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Flache Kulierwirkmaschine mit Bremsvorrichtung für die Längsverschiebung
der Exzenterwelle Bei flachen Kulierwirkmaschinen ist es erforderlich, in gewissen
Augenblicken eine Längsverschiebung der Exzenterwelle zu bwirken, um die passenden
Exzenter vor die Rollenhebel zu bringen, die die- verschiedenen Bewegungen der Maschine
erzeugen.
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Diese Verschiebungen sind insbesondere erforderlich, um vom Glattarbeiten
zur Erzeugung von Minderungen, Petinetmustern usw. überzugehen.
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Bei den gebräuchlichen Wirkmaschinen verschiebt sich die Exzenterwelle
als Ganzes in Achsenrichtung, und die Teile, welche die Verschiebung bewirken, und
ebenso die Teile, welche die Verschiebung abgrenzen, stützen sich auf Gestellteile
der Maschine: Ouerträger, Brücken o. dgl.
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Infolge der großen Masse der Exzenterwelle und der kurzen Zeitspanne,
während welcher die Verschiebung vor sich geht, wirken hohe Drücke auf das Gestell,
wodurch es beschädigt werden kann bzw. wodurch unerwünschte Erschütterungen der
Maschine hervorgerufen werden.
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Die Erfindung bezweckt, diesen :Machteil zu beheben, indem die auf
das Gestell wirkenden Kräfte auf ein geringes Maß verkleinert werden, und zwar a)
beim Beginn der Verschiebung, d. h. während der Zeit, wo die Verschiebungsgeschwindigkeit
ansteigt, und b) am Ende der Verschiebung, d. h. während der Verzögerung der Verschiebung
bis zum endgültigen Stillstand der Welle. Der Zweck wird dadurch erreicht, daß i.
die Exzenterwelle in ihrer Mitte in zwei Teilwellen unterteilt wird, die annähernd
gleiche Maße haben; 2. die Antriebsexzenter für die Verschiebung auf diesen Teilwellen
so gelagert sind, daß die Verschiebung dieser Teilwellen im entgegengesetzten Sinne
erfolgt: 3. in der gleichen Vorrichtung die Antriebsvorrichtungen für die Verschiebungen
der beiden Teilwellen vereinigt sind und auf der einen Teilwelle eine Bremse sitzt,
die gegen Ende der Verschiebung durch die andere Teilwelle mitgenommen wird und
welche durch Reibung auf der die Bremse tragenden Teilwelle das Bremsen der Teilwellen
gegen Ende der Verschiebung, aber auch nur dann, bewirkt.
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Bei Beginn der Verschiebung erleidet das Antriebsglied, nämlich der
übliche Rollenhebel, welches der einen Teilwelle eine zunehmende Verschiebungsgeschwindigkeit
erteilt, einen Gegendruck, der gleich und entgegengesetzt demjenigen Druck ist,
den es auf die Teilwelle ausübt.
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Bei den gebräuchlichen Maschinen, bei denen die Exzenterwelle aus
einem einzigen Stück besteht, wird dieser Gegendruck auf das Gestell übertragen.
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Gemäß der Erfindung gibt das Antriebsglied zu gleicher Zeit der zweiten
Teilwelle,. die eine annähernd gleiche Masse wie die erste Teilwelle hat, eine gleiche
Verschiebungsgeschwindigkeit, die entgegengesetzt gerichtet
ist.
Die zweite Teilwelle übt deshalb auf das Antriebsglied einen gleichen, jedoch entgegengesetzt
gerichteten Gegendruck aus, wie derjenige ist, den es von der ersten Teilwelle erhält.
Die beiden Gegendrücke ergeben eine Resultierende, die praktisch gleich Null ist,
so daß das Antriebsglied keine Kraft auf das Gestell der Wirkmaschine überträgt.
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Ferner erfolgt bei den gebräuchlichen Maschinen das Abbremsen oft
mittels Muffen, die auf der Exzenterwelle während der ganzen Dauer der Verschiebung
reiben. Wenn hierbei das Abbremsen am Ende des Verschiebungsweges zur Vermeidung
eines Stoßes gut ist, so ist es zu Beginn der Verschiebung, wo es zweckmäßig ist,
daß sich die Welle frei verschieben kann, nachteilig. Um diesen Nachteil zu beheben,
hat man den Druck der Muffe auf die Exzenterwelle verringert, jedoch wird dann das
Abbremsen am Ende der Verschiebung ungenügend.
