DE2447628C3 - Druckmittelbetätigte Reibungskupplung- und Bremsvorrichtung, insbesondere für Walkmaschinen mit insbesondere im Pilgerschritt erfolgenden Walzenbewegungen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine druckmittelbetätigte Reibungskupplungs- und Bremsvorrichtung, insbesondere für Walkmaschiner mit insbesondere im Pilgerschritt erfolgenden Walzenbewegungen, mit in einem Maschinengehäuse gelagerten und mit Antriebswellen verbundenen Walzen.

Durch Walken, d. h. durch mechanische Behandlung von.Wollstoffen mittels Druck, Wärme und Feuchtigkeit wird infolge kolloid-chemischer Quellungsvorgänge ein Verfilzen der Gewebe erreicht. Durch Verfilzen erhalten Wollstoffe ein geschlossenes Aussehen, erhöhte Festigkeit und verlieren dabei je nach Walkdauer an Länee und Breite sowie an Gewicht. Das Walken erfolgt auf verschiedenartig ausgebildeten Walkmaschinen. Zur Herstellung von Filzen, insbesondere von Wollfilzen, sind Vorrichtungen, wie Platten- und Rollenfilzraaschinen. bekannt, die unter Berücksichtigung der zum Verfilzen der Fasern erforderlichen Notwendigkeiten, nämlich Wärme, Feuchtigkeit, Druck und Bewegung, ein Ineinanderschieben der Fasern zur Erzielung einer gegenseitigen Verkettung bewirken. Die bekannten Plattenfilzmaschinen bestehen aus einer kreisförmige oder elliptische Horizontalbewegungen ausführenden Oberplatte und einer meist feststehenden Unterplatte. Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform einer Plattenfilzmaschine sind die Ober- und Unterplatte beweglich ausgebildet Die Ober- und Unterplatte führen dann geradlinige Oszillierbewegungen in horizontaler Richtung aus. Die Größe der Bewegung der Platte bzw. der Platten richtet sich jeweils nach der Stärke bzw. dem Gewicht des zu filzenden Materials. Derartige Plattenfilzmaschinen können jedoch nicht kontinuierlich arbeiten, wie dies z. B. zur Herstellung langer Filzbahnen erforderlich ist. Bei der Herstellung langer Filzbahnen muß daher abschnittsweise gefilzt werden. Hierbei wird so vorgegangen, daß jeweils nur diejenige Vlieslänge bearbeitet wird, die der Plattenlänge entspricht. Nach der Beendigung des Filzvorganges wird das Vlies jeweils um die Plattenlänge weitertransportiert, um einen neuen Vliesabschnitt filzen zu können. Nach dieser Arbeitsweise werden Vliese erhalten, die an den Übergangsstellen zwischen je zwei gefilzten Abschnitten einen ungefilzten, streifenförmigen Abschnitt aufweisen. Derartig ungefilzte streifenförmige Abschnitte sind jedoch für die weitere Verarbeitung langer Filzbahnen oftmals von Nachteil, da zusätzliche Arbeitsvorgänge für das Nachfilzen der ungefilzten Abschnitte nachgeschaltet werden müssen.

Gegenüber den Plattenfilzmaschinen bestehen die Rollen- bzw. Walzenfilzmaschinen aus zwei übereinanderliegenden Walzenreihen, zwischen denen das zu verfilzende Vlies hindurchtransportiert wird. Die rotierenden Walzen führen gleichzeitig axiale Schwingungen aus. um die gegenseitige Verkettung der Fasern zu bewirken. Die Leistung einer Rollenfilzmaschine ist jedoch sehr gering, da die bei diesen Vorrichtungen vorgesehenen, bekannten mechanischen Antriebseinrichtungen sowie die Lager für die Walzenachsen weder für eine schnelle axiale Walzenbewegung noch für eine Veränderung des Walzenhubes ausgebildet sind. Als besonders nachteilig kommt noch hinzu, daß die Lebensdauer dieser Antriebseinrichtungen äußerst gering ist.

Die Mittel zur Erzielung von axialen Hin- und Herbewegungen der Walzen bei derartigen Filzmaschinen sind rein mechanischer Art und lassen nur kleine Bewegungsfrequenzen zu.

