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Die
Erfindung betrifft eine Rundflechtmaschine der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
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Flechtmaschinen
sind in zwei Hauptarten bekannt. Bei der einen, überwiegend früher benutzten Art
führen
die Spulenträger
ihre für
die Verschränkung
bzw. kreuzweise Legung der Fäden
bzw. Stränge
erforderliche Bewegung auf sich kreuzenden Bahnen selbst aus (Maibaum-Prinzip).
Heute wird dagegen überwiegend
die andere An benutzt, bei der zwei Spulengruppen gegenläufige Kreisbewegungen
ausführen
und nur die Stränge
der einen Gruppe abwechselnd über
und unter die Spulen der anderen Gruppe geleitet werden (Schnellflecht-Prinzip).
Die Erfindung befaßt
sich nur mit der zweiten Art von Rundflechtmaschinen.
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Zum
Hin- und Herbewegen der Stränge
gibt es unterschiedliche Systeme.
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Die überwiegende
Anzahl der bekannten Rundflechtmaschinen arbeitet mit an einem Ende schwenkbar
gelagerten Schwinghebeln, die am vorderen Ende ein Strangführungsorgan
aufweisen und mit Hilfe von Kurbeln, Exzentern oder Steuerkurven hin-
und herbewegt werden (z.B.
DE
27 43 893 C3 ,
EP
0 441 604 A1 ). Die Strangführungsorgane führen dabei
eine im wesentlichen sinusförmige
Bewegung durch. Diese hat bei hohen Drehzahlen der umlaufenden Spulengruppen
eine peitschenartige Hin- und Herschwenkung der Schwinghebel zur
Folge, was zu hohen Biegebeanspruchungen und damit zu einem Überschwingen
der Schwinghebel in den Umkehrpunkten führt und aus konstruktiven Gründen (z.B. hoher
Verschleiß)
problematisch ist. Außerdem
hat der sinusförmige
Verlauf der Bewegung zur Folge, daß die Zahl der Spulen, die
am Umfang der Maschine untergebracht werden können, vergleichsweise kleiner
bzw. der Abstand zwischen den Spulen vergleichsweise größer ausgebildet
werden muß,
wenn anstelle einer einfachen Überkreuzung "1 über – 1 unter" eine höherwertige
Legung "2 über – 2 unter", "3 über – 3 unter" od. dgl. vorgenommen
werden soll, weil Sinuskurven im Kreuzungsbereich vergleichsweise
flach verlaufen. Dieser Nachteil läßt sich zwar dadurch teilweise
vermeiden, daß die
Schwenkbewegung des Schwinghebels mit Hilfe eines mit einer Kurbelschwinge
gekoppelten Schubgelenks gegenüber
einer reinen Sinusbewegung in den Kreuzungsbereichen beschleunigt
und in den Umkehrbereichen verzögert
wird (
DE 39 37 334
A1 ). Der Peitscheneffekt und die durch ihn entstehenden
konstruktiven Probleme lassen sich dadurch jedoch nur wenig reduzieren.
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Zur
Vermeidung des Peitscheneffekts ist es bereits bekannt, das Strangführungsorgan
am einen Ende einer permanent umlaufenden Kurbelschleife anzuordnen
und die Umlaufbewegung der Kurbelschleife so zu steuern, daß das Strangführungsorgan den
Weg einer geschlungenen Epizykloide beschreibt (
DE 40 09 494 A1 ). Dadurch
wird erreicht, daß die
Kurbelschleife mit dem Strangführungsorgan beim Überkreuzungsvorgang
die größte Winkelgeschwindigkeit
besitzt, zwischen zwei Überkreuzungen
dagegen nur sehr langsam bewegt bzw. nahezu im Stillstand gehalten
wird, um auf diese Weise auch Legungen von "2 über – 2 unter" durchführen zu
können.
Allerdings ist auch bei dieser Lösung
der Kurvenverlauf im Überkreuzungsbereich
teilweise relativ flach, so daß die
Spulenabstände
vergleichsweise groß sein
müssen
und "2 über – 2 unter"-Legungen und höherwertige
Legungen nicht ausreichend wirtschaftlich durchgeführt werden
können.
Abgesehen davon besteht die Gefahr, daß sich die einzelnen Stränge verzwirnen
bzw. verseilen, insbesondere wenn es sich um Stränge aus behandelten, klebrigen Materialien
handelt.
