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Rühr- und Schlagmaschine Die Erfindung betrifft eine Rühr- und Schlagmaschine,
bei der sowohl das Umschalten von der Rühr- auf die Schlagbewegung als auch das
Schrägstellen der Werkzeuge an die,Trogwand mit Hilfe eines einzigen Bedienungshebels
erfolgt; der die senkrechte Antriebswelle auf und nieder schiebt. Bei derartigen
bekannten Maschinen betätigt der Bedienungshebel gleichzeitig auch " eine Kupplung
zwischen der Antriebswelle und dem Werkzeugantriebsschaft, der senkrecht unter der
Triebwelle in einer Gelenkkugel des Maschinengestelles allseitig schwenkbar gelagert
ist, wobei fernerhin die heb- und senkbare Antriebswelle und der Werkzeugantriebsschaft
durch ein meistens gekröpftes Gelenkstück miteinander verbunden sind, das bei Axialverschiebung
der Antriebswelle das Ausschwenken des Werkzeugantriebsschaftes bewirkt.
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Die Erfindung bezweckt, die obenerwähnten bekannten Rühr- und Schlagmaschinen
in bezug auf den Kräftefluß innerhalb der Umschaltvorrichtung und hinsichtlich der
scharfen Trennung der beiden Bewegungsarten (Schlagen und Rühren) dadurch zu verbessern,
daß an waagerechten Zapfen des auf Drehung mit der Antriebswelle verbundenen und
das obere Ende des Werkzeugantriebsschaftes tragend umfassenden Gelenkstückes Segmente
in Lagerschlitzen schwenkbar gelagert sind, die außerdem durch Zapfen an dem gabelförmigen
unteren Ende der Antriebswelle angelenkt sind, wobei die Segmente Steuerschlitze
aufweisen für eine auf dem Antriebsschaft verschiebbare, aber auf ihm gegen Drehung
gesicherte, als Doppelkupplung ausgebildete Kupplungsmuffe, die bei der Betätigung
des einzigen Bedienungshebels so gesteuert wird, daß ihr oberer Kupplungskranz bei
gestreckter Lage von Welle und Schaft mit einem Kupplungskranz des umlaufenden Gelenkstückes,
dagegen bei Schräglage des Schaftes ihr unterer Kupplungskranz mit einem Kupplungskranz
.einer oberhalb der Gelenkkugel auf dem Schaft lose sitzenden, gegen Drehung gegenüber
dem Maschinengestell gesicherten Hülse in Eingriff steht.
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Besonders zweckmäßig ist es dabei, die auf dem Werkzeugantriebsschaft
lose sitzende Hülse "durch eine Feder am Maschinengestell zu halten.
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Dieser Aufbau der Maschine gewährleistet ein einfaches und sicheres
Umschalten von einer Bewegung auf die andere unter besonderer Beachtung der Sicherung
gegen Bruch und unter Verwendung von - in Anbetracht der schwierigen Getriebeaufgabe
- noch verhältnismäßig einfachen, zweckmäßig angeordneten übertragungsmitteln. Dabei
ist allerdings zu berücksichtigen, daß durch die Wahl eines einzigen Bedienungshebels
die Vielseitigkeit der Einstellmöglichkeiten gegenüber anderen bekannten Maschinen,
bei denen für
die Schrägstellung der Werkzeugwelle und für die Axialverschiebung
der die Umschaltung Während des- Betriebes bewirkenden Kupplungsmuffe zwei besondere
Hebel vorgesehen sind, -insofern- beschränkt ist, als bei einer Maschine gemäß der
Erfindung eine Rührbewegung nur in einem kleinen Ausschlakbereich von der senkrechten
Stellung an ausgeführt werden kann, während sich eine Schlagbewegung nur in einem
verhältnismäßig kleinen Ausschlagbereich in der Nähe des größten Ausschlages erzielen
läßt.
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Statt einer Schlitzsteuerung für die Doppelkupplung kann man an der
durch den Bedienungshebel heb- und senkbaren Antriebswelle auch eine Schrägfläche
anbringen, die auf einen in dem Werkzeugantriebsschaft verschiebbar gelagerten,
unter Federwirkung stehenden Stift einwirkt, der seinerseits die. Kupplungsmuffe
steuert.
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Zwei Ausführungsbeispiele einer Maschine gemäß der Erfindung sind
in den Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt Fig. z eine erste Ausführungsform
der Umschaltvorrichtung in Ansicht, Fi,g. a im senkrechten Schnitt; nach diesen
beiden Figuren befinden sich die einzelnen Teile in der Lage, die sie" bei eingeschalteter
Rührbewegung einnehmen; die Fig. 3 und q. zeigen Teilansichten der Umschaltvorrichtung
(Fig.3 bei Mittelstellung der Kupplung und Fig. q. nach vollkommener Umschaltung
auf die Schlagbewegung) und Fig. 5 und 6 im Schnitt eine andere Ausführungsform,
und zwar Fig. 5 auf Rühren und Fig. 6 auf Schlagen geschaltet.
