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Vorrichtung zum Verstellen der Größe des Winkelausschlages einer hin
und her schwingenden Welle
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstellen
der Größe des Winkelausschlages einer hin und her schwingenden Welle, insbesondere
für Prüfgeräte Textill- und Werkzeugmaschinen.
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Es ist bereits bekannt, eine derartige Verstellung mittels einer
Kurbel durchzuführen, deren Exzentrizität einstellbar ist.
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Erfindungsgemäß wird ein derartige Vorrichtung dadurch verbessert,
daß das Glied, mittels dessen die Kurbelexzentrizität verstellt wird, gleichzeitig
eine Vorrichtung zum Anzeigen des Ausmaßes der Verstellung betätigt. Die Verwendungsmöglichkeit
derartiger Geräte und Maschinen. wird auf diese Weise wesentlich erhöht und verbessert.
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Gemäß der Erfindung wird die Exzentrizität mittels einer längs verschiebbaren
Welle verstellt, in deren einer Endstellung einerseits die AntrieSsverbindung mit
der Vorrichtung zum Verstellen der Kurbelexzentrizität hergestellt und andererseits
eine Kupplung zur Verbindung mit der Anzeigeverrichtung eingerückt ist und in deren
anderer Endstellung beide Verbindungen unterbrochen sind.
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Auf diese Weise ist es auf besonders einfache Art möglich, mit einer
Betätigung sowohl die Kurbelexzentrizität zu verstellen als. auch das Ausmaß der
Verstellung zur Anzeige zu bringen.
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Zweckmäßigerweise wird die längs verschiebbare Welle von Hand, z.
B. mittels eines Handrades, gedreht und entgegen der Wirkung einer Feder, die im
nachfolgenden auch als Rückholfeder bezeichnet wird, eingerückt. Es empfiehlt sich
außerdem, zwischen dem zum Zweck der Kupplungsbetätigung
bewegbaren
Teil der Kupplung und der längs verschiebbaren Welle eine Feder zu schalten, die
im nachfolgenden auch als Kupplungsfeder bezeichnet wird. Auf diese Weise wird einerseits
ein weicher Eingriff der Kupplung bewerkstelligt und andererseits sichergestellt,
daß die längs verschiebbare Welle nicht mit übermäßiger Genauigkeit ausgeführt werden
muß, da sie ja an zwei Stellen eine Einrückbewegung zu steuern hat. Hierbei ist
vorzugsweise der bewegbare Teil der Kupplung verschiebbar, jedoch undrehbar auf
der längs verschiebbaren Welle gelagert. Um ihre Rückzugsstellung, in der beide
Verbindungen ausgeschaltet sind, einwandfrei festzulegen, empfiehlt es sich, s.ie
mit einem Anschlag zu versehen, der durch die Rückholfeder in der ausgerückten Stellung
gegen einen fest angeardneten Anschlag gedrückt wird.
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Gemäß der Erfindung wird außerdem der Zeiger zum Anzeigen des Ausmaßes
der Verstellung der Kurbelex-zentn.zität über ein Planeten- oder Umlaufrädergetriebe
angetrieben. Dieses Getriebe eignet sich hier besonders gut, da es bei großer Untersetzung
diole Möglichkeit schafft, den Zeiger selbst zentrisch zu dem Verstellglied, im
vorliegenden.
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Fall also dem Handrad der längs verschiebbaren Welle, zu bewegen.
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Vorzugsweise ist hierbei das eine Zentralrad des Planetengetriebes
fest mit der einen, drehbar auf der längs verschiebbaren Welle gelagerten Hälfte
der Kupplung und das andere Zentralrad fest mit dem Zeiger der Anzeigevorrichtung
verbunden. Die Umlaufräder sind hierbei also in dem fest angeordneten Gehäuse drehbar
gelagert.
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Außerdem empfiehlt es sich erfindungsgemäß, zwecks Vergrößerung der
Untersetzung das Planetengetriebe mit zwei hintereinandergeschaltexten Umlaufräderpaaren
zu versehen, die beide im.
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Gehäuse gelagert sind. Die beiden Räder jedes dieser Paare sind hierbei
fest miteinander verbunden. Je ein Rad der beiden Paare kämmen miteinander, während
von den beiden anderen Rädern; das eine Rad von dem einen Zentral rad angetrieben
wird und das andere Rad das andere Zentralrad antreibt.
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Es empfiehlt sich, die Anzeigeskala des Zeigers nach dem Winkelausschlag
der hin und her schwingenden Welle zu eichen.
