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Die
Erfindung betrifft eine Kettenwirkmaschine mit einem Maschinenkörper und
mindestens einer axial verlaufenden Tragwelle für Wirkwerkzeughebel, die drehbar
gelagert und in Axialrichtung gegenüber einer ortsfest zum Maschinenkörper positionierten Maschinenkomponente
fixiert ist.
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Zum
Herstellen einer Wirkware in einer Kettenwirkmaschine müssen Wirkwerkzeuge
relativ zueinander bewegt werden, um Maschen zu bilden. Eine derartige
Bewegung soll anhand von Legenadeln erläutert werden. Ähnliche
Bewegungskomponenten sind aber auch bei anderen Wirkwerkzeugen vorhanden.
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Bei
der Maschenbildung müssen
die Legenadeln sowohl durch Nadelgassen zwischen Wirknadeln hindurchgeschwenkt
werden als auch senkrecht zu dieser Bewegung, also parallel zu einer
Reihe, in der die Wirknadeln angeordnet sind. Die letzte Bewegung,
die parallel zur Tragwelle verläuft,
wird durch ein Mustergetriebe oder einen Musterantrieb hervorgerufen.
Die erste Bewegung wird dadurch erzeugt, daß die Tragwelle über einen
gewissen Winkelbereich hin und her gedreht wird. An der Tragwelle
sind Wirkwerkzeughebel befestigt, an denen letztendlich die Wirkwerkzeugbarren
befestigt sind.
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Die
Wirkwerkzeugbarren müssen
in der Wirkmaschine sehr genau positioniert werden, um bei einem
Wirkvorgang eine Kollision von Wirkwerkzeugen zu verhindern. Dementsprechend
muß auch die
Tragwelle in Axialrichtung genau festgelegt werden können. Dabei
muß die
Fixierung der Tragwelle in Axialrichtung so erfolgen, daß die Tragwellen
sich um den obengenannten Winkelbereich hin und her drehen können, um über die
Verbindungshebel eine entsprechende Schwingbewegung auf die Wirkwerkzeugbarren übertragen
zu können.
Die Tragwelle wird z.B. durch einen Kurbeltrieb angesteuert.
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Darüber hinaus
muß die
Tragwelle in Axialrichtung aber auch justierbar sein, d.h. ihre
Position relativ zum Maschinenkörper
muß genau
eingestellt werden können.
Dies hat einen relativ komplizierten Aufbau der bislang verwendeten
Wellenlagerungen zur Folge. Die Tragwelle wird dabei durch jeweils
ein Nadellager in einer Wand gelagert, die mit dem Maschinenkörper verbunden
ist. Das Nadellager weist einen Innenring auf, der aus einer passungsgenauen Büchse besteht.
Diese Büchse
ist an einem Ende geschlitzt und ragt auf einer Seite aus der Lagerstelle
in der Mittelwand heraus. Ein Klemmring wird als Anlaufring auf
der Welle festgeklemmt. Zwi schen dem Klemmring und der einen Seite
der Mittelwand ist ein Axiallager angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite
der Lagerstelle befindet sich ein weiteres Axiallager, das sich über den überstehenden
Teil der Paßbüchse schiebt.
Daneben ist ein weiterer Klemmring angeordnet, der auf der der Lagerstelle
zugewandten Seite ein Feingewinde mit einem Gewindering aufweist.
Mit diesem Klemmring wird die Paßbüchse im Bereich der Schlitze
auf der Tragwelle festgeklemmt. Wenn der Gewindering gegen das Axiallager
gedreht wird, wird die Tragwelle dabei axial fixiert und gehalten.
Der gegenüberliegende,
auf der Welle fixierte Klemmring wird dabei gegen das eine Axiallager
gezogen, während
der Gewindering den Gegendruck ausübt und die Tragwelle verspannt.
