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Kegelbürstmaschine zur Bearbeitung von Hutstumpen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Maschine zum Bürsten von Velourhutstumpen, bei welcher der Hutstumpen in bekannter Weise auf einen Kegel aufgezogen und sowohl in Richtung seines Umfanges als auch gleichzeitig in seiner Längsrichtung durch Mantel- und Kappenbürsten bearbeitet wird.
Bei den bekannten Maschinen dieser Art werden die Mantelbürsten durch Kurbel- triebe, die mittels Schneckenräder in Drehung gesetzt werden, langsam in kreisförmigen
Bahnen auf den Mantelflächen des Stumpenkegels bewegt, während letzterer zur Erzielung eines genügenden Bürsteffekts mit grösserer Geschwindigkeit, um seine Achse rotierend, an den Bürsten vorbeigeführt wird.
Infolge dieser ungünstigen Geschwindigkeitsverhältnisse ist es aber den Mantelbürsten nicht möglich, ihre kreisförmige Bahn, die zum Aufbürsten der Haardecke nach allen Richtungen erforderlich ist, auf dem Stumpen zu beschreiben, denn der rasch rotierende Stumpenkegel lässt die seitliche Vor-und Rückwärtsbewegung der
Bürstenkurbel auf dem Stumpen nicht zur Geltung kommen und die Wirkung ist demnach genau die gleiche, als wenn die Mantelbürsten nur einfach langsam auf und abbewegt würden, wie dies an früheren Maschinen vorgesehen war.
Die von den Bürsten auf dem
Stumpen beschriebene tatsächliche Bahn bildet dabei eine Wellenlinie, deren Wellen um so länger werden, je grösser die Geschwindigkeit des Stumpenkegels gegenüber der Bewegung der Bürsten ist,
Dadurch wird zwar die Haardecke des Stumpens geglättet, aber der eigentliche Zweck des Bürsten, die zur Verfilzung neigenden Schuppen der einzelnen Haarfasern nach allen
Seiten abzuscheuern, kann dabei nicht erreicht werden. Zur Nachahmung der Handbewegung wird dem Stumpenkegel bei bekannten Maschinen eine gleichförmige Drehung und den Bürsten eine kreisende Bewegung erteilt Dabei ist aber die Geschwindigkeit der Bürste auf der Oberfläche des Hutstumpens keine gleichförmige, denn sie ist schneller, wenn sich
Bürste und Hutstumpen entgegengesetzt bewegen, und langsamer, wenn sie in gleicher
Richtung laufen.
Besonders aber die gleichförmige Bewegung ist ein Vorzug der Handarbeit.
Der Kappenteil des Stumpens wird bei den bekannten Bürstmaschinen durch eine besondere Bürste bearbeitet, die entweder nur auf dem Stumpen aufliegt oder im günstigsten Falle von einer der Mantelbürsten bewegt wird. Infolge der der Kegelform angepassten Aufhängung dieser Bürsten und der geringen Geschwindigkeit der Stumpenkappe ist die Arbeits- wirkung dieser Kappenbürste aber sehr mangelhaft, während gerade der Kappenteil eine besonders gute Aufarbeitung erfordert, da dieser Teil beim späteren Anformen des Hutes erheblich gestreckt und die Haardecke dadurch wesentlich gelichtet wird.
Die vorliegende Bürstmaschine besitzt als besonderes Kennzeichen einen im Pilger- schritt vor-und rückwärts bewegten Stumpenkegel, welcher mit auf-und abwärts gehenden Bürsten derart zusammenarbeitet, dass die Bürsten ihre grösste Geschwindigkeit in dem Augenblick erhalten, wenn der Stumpenkegel seine Bewegungsrichtung wechselt und umgekehrt. Dadurch beschreibt jeder einzelne Punkt der Bürsten auf dem Stumpen eine Bahn aus fortschreitenden Schlingen, die sich aus räumlich gekrümmten, der Kreisform sich nähernden Kurven zusammensetzen, wodurch die Haarfasern nach allen Richtungen bearbeitet werden.
Durch Anordnung weiterer Mantelbürsten kann deren Bewegung derart gestellt werden, dass ihr Hubwechsel mit dem des Stumpenkegels zusammenfällt, wodurch diese Bürsten dann zickzackförmige gekrümmte Bahnen auf dem Stumpen beschreiben und damit die Bürstwirkung wesentlich erhöhen.
In der Zeichnung zeigt Fig. i die Vorderansicht mit teilweisem Schnitt der Maschine.
Fig. 2 eine Seitenansicht. Fig. 3 den Grundriss. Fig. 4 stellt die Bahn eines beliebigen Punktes der Mantelbürsten und der Kappenbürsten auf dem Stumpen dar, während Fig. 5 die Bahn der zwischengeschalteten Mantelbürsten zeigt, Fig. 6 und 7 stellen weitere Ausführungsformen der Erfindung dar.