Der Grund hierfür liegt bei einer bekannten Ausfuhrungsform darin, daß die aus ihrer Grundstellung heraus bewegten Walzen mittels einer Rückholfeder in ihre Ausgangsstellung wieder zurückgeholt werden. Derartige Rückholfedern weisen eine gewisse Trägheit auf, und zwar in bezug auf das Rückholvermögen. Sind die Rückholfedern sehr stark ausgebildet, so können keine kleinen Hubfrequenzen erhalten werden. Bei einer bekannten Ausführungsform erfolgt die Hubbewegung der Walzenachse mittels einer als zweiarmiger Hebel ausgebildeten Steuerstange. Die Bewegung dieser Steuerstange erfolgt mittels einer Kurvenscheibe, die das eine Hebelarmende der Steuerstange beaufschlagt, während das andere Hebelarmende an der

Walzenachse anliegt Wird mittels der Steuerstange die Walzenachse ^einseit'S verschoben, so wird die Rückhol-Wer gleichzeitig zusammengedrückt Beim Entspannen Ja· Feder wird die Walzenachse in die gegenseitige Richtung verschoben. Eine Veränderung des 3ewe- !nrnpshubes der Walzenachse ist nur möglich mittels Sner vorgesehenen Verstellschraube, die in die Wabenachse hinein- oder aus dieser herausgeschraubt ~jrd (US-PS 30 32 854). Ferner sind SteuervorrichtuneiL z. B. zylindrische Steuerschieber und Drehschieber, ι ο L₁- Steuerung eines mit Drucköl betriebenen Antriebes fejtannt, die aus einem in einem Zylinder abwechselnd der einen Seite und von der anderen Seite beaufschlagten Kolben bestehen. Derartige Steuervorrichtungen sind jedoch bisher bei Vorrichtungen zum Fdzen nicht verwendet worden (A. Dürr und O. Wächter »Hydraulische Antriebe und Elektrohydrau-JiV im Maschinenbau« 4. Auflage. V München, 1958, Seite 13 bis 16.106 bis 112und 123 ff). Darüber hinaus ist

bei einer Vorrichtung zum Filzen, insbesondere von Wollfasern, bestehend aus mehreren in zwei übereinanderliegenden Reihen angeordneten, angetriebenen Walzen, die mit Antriebseinrichtungen für eine axiale, in ihrer Größe veränderbare Hin- und Herbewegung versehen sind, bekannt, jede Antriebseinrichtung fur die axiale Warenbewegung mit einem mittels eines Druckmediums wechselseitig beaufschlagten an sich bekannten Kolben /u versehen, der auf einer mit der Achse der Walze verbundenen Achse sitzt und in einem zylindrischen Kolbengehäuse geführt ist. dessen durch den Kolben abgeteilte Kammern über Rohrleitungen mit an sich bekannten Steuervorrichtungen, wie Steuerzylindern, Steuerschiebern u. dgl. für das wechselseitige Zu- und Abführen des Druckmediums in die bzw. aus den Kammern und mit einer Förderpumpe für das Druckmedium in Verbindung stehen, wobei jede Walze als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet und auf einer durch den Walzeninnenraum hindurchgeführte, die Walze in senkrechte Schwingungen zur Rotationsachse versetzende, angetriebenen Exzenterachse gelagert ist (DTPS 1278 113). Mit den bei Pilgerschrittwalken bisher verwendeten Antrieben sind kurze Schaltzeiten und hohe Umschalthäufigkeiten nicht möglich.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine druckmittelbetätigte Reibungskupplungs- und Bremsvorrichtung, insbesondere für Walkmaschinen mit insbesondere im Pilgerschritt erfolgenden Walzenbewegungen, zu schaffen, die kurze Schaltzeiten und eine Hohe Umschalthäufigkeil der Antriebsrichtung und somit eine hohe Arbeitsleistung ermöglicht.