Alle Teile müssen
dabei mit relativ hoher Paßgenauigkeit
gefertigt werden. Eine derartige Lagerung bedingt einen relativ
hohen Montageaufwand. Wenn die Axialdrucklager nicht fachgerecht
montiert werden, unterliegen sie einem vorzeitigen Verschleiß. Dies
wiederum erhöht
die Reparaturanfälligkeit.
Bei einer Reparatur muß die
Tragwelle mit relativ hohem Aufwand aus den Lagerstellen gezogen
werden, um die entsprechenden Lager austauschen zu können.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die axiale Fixierung der Tragwelle
auf einfache Weise zu ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Kettenwirkmaschine der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß die Tragwelle
in Axialrichtung über
einen Torsionsstab mit der Maschinenkomponente verbunden ist.
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Damit
wird auf einfache Weise eine axiale Fixierung der Tragwelle gegenüber dem
Maschinenkörper
erreicht. Der Torsionsstab läßt sich
in sich verdrehen, ohne seine Länge
in einem merkbaren Ausmaß zu
verändern.
Dabei trägt
man der Tatsache Rechnung, daß die
Tragwelle bei einem Wirkvorgang nur um einen relativ kleinen Winkelbereich
verdreht wird. Wenn man den Torsionsstab beispielsweise so anordnet,
daß er
in der Mitte dieses Winkelbereichs unverdreht ist, dann bleibt die
Belastung des Torsionsstabs bei den Wirkvorgängen relativ klein. Zwar ergibt
sich dann bei jedem Wirkvorgang eine Verformung des Torsionsstabes
in sich. Die hierzu notwendige Leistung ist aber vernachlässigbar,
zumal die bislang vorhandene Lagerreibung in den Axiallagern entfällt.
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Vorzugsweise
ist der Torsionsstab aus einem Federmaterial gebildet. Ein Federmaterial
kehrt wieder in seine Ausgangsform zurück, wenn äußere Kräfte fehlen. Ein Federmaterial
ist für
eine Verformung vorgesehen.
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Hierbei
ist bevorzugt, daß der
Torsionsstab aus Federstahl gebildet ist. Man kann den Torsionsstab
dann so dimensionieren, daß er
die gewünschte Drehbewegung
der Tragwelle zuläßt, ohne
daß sich die
axiale Position der Tragwelle ändert.
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Vorzugsweise
wirkt der Torsionsstab im Bereich einer Mittelachse der Tragwelle
auf die Tragwelle. Mit dieser Ausgestaltung bleibt der Torsionsstab bei
einem Wirkvorgang ortsfest, d.h. er ändert seine Position nicht.
Gleichwohl kann er die notwendige axiale Abstützung zur Verfügung stellen.
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Bevorzugterweise
weist der Torsionsstab eine Länge
auf, die mindestens das 10-fache seines größten Durchmessers beträgt. Man
wählt also
das Verhältnis
von Länge
und Durchmesser unter Berücksichtigung
des Materials des Torsionsstabes so, daß die gewünschte Drehbewegung der Tragwelle möglich ist.
Gleichzeitig wird durch die Abstimmung von Länge und Durchmesser dafür gesorgt,
daß innerhalb
des zulässigen
Drehwinkelbereichs keine axiale Verkürzung des Torsionsstabes eintritt.
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Vorzugsweise
weist der Torsionsstab einen kreisrunden Querschnitt auf. Damit
spielt die winkelmäßige Positionierung
des Torsionsstabs bei der Montage keine Rolle mehr und die Montage
wird vereinfacht.
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Vorzugsweise
ist der Torsionsstab formschlüssig,
kraftschlüssig
oder unlösbar
mit der Tragwelle verbunden. In allen Fällen kann man dafür sorgen,
daß die
Tragwelle mit dem Torsionsstab in Axialrichtung "fest" verbunden
ist, so daß der
Torsionsstab sowohl Druckkräfte
von der Tragwelle als auch Zugkräfte
von der Tragwelle aufnehmen kann. Auch in Rotationsrichtung der
Tragwelle ist eine feste Verbindung von Vorteil, um zu verhindern,
daß Reibung auftritt.