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Es ist vorgeschlagen worden, das Abbremsen der Verschiebung der Exzenterwelle
mit Hilfe einer Bremsvorrichtung zu verbessern, welche getrennt von der Exzenterwelle
angeordnet ist und deren Wirkungsweise durch die Verschiebung der Exzenterwelle
mit Hilfe von Hebeln und Lenkern gesteuert wird. Diese Vorrichtung bietet den Vorteil,
däß sie es gestattet, die Verschiebung der Exzenterwelle erst kurz vor ihrem Ende
abzubremsen; sie hat jedoch den Nachteil, daß sie ziemlich sperrig ist und daß sie
auf das die Bremse tragende Maschinengestell Kräfte überträgt.
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Gemäß der Erfindung wird nun ein solches Abbremsen bewirkt, ohne daß
dabei das Maschinengestell irgendeine seitliche Beanspruchung zu erleiden hat.
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Die beiden Teile der Exzenterwelle verschieben sich nämlich während
des ersten Zeitabschnittes der Verschiebung vollkommen frei, während im zweiten
Zeitabschnitt durch die Relativverschiebung der beiden Teilwellen die mit der einen
Teilwelle verbundene Bremse auf der anderen Teilwelle gleitet und so das Abbremsen
bewirkt. Da das Abbremsen nur im zweiten Zeitabschnitt der Verschiebung auftritt,
kann man die Reibung auf der Teilwelle, über welche die Bremse gleitet, so hoch
wählen, daß das Abbremsen so kräftig wie möglich ist. Während dieses Zeitabschnittes
ist die Resultierende der durch das Bremsen der beiden Teilwellen auf das Antriebsglied
ausgeübten Gegendrücke, wie es für die Gegendrücke auf das Antriebsglied bei Beginn
der Verschiebung erläutert wurde, ,praktisch gleich Null. Das Abbremsen übt keine
Kräfte auf das Gestell aus.
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Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht die Exzenterwelle,
wie oben erwähnt, aus zwei Teilen von merklich gleicher Masse, und die Vorrichtung
zum Verschieben dieser Welle trägt einen einzigen Hebel mit* zwei Rollenpaaren,
die jeweils vier schraubenlinienförmigen Rampen entsprechen.
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Diese Rampen, welche paarweise symmetrisch zu einer im rechten Winkel
zur Exzenterwelle liegenden Ebene angeordnet sind, befind-en sich auf zwei Kränzen,
die jeweils auf dem einen und dem anderen Exzenterwellenteil befestigt sind.
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Wenn man vom Glattarbeiten zum Deckvorgang übergeht, und umgekehrt,
arbeiten die Rollen und die Rampen zusammen für die Bestimmung der gleichzeitigen
Verschiebungen der beiden Exzenterwellenteile, welche Verschiebungen in jedemAugenblick
gleiche Geschwindigkeit haben und einander entgegengesetzt sind.
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Gegen die Büchse einer der Kränze werden beständig durch Federn Bremsbacken
mit Lederbelägen gedrückt, die zu Beginn an der Verschiebung dieses Kranzes teilnehmen
und demgemäß auch der Bewegung des zu diesem Kranz gehörigen Exzenterwellenteiles
folgen.
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Jede der Bremsbacken trägt an einem ihrer Enden zwei Zapfen, zwischen
denen sich eine Wange befindet, die fest zu dem anderen Kranz sitzt und demgemäß
an der Verschiebung des zweiten Exzenterwellenteiles teilnimmt.
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Es ergibt sich aus dieser Anordnung, daß etwas vor Schluß der Verschiebung
der beiden Exzenterwellenteile diese Wange gegen die Innenseite eines der beiden
Zapfen einer jeden Bremsbacke stößt und von diesem Augenblick an die Bremsbacken
während der Verschiebung des zweiten Exzenterwellenteiles mitnimmt.