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Demgegenüber liegt
dem Hauptpatent 44 22 893 die Aufgabe zugrunde, die Rundflechtmaschine der
eingangs bezeichneten Art so auszubilden, daß peitschenartige Bewegungen
der die Strangführungsorgane
bewegenden Teile weitgehend vermieden werden, aber dennoch vergleichsweise
geringe Spulenabstände
realisierbar und Legungen bis "3 über – 3 unter" oder sogar höherwertige
Legungen ohne weiteres auch unter wirtschaftlichen Bedingungen durchführbar sind.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe dient eine Rundflechtmaschine mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 des Hauptpatents 44 22 893. Sie bringt
den Vorteil mit sich, daß die
Strangführungsorgane
im wesentlichen auf linearen Bahnen anstatt auf Kreisbahnen bewegt
werden, wie sie entstehen würden,
wenn die Strangführungsorgane
an verschwenkbaren Hebeln befestigt sind. Infolgedessen können die
die Strangführungsorgane
antreibenden Hebel mit Hilfe von Kurbelgetrieben nach Art von Pleuelstangen
im wesentlichen in ihrer Längsrichtung
hin- und herbewegt anstatt verschwenkt werden, wodurch peitschenartige
Hin- und Herbewegungen weitgehend vermieden werden. Außerdem erzeugen
die Kurbelgetriebe nach Anspruch 3 des Hauptpatents 44 22 893 vorzugsweise überlagerte Sinusbewegungen
derart, daß die
Winkelgeschwindigkeiten der Kurbelhebel in den Umkehrpunkten der Führungsbahnen
ensprechenden Bereichen kleiner und in dazwischen liegenden Bereichen
größer sind, als
bei einer rein sinusförmigen
Umlaufbewegung.
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Der
vorliegenden Zusatzanmeldung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, unter
weitgehender Anwendung der Prinzipien des Hauptpatents eine weitere
Ausbildung des Antriebsmechanismus für die Strangführungsorgane
vorzuschlagen.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1.
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Weitere
vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung
an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
teilweise weggebrochene Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Rundflechtmaschine
nach dem Hauptpatent 44 22 893;
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2 einen
Vertikalschnitt etwa längs
der Linie II–II
der 1 durch die obere Hälfte der Rundflechtmaschine
in vergrößertem Maßstab;
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3 und 4 je
einen Vertikalschnitt entsprechend 2 durch
eine erfindungsgemäße Rundflechtmaschine,
wobei ein Strangführungsorgan
in unterschiedlichen Positionen dargestellt ist;
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5 einen
Vertikalschnitt analog zu 3 und 4 durch
ein vergrößert dargestelltes
Ovalrad-Getriebe zum Antrieb eines Strangführungsorgans;
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6 einen
Horizontalschnitt durch das Getriebe längs der Linie VI–VI der 5;
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7 schematisch
verschiedene Positionen der beiden Ovalräder des Getriebes nach 5 und 6;
und
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8 eine
schematische Darstellung der Bahn, die von einem Strangführungsorgan
beim Betrieb der Rundflechtmaschine nach 3 bis 7 zurückgelegt
wird.
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1 und 2 zeigen
als Ausführungsbeispiel
eine Rundflechtmaschine nach dem Hauptpatent 44 22 893 mit horizontal
angeordneter Drehachse 1 (2). Auf
einem Grundgestell 2 ist ein Rotorträger 3 (2)
befestigt, auf dem mittels Lagerelementen 4 eine Nabe 5 um
die Drehachse 1 drehbar gelagert ist. Die Nabe 5 trägt einen
ringförmigen,
im wesentlichen kreisrunden und vertikal angeordneten Rotor 6.
In diesem sind mit konstantem radialem Abstand von der Drehachse 1 und
in gleichen Winkelabständen
um die Drehachse 1 verteilt mehrere Lagerelemente 7 angebracht,
in denen parallel zur Drehachse 1 ausgerichtete Wellen 8 drehbar
gelagert sind: Auf diesen Wellen 8 sind zur Vorderseite
hin zunächst
ein Ritzel 9 und dann ein Zahnrad 10 axial hintereinander
angeordnet. Jedes Ritzel 9 steht mit einem Zahnrad 11 im
Eingriff, das vor dem Rotor 6, koaxial zur Drehachse 1 und
stationär
angeordnet ist. Bei Drehung des Rotors 6 rollt sich das
Ritzel 9 wie ein Planetenrad auf dem als Sonnenrad wirkenden Zahnrad 11 ab.
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Der
Rotor 6 trägt
ferner einen ebenfalls im wesentlichen ringförmigen, kreisrunden Träger 12, der
mittels radial außerhalb
der Wellen 8 und parallel zu diesen angeordneten Zapfen 13 am
Rotor 6 befestigt, vor dem Zahnrad 10 angeordnet
und innen mittels Lagerelementen 14 zusätzlich am Rotorträger 3 drehbar
gelagert ist. Außerdem
stützt
der Träger 12 mittels
weiterer Lagerelemente 15 die Vorderenden der Wellen 8 ab.
