DE800237C - Fluessigkeitsgetriebe zum Antrieb von Strick- und Wirkmaschinen - Google Patents

Description

Der Betrieb solcher Maschinen erfordert aus technologischen und mustertechnischen Gründen eine Drehzahländerung, wozu stufige Riemen- und Zahnradvorgelege, stufenlose mechanische Getriebe 5 oder regelbare Elektromotoren dienen. Bei gewissen Sondermaschinen (Strickautomaten) ist sogar eine selbsttätige Regelung der Arbeitsgeschwinr digkeit notwendig. Weiterhin sollen die Maschinen rasch sanft anlaufen und beim Vorliegen irgendwelcher Abstellursachen ebenso auslaufen, wozu meist besondere Bremsen angeordnet sind. Diesen Zwecken werden die bekannten Antriebe nur mangelhaft gerecht; entweder ist die Drehzahlregelung zu umständlich und grobstufig (Stufenvorgelege), mit zu starker Abnutzung (z. B. Reibgetriebe) oder mit großem Energieverlust ver- j bunden (z. B. Elektromotoren mit Widerstandsregelung). Außerdem erfolgt in keinem bekannten Fall das erwünschte selbsttätige Ausschalten der Bremse sofort nach Stillstand der Maschine. ao

Gegenstand der Erfindung ist ein Flüssigkeitsgetriebe, bei dem durch geeignete konstruktive Maßnahmen sich alle diese Bedingungen in seltenem Maße vereinigen. Die Drehzahlregelung und Drehmomentwandlung erfolgt durch die Verstellung des Pumpenexzenters, dessen Verstellanschlag jeweils der gewünschten Maschinendrehzahl angepaßt wird. Das Pumpenexzenter stellt sich stets beim Anlaufen auf einen solch kleinen Hub, daß das Getriebe eben noch anfängt zu arbeiten. Der dabei sich bildende Arbeitsdruck bewirkt, daß der Verstellkolben das Exzenter all-

mählich bis zu dem eingestellten bzw. selbsttätig einstellbaren Anschlag drückt und somit die eingestellte Drehzahl erreicht. Beim Reißen eines Fadens wird durch Auslösen einer Hemmung der Druckkanal des Getriebes in das Getriebegehäuse entleert und das Verstellexzenter schlagartig auf seinen kleinsten Hub gedruckt. Im Zusammenhang damit setzt ein mit der öldruckleitung in Verbindung stehender Bremszylinder die durch ihn gelöste Planbremse in Tätigkeit, so daß der Flüssigkeitsmotor mit angetriebener Maschine rasch abgebremst wird, um nach Abfluß der Flüssigkeit aus dem Drossel raum des Bremszylinders die Bremse sofort wieder zu lösen.

Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Flüssigkeitsgetriebes ist in Fig. ι schematisch in einem Längsschnitt dargestellt. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Tragkörper mit Ansaugdtruck- und Ausstoßleitung sowie durch den Steuerzylin-

.20 der und den Verstellzylinder. Fig. 3 zeigt die Mitnehmerscheibe für die Bremskugeln mit Bremszugfeder und Bremszylinder in Draufsicht. Fig. 4 zeigt den Bremszylinder im Schnitt, und Fig. 5 zeigt eine Schrägnut, in die die Bremskugeln ein-

«5 gelassen sind. Fig. 6 und 7 stellen einen Anschlag zur selbsttätigen Drehzahlregelung, Fig. 8 und 9 zwei andere Ausführungen des Bremsgetriebes dar.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