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Vorzugsweise
ist der Torsionsstab mit einer becherförmigen Aufnahme verbunden,
die auf ein Ende der Tragwelle aufgesetzt ist. Damit steht eine relativ
große
Verbindungsgeometrie zur Verfügung, die
das Befestigen des Torsionsstabs an der Tragwelle erleichtert. Der
Torsionsstab kann beispielsweise in den Boden der becherförmigen Aufnahme
eingesetzt und dort festgeschweißt sein. Eine derartige Verbindung
läßt sich
außerhalb
der Ket tenwirkmaschine relativ einfach herstellen. Beim Einbau in
die Kettenwirkmaschine sind dann nur noch relativ wenige Montagevorgänge erforderlich.
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Vorzugsweise
wirkt ein Befestigungsmittel durch eine Umfangswand der Aufnahme
auf die Tragwelle. Bei dem Befestigungsmittel kann es sich beispielsweise
um eine Klemmschraube handeln, mit der die becherförmige Aufnahme
auf dem Umfang der Tragwelle festgespannt wird. Man kann auch eine Schraube
verwenden, die in die Tragwelle eingeschraubt wird.
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Vorzugsweise
ist der Torsionsstab mit einer Stützfläche verbunden, die relativ
zu der Maschinenkomponente verstellbar ist. Damit ist es möglich, die axiale
Position der Tragwelle im Maschinenkörper einzustellen. Hierzu ist
es lediglich erforderlich, die Stützfläche zu verstellen. Eine derartige
Verstellung ist auf unterschiedliche Weise möglich.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Stützfläche über eine
Feder an der Maschinenkomponente abgestützt ist und eine Spanneinrichtung
vorgesehen ist, die die Stützfläche gegen
die Kraft der Feder an der Maschinenkomponente festspannt. Die Position
der Stützfläche läßt sich dann
einfach dadurch verändern,
daß man
die Spanneinrichtung mehr oder weniger stark spannt. Dies wiederum
führt zu
einer größeren oder
kleineren Kompression der Feder und damit zu einem mehr oder weniger
großen
Abstand der Stützfläche von
der Maschinenkomponente. Man kann beispielsweise über die
Kraft, mit der die Feder komprimiert wird, eine Ein stellung vornehmen,
so daß man
auf genaue Längen-
oder Abstandsmessungen unter Umständen verzichten kann.
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Bevorzugterweise
ist die Stützfläche in einem
Abstand zur Feder schwenkbar über
eine Abstützung
an der Maschinenkomponente abgestützt. Wenn man dann die Feder
mehr oder weniger spannt, dann wird die Stützfläche nicht nur linear bewegt,
sondern etwas verschwenkt. Dies läßt eine noch feinere Einstellung
der Position des Torsionsstabes zu.
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Dies
gilt insbesondere dann, wenn der Torsionsstab zwischen der Feder
und der Abstützung
mit der Stützfläche verbunden
ist. In diesem Fall bekommt man ein relativ großes Übersetzungsverhältnis, das
man für
die genaue Positionierung des Torsionsstabes ausnutzen kann.
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Bevorzugterweise
ist der Torsionsstab mit einem Mustergetriebe verbunden, das an
einem Ende der Kettenwirkmaschine angeordnet ist. Das Mustergetriebe
dient dann als Referenz für
die Position des Torsionsstabs. Dies ist vorteilhaft, weil das Mustergetriebe
die Bewegung von Wirkwerkzeugen steuert, für die die genaue Position der
Tragwelle wichtig ist. Eine Seitenwand, die vom Maschinenkörper hochsteht,
kann vermieden werden.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Teils einer Kettenwirkmaschine
und
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2 einen
vergrößerten Ausschnitt
aus 1.
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1 zeigt
einen Ausschnitt einer Kettenwirkmaschine 1, die einen
Maschinenkörper 2 aufweist.