Zwischen dem Rotor 6 und dem Träger 12 sind mittels
Lagerelementen 16 Zwischenritzel 17 auf den Zapfen 13 drehbar
gelagert, die mit den Zahnrädern 10 im
Eingriff stehen. Wie insbesondere 1 zeigt,
sind im Ausführungsbeispiel
zwölf Wellen 8 mit
Ritzeln 9 und Zahnrädern 10 um
die Drehachse 1 herum angeordnet, wobei jedem Zahnrad 10 zwei
Zwischenritzel 17 zugeordnet sind, deren Zapfen 13 auf
einem mit der Drehachse 1 koaxialen Kreis liegen.
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Am
Außenumfang
des Trägers 12 sind
in gleichmäßigen Abständen Segmente 18 befestigt,
in die radial nach außen,
d.h. in 2 nach oben offene, z.B. nutförmige Rollbahnen
eingearbeitet sind. Entsprechende Segmente 20 sind mittels
beabstandeter Tragbügel 21 am
Rotor 6 befestigt, wobei in die Segmente 20 radial
nach innen, d.h. in 2 nach unten offene, ebenfalls
z.B. nutförmige
Rollbahnen eingearbeitet sind. Außerdem sind die Segmente 20 axial
vor den Segmenten 18 und mit größeren radialen Abständen als
diese von der Drehachse 1 angeordnet.
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Die
Rollbahnen der Segmente 18, 20 dienen zur Aufnahme
von Rollen 23 bzw. 24, die auf Lagerzapfen 25 bzw. 26 mit
zur Drehachse 1 parallelen Achsen drehbar gelagert sind.
Diese Zapfen 25, 26 sind an Spulenträgern 27 befestigt,
die wie die Segmente 18, 20 in gleichmäßigen Abständen um die
Drehachse 1 verteilt angeordnet sind. An den Zapfen 25 sind
außerdem
Ringabschnitte 28 mit Innenverzahnungen 29 (1)
befestigt, die mit den Zwischenritzeln 17 kämmen. Dabei
weisen die Ringabschnitte 28, in Umfangsrichtung des Rotors 6 betrachtet,
eine solche Länge
auf, daß jeder
Ringabschnitt 28 bei relativer Drehung zum Rotor 6 unabhängig von
seiner momentanen Stellung stets mit wenigstens einem der Zwischenritzel 17 im
Eingriff steht, zwischen den einzelnen Ringabschnitten 28 jedoch
radiale Freiräume
bzw. Schlitze vorhanden sind. Entsprechend sind die Rollen 23, 24 so
an den Spulenträgern 27 angebracht,
daß jeder
Spulenträger 27 bei
relativer Drehung zum Rotor 6 unabhängig von seiner momentanen
Stellung stets mit wenigstens zwei Rollen 23, 24 in
jedem Segment 18, 20 formschlüssig geführt ist, zwischen den einzelnen Spulenträgern jedoch
radiale Schlitze bzw. Freiräume
vorhanden sind. Sowohl die Rollenbahn der Segmente 18, 20 als
auch die Verzahnungen 29 liegen dabei jeweils auf mit der
Drehachse 1 koaxialen Kreisen.
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Die
Spulenträger 27 tragen
eine erste Gruppe von vorderen bzw. inneren Spulen 31,
von denen je ein Faden (Draht) bzw. Strang 32 über eine
von einem Spannungsregler 33 gesteuerte Rolle 34 zu
einem Flechtpunkt 35 geführt wird, an dem das in Richtung
der Drehachse 1 (Pfeil v in 2)
transportierte und zu dieser koaxiale Flechtgut 36 umflochten
wird.
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Weitere
Fäden bzw.
Stränge 37 werden
von einer zweiten Gruppe von hinteren bzw. äußeren Spulen 38 geliefert,
die mittels Haltern 39 an den Tragbügeln 21 befestigt
sind, und über
von Spannungsreglern 40 gesteuerte Rollen 41 ebenfalls
dem Flechtpunkt 35 zugeführt. Entsprechend 1 sind z.B.
je zwölf
vordere bzw. hintere Spulen 31 bzw. 38 vorgesehen.
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Der
Antrieb der Rundflechtmaschine erfolgt mittels eines im Grundgestell 2 montierten
Antriebsmotors 42, der über
ein Getriebe 43 ein Antriebsritzel 44 antreibt,
das mit einem an der Nabe 5 befestigten Zahnrad 45 kämmt.