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Die Reibung, welche dann die mit Lederbelägen versehenen Bremsbacken
auf die Büchse des Kranzes des ersten Exzenterwellenteiles ausüben, bremst die Verschiebungen
der beiden Exzenterwellenteile ab.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung
dargestellt.
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Fig. z ist eine Seitenansicht eines der beiden Bestandteile der Exzenterwelle,
wobei der andere Bestandteil weggedacht ist und die Bremse in der mittleren Ebene
geschnitten ist.
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Fig.2 ist eine Vorderansicht der ganzen Vorrichtung.
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Fig.3 ist eine schematische Ansicht von oben mit Teilschnitt gemäß
der Linie III-III der Fig. i.
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Fig. 4. ist eine Seitenansicht wie Fig. i, die eine andere Stellung
der Teile zeigt.
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Fig. g ist eine Ansicht von oben.
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Fig. 6 ist eine Ansicht von oben mit Teilschnitt wie Fig. 3, jedoch
mit einer anderen Stellung der Teile.
Die übliche Exzenterwelle
besteht gemäß der Erfindung aus zwei getrennten Teilwellen i und 2 (Fig. 2, 3, 5,
6).
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Auf der Teilwelle 2 sitzt fest ein Kranz io-i i mit zwei schraubenlinienförmigen
Rampen 4o, 42.
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Auf der Teilwelle i sitzt fest ein zweiter Kranz .4, 5, 6, der ebenfalls
mit schraubenlinienförmigen Rampen 39, 41 versehen ist, die jeweils den Rampen
4o, 42 gegenüber symmetrisch angeordnet sind mit Bezug auf eine rechtwinklig zur
Welle gemäß I-I der Fig. 2 liegende Ebene (Fig. 5).
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Auf der Nebenwelle ig (Fig. 1, 2, 4. und 5), die fest am Maschinengestell
sitzt und parallel zu den Wellen i und 2 verläuft, ist ein Hebel 20 schwenkbar gelagert,
der durch einen Schweif 8o verlängert ist, welcher mit einer Nase 37 und einer Tragfläche
38 versehen ist. Dieser Schweif stützt sich gegen eine Stütze 35, die fest an einem
Gestänge 36 sitzt, dessen Bewegungen durch einen Reihenzähler mit Hilfe von nicht
dargestellten Teilen gesteuert werden. Die Stütze 35 kann zwei Stellungen einnehmen:
In der einen steht sie mit der Nase 37 in Berührung (Fig. i), und in der anderen
legt sie sich gegen die Tragfläche 38 (Fig. 4). An dem oberen Arm des Hebels 20
ist eine Rolle 31 gelagert, deren Drehachse parallel zur Exzenterwelle verläuft
und .die durch einen Nocken 34 des Kranzes io-i i angegriffen werden kann. Eine
Feder 33 sucht den Hebel 2o beständig in Richtung des Pfeiles F, (Fig. i) zu bewegen,
so daß er stets nur eine der Endstellungen gemäß den Fig. i und 4 einnehmen kann
(was jeweils den beiden Endstellungen der Stütze 35 entspricht), ausgenommen, wenn
der hervorspringende Teil der Nockenscheibe 34 auf die Rolle 31 bei jeder Umdrehung
der Exzenterwelle einwirkt, wie unten erklärt wird.
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Das eine Ende des Hebels 20 ist mit einer Verbreiterung versehen,
die mit Bezug auf die Kränze ib, i i und 5, 6 innen zwei Rollen 23, 24 und außen
ebenfalls zwei Rollen 25, 26 trägt. Die Rollebenen dieser Rollen verlaufen parallel
zur Achse der Exzenterwelle 1,:2, und die beiden Lagen, welche sie infolge ihrer
Verschiebung mit dem Hebel 2o einnehmen können, sind derart eingestellt, daß in
der einen Lage, wenn die inneren schraubenlinienförmigen Rampen 41, 42 während ihrer
Drehbewegung an die in einer gemeinsamen Ebene befindlichen Rollen 23 und 24 herangehen,
die äußeren schraubenlinienförmigen Rampen 39, 40 an die ebenfalls in einer anderen
gemeinsamen Ebene befindlichen Rollen 25 und 26 nicht herangehen können und umgekehrt
in der anderen Lage die Rollebenen der Rollen 23, 24 und 25, 26. Wenn auch jede
Teilwelle i und 2 von der Handräderwelle aus ihre eigene Drehbewegung mit Hilfe
getrennter Antriebe, z. B.@ an jedem Ende der Maschine, erhalten kann, sind sie
dennoch miteinander verbunden, um den genauen Synchronismus ihrer Umdrehung zu sichern,
damit alle Bewegungen der Maschine gleichzeitig stattfinden.