Der Stumpenkegel 1 (Fig. I) ist in dem Maschinengestell ortsfest gelagert und erhält durch ein Schneckenrad 2 und eine in dieses eingreifende, hin und her bewegte und gleichzeitig rotierende Schnecke 3 eine pilgerschrittförmige, d. h. vor-und rückwärtsgerichtete Bewegung um seine Achse derart, dass die Vorwärtsbewegung grösser ist als die Rückwärtsbewegung, so dass der Kegel trotz des Rücklaufes schrittweise herumgedreht wird. Der Antrieb der Schnecke 3 erfolgt von der Hauptwelle 4 der Maschine aus, und zwar die Schubbewegung durch die Kurbelscheibe 5. Pleuelstange 6 und Schneckenkasten 7, während die Drehung der Schnecke 3 durch die Zahnräder 8 und 9 und Welle 10 vermittelt wird.
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Der Schneckenkästen 7 gleitet in einer festen Führung H, um ein Verdrehen und Klemmen zu vermeiden.
In der Höhe des Mittelpunktes der Kegelabrundung ist durch den Zapfen 13 ein Arm 12'schwingbar gelagert, welcher über dem Kegel eine oder mehrere einstellbare Kappenbürsten 14 trägt. Ausserdem sind an dem Arm Verlängerungen angeordnet, welche mittels der Bolzen 15, Zugstangen 16 ; Bolzen 17 und Lager 18 die Mantelbürsten 19 und 20 tragen. Am hinteren Ende des Armes 12 befindet sich ein Hebel 21, welcher durch ein Kugelgelenk 22 und eine Zugstange 23 mit dem Zapfen einer Kurbelscheibe 24 gelenkig verbunden ist An demselben Kurbelzapfen ist eine weitere Zugstange 25 angeordnet, welche durch das Kugelgelenk 26 einen Arm 27 in Schwingung setzt.
Dieser Arm 27 ist durch den Zapfen 28 wieder in gleicher Höhe mit dem Mittelpunkt der Kegelabrundung gelagert
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auf der Schräge des Kesselmantels anliegend auf und ab bewegen.
Der Antrieb der Kurbelscheibe 24 erfolgt ebenfalls von der Hauptwelle aus, und zwar mittels der Kettenräder 36 und 37, der Welle 38, der konischen Zahnräder 39 und 40 und der Welle 41. Alle diese Antriebsmittel können selbstverständlich auch durch andere Bewegungselemente ersetzt werden und bilden keinen Teil der Erfindung.
Die den Hutstumpen bearbeitenden Bürsten können durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Vorrichtung von dem Kegel abgehoben werden, um den Stumpen bequem aufzubringen und auszuwechseln. Die Zuführung des zum Bürsten der Velourhüte erforderlichen heissen Wassers kann in beliebiger Weise erfolgen ; vorteilhaft wird dasselbe durch ein in der Öffnung 42 des Bürstenarmes 12 eingestecktes Rohr zugeführt, weil es sich von dort am besten nach allen Seiten über den Stumpen verteilt.
Die Arbeitsweise der Maschine ist folgende :
Nachdem der zu bürstende Hutstumpen auf den Kegel gebracht ist und die Bürsten auf denselben. niedergelassen sind, wird der Wasserzufluss geöffnet und die Maschine in Gang gesetzt. Der Stumpen erhält dabei eine pilgerschrittförmige Bewegung um seine Achse, während die Kappenbürsten derart bewegt werden, dass dieselben ununterbrochen von dem Scheitelpunkt des Stumpenkegels bis zu dem Punkte ausschwingen, wo die Abrundung des Stumpenkegels in die gerade Mantelflanke übergeht und umgekehrt.
Dadurch, dass sowohl die Bewegung des Stumpenkegels, als auch die der Kappenbürste hin und her gerichtet und derart eingestellt ist, dass jede dieser Bewegungen in dem Augenblick ihre Totlage erreicht, in dem die Bewegung des anderen Teiles gerade ihre grösste Geschwindigkeit besitzt, beschreibt jeder einzelne Punkt der Kappenbürste auf der Stumpenkappe eine in sich zurückgehende allseitig gekrümmte Linie, welche bei ungleichem Ausschlag beider Bewegungen eine Ellipse, bei gleichem Ausschlag einen Kreis bildet. Durch den kürzeren Rücklauf des Stumpenkegels wird diese Kreisbahn indes nicht geschlossen, da ja der Stumpen nicht bis in seine Anfangsstellung zurückkehrt.
Die Bürsten beschreiben somit eine Bahn aus fortschreitenden Schlingen, die aus räumlich gekrümmten, der Kreisform sich nähernden Kurven gebildet ist, genau wie sie beim Handbürsten ausgeführt wird, und diese gleiche Bahn beschreiben die an dem verlängerten Kappenbürstenarm 12 angehängten Mantelbürsten 19 und 20, wie in Fig. 4 dargestellt ist.