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Das
Einschalten des Antriebsmotors 42 hat zur Folge, daß die Nabe 5 und
der Rotor 6, der Träger 12,
die Segmente 18 und 20 sowie die hinteren Spulen 38 in
eine vorgewählte
Richtung, z.B. im Uhrzeigersinn, gedreht werden bzw. umlaufen, wie
in 1 durch einen Pfeil r angedeutet
ist. Dadurch wälzen sich
die Ritzel 9 am Umfang des Zahnrads 11 ab, so daß sowohl
diese als auch die Zahnräder 10 im
Uhrzeigersinn gedreht werden. Dagegen werden die Zwischenritzel 17 im
Gegenuhrzeigersinn angetrieben. Durch geeignete Bemessung der verschiedenen
Zahnräder
bzw. Ritzel erfolgt die Drehung der Zwischenritzel 17 mit
einer so hohen Drehzahl, daß die
mit ihnen in Eingriff gelangenden Verzahnungen 29 bzw.
die Spulenträger 27 in
den Rollenbahnen der Segmente 18, 20 und mit ihnen
die vorderen Spulen 31 im Gegenuhrzeigersinn (Pfeil s in 1) bewegt werden,
und zwar vorzugsweise mit derselben, aber gegenläufigen Winkelgeschwindigkeit
wie der Rotor 6.
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Um
das Flechtgut 36 in der für das Flechten charakteristischen
Weise mit sich kreuzenden Strängen 32, 37 zu
umwickeln, müssen
die Stränge
der einen Gruppe von Spulen periodisch zwischen den Spulen der anderen
Gruppe hin- und herbewegt werden. In der Regel werden dabei die
Stränge 37 der hinteren
Spulen 38 zwischen den vorderen Spulen 31 hindurchbewegt,
wozu zumindest während
der Überkreuzungsbewegungen
nicht nur zwischen den vorderen Spulen 31, sondern auch
zwischen den sie tragenden Teilen ausreichend große radiale
Schlitze bzw. Freiräume
vorhanden sein müssen,
die im Ausführungsbeispiel
z.B. zwischen den Segmenten 18, 20 und Spulenträgern 27,
aber auch zwischen den Tragbügeln 21 bzw.
im Rotor 6 und ggf. im Träger 12 vorgesehen
sind.
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Rundflechtmaschinen
dieser Art sind dem Fachmann allgemein bekannt und brauchen daher nicht
näher erläutert werden.
Vorsorglich wird auf die eingangs genannten Druckschriften verwiesen
und deren Inhalt hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung
gemacht.
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Im
Ausführungsbeispiel
werden die Stränge 37 der
hinteren Spulen 38 periodisch zwischen den vorderen Spulen 31 hindurchbewegt.
Hierzu werden die Stränge 37 von
jeder Spule 38 zunächst
einer Umlenkrolle 47 und von dort durch ein Strangführungsorgan 48,
z.B. eine Öse,
dem Flechtpunkt 35 zugeführt. Die Strangführungsorgane 48 werden
entsprechend 2 auf im wesentlichen linearen
Führungsbahnen 49 geführt und
mittels je eines im wesentlichen langgestreckten Hebels 50 hin-
und herbewegt, der von einem Getriebe 51 angetrieben wird.
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Wie 2 zeigt,
ist jede Führungsbahn 49 mit
radialem Abstand von der Drehachse 1 und vorzugsweise im
wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene mit dieser angeordnet, wobei
die Verlängerung
ihrer Achse vorzugsweise einen spitzen Winkel mit der Drehachse 1 bildet.
Die Achsen der Führungsbahnen 49 aller
Strangführungsorgane 48 liegen
dadurch im wesentlichen auf einem Rotationskegel mit der Drehachse 1 als
Rotationsachse. Schneidet hierbei eine gedachte rückwärtige Verlängerung des
zum Flechtpunkt 35 laufenden Strangs 32 die Führungsbahn 49 in
der Mitte, dann ändert
sich deren Abstand vom Flechtpunkt nur geringfügig. Nach einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
ist die Führungsbahn 49 in
der mit der Drehachse 1 gebildeten Ebene allerdings schwach
gekrümmt,
und zwar längs
einer Kreisbahn mit einem dem Abstand vom Flechtpunkt 35 entsprechenden
Radius. Dadurch ist es möglich,
den Abstand des Strangführungsorgans 48 vom
Flechtpunkt 35 längs
der ganzen Bewegungsbahn vollkommen konstant zu halten.