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Zu diesem Zweck ist der Kranz 4, 5, 6 durch eine Büchse 3 verlängert,
welche als eine Verbindungsmuffe dient und am Ende der Teilwelle i festsitzt.
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Das Ende 7 dieser Büchse trägt eine Anzahl von Zähnen (z. B. vier)
B. Die Nabe g des Kranzes io, i i ist innen mit Nuten 43 versehen, in die die Zähne
8 eingreifen (Fig. 3 und 6).
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Die Teilwelle i mit der Büchse 3, 7 und dem Kranz 4, 5, 6 einerseits
und die Teildelle 2 mit der Büchse 9 und dem Kranz io, i i anderseits können sich
somit ihrer gemeinsamen Längsachse nach entgegengesetzt zueinander verschieben.
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Um die kinetische Energie der beiden Teilwellen am Schluß der Verschiebung
aufzunehmen, ist eine Bremse vorgesehen, die aus mit Leder 12 belegten Backen 13
besteht, die konzentrisch zur Büchse 3 des Kranzes 4 angeordnet sind und gegen diese
durch Federn 14 gedrückt werden. Der Druck dieser Federn kann durch Schrauben 15
geregelt werden, die in die Büchse 3 geschraubt sind und die Backen 13 durch Längsnuten
16 durchdringen. Jede Backe 13 ist außerdem an ihrem einen Ende mit zwei Zapfen
17, 71 versehen, die sich jeweils und abwechselnd gegen die beiden Seiten einer
kreisförmigen Wange 18 legen können, die auf dem Kranz 9 befestigt ist.
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Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise Während des Glattarbeitens
befindet sich der Hebel 2o in der Stellung nach Fig. i, und die Rollen 25, 26 und
23, 24, die Büchse 9, die Büchse 3 und die Backen 13 nehmen die Stellungen gemäß
den Fig. 2, 3 und 5 ein.
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Die Exzenterwelle 1, 2 läuft in Richtung des Pfeiles F (Fig. i und
4) um, und sobald der hervorspringende Teil des Nockens 34 unter der Rolle 31 hinweggeht,
entsteht zwischen dem Ende der Stütze 35 und der Nase 37 (Fig. r) ein kleiner Spielraum.
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Um auf das Mindern überzugehen, wird die Stütze 35 in diesem Augenblick
in die Lage gebracht, die in Fig. i strichpunktiert und in Fig. 4 mit vollen Strichen
dargestellt ist.
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Da der Hebel 2o nicht mehr durch die Stütze 35 festgehalten ist, schwingt
er in Richtung des Pfeiles F1 (Fig. i) unter der Einwirkung der Feder 33, sobald
die Nockenscheibe
34 der Rolle 31 ihren absteigenden Tei134a anbietet.
Wenn sich die Nockenscheibe 34 in der Stellung nach Fig. 4 befindet, wird sich die
Stütze 35 gegen die Fläche 38 des Schweifes anlegen, und der Heb.-12o wird wieder
festgestellt. Durch das Verschwenken des Hebels 2o werden die Rollen 23, 24 und
25, 26 in die Stellung nach Fig. 4 gebracht. Dabei sind die ersteren in einer solchen
Lage, daß sie mit den Rampen 41, 42 nicht in Berührung kommen können, und die zweiten,
die sich jeweils gegenüber den Kränzen 5, to (Fig. 3) befinden, sind für die Betätigung
durch die Rampen 39, 4o bereit.
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Da die Rollen parallel zur Exzenterwelle festgestellt sind, bewirkt
die Rampe 39, sobald sie an die Rolle 25 anstößt, eine Seitenverschiebung der Büchse
3 in Richtung des Pfeiles F° (Fig. 3). Gleichzeitig wirkt auch die Rampe4o auf die
Rolle 26 ein, und die Büchse 9 wird in Richtung des Pfeiles F3 (Fig.3) verschoben.