Das Flüssigkeitsgetriebe, bestehend aus dem Tragkörper 1, in welchem der die Pumpen- und Motorenizylinder steuernde Steuerschieber 2 eingepreßt ist, wird mit dem Pumpen- und Motorenteil im Gehäuse 3 montiert. Am Tragkörper 1 ist das Exzenter 4 der Flüssigkeitspumpe verschiebbar befestigt, und gleichzeitig ist auf der andern Seite das feste Exzenter S des Flüssigkeitsmotors. Auf diesen Exzentern sind auf Kugellager aufgebrachte Abstützringe 6, auf denen sich die Kolben 7 der Zylinderstern 8 abstützen und mit diesen umlaufen. Das Getriebe arbeitet in bekannter Weise. Es läßt durch die Verstellung des Pumpenexzenters 4 eine Drehzahlregelung in den Grenzen von Minimum bis Maximum zu. Bei drucklosem Getriebe wird das verschiebbare Exzenter 4, sobald der Pumpenteil angetriebeni wird, nach innen gedruckt bis zum kleinsten Exzenterhub, der gerade noch ein Arbeiten der Pumpe ermöglicht. Wird nun die Druckleitung 10 mit Kanal 11 durch den Steuerkolben 9 abgeschlossen, so enrtsteht im Getriebe der dieses in Tätigkeit setzende Arbeitsdruck. Die Drehzahl des Motorteiles ist entsprechend dem Pumpenhub noch sehr klein. Die Getriebeflüssigkeit fließt unter diesem Druck über die Drosselnut 12 des Steuerkolbens 9, durch Kanal 13 nach dem Zylinderraum 14 und drückt den Kolben 15 mit Verstellexzenter 4 allmählich nach außen, bis zu dem eiliges tell ten Exzenteranschlag 16. Dieser Anschlag wird durch das Verstellrad i6° auf die Drehzahl der Antriebsmaschine eingestellt, somit wird auch das Getriebe selbsttätig vom Stillstand bis zu der eingestellten Drehzahl gebracht. Um diese während dem Betrieb bedarfsgemäß zu ändern, ist z. B. als Anschlag für Kolben 15 eine drehbare Kurve 40 angeordnet, welche mittels Hebel 41 und einer durch die Steuereinrichtung der Arbeitsmaschine betätigten Schubstange 42 o. dgl. selbsttätig eingestellt wird. Statt der Kurxe kann ebensowohl ein längs beweglicher Schieber mit Steigung als auch eine Steilgewindespindel angeordnet und gleichsinnig bewegt werden.

Mit dem Arbeitsdruckraum des Getriebes bzw. der Druckleitung 10 ist auch der Zylinderraum des Bremszylinders 17 verbunden. In drucklosem Zustand des Getriebes wird dessen Kolben 18 durch die Feder 19 an den Zyliniderboden ,17 und der Hohlkolben 20 nach außen gegen den Anschlagring 21 gepreßt, dabei nimmt der Stift 22 der Mitnehmerscheibe 23, welcher in das Sackloch 24 des Hohlkolbens 20 greift, diesen mit. Die Kugeln 25 werden dadurch in Richtung der tiefsten Stelle ihrer Schrägnuten 26 gebracht. Diesem Verdrehen der Mitnehmerscheibe 23 wirkt die Zugfeder 27 entgegen, da diese jedoch schwächer ist als die Feder 19, so wird die Verdrehung durch die Feder 19 im angeführten Sinne durchgeführt. Arbeitet nun das Getriebe, so daß in diesem ein Druck entsteht, so schiebt die im Zylinderraum 17 wirkende Druckflüssigkeit den Kolben 18 nach außen und füllt den Ringraum 28 allmählich mit Flüssigkeit. Dieser Vorgang ist auf die Mitnehmerscheibe ohne Einfluß.

Wird nun durch das Reißen eines Fadens oder durch sonstige Ursachen die Sperre 29 ausgelöst, dann wird der Steuerkolben 9 durch seine Feder 30 nach links gegen den Anschlag geschleudert, seine Auslaßschlitze 31 kommen auf die Ringnut 32 zu stehen, und die Druckleitung 10 wird in das Gehäuse entlüftet. Die Getriebeflüssigkeit wird von der Pumpe unter dem Druck, der durch die Drosselwirkung der Ausströmleitungen entsteht, nach dem Gehäuseraum ausgeschoben; dadurch ist jede Leistungsübertragung nach dem Flüssigkeitsmotor ausgeschaltet. Der Steuerkolben 9 gibt außerdem den nach dem Zylinderraum 14 führenden Kanal 13 frei; das hat zur Folge, daß das Exzenter 4 mit Kolben 15 nach innen auf Kleinsthub gedrückt wird, es wird praktisch keine Flüssigkeit mehr von der Pumpe gefördert. Dadurch, daß der Getriebedruck aufgehoben wird, wird auch der Zylinderraum des Bremszylinders 17 drucklos, infolgedessen wird der Hohlkolben 20 durch die Zugfeder 27 über die Mitnehmerscheibe 23 und deren Mitnehmerstift 22 nach innen gedrückt. Der Kolben 18, verhindert am Rückgehen durch die im Zylinderraum 28 eingepreßte Flüssigkeit, gibt dem Druck der Feder 19 nur langsam — entsprechend dem gedrosselten Entleeren des Raumes 28 — nach. Durch das Verdrehen der Mitnehmerscheibe 23 mittels der Zugfeder 27 werden die Kugeln 25 angehoben. Die angehobenen Kugeln pressen die Bremsscheibe mit Bremsbelag 33 an das Abtriebrad des Getriebes und bremsen damit den Flüssigkeitsmotor mit Maschine ab. Die Bremse wirkt nur so lange, bis die Flüssigkeit des Hohlraumes 28 durch den Druck der Feder 19 zu