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Wesentlich
ist ferner, daß jeder
Hebel 50 in den beiden Umkehrpunkten des zugehörigen Strangführungsorgans 48,
d. h. wenn dieses die Enden der Führungsbahn 49 erreicht,
im wesentlichen in der Verlängerung
der Führungsbahn 49 angeordnet
ist. Dies ist in 2 für die voll zurückgezogene
Stellung des Hebels 50 gezeigt. Dadurch wird der Hebel 50 in den
Umkehrpunkten allenfalls auf Zug oder Druck, nicht aber auf Biegung
beansprucht, so daß auch
bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten keine wesentlichen Überschwingungen
oder Vibrationen auftreten können,
wie dies bei bekannten Rundflechtmaschinen aufgrund des Peitscheneffekts
unvermeidbar ist. Vorzugsweise wird der Hebel 50 außerdem so
bewegt, daß er
in jeder Stellung des Strangführungsorgans 48 stets
einen spitzen, von 90° erheblich
abweichenden Winkel mit der Führungsbahn 49 bzw.
der jeweiligen Tangente daran bildet, d.h. auch in Zwischenstellungen
nur wenig auf Biegung beansprucht wird. Der Hebel 50 führt damit ähnlich einer
Pleuelstange im wesentlichen eine in Richtung seiner Längsachse erfolgende
Schubbewegung aus. Dabei wird auch das vom Strangführungsorgan 48 entfernte
Ende des Hebels 50 zu keinem Zeitpunkt ruckartig hin- und
herbewegt, sondern entsprechend 2 mittels
eines Kurbelhebels 52 umlaufend (Pfeil w) auf einer Kreisbahn 53 geführt, wodurch
mechanische Beanspruchungen des gesamten Strangführungssystems auch bei hohen
Arbeitsgeschwindigkeiten weitgehend vermieden werden. Alle diese
Vorteile werden erhalten, ohne daß es erforderlich ist, das
Strangführungsorgan 48 selbst
auf einer Umlaufbahn zu bewegen, so daß auch Verzwirnungen der einzelnen Stränge nicht
möglich
sind.
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Die
Führungsbahn 49 besteht
vorzugsweise aus einem auf Schienen geführten Schlitten, der das als Öse od. dgl.
ausgebildete Strangführungsorgan 48 trägt und gelenkig
mit einem Ende des Hebels 50 verbunden ist. Das Getriebe 51 kann
auf verschiedene Weise ausgebildet sein und ist vorzugsweise so ausgelegt,
daß die
Geschwindigkeit des Strangführungsorgans 48 an
den Enden der Führungsbahn 49 kleiner
und im mittleren Teil der Führungsbahn 49 größer ist,
als dies bei einer reinen Sinusbewegung der Fall wäre. Nach
dem Hauptpatent 44 22 893 ist das Getriebe 51 entweder
als Exzenter- oder als Summengetriebe ausgebildet. Nach der vorliegenden
Zusatzerfindung ist das Getriebe 51 dagegen als Ovalrad-Getriebe
ausgebildet, das nachfolgend anhand der 3 bis 7 näher erläutert wird.
Dabei sind in den 3 und 4 gleiche
Teile mit denselben Bezugszeichen wie in 1 und 2 versehen,
so daß die
bereits oben erläuterten
Teile nicht erneut beschrieben werden brauchen. Außerdem sind
in 3 und 4 nur die zum Verständnis der Erfindung
notwendigen Teile noch einmal dargestellt.
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Nach 3 bis 6 enthält jedes
Getriebe 51 ein Getriebegehäuse 57, das an den
Rotor 6 angeschraubt ist und auch ein in 3 und 4 dargestelltes
Antriebsritzel 58 in Form eines Kegelrads aufnimmt, das
an dem vom Träger 12 entfernten Ende
der jeweiligen Welle 8 befestigt ist. Das Antriebsritzel 58 treibt
ein Kegelrad 59 (5) an. Dieses
ist auf einer Welle 60 befestigt, die mittels Lagern 61, 62 drehbar
im Getriebegehäuse 57 gelagert
ist und außerdem
ein auf ihr befestigtes Ovalrad 63 trägt. Parallel zur Welle 60 ist
eine zweite Welle 64 mittels Lagern 65, 66 im
Getriebegehäuse 57 drehbar gelagert.
Ein zweites Ovalrad 67 ist auf dieser Welle 65 befestigt
und im Getriebegehäuse 57 angeordnet. Die
beiden z.B. mit Evolventenverzahnung versehenen und mit ihren Mittelachsen
zu den Wellen 60, 64 koaxialen Ovalräder 63, 67 stehen
miteinander im Eingriff, wobei das Ovalrad 63 das treibende
und das Ovalrad 67 das getriebene Rad ist.
