DE10334839A1

DE10334839A1 - Stickkopf für eine Stickmaschine

Info

Publication number: DE10334839A1
Application number: DE2003134839
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. Willert; Uwe Dipl.-Ing. Junginger (BA); Jürgen Dipl.-Ing. Mümmler (FH); Jens Dipl.-Ing. Blömeke (FH); Johann Dipl.-Ing. Egbers (FH); Manfred Kittler
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2003-07-30
Filing date: 2003-07-30
Publication date: 2005-03-03
Also published as: WO2005021854A1

Abstract

Ein Stickkopf für eine Stickmaschine weist ein Pleuel (11) auf, das einen Exzenter (8) über ein Wälzlager (10) mit einem Hebel (13) über ein weiteres Wälzlager (25) verbindet. Eine Rotationsbewegung des Exzenters (8) wird in eine Auf- und Abbewegung des Hebels (13) umgesetzt. DOLLAR A In erfindungsgemäßer Weise ist das Pleuel (11) als ein spanlos geformtes Blechteil ausgebildet, wobei ein Grundkörper (15) an seinem Außenumfang von einem abgewinkelten umlaufenden Versteifungsrand (16) umschlossen ist. DOLLAR A Auf diese Weise ist sichergestellt, daß sich das Pleuel (11) in einfacher Weise fertigen läßt und ein geringes Massenträgheitsmoment aufweist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Stickkopf für eine Stickmaschine, bei dem eine über ein erstes Wälzlager in einem Gehäuse gelagerte Antriebshülse an einem Ende mit einem Exzenterring verbunden ist, der Exzenterring an seiner Umfangsfläche von einem zweitem Wälzlager aufgenommen ist, das zweite Wälzlager von einem oberen Pleuelauge eines Pleuels aufgenommen ist, dessen unteres Pleuelauge einen Bolzen aufnimmt, der über ein drittes Wälzlager mit einem Hebel verbunden ist, so daß eine Rotationsbewegung der Antriebshülse über den Exzenterring in eine Auf- und Abbewegung des Hebels umgewandelt wird.

Hintergrund der Erfindung

Ein solcher Stickkopf ist aus der INA-Druckschrift TMB „Wälzlager für den Textilmaschinenbau", herausgegeben im Mai 1999, vorbekannt. Wie die Seite 24 dieses Dokumentes erkennen läßt, besteht die Exzenter-Baugruppe aus Hebel, Exzenter, Pleuel sowie den entsprechenden Lagerelementen und wandelt die Rotationsbewegung des Antriebs in eine Auf- und Abbewegung des Hebels um.

Eine solche Exzenter-Baugruppe ist jedoch mit bestimmten Nachteilen behaftet. Zum einen weist sie ein hohes Massenträgheitsmoment auf, da sowohl Pleuel als auch Hebel sehr massiv ausgebildet sind. Zum anderen ist die Her stellung der Exzenter-Baugruppe sehr kostenintensiv. Dies ist durch eine Baueinheit von Exzenter und Antriebswelle bedingt, die als Gußteil ausgebildet sind. Zur Kostensteigerung der Exzenter-Baugruppe trägt auch das Pleuel bei, das als ein Schneidteil ausgebildet ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Ausgehend von den bekannten Nachteilen des Standes der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, die Massenträgheit und die Gestehungskosten einer solchen Exzenter-Baugruppe zu senken.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, daß das Pleuel als ein spanlos geformtes Blechteil ausgebildet ist. Unter dem Begriff spanlos sind alle Umformverfahren zu verstehen, bei denen die Kontur des Pleuels durch Dehnen oder Stauchen, Aufweiten oder Einschnüren hergestellt ist, wobei die plastische Formänderung ohne Werkstofftrennung erfolgt. Derartige Verfahren sind beispielsweise Ziehen, Tiefziehen, Pressen, Rollieren und Kombinationen dieser Verfahren.