/ur Lösung dieser Aufgabe wird eine druckm:'telbetätigte Reibungskupplungs- und Bremsvorrichtung, insbesondere für Walkmaschinen insbesondere im Pilgerschritt erfolgenden Walzenbewegungen, der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, die gemäß der Erfindung in der Weise ausgebildet ist, daß jede einzelne Antriebswelle einen mit dieser festverbundenen zylindrischen Stahlkörper, einen den Stahlkörper einendig und abschnittsweise umgreifenden feststehend an dem Maschinengehäuse angeordneten Brems-Ringkörper und einen den Stahlkörper an seinem anderen Ende abschnittsweise umgreifenden Kupplungs- Ringkörper. der mit einer auf der Antriebswelle freifliegend gelagerten Antriebsscheibe fest verbunden ist. aufweist, daß der zylindrische Stahlkörper mindestens in seinen von den beiden Ringkörpern umschlossenen Endbereichen radial angeordnete, zylindrische, bis in den StahlkörDeraußenmantel geführte Zylinderbohrungen aufweist, in denen mit Hilfe eines Druckmittels quer zur Antriebswellenlängsachse gegen die Ringkörper verschiebliche Kolben angeordnet sind, die an ihren, der Antriebswelle zugekehrten Enden über Bohrungen mite-nander verbunden sind, und daß die im Bereich des feststehenden Brems-Ringkörpers angeordneten Zylinderbohrungen und die im Bereich des mit der Antriebsscheibe verbundenen und umlaufenden Kupplungs-Ringkörpers angeordneten Zylinderbohrungen über je eine in Antriebswellenlängsrichtung verlaufende und im Antriebswellenkörper vorgesehene Bohrung mit über radial verlaufende und diametral in dem Antnebsweltenkörper angeordneten Eintrittsbohrungen verbunden sind, die wiederum über feststehend angeordnete Anschlußstutzen mit einer Pumpe für das Druckmedium unier Zwischenschaltung eines Steuerventils verbunden sind.

Eine derart ausgebildete druckmittelbetätigte Reibungskupplungs- und Bremsvorrichtung ermöglicht eine hohe Umschalihäufigkeii der (Jmiaufrichtungen der Antriebswellen und erbringt darüber hinaus kurze Schaltzeilen und ist insbesondere bei Schrittanineben verwendbar, jedoch ebenso auch geeignet für Pilgerschrittwalken für mittlere Umdrehungszahlen.

Nach ei.ier weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind in jedem Fr.öbereich des zylindrischen Stahlkor pers acht zylindrische Bohrungen mit Kolben vorgesehen, jeder der beiden Ringkörper weist eine axiale Erstreckung aul. die etwa der halben Länge des zylindrischen Stahlkörpers entspricht. " In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine mit einer Walze einer Pilgerschruiwalke verbundene druckmittelbetätigte Reibungskupplungs und Bremsvorrichtung, teils in Ansicht, teils in einem senkrechten Schnitt und

Fig. 2 einen senktechten Teilschritt gemäß Linie 11 llinFig.l.

Bei der in F 1 g. 1 gezeigten Ausführungsform einer druckmittelbetätigten Reibungskupplungs- und Bremsvorrichtung für Pilgerschrittwalken ist mit tO ein Maschinengehäuse bezeichnet, in dem die Walzen der Pilgerschriitwalke angeordnet sind. Eine derartige Walze ist bei 20 angedeutet. Diese Walze 20 steht mit einer Antriebswelle 30 in Verbindung, deren Enden bei 30a und 30b angedeutet sind. Endseitig trägt die Antriebswelle 30 eine mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Antrieb über einen Riementrieb verbundene Antriebsscheibe 35, die freifliegend gelagert ist.

Auf der Antriebswelle 30 ist ein zylindrischer Stahlkörper 40 angeordnet, dessen eines Ende von einem Brems-Ringkorper 60 und dessen anderes Ende von einem Kupplungs-Ringkörper 70 umgriffen wird. Der Brems-Ringkörper 60 ist lest mit dem Maschmengehäuse 10 \etbunden. wahrend der Kupplungs-Ringkörper 70 an die Antriebsscheibe 35 auf der Antriebswelle 30 angeschlossen im. so daß der Kupplungs-Ringkörper 70 mn der Antriebsscheibe

umläuft. .

Der zylindrische Staukörper 40 we.st im Bereich ües Brems-Ringkörpers 60 radial zur Antriebswelle angeordnete Zylinderbohrungen 41 auf. aeren Anzahl beliebig gewählt sein kann. Bei dem in F 1 g. 2 gezeigten Ausführungsbeispie! sind acht Zylinderbohrungen vorgesehen. Die Anordnung und Ausbildung der Zvlinderbohrungen 41 ist dergestalt, daß die Bohrungen bis in den Außenmantel des zylindrischen Stahlkorpers 40 geführt sind.