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An
einem aus dem Getriebegehäuse 57 ragenden
Ende der Welle 64 ist eine Kreisscheibe 68 befestigt,
die auch im Ovalrad 67 versenkt angeordnet sein könnte und
mit Abstand von der Achse der Welle 64 einen dazu parallelen
Exzenterbolzen 69 trägt,
der nach außen über die
Kreisscheibe 68 und das Getriebegehäuse 57 vorsteht. Dieser
mit dem Ovalrad 67 umlaufende Exzenterbolzen 69 bildet
zusammen mit der Kreisscheibe 68 eine Kurbel, wobei der
Kurbelradius dem Abstand der Exzenterbolzenachse von der Achse der
Welle 64 entspricht.
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Wie
insbesondere 3 und 4 zeigen, ist
das Strangführungsorgan 48 abweichend
von 1 und 2 nicht längs einer starren Führungsbahn 49 beweglich,
sondern an einem langgestreckten, als Ganzes bewegbaren Tragelement 70 befestigt
und beispielsweise als eine dieses durchragende Öse ausgebildet. Der Einfachheit
halber ist das Tragelement 70 in 3 und 4 als
hebel- bzw. lanzettenförmiges
Bauteil mit dreieckigem Querschnitt dargestellt, das drei Ecken
besitzt, wobei das Strangführungsorgan 48 in
einer Ecke angeordnet ist, die von den beiden anderen Ecken einen
vergleichsweise großen
Abstand besitzt. Außerdem
liegt eine gedachte Mittelebene des Tragelements 70 in
der Zeichenebene nach 3 und 4, die auch
die Drehachse 1 enthält,
d.h. das Tragelement 70 nimmt eine relative Lage zu den übrigen Bauteilen
ein, die etwa der Lage der Führungsbahn 49 in 2 entspricht.
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Die
beiden anderen Ecken des Tragelements 70 sind nach 3 und 4 als
Gelenkpunkte 71 und 72 mit senkrecht zur Zeichenebene und
senkrecht zur Drehachse 1 liegenden Gelenkachsen ausgebildet.
An den Gelenkpunkt 71 ist das eine Ende eines Hebels 73 angelenkt,
dessen anderes Ende in einem Gelenkpunkt 74 eines Lagerbocks 75 schwenkbar
gelagert ist. Der Lagerbock 75 läuft mit einer Gruppe von Spulen,
hier den äußeren Spulen 38 um
und ist zu diesem Zweck z.B. mit der Nabe 5 fest verbunden.
An einem zweiten Gelenkpunkt 76 des Lagerbocks 75 ist
das eine Ende eines zweiten Hebels 77 schwenkbar gelagert,
dessen anderes Ende mit dem Gelenkpunkt 72 des Tragelements 70 gelenkig
verbunden ist, wobei die Gelenkachsen der Gelenkpunkte 74, 76 zu
denen der Gelenkpunkte 71, 72 parallel sind. Die
vier Gelenkpunkte 71, 72, 74 und 76 sind
entsprechend 3 und 4 parallelogrammartig
angeordnet und bilden zusammen mit dem Tragelement 70,
dem Lagerbock 75 und den Hebeln 73,77 ein
Gelenkviereck zur Verschwenkung des Strangführungsorgans 48.
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3 zeigt
das Strangführungsorgan 48 in seiner
einen extremen Position, die dem rechten Ende der Führungsbahn 49 in 2 entspricht,
während 4 das
Strangführungsorgan 48 in
seiner anderen extremen Position entsprechend dem in 2 linken
Ende der Führungsbahn 49 zeigt.
Daraus ist ersichtlich, daß sich
das Strangführungsorgan 48 zwischen
diesen beiden extremen Positionen längs einer gestrichelt dargestellten
Bahn 78 bewegt, die im wesentlichen denselben Verlauf wie
die Führungsbahn 49 in 2 besitzt.
Im Unterschied zu 2 ist die Bahn 78 jedoch
keine fest montierte Führungsbahn,
sondern ein Raumkurvenabschnitt, auf dem sich das Strangführungsorgan 48 bewegt,
wenn das Tragelement 70 mit Hilfe des Gelenkvierecks aus
seiner Stellung nach 3 in die nach 4 bzw.
umgekehrt verschoben wird. Das Gelenkviereck stellt dabei sicher,
daß sich
das Tragelement 70 und das Strangführungsorgan 48 nicht
quer zur Bahn 78 und quer zur Zeichenebene der 3 und 4 bewegen
können.
Im übrigen
versteht sich, daß die
Bahn 78 analog zu 2 auch nahezu
linear und mit spitzem Winkel zur Drehachse 1 verlaufen
könnte
und daß ihre
Mitte vorzugsweise in der rückwärtigen Verlängerung
des Strangs 32 liegt, damit sich der Abstand vom Flechtpunkt 35 während der
Bewegung des Strangführungsorgans 48 möglichst
wenig ändert.