Dadurch ist sichergestellt, daß sich das Pleuel in besonders günstiger Weise herstellen läßt. Besonders vorteilhaft ist das Tiefziehen. Es genügt, ein vorgeformtes Basisteil in eine Tiefziehform einzulegen und in einem einzigen Ziehvorgang das Pleuel auszuformen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß aufgrund dieses dünnwandigen aus Blech gefertigten Pleuels die Massenträgheit der Exzenter-Baugruppe herabgesetzt ist.

Es ist weiter von Vorteil, daß dieses dünnwandige und leichte Pleuel dennoch eine ausreichende Festigkeit aufweist. Diese wird nach Anspruch 2 dadurch realisiert, daß ein Grundkörper des Pleuels an seinem Außenumfang von einem abgewinkelten umlaufenden Versteifungsrand umschlossen ist. Eine weitere Versteifung wird nach Anspruch 3 dadurch ermöglicht, daß der Grundkörper des Pleuels zwischen dem oberen und dem unterem Pleuelauge mit einer Durchstellung versehen ist. Die axiale Erstreckung der Durchstellung und die axiale Erstreckung des umlaufenden Versteifungsrandes sind dabei in etwa annähernd gleich groß, da eine gleich große axiale Erstreckung ein einfacheres Umformwerkzeug ermöglicht.

Eine weitere Gewichtsersparnis geht aus Anspruch 4 hervor. Danach ist vorgesehen, daß ein Boden der Durchstellung mit einer Ausnehmung versehen ist.

Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 5 bis 9 beschrieben.

So ist nach Anspruch 5 vorgesehen, daß im oberen Pleuelauge ein Außenring des zweiten Wälzlagers eingepreßt ist. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 6 ist vorgesehen, daß im unteren Pleuelauge ein Außenring des dritten Wälzlagers eingepreßt ist. Aus Anspruch 7 geht hervor, daß der Exzenterring als ein Schneidteil ausgebildet ist, der eine Innenlaufbahn für das zweite Wälzlager bildet und mit der Antriebshülse zu einem einstückigen Bauteil verbunden ist. Die Verbindung kann durch alle dem Fachmann bekannten Fügeverfahren, beispielsweise durch eine Preßpassung oder durch Kleben, realisiert sein. Durch die Realisierung der vorstehend genannten Merkmale ist eine komplette aus Pleuel, Antriebshülse mit Exzenter, zweitem und drittem Wälzlager sowie Hebel bestehende Exzenterlageranordnung geschaffen, die als Gesamtbauteil an den Endverbraucher geliefert werden kann.