einem Teil herausgedrückt ist. Von diesem Zeitpunkt an dreht die Feder 19 gegen den Zug der Feder 27 die Mitnehmerscheibe zurück, und damit wird der Druck der Kugeln' 25 auf die Bremsscheibe 23 gelöst und die Bremswirkung aufgehoben. Das verzögerte Ausdrücken der Flüssigkeit aus dem Hohlraum 28 wird durch entsprechendes Spiel zwischen Kolben und Zylinder erreicht.

Die Bremseinrichtungen nach Fig. 8 und 9 wirken ähnlich. Dem abzubremsenden umlaufenden Teil 43 steht Bremszylinder 45 gegenüber, dessen Zuleitung 44 mit Druckraum 10 verbunden ist. Bei laufender Maschine werden durch die Druck-

*5 flüssigkeit der Bremskolben 46 und der Steuerkolben 47 abwärts und durch letzteren die Feder 48 zusammengedrückt. Somit ist das Bremsende des Kolbens von Teil 43 abgehoben. Mit einsetzender Abstellung werden die Räume 10 und 44 und der

so Zylinderraum drucklos, so daß die Feder 48 den Kolben 46 nach oben drückt. Der noch mit Flüssigkeit gefüllte Raum 46* entleert sich nämlich nach dem nun drucklosen Zylinderraum über den engen Drosselkanal 46" nur sehr langsam, wes-

»5 halb Kolben 47 über die Druckflüssigkeit den Kolben 46 nach oben gegen Teil 43 preßt. Allmählich entleert sich Raum 46*, Kolben 47 geht bis zur völligen Entspannung der Feder 4S nach oben, womit jeder Bremsdruck auf Teil 43 aufhört.

Figur 9 soll nur zeigen, daß zwischen Bremskolben 46 und abzubremsendem Teil 43 ohne Schwierigkeit z. B. ein Winkelhebel 49 oder andere einfache, den Bremsdruck übertragende Teile angeordnet sein können.

Das Einschalten des Flüssigkeitsgetriebes bzw. die Ingangsetzung der Maschine erfolgt dadurch, daß der Steuerkolben 9 entgegen seiner Feder 30 zurückgedrückt und durch die Sperre 29. gehalten wird.. Der Steuerkolben 9 schließt damit den Kanal 11 ab, die Pumpe erzeugt Druck, welcher die Flüssigkeit über die Drosselnut 12 langsam nach dem Verstellzylinder 14 drückt und den Verstellkolben 15 mit Verstellexzenter 4 allmählich bis zum Anschlag 16 schiebt. Entsprechend dem langsamen Hubanstieg steigert sich auch die Drehzahl des Flüssigkeitsmotors vom Minimum zum von Hand oder selbsttätig eingestellten oberen Grenzwert.