Darin zeigt 43 die absolute Bewegung der ManteJbürsten 19 und 20, die auf-und abwärts gleich gross ist, 44 stellt nach Länge und Richtung die Vorwärtsbewegung des Stumpenkegels dar, während 45 die Rückwärtsbewegung desselben nach Grösse und Richtung zeigt ; die einzelnen Punkte der Bürste 19 beschreiben dann die in Fig. 4 dargestellte kreisähnliche fortschreitende Bahn, wodurch das Haar tatsächlich nach allen Richtungen aufgebürstet und von allen die Verfilmung begünstigenden Schuppen und Knötchen der einzelnen Haarfasern befreit wird, so dass durch diese Maschine ein einwandfreier Velourhut hergestellt werden kann.
Eine Erhöhung der Bürstwirkung entsteht dadurch, dass die Seitenbürste 20, welche mit der Bürste 19 gemeinsamen Antrieb besitzt, während des Aufganges der Bürste 19 niedergeht. Die Relativbewegung der Bürste 20 auf dem Stumpen stellt sich dabei derart dar, dass die Richtung derselben nicht wie in Fig. von Mitte links nach oben rechts, sondern yon Mitte links nach unten rechts beginnt, also der der Bürste 19 entgegengesetzt verläuft.
Die Mantelbürsten 34 und 35 sind derart angetrieben, dass ihr Hubwechsel mit dem des Stumpenkegels zusammenfällt. Dadurch beschreiben die Punkte der Bürste 34 auf dem pilgerschrittförmig bewegten Stumpen scharf zickzackförmige räumlich gekrümmte Kurven, deren Länge und Richtung von der Grösse der Einzelbewegungen von Bürste und Kegel abhängig sind (Fig. 5). Auch hier ist infolge des Antriebes die Einrichtung getroffen, dass die Bürsten 34 und 35 entgegengesetzt arbeiten, denn wenn die Bürste 34 abwärtsgeht,
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bewegt sich die Bürste 35 aufwärts. und umgekehrt, so dass die Relativbewegungen beider Bürsten auf dem Stumpen sich kreuzen.
Es liegt auf der Hand, dass durch diese Bewegungen der Bürsten nach allen Richtungen eine ungemein'grosse Leistungsfähigkeit der Maschine erzielt wird, und da jede einzelne Bürste die erforderliche kurz hin und her gehende Walkbewegung auf dem Stumpen ausführt, wird der Filz des Stumpens viel intensiver gebürstet und eingewalkt, als dies durch Handarbeit oder alle bisher bekannten Hutstumpenbürstmaschinen möglich ist.
Ahnliche Bürst-und Walkwirkungen lassen sich ausser anderen Anordnungen durch
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die ganze Mantelerzeugende des Kegels reichende Bürste 49 in tangentialer Richtung den Stumpen bearbeitet, wobei der Antrieb beispielsweise von einer Hauptwelle 0 durch die Kurbelscheibe zu Zugstange 52, Schwingarm 3 und Welle 54 auf die Bürste 49 übertragen wird. Die Welle 54 ist vorteilhaft in der Höhe des Schnittpunktes der Kegelflanken gelagert, weil dadurch die tangentiale Ausschwingung der Bürste 49 der nach unten zu grösser werdenden Umfangsgeschwindigkeit des Stumpenkegels am besten angepasst wird.
Gleichzeitig arbeitet eine (oder mehrere) Bürste 55 in Richtung der Mantelerzeugenden des Kegels, wobei deren Antrieb von der Hauptwelle 50 durch die Kurbelscheibe 6, Zugstange 57, Hebel 8 und Zugstange 59 vermittelt wird. Der Stützpunkt 60 des Hebels 58 kann in beliebiger Höhe angeordnet sein.
Beim Lauf dieser Maschine dreht sich der Stumpenkegel langsam, während die Bürsten eine rasch hin und her gehende Bewegung auf dem Stumpen ausführen, wodurch die Haare nach verschiedenen Richtungen aufgebürstet und der Filz gleichzeitig eingewalkt wird.
In Fig. 7 arbeitet die Bürste 61 in derselben Weise wie die Bürste 5 in Fig. 6. Die Bürste 62 ist als konische Walze ausgebildet, deren Erzeugende sich vorteilhaft in dem Schnittpunkt des Stumpenkegelmantels 63 schneiden, während das schwächere Ende der konischen Bürstwalze 62 sich der Abrundung des Stumpenkegels anpasst. Der Antrieb dieser Maschine kann ganz nach Belieben ausgeführt werden, entweder die Bürstwalze 62 erhält pilgerschrittförmige Bewegung und der Stumpenkegel 63 langsame Drehung, oder umgekehrt.
In allen Fällen wird die Bearbeitung der Haardecke nach verschiedenen Richtungen hin ausgeführt, und da die Bewegung der Bürsten auf dem Stumpen kurz hin und her geht, ist auch hier das gleichzeitige Einwalken'des Filzes ermöglicht,
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Kegelbürstmaschine mit umlaufenden Stumpenkegel und Mantel-und Kappenbürsten zur Bearbeitung von Hutstumpen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stumpenkegel im Pilgerschritt gedreht wird.