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Hierbei kann es unter Umständen zweckmäßig sein, die Unterseltzungsver'h
ältuisse zwischen der Kurbel und der hin und her schwingenden Welle und die zwischen
dem Verstellantriebsglied und einerseits der Kurbel und andererseits dem Zeiger
so zu wählen, daß der Winkel.ausschlag des Zeigers gleich dem Winkel ausschlag der
hin und her schwingenden Welle ist. Der Zeiger wird dann zweckmäßigerweise im Raum
im gleichen Sinn angeordnet wie die hin und her schwingende Welle, so d.aß der Zeigerausschlag
sinnvoll den Ausschlag der hin und her schwingenden Welle wiedergibt.
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Es empfiehlt sich außerdem, die Geschwindigloeit des Antriebees.
für die hin und her schwingende Welle einstellbar vorzusehen. Dies kann insbesondere
bei Prüfgeräten zweckmäßig sein. um das Gerät für verschiedene Verwendungs zwecke
und Prüfmethoden brauchbar zu machen. Diese Einstellbarkeit wird auf eine besonders
einfache Art dadurch durchgeführt, daß zwischen dem An,triebsmotor und der hin und
her schwingenden Welle ein Reibradgetriebe mit veränderlichem lAntersetz.ungsverhältnis
eingebaut ist.
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Die Erfindung ist an Hand der Figuren an einem Textilprüfgerät veranschaulicht,
bei dem ein ei Welle hin und her schwingt, deren Drehachse in der Verbindungslinie
zweier Einspannstellen für ein zu prüfender Textilband liegt, wobei diese Drehachse
die Entfernung der beiden Einspannsteillen vonein ander halbiert. Die hin und her
schwingende Welle trägt ein Scheuerwerkzeug in Gestalt eines Korund-oder Karborundsteines
von beispielsweise dreieckigem Querschnitt, wobei die Entfernung der Arbeitskante
dieses Scheuerwerkzeuges von der Drehachse der hin und he.r schwingenden Welle gleich
der Entfernung dieser Drehachse von den beiden Einsplannstellen des zu prüfenden
Textilbandes ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß das Textilband, das auf
irgendeine Weise über die Einspannstellen leicht, beispielsweise mittels eines Ge'wichteis
gespannt ist, durch das Scheuerwerkzeug stets in rechtem Winkel umgeknickt und beansprucht
wird, solange die Scheuerkante sich nicht infolge zu großen Winkelansschlages verändert.
in dem Maße, wie der Kurbelarm bei Probenbruch eine mehr oder minder große Anzahl
von Schwingungen weiterläuft, wird das Prüfungsergebnis verfälscht. Diese Gefahr
wird auch dadurch nicht beseitigt daß der Motor bei Probenbruch selbsttätig austeschaltet
wird. Die häufige und selbsttätige Ausschaltung eines verhältnis mäßig starken Elektromotors
ist außerdem schwierig und nicht ungefährlich. Es empfiehlt sich aus diesem Grunde,
selbsttätig nicht den Motor auszuschalten, sondern nur die Antrielisverbin,dung
zwischen dem Motor und dem. Getriebe zum Antrieb der das Weckzeug tragenden Kurbel
zu unterbrechen. Hierbei ist vorzugsweise eine Einspannstelle des Textilbandes auf
einem verschiebbaren Wagen angeordnet, was schon notwendig ist, um die Reckung des
Bandes während des Scheuern auszugleichen. Mit Bezug auf diesen Wagen einstellbar
wird eine Kontaktstelle angeordnet, die in einem Stromkreis liegt, in dem ein Elektromagnet
liegt. Sobald das Texti,lband gerissen ist, bewegt sich der Wagen zurück und schließt
über den beschriebenen Kontakt den Stromkreis, wodurch der Elektromagnet einfällt,
der nunmehr auf irgendeine Weise eine Kupplung zwischen dem Antriebsmotor und dem
Getriebe für die Kurbel ausrückt.
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Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter
Darstellung. An Hand dieser Figuren sind auch weitere Verbesserungen und zweckmäßige:
Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes wiedergegeben. Es zeigt Fig. I eine Ansicht
von vorn auf ein erfindungsgemäß ausgebildetes Textilprüfgerät, Fig. 2 einen Längsschnitt
durch dieses Gerät nach Linie II-II der Filg. I, wobei jedoch teilweise der
Schnitt
gemäß Linie IIa4Ia der Fig. 1 geführt ist, Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III
der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt
gemäß Linie V-V der Fig. 3, Fig. 6 einen Schnitt in größerem Maßstab in Übereinstimmung
mit dem der Fig. 2 nach Linie IIa-IIa der Fig. 1 durch den Kupplungs- und Betätigungsteil
der Vorrichtung zum Verstellen der Kurbelexzentrizität einschließlich der Anzeigevorrichtung,
Fig. 7 eine Ansicht auf die Vorrichtung nach Fig. 6 in Pfeilrichtung a-b gesehen
bei abgenommenem Deckel, Fig. 8 eine Ansicht auf die Vorrichtung nach Fig. 6 in
Pfeilrichtung a-b gesehen bei aufgesetztem Deckel.