An einem axialen Ende der Kettenwirkmaschine 1 ist ein
Mustergetriebe oder eine Mustereinrichtung 3 angeordnet,
die nicht näher
dargestellte Wirkwerkzeugbarren, beispielsweise Legebarren, in Abhängigkeit
von dem gewünschten
Muster einer Wirkware hin und her bewegt.
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Die
Kettenwirkmaschine weist mehrere Tragwellen 4, 5, 6 auf,
die in Wänden 7, 8, 9 gelagert
sind, die mit dem Maschinenkörper 2 verbunden
sind, beispielsweise durch Schrauben. In den Wänden 7, 8, 9 sind
die Tragwellen 4, 5, 6 durch Lager 10 gelagert, die
eine Rotationsbewegung der Tragwellen 4, 5, 6 zulassen,
nicht jedoch die Tragwellen 4, 5, 6 in
ihrer Axialrichtung gegen die Wände 7, 8, 9 abstützen.
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Die
oben erwähnten
nicht dargestellten Legebarren sind über Wirkwerkzeughebel mit den
Tragwellen 4, 5, 6 verbunden. Wenn die
Tragwellen 4, 5, 6 gedreht werden, dann
werden die entsprechenden Wirkwerkzeugbarren verschwenkt. Die Schwenkbewegung
ist dabei nicht übermäßig groß, so daß es ausreicht,
wenn die Tragwellen 4, 5, 6 über einen
relativ kleinen Winkelbereich, beispielsweise weniger als 10°, hin und
her gedreht werden können.
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Die
Tragwellen 4, 5, 6 müssen relativ genau in ihrer
Axialrichtung zum Maschinenkörper 2 positioniert
werden können.
Diese Position muß einstellbar sein.
Im Betrieb darf sich diese Position nicht verändern.
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Zu
diesem Zweck sind die Tragwellen 4, 5, 6 jeweils
mit einem Torsionsstab 11, 12, 13 verbunden, wobei
das andere Ende des jeweiligen Torsionsstabs 11, 12, 13 mit
der Mustereinrichtung 3 verbunden ist. Die Mustereinrichtung 3 gibt
damit die Referenzposition für
die axiale Position der Tragwellen 4, 5, 6 vor.
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Es
ist zu erkennen, daß zwischen
der Mustereinrichtung 3 und den Tragwellen 4, 5, 6 keine
Seitenwand vorhanden ist. Vielmehr sind die Tragwellen 4, 5, 6 unmittelbar
an der Mustereinrichtung 3 abgestützt.
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2 zeigt
in vergrößerter Darstellung
die Verbindung der Torsionsstäbe 11, 12, 13 mit
den Tragwellen 4, 5, 6 einerseits und
mit der Mustereinrichtung 3 andererseits.
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Die
Mustereinrichtung 3 weist eine dem Maschinenkörper 2 zugewandte
Vorderwand 14 auf, an der zwei Platten 15, 16 befestigt
sind, beispielsweise durch Schrauben.
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Auf
der Platte 15, die mit dem Torsionsstab 11 der
Tragwelle 4 zusammenwirkt, ist eine Stützfläche 17 befestigt.
Die Stützfläche 17 ist
an ihrem unteren Ende an einer Abstützung 18 gelagert
und mit der Platte 15 verschraubt. Die Stützfläche 17 kann um
die Abstützung
um einen kleinen Winkel verschwenkt werden. An ihrem oberen Ende
stützt
sich die Stützfläche 17 über eine
Feder 19, beispielsweise eine Schraubendruckfeder oder
ein Tellerfederpaket, an der Platte 15 ab. Durch die Feder
hindurch ist eine Schraube 20 geführt, die die Stützfläche 17 gegen die
Kraft der Feder 19 in Richtung auf die Platte 15 spannt.
Die Feder 19 ist dabei so di mensioniert, daß sie durch
das Anziehen oder Lösen
der Schraube 20 verformt werden kann, nicht jedoch durch
im Betrieb der Kettenwirkmaschine 1 auftretende Kräfte.
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Der
Torsionsstab 11 greift zwischen der Abstützung 18 und
der Feder 19 an der Stützfläche 17 an.
