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Schermaschine Die Erfindung bezieht sich auf solche Schermaschinen,
deren abbremsbarer Zettelbaum durch verstellbare Kegelscheiben geführt ist, und
hat sich die Aufgabe gestellt, Maschinen dieser Art so auszubilden, daß bei geringstem
Raumbedarf mit größtmöglicher Geschwindigkeit und geringstem Energieverlust gearbeitet
werden kann. Zur Erzielung dieses angestrebten Zweckes ist es, wie erkannt wurde,
notwendig, den umlaufenden Baum gegen Zapfenschlupf und gegen Schlagen zu sichern,
die Bremskraft unmittelbar auf die Antriebswelle wirken zu lassen und endlich für
den Baum an Stelle der bisherigen Antriebe einen solchen zu wählen, der sich in
einfachster Weise stufenlos regeln lä?t und bei dem die durch plötzliches Bremsen
auftretenden und sich in , Wärme umsetzenden Energieverluste soweit wie möglich
vermieden werden.
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Infolgedessen besteht die Erfindung in erster Linie darin, daß ein-
oder 'beidseits des gegen Zapfenschlupf durch eine Zahnkupplung gesicherten Baumes
eine Vielscheibenbremse in der Achsflucht des Baumes angeordnet ist und daB der
Baum durch einen mit Druckflüssigkeit oder Gasstrom betreibbaren Motor angetrieben
ist. Vorteilhaft werden die den Baum einmittenden Kegelscheiben selbst an ihrem
Umfang mit einer Kegelzahnung versehen, die in entsprechende Zahnungen der Baumenden
eingreift, um gleichzeitig eine sichere Einmittung und schlupffreie Verbindung zu
erhalten. Die Zähne werden dabei so ausgeführt, daß beim Einlegen des Baumes ein
selbsttätiges Ineinandergreifen
der Zähne gesichert ist. Dem unvermeidlichen,
einer Geschwindigkeitssteigerung gleichfalls sehr hinderlichen Ausfluchten des Baumes
wird erfindungsgemäß des weiteren dadurch begegnet, daß die Einmittscheiben nachgiebig
oder gelenkig, insbesondere über Kugel und Pfanne, mit den Wellen der Treibseite
und des Gegenhaltekopfes verbunden sind.
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Als Druckgeber für die Bewegung der Bremsscheiben können erfindungsgemäß
beidends gekugelte Bolzen dienen, die mit ihrem einen Ende in der äußersten Bremsscheibe
und mit ihrem anderen Ende in einer zur Bremsscheibe drehbaren Scheibe lagern, die
unter der Wirkung eines Steuerzylinders steht, dessen Kolben durch den Druck der
strömenden Antriebsmittel bewegbar ist. Als Druckgeber für die Bewegung der Bremsscheiben
kann auch ein Elektromagnet oder aber ein vom Treibmittel des Motors beeinflußter
Ringkolben verwendet werden, während die Welle des Gegenhaltekopfes durch den Druck
strömender Mittel in Achsflucht verschiebbar sein kann, in welchem Falle es angebracht
ist, die Bremsscheiben des Gegenhaltekopfes an der Verschiebung der Welle teilnehmen
ztt lassen. Vorteilhaft erhalten die Bremsscheiben eine besondere, vom Ringzylinder
des Ringkolbens abgezweigte Schmierung und Kühlung. Infolge gleichmäßiger Verteilung
des mechanisch, elektrisch oder durch strömende Mittel erzeugten Drucks auf die
Bremsscheiben, in Verbindung mit der neuen Gesamtanordnung der Lagerung und Bremsung
des Baumes, wird demnach ein einheitliches Aggregat geschaffen, das es erlaubt,
den weiten Regelbereich und die Möglichkeiten des selbsttätigen Einregelns von Motoren
bzw. Getrieben, die den Druck strömender Mittel als Kraftquelle bzw. Übertragungsmittel
verwenden, voll auszunutzen. Dabei kann der Motor erfindungsgemäß gleichfalls in
der Achsflucht des Baumes angeordnet und mit dein Bremsgehäuse zusammengeflanscht
sein.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen
erläutert. Wirkungsgleiche Teile tragen gleiche Bezugszeichen. Außerdem wurden wahlweise
benutzbare Einzelheiten bei paarig wiedergegebenen Bremseinrichtungen nur an dem
Ausführungsbeispiel für die rechte oder dem f iir die linke Baumseite gezeigt, weil
dies für die zeichnerische Erläuterung genügt. Im übrigen zeigen neben verschiedenen
Ausführungen der Einmittsc_h_eiben und ihrer Lagerung: Fig. i bis 4. 1N1öglichkeiten
der erfindungsgemäßen Anordnung von Bremse und Motor, Fig. 5 eine Bremse, die von
einem Kolben o. dgl. außerhalb des Gehäuses in Tätigkeit gesetzt wird, Fig.6 einen
Bremsantrieb mittels Ringkolbens bei axial verschiebbarer Einmittscheibe.