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Das gesamtel Textilprüfgerät ist in einem Gehäuse I angeordnet, unter
dessen Deckel 2 die hohl ausgebildete hin und her schwingende Welle 3 drehbar gelagert
ist, an der auf irgendeine nicht näher dargestellte Weise ein Kurbelarm mit dem
Werkzeug befestigt ist. Im Ausführungsbeispiel besteht dieses Werkzeug aus einem
sich in der Längsrichtung erstreckenden Keil von beispielsweise dreieckigem Querschnitt,
der aus Korund oder Karborund besteht und von dem jeweils eine Kante als Arbeitskante
zum Abscheuern eines zu prüfenden Textilbandes dient. Beispielsweise auf dem Grunde
dieses Gehäuses I ist auf nicht näher dargestellte Weise ein Elektromotor angeordnet,
der über eine Keilriemenscheibe 4 eine Welle 5 antreibt. Der Motor kann z. B. auch
auf der Decke dieses Gehäuses angeordnet sein, auf die unter Umständen eine Kappe
zur Bildung eines Raumes aufgesetzt sein kann, der zur Aufnahme eines Anzeigegerätes
dient, durch das die Anzahl der Hübe des Werkzeuges angezeigt wird. Auf dieser Welle
5 ist längs verschiebbar, jedoch nicht dræhbar ein Reibrad 6 angeordnet, das mittels
einer Kupplungsgabel 7 längs der Welle 5 verschoben werden kann. Diese Kupplungsgabel
ist in Form eines einarmigen Hebels auf einer Zahnstange 8 angeordnet, die mittels
eines Ritzels g in Richtung ihrer Längsachse hin und her geschoben werden kann,
das auf einer Welle 10 befestigt ist, diel drehbar im Gehäuse I gelagert und mittels
Griffmuttern 1 1 gedreht werden kann. Ein Zeiger 12 arbeitet hierbei mit einer Skala
13 zusammen, um die jeweilige Verstellung der Klaue 7 ablesen zu können.
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Das Reibrad 6 arbeitet mit einer Reibscheibe 14 zusammen, das um
eine Achse 15 drehbar gelagert ist, die senkrecht zur Drehachse der Welle 5 verläuft
und diese Drehachse schneidet. Die Drehachse 5 verläuft mit Bezug auf diese Reibscheibe,
so daß die Verschiebung des Reibrades 6 das Übersetzungsverhältnis zwischen ihr
und der Scheibe 14 verändert, was mittels des Zeigers 12 angezeigt wird. Die Achse
15 trägt an ihrem oberen Ende ein Kegelrad I6, das mit einem Kegelrad I7 kämmt,
das auf einer Welle I8 befestigt ist, die in der Nähe der Decke 2 des Gehäuses I
etwa neben der hohlen hin und her schwingenden Welle 3, und zwar par'-allel zu ihr
drehbar gelagert ist. Auf dieser Welle ist eine Riemenscheibe angeordnet, die in
der Darstellung der Fig. 2 hinter der Welle 3 liegt. Von dieser Riemenscheibe aus
wird mittels eines Keilriemens 27 eine Riemenscheibe 19 angetrieben, die lose drehbar
im Gehäuse I gelagert is.t. Auf dieser Riemenscheibe ist radial zu ihrer Drehachse,
und zwar über die Drehachse hinausgehend, eine Gewindespindel 20 drehbar, jedoch
nicht längs verschiebbar gelagert. Auf dem Gewindeteil dieser Gewindespindel ist
längs verschiebbar, jedoch nicht drehbar eine Mutter 21 angeordnet. Zum Sichern
der Mutter gegen Drehung können z. B. Führungsleisten 22 und 23 nach Fig. 4 vorgesehen
werden.
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Diese Mutter trägt einen Zapfen 24, an dem ein Ende einer Lenkerstange
25 angelenkt ist. Das andere Ende dieser Lenkerstange ist an einem Kurbel arm 26
angelenkt, der fest mit der hin und her schwingenden Welle 3 zum Antrieb des Werkzeuges
verbunden ist.
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In einer Hohlwelle 28 der Riemenscheibe 19 ist drehbar und längs
ihrer Achse verschiebbar eine Welle 29 gelagert, an deren einem Ende ein Z.ahnrad
30 befestigt ist, das in der einen Längsendstellung der Welle 29 mit einem Zahnrad
31 kämmt, das auf der Gewindespindel 20 befestigt ist. Das andere Ende dieser Welle
29 trägt ein Handrad 32 (Fig. 6), das durch eine Rückholfeder 33 in derjenigen Endstellung
gehalten wird, bei der die Zähne des Kegelrades 30 außer Eingriff mit denen des
Kegelrades31 stehen.