Schließlich sind in den Ansprüchen 8 und 9 weitere Maßnahmen zur Verringerung der Massenträgheit der kompletten Exzenter-Baugruppe beschreiben. Danach ist vorgesehen, daß der in Leichtbauweise hergestellte Hebel als ein Aluminiumdruckgußteil, ein spanlos geformtes Blechteil oder als ein Kunststoffbauteil ausgebildet ist.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Exzenter-Baugruppe,
2 eine Seitenansicht der Exzenter-Baugruppe,
3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in 2,
3a eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Pleuels,
3b eine Seitenansicht des Pleuels,
3c einen Schnitt entlang der Linie IIIc-IIIc in 3b,
4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in 2 und
5 eine perspektivische Darstellung eines kompletten Stickkopfes nach dem bisherigen Stand der Technik
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Der in 5 nach dem Stand der Technik dargestellte Stickkopf für eine Stickmaschine weist das Gehäuse 1 auf, das aus der Wand 2 und dem sich an einer Seite anschließenden zylindrischen Flansch 3 besteht. Die Wand 2 ist mit durchgehenden Bohrungen 4 zur Befestigung an einer nicht dargestellten Gestellwand der Stickmaschine versehen. Im Gehäuse 1 ist die mit Schlitzen 5 versehene Antriebshülse 6 angeordnet und darin über das erste Wälzlager 7 drehbar gehalten. Im Ausführungsbeispiel ist dieses erste Wälzlager 7 als ein abgedichtetes doppelreihiges Rillenkugellager ausgebildet. Vom Flansch 3 in axialer Richtung beabstandet ist die Antriebshülse 6 mit dem Exzenter 8 versehen, wobei Antriebshülse 6 und Exzenter 8 als ein einstückiges Gußteil ausgebildet sind. Der Exzenter 8 ist vom Innenring 9 des zweiten Wälzlagers 10 umfasst, das ebenfalls nach außen abgedichtet ist. Das zweite Wälzlager 10 ist im Ausführungsbeispiel als ein einreihiges Rillenkugellager ausgebildet, wobei dessen Außenlaufbahn vom Pleuel 11 gestellt ist. Das Pleuel 11 umfaßt mit seinem oberen Pleuelauge 17 das zweite Wälzlager 10, während das untere Pleuelauge 18 den Bolzen 12 umschließt. Der Bolzen 12 wiederum ist im Hebel 13 über ein drittes Wälzlager drehbar gehalten. Linksseitig ist im Hebel 13 das als Nadellager ausgebildete vierte Wälzlager 14 eingepreßt, das in nicht dargestellter Weise einen Bolzen aufnimmt, der fest mit der Gestellwand der Stickmaschine verbunden ist. Wird nun die Antriebshülse 6 in Rotation versetzt, so wird über den Exzenter 8 und das Pleuel 11 der Hebel 13 in eine Schwenkbewegung versetzt, wobei das vierte Wälzlager 14 der Schwenkpunkt ist und die Auf- und Abbewegung des Hebels 13 an seinem rechtsseitigen Ende gemäß den Pfeilen erfolgt.
Das in den 3a, 3b und 3c abgebildete erfindungsgemäße Pleuel 11 ist aus einem dünnwandigen Blech im Tiefziehverfahren aus einem einzigen Blechteil hergestellt. Das Pleuel 11 umfaßt den Grundkörper 15, der an seinem Außenumfang vom um 90° abgewinkelten Versteifungsrand 16 umschlossen ist, so daß ein dünnwandiges, aber stabiles Bauteil gebildet ist. Der Grundkörper 15 ist mit dem oberen Pleuelauge 17 und mit dem unteren Pleuelauge 18 ausgestattet. Die beiden Pleuelaugen 17, 18 sind jeweils mit einer einstückig am Grundkörper 15 angeformten zylindrischen Durchstellung 19, 20 versehen, die, wie später ausgeführt das zweite Wälzlager 10 und das dritte Wälzlager 25 aufnehmen. Zwischen den beiden Pleuelaugen 17, 18 ist eine weitere Durchstellung 21 am Grundkörper 15 ausgebildet. Diese ist umgekehrt trapezförmig ausgestaltetet und erhöht mit ihren vier Seitenwänden 22 die Steifigkeit des erfindungsgemäßen Pleuels 11. Der Boden 23 der Durchstellung 21 ist mit der Ausnehmung 24 versehen, die eine weitere Gewichtsreduzierung des erfindungsgemäßen Pleuels 11 realisiert.
In den 1 bis 4 ist eine erfindungsgemäße Exzenter-Baugruppe, bestehend aus Hebel 13, Pleuel 11, Antriebshülse 6, Exzenter 8 und den Lagerelementen 10, 14, 25, jedoch ohne Gehäuse 1 und Lagerelement 7, gezeigt. Wie insbesondere die 3 erkennen läßt, ist der Exzenter 8 als ein Schneidteil ausgebildet, der mittels Preßpassung mit der geschlitzten Antriebshülse 6 verbunden ist und an seinem Außenumfang eine Laufbahn für die Wälzkörper des zweiten Wälzlagers 10 bildet. Die andere zugehörige Laufbahn des zweiten Wälzlagers 10 wird von dessen Lageraußenring 26 gestellt, der in das obere Pleuelauge 17 des Pleuels 11 eingepreßt ist.
Aus den 3 und 4 ist weiter die Verbindung zwischen dem Hebel 13 und dem erfindungsgemäßen Pleuel 11 erkennbar. Der Bolzen 12 ist mit einem Teil seiner axialen Ausdehnung in den Hebel 13 an einer Stelle zwischen dessen gegenüberliegenden Enden in eine nicht bezeichnete Aufnahmebohrung fest eingepreßt. Der andere Teil des Bolzens 12 ist über das dritte Wälzlager 25 mit dem Pleuel 11 verbunden. Das dritte Wälzlager 25 ist im Ausführungsbeispiel als ein Nadellager ausgebildet, wobei dessen als Hülse ausgebildeter Lageraußenring 28 vom unteren Pleuelauge 18 aufgenommen ist. Die Wälzkörper 27 wälzen dabei auf der Mantelfläche des Bolzens 12 und am Lageraußenring 26 ab. In nicht dargestellter Weise kann die Verbindung zwischen dem Hebel 13 und dem Pleuel 11 andersart auch so erfolgen, daß in Umkehrung der Verfahrensweise der Bolzen 12 in das Pleuel 11 eingepreßt ist und das dritte Wälzlager 25 im Hebel 13 untergebracht ist.