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Zum besseren Verständnis wird kurz vorausgeschickt, daß bei der Rührbewegung
jeder Punkt des Arbeitswerkzeuges lediglich einen konzentrischen Kreis innerhalb
des Troges beschreibt. Soll mit dem Arbeitswerkzeug Sahne oder Schnee geschlagen
werden, so ist hierfür zunächst eine Winkellage des Werkzeuges gegenüber der Triebwelle
erforderlich. Der Schaft des Arbeitswerkzeuges. führt also eine Kegelmantelbewegung
ohne Eigendrehung des Werkzeuges selbst aus. Der Spitzenwinkel des Kegels ist zur
Erzielung der gewünschten Anstellung veränderlich, und zwar muß diese Veränderung
während des Ganges der Maschine vorgenommen werden können.
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Der Antrieb der Umschaltvorrichtung erfolgt von der Welle a aus, die
im Maschinenständer in senkrechter Richtung verschiebbar gelagert ist. Der eigentliche
Umschaltvorgang wird durch die Verschiebung der Welle a gesteuert.
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Diesem Zweck dient der nur in den Fig. 5 und 6 dargestellte Handhebel
k, der außen am Maschinenständer angebracht und auf einen Zapfen r aufgekeilt .ist,
der gleichzeitig ein Ritzel r' trägt. Dieses greift in die Zahnung p' einer
die Welle a umgreifenden Zahnbüchse p ein, die, wie die Fig. 5 und 6 erkennen
lassen, in dem Maschinenständer derart gelagert ist, daß sie die Drehbewegung der
Welle a, ohne an dieser selbst teilzunehmen, nicht behindert. Wird der Handhebel
k aus der in Fig. 5 strichpunktiert angedeuteten Lage entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn
verschwenkt, so senkt sich die Welle a, um schließlich in die aus Fig. 6 ersichtliche
Lage zu.gelangen. Von der unten gegabelten Antriebswelle a wird das oben flach ausgebildete,
in einem Schlitz der Welle a geführte Gelenkstück c umfaßt. Der Bolzen b dient dabei
als weitere Führung und Druckübertragungsmittel. -Im Gelenkstück c ist das obere
Ende des Werkzeugantriebsschaftes m frei drehbar hängend gelagert. Von der Welle
a wird die Drehbewegung auf den Schaft m durch eine Kupplungsmuffe f übertragen,
die durch Nut und Feder g mit der Welle m auf Drehung verbunden und in axialer Richtung
auf ihr verschiebbar ist.
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Die Kupplungsmuffe f ist beiderseits mit Zahnkränzen f', f " versehen,
von denen der obere Zahnkranz f' in einen Gegenzahnkranz c' eingreifen kann, der
auf der Nabe des den Schaft an umfassenden Gelenkstückes c befestigt ist,
während der untere Zahnkranz f" finit einem Zahnkranz 1a' der später noch zu beschreibenden
Hülse la in Eingriff treten kann. Das Gelenkstück c hat einen Führungsschlitz s,
in den der mit der Welle a verbundene Bolzen b eingreift. Weiterhin sind an den
gegabelten Enden der Antriebswelle a in Zapfen x Segmente d angelenkt,
die mit weiteren besonders gestalteten Steuerschlitzen d' versehen sind. In letztere
greifen Zapfen z ein, die an dem Schleifring e der bereits beschriebenen
Kupplungsmuffe f sitzen. Die Segmente d haben schließlich noch weitere Lagerschlitze
d", in die Zapfen y des Gelenkstückes c eingreifen, die als Schwenkzapfen für die
Segmente d beim Umschalten von der Rühr- auf die Schlagbewegung dienen.
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Auf dem Werkzeugantriebsschaft m sitzt weiterhin frei drehbar die
bereits erwähnte, mit Kopplungszähnen hä versehene Hülse k. An dieser greift eine
am Maschinengestell befestigte Feder i an, die sie am Mitdrehen hindert. ' Der Schaft
m ist in bekannter Weise mittels einer Gelenkkugel ni im Maschinenständer gelagert.
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Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Bei hochstehendem Handhebel (ähnlich
Fig.5) befindet sich das zwischen Triebwelle
a- und Werkzeugschaft,m
eingeschaltete Gelenkstück c in der Stellung nach Fig. i, so daß die Teile a und
m gleichachsig liegen. Die einfache- Drehbewegung der Welle a wird über das Gelenkstück
c,.die Kupplungsmuffe f, Nut und Feder g auf den Schaft m übertragen, so daß das
Arbeitswerkzeug die Rührbewegung, d. h. in diesem Fall eine Drehung um seine senkrechte
Achse, ausführt.