Wenn man also durch Drehen der Schraube 20 die Feder 19 mehr
oder weniger komprimiert, dann ändert
sich die Position des Torsionsstabs mit einem gewissen Übersetzungsverhältnis, das
vom Abstand des Torsionsstabs 11 zur Abstützung 18 und
dem Abstand zwischen der Abstützung 18 und
der Feder 19 abhängt.
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Die
beiden anderen Torsionsstäbe 12, 13 weisen
an ihrem der Platte 16 zugewandten Ende Schraubkappen 21, 22 auf,
mit denen sie auf Schraubgewinde 23, 24 aufgeschraubt
sind, die von der Platte 16 in Richtung auf die Tragwellen 5, 6 vorstehen.
Die Torsionsstäbe 12, 13 können mit
den Schraubkappen 21, 22 beispielsweise verschweißt sein.
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An
ihrem der jeweiligen Tragwelle 4, 5, 6 zugewandten
Ende weist jeder Torsionsstab 11, 12, 13 eine
becherartige Aufnahme 25 auf, die auf das axiale Ende der
jeweiligen Tragwelle 4, 5, 6 aufgesetzt
ist. Die Aufnahme 25 weist in ihrer Umfangswand mehrere
Schrauböffnungen 26 auf,
durch die Klemmschrauben geführt
sind, mit denen die Aufnahme 25 auf dem Umfang der jeweiligen
Tragwelle 4, 5, 6 festgespannt ist. Der
Torsionsstab 11, 12, 13 ist mit der Aufnahme 25 jeweils
verschweißt
oder verklebt und zwar mittig im Boden der Aufnahme 25,
so daß der Torsionsstab 11, 12, 13 etwa
mit der Mittelachse der Tragwelle 4, 5, 6 übereinstimmt.
Durch das Fest spannen der Aufnahme 25 auf dem Umfang der
jeweiligen Tragwelle 4, 5, 6 wird also
eine feste Verbindung zwischen dem Torsionsstab 11 und
der Tragwelle 4 einerseits erreicht. Da der Torsionsstab 11, 12, 13 mit
der Mustereinrichtung 3 über die Platten 15, 16 verbunden
ist, ist eine eindeutige Positionierung der jeweiligen Tragwellen 4, 5, 6 zur
Mustereinrichtung 3 gegeben. Diese Position kann mit Hilfe
der Stützfläche 17 (für die Tragwelle 4)
oder mit Hilfe der Schraubkappen 21, 22 (für die Tragwellen 5, 6)
verstellt werden.
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Die
Torsionsstäbe 11, 12, 13 sind
vorzugsweise aus Federstahl gebildet. Dabei ist ihre Länge mindestens
zehnmal so groß wie
ihr Durchmesser. Im vorliegenden Fall haben die Torsionsstäbe 11, 12, 13 einen
kreisrunden Querschnitt. Abweichungen davon sind aber möglich.
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Die
Länge,
der Durchmesser und das Material der Torsionsstäbe 11, 12, 13 sind
dabei so aufeinander abgestimmt, daß sich die Torsionsstäbe 11, 12, 13 im
Betrieb in dem Winkelbereich, in dem die Tragwellen 4, 5, 6 gedreht
werden, in sich verwinden können,
ohne daß sich
die Länge
der Torsionsstäbe 11, 12, 13 merkbar ändert. Die
Torsionsstäbe 11, 12, 13 übernehmen
also die axiale Positionierung der Tragwellen 4, 5, 6.
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Die
Tragwellen 4, 5, 6 verdrehen sich bei
einem Wirkvorgang um etwa 1° bis
5° mit einer
oszillierenden Drehbewegung. Die Torsionsstäbe 11, 12, 13 sind
ohne weiteres in der Lage, eine derart kleine Drehbewegung aufzunehmen,
auch wenn sich eine derartige Torsionsbeanspruchung im Betrieb sehr
oft wiederholt. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Torsionsstäbe 11, 12, 13 aus
Federstahl gebildet sind.