt 11 der Platte 4 drehbar gelagert ist. Ein Teil der Scheibe 10 ist durch ein Fenster 12 einer Frontplatte 13 sichtbar, und auf dem

<>5 sichtbaren Teil der Scheibe 10 können Hinweise auf die Stellung der Antriebsvorrichtung bzw. der Schaltstellung des Getriebes eingraviert sein.
Am inneren, in Fig. 1 links liegenden Ende iler

Antriebswelle, ist ein Mitnehmerstift 14 und ein angefräster Verriegelungszapfen 15 eines Maltesergetriebes angeordnet. Diese Teile sowie ein Bund 16 der Antriebswelle 1 sind auch in Fig.2 ersichtlich. Wie Fig.2 zeigt sind zwei nebeneinander liegende Antriebswelien vorgesehen, die je mit einem auf einer gemeinsamen Schwenkwelle 17 schwenkbar gelagerten Schalthebel 18a bzw. 186 zuotmmenarbeiten. Jeder dieser Schalthebel weist einen Malteserkreuzartig ausgebildeten Teil mit zwei Schlitzen 19 sowie je seitlich und zwischen diesen Schlitzen liegenden Verriegelungsausnehmungen 20 auf. F i g. 2 zeigt beide Schalthebel in einer mittleren Schaltstellung, in welcher der Verriegelungszapfen 15 der zugeordneten Aniriebsa; -_. in den mittleren Verriegelungsausschniit 20 eing. eift und damit den zugeordneten Hebel in der mittleren Schaltstellung verriegelt. Jeder SchaU.iebel ist, wie auch F i g. 1 zeig*, mit einem Sehaitfinsn /\ versehen, dessen flach gefrästes Ende gi >iiß Fig. 1 je in eine Mitnehmernut 22 eines angiQ^ieten Getriebeteils 23 bzw. 24 eingreift Die äußeren Enden der Schaltfinger 21 greifen in nierenförmige öffnungen 25 der Vorderwand 3 des Getriebegehäuses. Die äußeren Entien der Schaltfinger 21 liegen dabei nahe der Platte 4 und sind somit einerseits durch ihr Eingreifen in die Mitnehmernuten 22 der Getriebeteile 23 und 24 und andererseits durch Anschlag gegen die Platte 4 gegen unerwünschte Axialverschiebung in den Schalthebeln 18a bzw. 186 gesichert Diese Schaltfinger können vor der Montage der Platte 4 einfach von außen eingeschoben werden.

Zum Schalten eines Getriebeteils wird der Handgriff 8 im gewünschten Sinne um etwa eine Umdrehung gedreht Dabei greift der Mitnehmerstift 34 in eine der Mitnehmernuten 19 des zugeordneten Schalthebels 18a oder ISb ein, nachdem der zylindrische Teil des Verriegelungsbolzens 15 außer Eingriff mit dem Einschnitt gelangt ist. und der Schalthebel wird nun verschwenkt, bis der Mitnehmerstift 14 wieder aus der Mitnehmernut 19 austritt. Der zylindrische Teil des Verriegelungszapfens 15 tritt dann wieder in den zugeordneten Verriegelungsausschnitt 20 ein und verriegelt den Schalthebel in der neuen Schaltstellung. Die Endstellung oder Ruhestellung der Antriebswelle 1 ist hierbei nicht kritisch, d. h. es spielt keine Rolle, wenn die Stellung der Welle um einige Grade von der in F i g. 2 dargestellten symmetrischen L?ge abweicht Die eingravierten Zeichen auf der Scheibe 10 zeigen jeweils an, daß die gewünschte Schaltstellung mit genügender Genauigkeit erreicht ist Mit anderen Worten genügt es. diese Zeichen annähernd in ihre richtige Stellung zu bringen, in welchem Falle Gewähr dafür besteht, daß die Schaltbewegung vollständig ausgeführt worden ist und der zugeordnete Schalthebel in der erreichten Position korrekt verriegelt ist.

Diese eerineen Anforderungen an die Präzision der Ruhestellung des Antriebs gestattet auch eine besonders einfache Motorisierung der Antriebsvorrichtung, beispielsweise im Falle einer drehzahlprogramrnierten Ausführung der Maschine. Fig. 3 zeigt eine Ausführungs Variante, in weicher g!eiei?e Teile gleich bezeichnet sind wie in Fig. 1 und in welcher der Antrieb durch

einen Motor erfolgt Auf der Platte 4 ist anstelle der Frontplatte 13 ein Träger 2ö für einen Getriebemotor 27, beispielsweise einen Scheibenwischermotor befestigt Mit dem Träger 26 ist ein gedruckter Stromkreis 28 verbunden, auf welchem sich gewisse Teile der Steuerschaltung befinden. Unter anderem sind auf der gedruckten Schaltung 28 soviele Hall-Generatoren 29 angeordnet als Schaltstellungen zu erreichen sind, und diesen Hall-Generatoren gegenüber ist an der Scheibe 10 ein Permanentmagnet 30 angeordnet Die Welle 32 des Getriebemotors 27 ist über eine außen verzahnte Scheibe 33 und eine innenverzahnte Hülse 31 mit der Außenverzahnung 5 der Antriebsachse 1 gekuppelt Der Motor ist mittels eines Gewinderinges 34 mit dem Träger 26 verbunden und mittels eines oder mehrerer Stifte 35 mit dämpfendem Ring 36 gesichert.