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Fig.7 und 8 eine elektrische Bremse bei ortsfester und axial verschiebbarer
Einmittscheibe, Fig. g die Verwendung eircr Bremsausführung nach Fig. 6 mit angeflanschtem
Motor, Fig. io einen axial verschiebbaren bremslosen Gegenhaltekopf und Fig. ii
eine abgeänderte Ausführung nach Fig. g.
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Zwischen den Gestellwänden r, 2 (s. Fig. i bis q.) wird der Baum 3
mittels der Halteköpfe q., 5 gelagert, nachdem er von einem Wagen oder einer der
üblichen Einschwenk-bzw. Anhebeeinrichtungen aus mit seiner Achse annähernd in die
Flucht der Lage rachsen gebracht worden ist. Zu seiner Eill,-mittung dienen mit
einer entsprechenden Innenverzahnung versehene hohle Baumflansche, die sich beim
axialen Verschieben des Gegenhaltekopfes auf mit Gegenverzahnung versehene Einmittscheiben
abstützen. Die Bremseinrichtungen 6 sind ein- (Fig. 1 und 2) oder beidseits (Fig.
3 und q.) des Baumes 3 in seiner Achsflucht angeordnet. Der durch strömende Mittel
getriebene Motor 7 wird möglichst raumsparend im Maschinengestell (Fig. i u. 3)
gelagert oder mit der Bremsvorrichtung zu einer Einheit aneinandergeflanscht (Fig.
2 u. q.). Im erstgenannten Falle erfolgt die Kraftübertragung durch eine im Gehäuse
8 angeordnete mechanische Verbindung.
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Die Welle 13 (Fig. 5) des Antriebsblocks ist demnach an ihrer einen
Seite unmittelbar mit der Motorwelle verbunden oder mit einem Kettenrad o. dgl.
versehen, während ihr anderes Ende eine Einmittscheibe 14. trägt. Auf der Welle
13 ist eine Büchse 15 befestigt, deren gezahnter :Mantel in die Innenverzahnung
von Scheiben 16 eingreift, welche die Büchse 15 ringförmig umgeben. Die Scheiben
16 sind durch Scheiben 17 voneinander getrennt und nach außen durch Scheiben ih,
1g in ihrer axialen Bewegung begrenzt. Die Scheiben 17, 18, ig sind mit ihrer Außenverzahnung
im Eingriff mit der Innenverzahnung des Gehäuses :2o und dadurch gegen Verdrehen
durch die Scheiben 16 bzw. die Büchse 15 gesichert, aber axial verschiebbar, wie
dies bei derartigen Mehrscheibenbremsen üblich ist. Die sofortige Bremsung der Welle
13 erfolgt durch gleichmäßig auf die rechte Seite des Rings 1g verteilte Drücke
entgegen der Wirkung mehrerer am Umfang des Rings 1g verteilter Zugfedern 21. Diese
Drücke
werden im Beispiel -nach Fig. 5 mittels beidends gekuppelter
schrägstehender Bolzen 22 erzeugt, indem eine axial nicht verschiebbare Scheibe
23 über ° eine Steuerstange 24 so gedreht wird, -daß die Bolzen gleichsinnig verschwenkt
werden und ihre Lage zur Treibachse sich der parallelen nähert, wodurch die Scheiben
i9 und 23 auseinandergespreizt werden. Die Bewegung der Stange 24 erfolgt unter
Verwendung von strömenden Druckmitteln vom Kolben eines Steuerzylinders 25 aus.
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In dem Gegenhaltekopf nach Fig.6 sind zylindrische Bohrungen 31, 32
vorgesehen, in denen die Welle 33 mittels Gleitkolben 34, 35 bei ihrer axialen Verschiebung
eine sichere Führung erhält. Die Welle 33 trägt am rechten Ende eine Einmittscheibe
14 und am anderen Ende auf der entsprechend verlängerten Nabe 36 des Kolbens 34
einen Steuerkolben 37, der in seinem Zylinder 38 durch über die Leitungen 39, 40
zugeführte Druckmittel bewegt werden kann. Die Bremsbewegung der Scheibe i9 erfolgt
durch einen Ringkolben 42 von U-förmigem, gegen den Ringkanal 43 für das Druckmittel
offenem Querschnitt entgegen der Wirkung der Zugfedern 41. -Die Einmittscheiben
14 nach Fig. 5 und 6 sitzen mit ihren Naben unbeweglich auf den Wellen 13 bzw.33.