In den Zylinderbohrungen 41 sind Kolben 42 angeordnet, die in den Zylinderbohrungen 41 in Kolbenlängsrichtung verschieblich sind. Alle Zylinderbohrungen 41 stehen über Bohrungen 43 in Verbindung. Darüber hinaus steht jede Zylinderbohrung bzw. mindestens eine der Zylinderbohrungen 41 mit einer Zuleitung 45 in Verbindung, über die ein die Kolben 42 beaufschlagendes Druckmedium zugeführt wird. Die Zuleitung 45 ist als Bohrung im Antriebswellenkörper ausgebildet.

Während das eine Ende der Bohrung 45 mit den Zylinderbohrungen 45 oder mit einer Zylinderbohrung 41 verbunden ist, mündet das andere Ende der Bohrung 45 in einer Eintrittsbohrung 46 am Umfang des Antriebswellenkörpers (Fig. 1). In der Umlaufbahn dieser Eintrittsbohrung 46 ist ein Anschlußstutzen 47 angeordnet, der über eine Leitung 81 unter Zwischenschaltung eines Steuerventils 85 mit einer Druckpumpe 80 für die Zuführung des Druckmediums verbunden ist.

Entsprechend der Anordnung von Zylinderbohrungen mit in diesen angeordneten versehieblichen Kolben im Bereich des Brems-Ringkörpers 60 sind in gleicher Weise Zylinderbohrungen mit in diesen angeordneten versehieblichen Kolben im Bereich des Kupplungs-Ringkörpers 70 vorgesehen. Auch hier sind in dem zylindrischen Stahlkörper 40 eine der Anzahl der Zylinderbohrungen 41 entsprechende Anzahl von Zylinderbohrungen 51 angeordnet. Die in den Zylinderbohrungen 51 verschieblich gelagerten Kolben sind mit 52 bezeichnet. Die Zylinderbohrungen 51 sind gleichfalls über Bohrungen 53 miteinander verbunden, jede Zylinderbohrung 51 bzw. mindestens eine dieser Zylinderbohrungen steht mit einer Zuführleitung 55 in Verbindung, über die zur Betätigung der Kolben 52 ein Druckmittel zugeführt wird. Die Zuführungsleitung 55 ist als Bohrung in dem Antriebswellenkörper ausgebildet. Während das eine Ende dieser Bohrung mit den Zylinderbohrungen 51 bzw. mit einer dieser Zylinderbohrungen verbunden ist. mündet das andere Ende der Bohrung 55 in eine Eintrittsbohrung 56 am Außenumfang des Antriebswellenkörpers. !n der Umlaufbahn der Eintrittsbohrung 56 ist ein Anschlußstutzen 57 angeordnet, der wie die Leitung 81 über eine Leitung 82 mit dem Steuerventil 85 und ferner mit der Druckpumpe 80 für die Zuführung des Druckmediums verbunden ist.

Die druckmittelbetätigte Reibungskupplungs- und Bremsvorrichtung arbeitet wie folgt: ]e nach dem. ob ein Brems- oder Kupplungs-Vorgang gewünscht wird, wird das Steuerventil 85 entsprechend betätigt so daß entweder über die Leitung 81 und über die Bohrung 45 den Zylinderbohrungen 41 oder über die Leitung 82 und über die Bohrung 55 den Zylinderbohrungen 51 das Druckmittel zugeführt wird. Bei Beaufschlagung der Kolben 42 bzw. 52 mittels des zugeführten Druckmittels werden die Kolben in Pfeilrichtung X(Fig.2) aus den Zylinderbohrungen 41 bzw. 51 herausgepreßt und gegen die dem zylindrischen Stahlkörper 40 zugekehrten Wandungsflächen des Brems-Ringkörpers 60 bzw. des

ίο Kupplungs-Ringkörpers 70 gepreßt. Da der Brems-Ringkörper 60 fest mit dem Maschinengehäuse 10 der Gesamtanlage verbunden ist, bewirkt ein Pressen der Kolben 52 gegen den Brems-Ringkörper 60 ein Abbremsen der Umlaufgeschwindigkeit der Antriebswelle 30, während ein Anpressen der Kolben 52 gegen den Kupplungs-Ringkörper 70 die Verbindung zu der auf der Antriebswelle 30 freifliegend gelagerten Antriebsscheibe 35 bewirkt. Es besteht somit dann ein Kraftschluß zwischen der Antriebswelle 30 über den zylindrischen Stahlkörper 40 mit der Antriebsscheibe 35.