1: Gehäuse
2: Wand
3: Flansch
4: Bohrung
5: Schlitz
6: Antriebshülse
7: erstes Wälzlager
8: Exzenter
9: Innenring
10: zweites Wälzlager
11: Pleuel
12: Bolzen
13: Hebel
14: viertes Wälzlager
15: Grundkörper
16: Versteifungsrand
17: oberes Pleuelauge
18: unteres Pleuelauge
19: zylindrische Durchstellung
20: zylindrische Durchstellung
21: Durchstellung
22: Seitenwand
23: Boden
24: Ausnehmung
25: drittes Wälzlager
26: Außenring
27: Wälzkörper
28: Außenring

Claims

Stickkopf für eine Stickmaschine, bei dem eine über ein erstes Wälzlager (7) in einem Gehäuse (1) gelagerte Antriebshülse (6) an einem Ende mit einem Exzenterring (8) verbunden ist, der Exzenterring (8) an seiner Umfangsfläche von einem zweiten Wälzlager (10) aufgenommen ist, das zweite Wälzlager (10) von einem oberen Pleuelauge (17) eines Pleuels (11) aufgenommen ist, dessen unteres Pleuelauge (18) einen Bolzen (12) aufnimmt, der über ein drittes Wälzlager (25) mit einem Hebel (13) verbunden ist, so daß eine Rotationsbewegung der Antriebshülse (6) über den Exzenterring (8) in eine Auf- und Abbewegung des Hebels (13) umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Pleuel (11) als ein spanlos geformtes Blechteil ausgebildet ist.
Pleuel (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundkörper (15) an seinem Außenumfang von einem abgewinkelten umlaufenden Versteifungsrand (16) umschlossen ist.
Pleuel (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (15) zwischen dem oberen (17) und dem unterem Pleuelauge (18) mit einer Durchstellung (21) versehen ist.
Pleuel (11) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Boden (23) der Durchstellung (21) mit einer Ausnehmung (24) versehen ist.
Pleuel (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Pleuelauge (17) ein Außenring (26) des zweiten Wälzlagers (10) eingepreßt ist.
Pleuel (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Pleuelauge (18) ein Außenring (28) des dritten Wälzlagers (25) eingepreßt ist.
Exzenterring (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als ein Schneidteil ausgebildet ist, der eine Innenlaufbahn für das zweite Wälzlager (10) bildet und mit der Antriebshülse (6) zu einem einstückigen Bauteil verbunden ist.
Hebel (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in Leichtbauweise hergestellt ist.
Hebel (13) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß er als ein Aluminiumdruckgußteil, ein spanlos geformtes Blechteil oder als ein Kunststoffbauteil ausgebildet ist.