Die Radkränze sind jedoch mit den INTaben über Scheibenteile 47, 48 geringererDicke
oder besondererFormung verbunden, so daß sich bei nicht fluchtendem Baumumlauf die
Achse des Kegelmantels der Einmittscheiben gegen die der Wellen 13 und 33 neigen
kann. Außerdem verhindert die auf den Einmittscheiben 14 und in den Baumnaben angebrachte
Verzahnung jeglichen Schlupf, auch bei vollbewickeltem Baum und größter Zettelgeschwindigkeit.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 und 8 sind die Seitenscheiben
des Baumes 3 nebst ihren Flanschen 50 - mit eingezeichnet worden, um deren Abstützung
auf den Einmittscheiben 14 zu veranschaulichen; außerdem ist eine für beide Seiten
hinsichtlich der Bremseinrichtung und der Lagerung der -Einmittscheiben übereinstimmende
Ausbildung gewählt. Die Drücke auf die Scheiben i9 werden in. diesem Beispiel über
Magnetwicklungen 51 entgegen der Wirkung von Federn 52 vom Wächterstrom des Schergatters
aus bewirkt. An der Bewegung des Steuerkolbens 37 nimmt außer der Welle 33 auch
die gesamte im Gehäuse 2o untergebrachteBremseinrichtung teil, die dementsprecehnd
von ausgeschliffenen Bohrungen des Gestells z und des Kapselteils 53 ummantelt ist,
wobei Gleitkeile 55 eine Drehung des Gehäuses 2o verhindern. . Die Einmittscheiben
r4 sind hier mittels Halbkugeln 56 gelenkig an den als Pfannen 57 ausgebildeten
vorderen Enden der Wellen 13 und 33 befestigt, -während im Beispiel nach Fig.9 umgekehrt
die Nabe der Eintnittscheibe 14 als Pfanne 58 und das Wellenende als Halbkugel
59 ausgebildet ist. In beiden Fällen erfolgt die Verbindung zwischen der
Einmittscheibe 14 und der Welle 13 bzw. 33 durch eine Klauenkupplung, deren Flanken
ballig sind. Beide Einmittscheiben werden dabei durch eine Feder 30 in ihrer
Pfanne gehalten, damit sie bei abgenommenem Baum nicht herausfallen können. Im bremslosen
Gegenhaltekopf (Fig. io) ist die Einmittscheibe 14 in der Welle 33 selbst gelagert.
Das Lager 6o gestattet dabei, ebenso wie die gelenkige Befestigung mittels Kugel
und Pfanne, ein leichtes Nachgeben bei nicht fluchtendem Baumumlauf. Die Bremseinrichtung
nach Fig. 9 entspricht bis auf die Nichtv erschiebbarkeit der Welle 13 der Ausführung
nach Fig. 6. Jedoch ist die Büchse 15 aus Herstellungs- und Werkstoffgründen zweiteilig
ausgebildet. Außerdem kann man den gezahnten Mantel entfernen, ohne daß die Keilverbindung
mit der Welle 13 gelöst werden muß.
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An das Bremsgehäuse 2o ist in den Ausführungen nach Fig. 9 und i i
das Gehäuse des Motors 62 angeflanscht, so daß namentlich bei entsprechender Kapselung
(Fig. i i) eine einheitliche Ummantelung sämtlicher Teile entsteht. Die Drehzahleinstellung
des Motors erfolgt entsprechend dem zunehmenden Baumdurchmesser mit Hilfe einer
bekannten, nicht dargestellten, den Baum abtastenden Einrichtung, beispielsweise
einer Fühlwalze, die mit Hilfe der Stange 63 auf einen Drehzahlregler des Motors
einwirkt. Die Rohranschlüsse 64, 65 und 66 leiten das jeweilige Treibmittel zum
Motor und wieder zurück, das gegebenenfalls über eine entsprechende Abzweigung und
Steuerung in dem Augenblick, in dem der Antrieb abgeschaltet wird, auch als Druckmittel
auf den Ringkolben 42 zur Wirkung gelangen kann. Wird als Treibmittel ein schmierfähiges
Mittel gewählt, so kann auch die Ölleitung 67 an das Rohrnetz für Motor und Bremse
mit angeschlossen werden.
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Die Scheiben 16, 17 können auch durch Federkraft gegeneinander gepreßt
werden, um so die Bremswirkung zu erzielen, wie es in Fig. ii durch die Feder 7o
angedeutet ist, die gegen die Scheibe i9 drücken. Der Ringkolben 4.2 bewirkt dann
durch Druck auf eine Scheibe 71 das Lüften der Bremse. Bei Verwendung von Öl u.
dgl. als Treibmittel für die Bremse kann man den im Ringkanal 43 herrschenden Öldruck
auch zur Schmierung
und Kühlung, insbesondere der Bremsscheiben
16 bis i9, verwenden. Im Beispiel nach Fig. i z wird etwas Öl über ein Röhrchen
72 in eine Fangrinne 73 gespritzt, von wo das Öl dann durch Bohrungen 74 im :Mantel
der Büchse 15 zu den Scheiben gelangt.
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In diesem Beispiel (Fig. i i) sind besondere Mittel zur Verhinderung
des Schlupfes und zur Zentrierung des Baumes vorgesehen. Die Nabe 5o greift in eine
Zahnung 8o kupplungsartig ein, während ihre Zentrierung mittels eines besonderen,
kegelig ausgedrehten Innenrings 8i auf einem Kegelteller 8-2 erfolgt, der sich über
eine Kugel 83 in einer Pfanne 84 der Welle 13 drehen kann.