Zum Ausführen einer Schaltbewegung wird der Getriebemo or 27 von einer Steuerschaltung eingeschaltet und sobald er eine Umdrehung ausgeführt hat. erfolgt über einen der Hall-Gener-toren. vor welchen der Permanentmagnet 30 gelangt im. <-'., Stopsignal an die Steuerschaltung des Motors. Kann d.e Schaltbewegung infolge ungünstiger gegenseitiger Stellung von Getrieberädern nicht in einem Zug erfolgen, steigt der mechanische Widerstand an und der Stromanstieg im Stromkrei- des Motors 27 schaltet auf eine Betriebsart um, bei welcher der dem Schaltgetriebe vorgelagerte Hauptantriebsmo'.r in bestimmten Abständen kurze Antriebsimpulse erhält. Das Antippen dieses Motors erfolgt solange, bis das Schieberad widerstandslos in die gewählte Schaltsteliung bewegt werden kann. Aus den oben bereits erwähnten Gründen braucht der Motor bzw. die Antriebswelle der Schaltvorrichtung keine sehr genauen Endstellungen zu erreichen, was die sehr einfache und nicht besonders präzise Steuerung mittels der Hall-Generatoren 29 und des Permanentmagneten 30 erlaubt. Es kann ferner ein sehr einfacher, billiger Antriebsmotor, beispielsweise ein Scheibenwischermotor verwendet werden. Obwohl die dargeste'lten Antriebsvornchtungen besonders zur Erzeugung von Sci.altbewegungen in Stufengetrieben geeignet sind, können sie auch für andere entsprechende Schaltvorgänge in Getrieben verwendet werden. Das Malteser-Getriebe kann hierbei in irgendeiner Form realisiert sein, bei weicher ein Mitnehmer bei bestimmten Schaltstellungen in ein Sch:'^;'organ eingreifen und dasselbe mitnehmen und u„nn frei wieder aus demselben austreten kann. Unter diesen Bedingungen kann man in allen Fällen mit einer einfachen Antriebsbewegung auskommen, deren Endstellungen nicht sehr präzis zu sein brauchen. Ein besonderer Vorteil der dargestellten und beschriebenen Antriebsvorri.-htungen besteht dam. daß die Antriebsbewegung ab einfache, langsame Drehbev/egung mittels einer einfachen Welle djrch die eine Wand des Getriebegehäuses geführt werden kann. Diese eine Antriebswelle kann ohne besonderen Aufwand leckölfrei durchgeführt werden, was deren Anordnung im Ölbad ermöglicht. Es ist außerdem mög'ich mit der einfachen Antriebsachse nach Beließen ein HandheiäiigungSL-rgan oder einen Motorantrieb zu verbinden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

30 16 32» Patentansprüche:

1. Schaltvorrichtung zur Erzeugung einer hin- und hergehenden Schaltbewegung in einem Zahnradgetriebe, mit einem drehbar gelagerten Schaltorgan, von welchem ein Schaltelement mit verschiebbaren Getriebeteilen gekuppelt ist. dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (18) ein schwenkbarer Hebel ist, der zugleich das Schaltelement (21) trägt und an einem Teil seines Umfangs in der Art eines Malteserkreuzes mit Mitnahmeschlitzen (19) und Verriegelungsausschnitten versehen ist, und daß ein drehbares Antriebsorgan (1) mit einem Mitnehmer (14) zum Eingriff in die Mitnahmeschlitze des Schaltorgans vorgesehen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (18) in seinen Betriebsstellungen durch Verriegelungszapfen (15) und Verriegelungsausnehmungen (20) gesichert ist

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 odfr 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsor^
(1) und das Schaltorgan (18) in einem Gehäuse untergebracht sind, durch dessen Gehäusewand (3) die das Antriebsorgan bildende Antriebswelle (1) öldicht geführt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Welle il) wahlweise ein Handgriff (8) oder ein Motor (27) kuppelbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Stellungsmelder (29, 30) der bei Erreichen je ^iner Betriebsstellung des Schakorgans ein Stopsignal an den Steuerstromkreis des Motors (27) abgibt,

6. Vorrichtung nach einem de- Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das * niriebsorgan (1) mit einem von der Bedienungsseite her sichtbaren Anzeigeorgan (10) zur Anzeige der Schaltstellungen gekuppelt ist

7. Vorrichtung nach einem de^r Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (18) als zwei Schalthebel (f 8a, 186^ausgebildet ist, weiche auf einer gemeinsamen Schwenkachse (17) angeordnet sind und von getrennt angeordneten Antriebswellenil) betätigbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (18) als Schaltelement einen Schaltfinger (21) aufweist, der im Bereich einer nierenförmigen Öffnung (25) der Gehäusewand (3) liegt.