Claims (9)

1. Patentansprüche·.

   i. Flüssigkeitsgetriebe zum Antrieb' von Strick- und Wirkmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenexzenter verschiebbar angeordnet ist und sich beim Einschalten selbsttätig vom Kleinsthub auf den eingestellten oberen Grenzwert des Hubes einstellt, so daß ein rasches, stoßfreies und gleichmäßiges Anlaufen ermöglicht wird. '
2. 2. Flüssigkeitsgetriebe zum Antrieb von Strick- und Wirkmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum raschen und sanften Abbremsen des Motorteiles beim Reißen eines Fadens eine Bremse vorgesehen ist, die durch einen vom Öldruck betätigten Bremszylinder ein- und nach Stillstand der Maschine wieder ausgerückt wird.
3. 3. Flüssigkeitsgetriebe zum Antrieb von Strick- und Wirkmaschinen nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch Lösen einer Sperre, die von Hand oder beim Reißen eines Fadens durch die Maschine ausgelöst wird, die Druckleitung des Getriebes ins Gehäuse geleitet wird, so daß die Pumpe drucklos weiterläuft, wodurch das Verschiebeexzenter sich selbsttätig auf Kleinsthub einstellt und bei dem, gleichzeitig damit verbunden, der sonst langsame Auslauf des Motors durch die vom Bremszylinder gesteuerte Bremse rasch und sanft erfolgt.
4. 4. Flüssigkeitsgetriebe zum Antrieb von Strick- und Wirkmaschinen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Auslösen einer Sperrung ein unter Federdruck stehender Steuerkolben freigegeben wird, der die Abflußleitungen des Getriebes und des Verstellzylinders ins Gehäuse leitet und damit drucklos macht.
5. 5. Flüssigkeitsgetriebe zum Antrieb von Strick- und Wirkmaschinen nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Inbetriebsetzung des Flüssigkeitsmotors durch Zurückschieben des Steuerkolbens erfolgt, der dadurch die Abflußleitungen zur Druckbildung abschließt, und sich so Druckflüssigkeit bildet, die, nach dem Verstellzylinder gedrückt, dessen Kolben samt Verschiebeexzenter bis zum eingestellten Anschlag schiebt und so die festgelegte Drehzahl des Motors bewirkt.
6. 6. Flüssigkeitsgetriebe zum Antrieb von Strick- und Wirkmaschinen nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung des Verstellzylinders durch gedrosselte Zufuhr (feine Rille) im gewünschten Zeitraum erfolgt.
7. 7. Flüssigkeitsgetriebe zum Antrieb von Strick- und Wirkmaschinen nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Bremse eine Planbremse verwendet wird, deren Bremsscheibe durch Kugeln angepreßt oder gelüftet wird, wobei das Anheben und Senken der Kugeln durch eine Mitnehmerscheibe erfolgt, die durch eine Zugfeder und einen Bremszylinder bewegt wird und so die Kugeln in ihren Schrägnuten entsprechend steuert.
8. 8. Flüssigkeitsgetriebe zum Antrieb von Strick- und Wirkmaschinen nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellexzenteranschlag durch ein Handrad eingestellt wird, so daß die Drehzahl jeder Maschine angepaßt werden kann.
9. 9. Flüssigkeitsgetriebe zum Antrieb von Strick- und Wirkmaschinen nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremszylinder in seinem Hohlkolben einen Differentialkolben hat, dessen auf ihn drückende Feder das Ausschieben der Flüssigkeit aus dem

   Ringraum über eine Drosselung bewirkt, und daß während des Rückhubes vom Differentialkolben die Bremse durch den sich umgekehrt bewegenden Hohlkolben über die Mitnehmerscheibe gelöst wird.

   io. Flüssigkeitsgetriebe zum Antrieb von Strick- und Wirkmaschinen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der als Drehoder verschiebbare Kurve oder als Steilgewindespindel ausgebildete Verstellexzenteranschlag mittels einer Schubstange oder einem anderen Übertragungsglied in Abhängigkeit von der die Maschine steuernden Schalteinrichtung selbsttätig eingestellt wird.

   ii. Flüssigkeitsgetriebe zum Antrieb von Strick- und Wirkmaschinen nach Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremszylinder einen Hohlkolben und in diesem einen zweiten federbelasteten Kolben hat, der das Verdrängen der Flüssigkeit aus dem inneren Kolbenraum über eine Drossel bewirkt, und daß nach dem Entleeren des gedrosselten Raumes die Bremswirkung infolge voller Entspannung der Feder aufhört.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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