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Wird .der Handhebel k entgegen dem Uhrzeigersirin verschwenkt (vgl.
die Stellungen von Fig. 5 nach 6), so senkt sich die Welle a. Dadurch werden zwei
Arbeitsbewegungen ausgelöst. Erstens wird das Arbeitsgerät an die Trogwänd angestellt
und zweitens an der Eigendrehung verhindert. Es führt dann eine sogenännte Schlagbewegung
aus. Das Gelenkstück c wird -nämlich durch den in dem schrägen Schlitz s gleitenden
Bolzen h seitlich verschwenkt, wobei gleichzeitig die Zapfen x nach unten und die
Zapfen y des Gelenkstückes c nach außen wandern und die Segmente d neben einer Abwärtsbewegung
auch noch eine Schwenkbewegung ausführen.
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Dabei kommt der obere Zahnkranz f' der durch die Schlitze d' gesteuerten
Kupplungsmuffe f außer Eingriff mit dem Zahnkranz c' des Gelenkstückes c. Hierdurch
wird die Drehverbindung zwischen Gelenkstück -c und Kupplungsmuffe f gelöst und
eine neue Verbindung f", h'- hergestellt, nämlich zwischen der Feder i, Hülse
h, der Kupplungsmuffe f, Nut und Feder g` und der Welle m. Während also nunmehr
das Arbeitswerkzeug zwar eine Kegelmantelbewegung um die Gelenkkugel m als Schwingungsmittelpunkt
ausführt, ist der Schaft m und das Werkzeug selbst an der Eigendrehung verhindert.
Die Hülse lt und damit auch der Schaft na kann nur die schwingende Kreisbe-,vegung
des ganzen Systems mitmachen, dä ja die Kupplungsinuffe f auf dem Schaft
m aus den Zähnen des Gelenkstückes c herausgeglitten ist und in die Verzahnung
h' der Hülse h hineingeschoben wurde. Dadurch ist also auch die Kupplungsmuffe
f an der eigenen Drehung verhindert. Diese Bewegung nennt man Schlagbewegung. Dabei
steht also, von oben gesehen, z. B. jeder Draht der Schlagrute in jedem Punkte der
Kegelmantelbahn des Werkzeugantriebsschaftes m immer in derselben Lage zu diesem
Schaft, bezogen auf ein ruhendes Koordinatensystem, während dieser Draht während
eines Umlaufs der Rute seinen Abstand von der Trögwand von Null über den .dem Rutendurchmesser
entsprechenden Höchstwert wieder auf Null verändert. Die Schlagrute führt gewissermaßen
eine Parallelverschiebung auf einer Kreisbahn aus.
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Die Fig. q. zeigt die Einstellung der Vorrichtung auf Schlagbewegung,
während Fig. 3 die Z-vvischenstellung der Kupplungsmuffe f wiedergibt, in der sich
der sich selbst überlassene Werkzeugschaft frei drehen kann.
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Die in den Laschen d vorgesehenen Nuten d' sind so ausgebildet, daß
der in den -Zapfen z geführte Schleifring e und damit die Kupplungsmuffe f nach
einer bestimmten Weglänge keine weitere Arbeitsbewegung relativ zum Arbeitswellenschaft
m mehr ausführen kann. Die Abwärtsbewegung des Schleifringes e und damit auch der
Kupplungsmuffe f ist so groß bemessen, daß letztere in jedem Fall in die durch die
Feder i gegen Drehung gesicherte Hülse h eingreift.
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Die Umschaltung von der Schlag- auf die Rührbewegung erfolgt in umgekehrter
Reihenfolge, und zwar wird einfach der Handhebel k so lange im Uhrzeigersinne von
Stellung Fig. 6 nach Fig. 5 verschwenkt, bis die Stellung nach Fig. i oder 5 erreicht
ist und dann Schaft in und Antriebswelle a wieder gleichachsig liegen und das ganze
starre System sich um sie dreht.
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Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet
sich von der oben beschriebenen dadurch, daß der Schaft m mit einer Bohrung versehen
ist, in der ein unter Wirkung einer Feder u stehender Stift t
verschiebbar
gelagert ist, an dem die Kupplungsmuffe f mittels eines Bolzens
v befestigt ist.
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Beim Verschwenken des Handhebels k drückt eine besondere am unteren
Ende der Welle a vorgesehene Schrägfläche n den Stift t
entgegen der Wirkung
der Feder u in die Bohrung des Schaftes m hinein. Dadurch wird die obere Kupplung
c', f' gelöst, während sich gleichzeitig die untere Kupplung f", h', e
einschaltet.
Sollen die Teile der Umschaltvorrichtung aus der in Fig. 6 wiedergegebenen Lage,
die sie beim Schlagen einnehmen, wieder in die für das Rühren erforderliche Stellung
gebracht werden, so braucht nur der Handhebel k im Uhrzeigersinn verschwenkt zu
werden. Die Feder u führt dann die Kupplungsmuffe f selbsttätig in die in Fig. 5
dargestellte Lage zurück.