Insoweit bestehen daher keine Unterschiede im Hinblick auf die tatsächlich von
den Strangführungsorganen 48 durchgeführten Bewegungen.
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Wie 3 und 4 weiter
erkennen lassen, führt
das Tragelement 70 zwischen den beiden extremen Positionen
des Strangführungselements 48 im
wesentlichen nur eine in seiner Längsrichtung erfolgende Schubbewegung
aus. Dadurch wird vermieden, daß peitschenartige
Bewegungen auftreten.
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Zum
Antrieb des Gelenkvierecks 71, 72, 74, 76 dient
der Exzenterbolzen 69 (6), der
auch in 3 und 4 schematisch
angedeutet ist. Zu diesem Zweck ist der Exzenterbolzen 69 mittels
eines Lagers 81 im einen Ende einer Pleuelstange 82 gelagert,
deren anderes Ende mittels eines Lagers 83 und eines aus 3, 4 und 6 ersichtlichen Lagerzapfens 84 mit
dem Hebel 73 drehbar verbunden ist. Der Hebel 73 weist
zu diesem Zweck an seinem den Gelenkpunkt 74 aufweisenden
Ende eine schmatisch durch eine dreieckförmige Erweiterung angedeutete
Verbreiterung auf, damit die Achse des Lagerzapfens 84 auch
an einer Stelle außerhalb
einer gedachten geraden Verbindungslinie zwischen den beiden Gelenkpunkten 71, 74 angeordnet
werden kann. Dabei versteht sich, daß die Pleuelstange 82 und
die Hebel 73, 77 in parallelen Ebenen bewegbar
und die Achsen des Exzenterbolzens 69 und des Lagerzapfens 84 parallel
zu den Gelenkachsen der Gelenkpunkte 71, 72, 74 und 76 angeordnet
sind. Außerdem
sind diese Gelenkpunkte, wie 5 zeigt, vorzugsweise
jeweils durch den Teilen 83, 84 entsprechende
Lager und Lagerzapfen realisiert.
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Die
Wirkungsweise des beschriebenen Ovalrad-Getriebes ist im wesentlichen
wie folgt:
Ein von der Drehung des Rotors geleiteter, mit der Drehung
des Rotors 6 synchronisierter Antrieb des Antriebritzels 58 (6)
hat beispielsweise eine Drehung der beiden Ovalräder 63, 67 in
Richtung der in 3 und 4 eingezeichneten
Pfeile zur Folge. Dabei dreht sich der Exzenterbolzen 69 mit
unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten auf einer Kreisbahn um
die Mittelachse des getriebenen Ovalrades 67. Wandert der
Exzenterbolzen 69 beispielsweise aus seiner in 3 angedeuteten
Position durch Drehung des Ovalrads 67 im Uhrzeigersinn
um 180° in
eine in 4 angedeutete Position, dann
wird über
die Pleudelstange 82 der Hebel 73 um den Gelenkpunkt 74 und
mit ihm der Hebel 77 um den Gelenkpunkt 76 in
die aus 4 ersichtliche Lage des Gelenkvierecks 71, 72, 74 und 76 geschwenkt. Gleichzeitig
wird über
das Tragelement 70 eine Verschiebung des Strangführungsorgans 48 in
die aus 4 ersichtliche Endposition heibeigeführt. Bei
erneuter Drehung des Ovalrads 67 um 180° im Uhrzeigersinn werden dann
wieder die aus 3 ersichtlichen Positionen erreicht.
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Die
gewünschte
Bewegungsbahn für
das Strangführungsorgan 48 kann
dabei vor allem durch entsprechende Bemessung der Abstände der
Gelenkpunkte 71, 72, 74 und 76 von
einander, durch die relative Lage des Lagerzapfens 84,
durch die Größe der Ovalräder 63 und 67 sowie
des Kurbelradius und durch geeignete Wahl des Abstands zwischen
dem Flechtpunkt 35 und den Gelenkpunkten 74, 76 festgelegt
werden. Im übrigen
hat eine Hinund Herbewegung des Strangführungsorgans 48 analog
zur beiliegenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach 1 und 2 zur
Folge, daß die
Stränge 37 wahlweise
unter- bzw. oberhalb
der Stränge 32 zu
liegen kommen und dadurch das gewünschte Geflecht entsteht.