Wird dagegen der Anpreßdruck der Kolben 52 gegen den Kupplungs-Ringkörper 70 aufgehoben, so steht die Antriebswelle 30 nicht mehr in Verbindung mit dem Antrieb. Durch entsprechende Steuerung der Zuführung des Druckmittels sind Brems- und Kupplungs-Vorgänge in kürzesten Zeiten durchführbar.

Es besteht ferner die Möglichkeit, den zylindrischen Slahlkörper 40 mit mehreren ringförmig angeordneten Zylinderbohrungen 41, 51 mit in diesen angeordneten und druckmittelbeaufschlagten Kolben 42, 52 zu versehen, wie dies in F i g. 1 angedeutet ist. Hier weist der Stahlkörper 40 vier mit A. B, C, D bezeichnete Ringabschnitte mit Zylinderbohungen und Kolben auf, wobei die Zylinderbohrungen mit den Kolben am Umfang des Stahlkörpers 40 und in axialer Richtung reihenweise angeordnet sind.

Auch besteht die Möglichkeit, einzelne oder mehrere am Umfang ringförmig verteilte Zylinder durch gesteuerte Öldruckbeaufschlagung zur Übertragung entsprechender Drehbewegungen auf die Kupplung heranzuziehen. Die Druckmittelsteuerung erfolgt dann über einen öleinführbolzen, der keine Bewegung ausführt, an keiner Bewegung teilnimmt und von außer am Maschinengestell gehalten ist.

Wie ferner die Fig. 1 zeigt, weisen die Brems-Ring körper 60 und die Kupplungs-Ringkörper 70 eine Längt auf, die etwa der halben Länge des zylindrische! Stahlkörpers 40 entspricht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetätigte Reibungskupplungs- und Bremsvorrichtung, insbesondere für Walkmaschinen mit insbesondere im Pilgerschritt erfolgenden Walzenbewegungen, mit in einem Maschinengehäuse gelagerten und mit Antriebswellen verbundenen Walzen, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne Antriebswelle (30) einen mit dieser fesi verbundenen zylindrischen Stahlkörper (4tt), einen den Stahlkörper (40) einendig und abschnittsweise umgreifenden und feststehend an dem Maschinengehäuse (10) angeordneten Brems-Ringkörper (60) und einen den Stahlkörper (40) an seinem anderen Ende abschnittsweise umgreifenden Kupplungs-Ringkörper (70), der mit einer auf der Antriebswelle (30) freifliegend gelagerten Antriebsscheibe (35) fest verbunden ist, aufweist, daß der zylindrische Stahlkörper (40) mindestens in seinen von den beiden Ringkörpern (60, 70) umschlossenen Endbereichen radial angeordnete, zylindrische, bis in den Stahlkörperaußenmantel geführte Zylinderbohrungen (41, 51) aufweist, in denen mit Hülfe eines Druckmittels quer zur Antriebswellenlängsachse gegen die Ringkörper (60,70) verschiebliche Kolben (42, 52) angeordnet sind, die an ihren der Antriebswelle (30) zugekehrten Enden über Bohrun gen (43,53) miteinander verbunden sind, und daß die im Bereich des feststehenden Brems-Ringkörpers (60) angeordneten Zylinderbohrungen (41) und die im Bereich des mit der Antriebsscheibe (35) verbundenen und umlaufenden Kupplungs-Ringkörpers (70) angeordneten Zylinderbohrungen (51) über je eine in Antriebswellenlängsrichtung verlaufende und im Antriebswellenkörper vorgesehene Bohrung (45,55) mit über radial verlaufende und diametral in dem Antriebswellenkörper angeordnete Ei.rtrittsbohrungen (46, 56) verbunden sind, die wiederum über feststehend angeordnete Anschlußstutzen (47, 57) mit einer Pumpe (80) für das Druckmedium unter Zwischenschaltung eines Steuerventils (85) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Endbereich des zylindrischen Stahlkörpers (40) acht zylindrische Bohrungen (41, 51) mit Kolben (42,52) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Ringkörper (60, 70) eine axiale Erstreckung aufweist, die etwa der halben Länge des zylindrischen Stahlkörpers (40) entspricht.