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Die Teilwellen i und 2, die jeweils fest mit den Büchsen 3 und 9 verbunden
sind, verschieben sich somit gleichzeitig mit diesen Teilen, und die Steigung der
Rampen 39, 40 ist derart beschaffen, daß diejenige Verschiebung der Teilwellen erzielt
wird, die für das richtige Einstellen der Minderexzenter der Exzenterwelle gegenüber
den entsprechenden Rollenhebeln erforderlich ist. Während dieser Bewegung werden
die Backen 13 mit den Lederbelägen 12 in Richtung des Pfeiles F2 mitgenommen, bis
die linke Seite des Zapfens 17 mit der Wange 18 in Berührung kommt. Von diesem Augenblick
an werden die durch die Federn 14 gegen die Büchse 3 gedrückten Lederbeläge 12 der
Backen 13 durch die relative Bewegung zwischen den Teilen 3 und 9 gegenüber der
Büchse 3 verschoben, und dadurch wird eine Reibung erzeugt, die sich der Längsverschiebung
der beiden Teile i und 2 entgegensetzt.
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Der Abstand zwischen den Zapfen 17 und 71 ist derart -bemessen, daß
die Längsbremsung der Teilwellen erst dann stattfindet, wenn die Geschwindigkeit
der Verschiebung der beiden Teilwellen ihren Maximalwert erreicht hat und anfängt,
sich zu verkleinern.
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Bei Schluß der Verschiebung nehmen die verschiedenen Teile die in
Fig. 6 dargestellte Lage ein.
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Um wieder auf das Glattarbeiten überzugehen, wenn die Nockenscheibe
34 den Hebel 20 wieder in die Stellung nach Fig. i zurückbringt, stellt man die
Stütze 35 dann wieder in die in Fig. i mit vollen Strichen dargestellte Lage ein,
während sich die Rolle 31 auf dem kreisförmigen, hervorspringenden Teil der Nockenscheibe
34 befindet. Die Dicke der Rolle 31 ist derart bemessen, daß diese Rolle mit der
Nockenscheibe 34 ebenfalls in Berührung kommen kann, wenn sich die Teilwelle 2 entweder
in ihrer Lage zum Glattarbeiten oder in ihrer Lage zum Mindern befindet. Die Rollen
23 und 24 werden dann jeweils durch die Rampen 41 und 42 der Kränze 6 und i i angegriffen.
Die Büchsen 3 und 9 werden dadurch jeweils in Richtung der Pfeile F4 und F5 (Fig.
6) verschoben.
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Während des ersten Teils dieser Verschiebung, d. h. während die Geschwindigkeit
der Verschiebung der Teilwellen zunimmt, werden sich die Bremsbacken 13 mit der
Büchse 3 in Richtung des Pfeiles F4 bewegen, und sobald die Geschwindigkeit der
Verschiebung der Teilwelle ihren Maximalwert erreicht hat und anfängt, abzunehmen,
wird die rechte Seite des Zapfens 7i mit der Wange i8 in Berührung kommen. Die Wange
i8 nimmt also die mit den Lederbelägen i2 versehenen Backen 13 in Richtung des Pfeiles
F5 mit, wobei eine Reibung der Backen 13 auf der Büchse 3 entsteht. Diese Reibung
setzt sich der Verschiebung der Teilwellen 1-2 entgegen. Bei Schluß der Verschiebung
befinden sich alle Teile wieder in der Stellung gemäß Fig. 3, und sie verbleiben
in dieser Stellung, bis die Stütze 35 aus der Lage gemäß Fig. i in die Lage gemäß
Fig. 4 gebracht wird.
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Will man mehrere geminderte Reihen hintereinander erzeugen, so genügt
es, die Stütze in der Lage gemäß Fig. 4 zu lassen. Der Hebel 2o wird bei jedem Durchgang
der Nockenscheibe34 wohl noch gehoben, fällt jedoch nach jedem Durchgang dieser
Nockenscheibe wieder zurück und bringt dadurch die Rollen 23, 24 in die Lage gemäß
Fig. 4. Ein.: Längsverschiebung der Teilwellen 1, 2 kann somit nicht stattfinden.