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7 zeigt,
wie sich die Winkelgeschwindigkeit des getriebenen Ovalrads 67 bei
konstanter Winkelgeschwindigkeit des treibenden Ovalrads 63 ändert. Dabei
ist angenommen, daß sich
das Ovalrad 63 mit seiner langen Achse, ausgehend von einer
Linie 86, in sechs Schritten jeweils 15 ° im Gegenuhrzeigersinn
und das Ovalrad 67 ebenfalls mit seiner langen Achse und
ausgehend von einer Linie 87, in zugeordneten Schritten
entsprechend den Winkeln β1
bis β6 im
Uhrzeigersinn dreht. Daraus ist ersichtlich, daß der Winkel β1 größer als
15 ° und
der größte einem
Schritt von 15 ° entsprechende
Drehwinkel ist, während
die den weiteren Schritten von je 15 ° entsprechenden Drehwinkel β2 bis β6 zunehmend
kleiner sind und insbesondere der Winkel β6 kleiner als 15 ° ist.
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Würde das
Ovalrad 63, ausgehend von der nach 90 ° erreichten Stellung (Linie 88),
um weitere 90 ° im
Gegenuhrzeigersinn und mit ihm das Ovalrad 67 über die
Linie 86 hinaus im Uhrzeigersinn gedreht, dann würde die
Winkelgeschwindigkeit des Ovalrads 67 entsprechend den
Winkeln β6
... β1 wieder
allmählich
zunehmen. Durch geeignete Auslegung der Ovalräder 63 und 67,
durch geeignete Wahl z.B. der Lage des Exzenterbolzens 69 bzw.
der Pleuelstange 82 (3, 4)
in den Umkehrpunkten des Strangführungsorgans 48 und
durch Wahl der Lage des durch den Lagerzapfen 84 repräsentierten
Gelenkpunktes am Hebel 73 kann somit dafür gesorgt
werden, daß die
Bewegungsgeschwindigkeit des Strangführungsorgans 48 im
mittleren Bereich der Bahn 78 vergleichsweise groß, in den
Endabschnitten der Bahn 78 und vor allem in den Umkehrpunkten
dagegen vergleichsweise klein ist. Dadurch werden zugleich peitschenartige
Bewegungen der Hebel 73, 77 weitgehend vermieden.
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In 8 ist
eine Bahn 90 schematisch dargestellt, die vom Strangführungsorgan 48 (3, 4)
bei Drehung des Rotors 6 in Richtung der eingezeichneten
Pfeile beschrieben wird, wobei die Bewegung der hinteren und vorderen
Spulen 38 bzw. 31 entsprechend 1 mit
den Pfeilen r und s bezeichnet sind. Da vorzugsweise je zwölf Spulen 31 und 38 vorhanden
sind, beträgt
deren Winkelabstand je 30 °. Der
gesamte Hub des Strangführungsorgans 48 ist mit H bezeichnet. Dabei macht 8 deutlich,
daß der
größte Teil
des Hubs H genau zwischen zwei Spulen 31 realisiert
wird, z.B. zwischen ca. 10 ° und 25 ° (Spulen
XII und I) bzw. zwischen ca 40 ° und
55 ° (Spulen
I und II). Dies hat zur Folge, daß zumindest bei der aus 8 ersichtlichen "2 über – 2 unter"-Legung vergleichsweise
große,
d.h. einen großen
ursprünglichen
Wickeldurchmesser aufweisende Spulen 31, 38 .
verwendet werden können,
ohne daß die Gefahr
besteht, daß die
sich kreuzenden Stränge
in unerwünschter
Weise miteinander oder mit Teilen der Maschine in Berührung kommen
und dadurch den Flechtvorgang ungünstig beeinflussen. Durch Wahl der
beschriebenen Parameter können
die Bewegungen der Strangführungsorgane 48 den
Umständen des
Einzelfalls angepaßt
und gegenüber
reinen Sinusbewegungen modifiziert werden.
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Die
Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das
sich auf vielfache Weise abwandeln läßt. Dies gilt insbesondere
für die
Mittel, die im Einzelfall zur Realisierung des Ovalrad-Getriebes
verwendet werden. Möglich
wäre weiter,
die hin- und hergehende
Bewegung des Strangführungsorgans 48 mit
anderen als den dargestellten Mitteln zu bewirken. Auch die anhand 1 und 2 beschriebene
Rundflechtmaschine stellt nur ein Ausführungsbeispiel dar, da das
beschriebene Getriebe in entsprechender Abwandlung der Gesamtkonstruktion
grundsätzlich
auf alle Rundflechtmaschinen, auch solche mit vertikaler Achse,
angewendet werden kann, die zur Herstellung der erforderlichen Überkreuzungen
mit hin- und hergehenden Strangführungsorganen
versehen sind.