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An dem Gehäuse I ist in einer Aussparung, die zentrisch zu der Achse
der Wellen 28 und 29 liegt, ein Anzeigergehäuse 34 mit einem Deckel 35 befestigt.
Die obenerwähnte Rückholfeder 33 stützt sich einerseits gegen das Handrad 32 und
anderersetts gegen diesen Deckel 35 ab.
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In dieser Stellung legt sich ein konischer Ansatz 36 gegen eine entsprechende
Konusbohrung des Anzeigergehäuses 34. Auf der Welle 29 ist drehbar, jedoch nicht
längs verschiebbar mittels eines Stiftes 37 eine Kupplungsscheibe 38 gelagert, die
unter dem Einfluß einer Kupplungsfeder 39, deren eines Ende sich gegen das Handrad
32 abstützt, gegen einen Anschlag 40 auf der Welle 29 gedrückt wird.
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Diese Kupplungsscheibe 38 vermag mit einer Kupplungsscheibe 40 zusammenzuarbeiten,
die lose drehbar auf der Welle 29 gelagert ist und einen Zahnkranz 41 trägt. Dieser
Zahnkran.z 41 dient als das innere Zentralrad eines Stirnradplanetenrädergetriebes,
dessen äußeres Zentralrad 42 zwischen dem Anzeigergehäuse 34 und dem Anzeigerdeckel
35 eingeklemmt ist. Dieses äußere Zentralrad42 trägt einen Zeiger43, der mit einer
Skala 45 zusammenarbeitet, die auf dem Deckel 35 vorgesehen ist (Fig. 8).
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In dem Gehäuse 34 sind zwei Zapfen 44, 46 befestigt, auf denen drehbar
zwei Umlaufräderpaare 47, 48 und 49, 50 gelagert sind. Das große Zahnrad 47 des
ersten Paares 47, 48 kämmt mit dem inneren Zentralrad 41. Das kleine Zahnrad 48
des ersten Paares 47, 48 treibt das große Rad 49 des
zweiten Paares
49, 50 an, während das kleine Zahnrad 50 da,s äußere Zentralrad 42 des Planetenrädergetriebes
antreibt.
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Auf diese Weise ergibt sich eine sehr große Untersetzung der Drehung
d!es inneren Zentralrades XI.
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Bei normalem Betrieb hält die Rückholfeder33 sowohl die beiden Kupplungsscheiben
38, 40 als auch die beiden Kegelräder 30, 31 außer Eingriff.
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Um den Ausschlag der hin. und her schwingenden Welle 3 zu verändiern,
wird das Handrad 32 von der Bedienungsperson entgegen der Wirkung der Felder 33
nach innen gedrückt, wodurch sowohl die Kegelräder 30, 3I miteinander in Eingriff
kommen als auch die beiden Kupplungsscheiben 3S, 40, indem hierbei die Einstellung
so vorgenommen wird, daß sich die Kupplungsfeder 39 etwas spannt und die Kupplungsscheibe
38 auf der Welle 29 etwas verschoben wird.
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Jede Drehung des Handrades 32 bewirkt dann eine Verstellung der Exzentrizität
des Zapfens 24 und damit des Ausschlages der hin und her schwingenden Welle 3. Gleichzeitig
aber bewirkt jede Drehung des Handrades über die Kupplung 38, 40 und das beschriebene
Planetenrädergetriebe eine Drehung des Zeigers 43 über der Skala 45, so daß das
Ausmaß des Ausschlages der hin und her schw-ingenden Welle 3 jederzeit an der Skala
45 mit Hilfe des Zeigers 43 ablesbar ist.
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Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß das Gehäuse 1 außerdem
ein Gebläse trägt, das von dem nicht dargestellten Antriebsmotor der NN71e,11e 5
angetrieben wird. Dieses Gebläse bläst oder saugt vorzugsweise auf nicht dargestellte
Weise durch die Hohlwelle 3 Materialreste weg, die von dem Werkzeug dieser Welle
abgearbeitet worden sind.
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Außerdem weist die Riemenscheibe 19 einen Stift 51 auf, der bei jeweils
einer Umdrehung mit der geneigten Fläche 52 eines Anschlagbleches 53 (Fig. 4) in
Eingriff kommt, wodurch eine Stange 54 entgegen der Wirkung einer Feder 55 in senkrechter
Richtung hin und her bewegt wi!rd. Diese Hinundherbewegung der Stange wird zweckmäßigerweise
zum Antrieb eines Zählwerkes benutzt, um die Anzahl der Hinunidh ers chw ingungen
der Welle 3 selbsttätig zählen und ablesen zu können. Statt dieser Konstruktion
kann auch eine Kurven- oder Nockenscheibe benutzt werden, die über ein Kugellager
auf das Zählwerk einwirkt.