Die Erfindung betrifft eine Kettenwirkmaschine mit einem Maschinenkörper
und mindestens einer axial verlaufenden Tragwelle für Wirkwerkzeughebel, die
drehbar gelagert und in Axialrichtung gegenüber einer ortsfest zum Maschinenkörper
positionierten Maschinenkomponente fixiert ist.
Zum Herstellen einer Wirkware in einer Kettenwirkmaschine müssen
Wirkwerkzeuge relativ zueinander bewegt werden, um Maschen zu bilden. Eine derartige
Bewegung soll anhand von Legenadeln erläutert werden. Ähnliche Bewegungskomponenten
sind aber auch bei anderen Wirkwerkzeugen vorhanden.
Bei der Maschenbildung müssen die Legenadeln sowohl durch Nadelgassen
zwischen Wirknadeln hindurchgeschwenkt werden als auch senkrecht zu dieser Bewegung,
also parallel zu einer Reihe, in der die Wirknadeln angeordnet sind. Die letzte
Bewegung, die parallel zur Tragwelle verläuft, wird durch ein Mustergetriebe
oder einen Musterantrieb hervorgerufen. Die erste Bewegung wird dadurch erzeugt,
daß die Tragwelle über einen gewissen Winkelbereich hin und her gedreht
wird. An der Tragwelle sind Wirkwerkzeughebel befestigt, an denen letztendlich die
Wirkwerkzeugbarren befestigt sind.
Die Wirkwerkzeugbarren müssen in der Wirkmaschine sehr genau
positioniert werden, um bei einem Wirkvorgang eine Kollision von Wirkwerkzeugen
zu verhindern. Dementsprechend muß auch die Tragwelle in Axialrichtung genau
festgelegt werden können. Dabei muß die Fixierung der Tragwelle in Axialrichtung
so erfolgen, daß die Tragwellen sich um den obengenannten Winkelbereich hin
und her drehen können, um über die Verbindungshebel eine entsprechende
Schwingbewegung auf die Wirkwerkzeugbarren übertragen zu können. Die Tragwelle
wird z.B. durch einen Kurbeltrieb angesteuert.
Darüber hinaus muß die Tragwelle in Axialrichtung aber auch
justierbar sein, d.h. ihre Position relativ zum Maschinenkörper muß genau
eingestellt werden können. Dies hat einen relativ komplizierten Aufbau der
bislang verwendeten Wellenlagerungen zur Folge. Die Tragwelle wird dabei durch jeweils
ein Nadellager in einer Wand gelagert, die mit dem Maschinenkörper verbunden
ist. Das Nadellager weist einen Innenring auf, der aus einer passungsgenauen Büchse
besteht. Diese Büchse ist an einem Ende geschlitzt und ragt auf einer Seite
aus der Lagerstelle in der Mittelwand heraus. Ein Klemmring wird als Anlaufring
auf der Welle festgeklemmt. Zwischen dem Klemmring und der einen Seite der Mittelwand
ist ein Axiallager angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite der Lagerstelle
befindet sich ein weiteres Axiallager, das sich über den überstehenden
Teil der Paßbüchse schiebt. Daneben ist ein weiterer Klemmring angeordnet,
der auf der der Lagerstelle zugewandten Seite ein Feingewinde mit einem Gewindering
aufweist. Mit diesem Klemmring wird die Paßbüchse im Bereich der Schlitze
auf der Tragwelle festgeklemmt. Wenn der Gewindering gegen das Axiallager gedreht
wird, wird die Tragwelle dabei axial fixiert und gehalten. Der gegenüberliegende,
auf der Welle fixierte Klemmring wird dabei gegen das eine Axiallager gezogen, während
der Gewindering den Gegendruck ausübt und die Tragwelle verspannt. Alle Teile
müssen dabei mit relativ hoher Paßgenauigkeit gefertigt werden. Eine derartige
Lagerung bedingt einen relativ hohen Montageaufwand. Wenn die Axialdrucklager nicht
fachgerecht montiert werden, unterliegen sie einem vorzeitigen Verschleiß.
Dies wiederum erhöht die Reparaturanfälligkeit. Bei einer Reparatur muß
die Tragwelle mit relativ hohem Aufwand aus den Lagerstellen gezogen werden, um
die entsprechenden Lager austauschen zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die axiale Fixierung der
Tragwelle auf einfache Weise zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bei einer Kettenwirkmaschine der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, daß die Tragwelle in Axialrichtung über einen
Torsionsstab mit der Maschinenkomponente verbunden ist.
Damit wird auf einfache Weise eine axiale Fixierung der Tragwelle
gegenüber dem Maschinenkörper erreicht. Der Torsionsstab läßt
sich in sich verdrehen, ohne seine Länge in einem merkbaren Ausmaß zu
verändern. Dabei trägt man der Tatsache Rechnung, daß die Tragwelle
bei einem Wirkvorgang nur um einen relativ kleinen Winkelbereich verdreht wird.
Wenn man den Torsionsstab beispielsweise so anordnet, daß er in der Mitte dieses
Winkelbereichs unverdreht ist, dann bleibt die Belastung des Torsionsstabs bei den
Wirkvorgängen relativ klein. Zwar ergibt sich dann bei jedem Wirkvorgang eine
Verformung des Torsionsstabes in sich. Die hierzu notwendige Leistung ist aber vernachlässigbar,
zumal die bislang vorhandene Lagerreibung in den Axiallagern entfällt.
Vorzugsweise ist der Torsionsstab aus einem Federmaterial gebildet.
Ein Federmaterial kehrt wieder in seine Ausgangsform zurück, wenn äußere
Kräfte fehlen. Ein Federmaterial ist für eine Verformung vorgesehen.
Hierbei ist bevorzugt, daß der Torsionsstab aus Federstahl gebildet
ist. Man kann den Torsionsstab dann so dimensionieren, daß er die gewünschte
Drehbewegung der Tragwelle zuläßt, ohne daß sich die axiale Position
der Tragwelle ändert.
Vorzugsweise wirkt der Torsionsstab im Bereich einer Mittelachse der
Tragwelle auf die Tragwelle. Mit dieser Ausgestaltung bleibt der Torsionsstab bei
einem Wirkvorgang ortsfest, d.h. er ändert seine Position nicht. Gleichwohl
kann er die notwendige axiale Abstützung zur Verfügung stellen.
Bevorzugterweise weist der Torsionsstab eine Länge auf, die mindestens
das 10-fache seines größten Durchmessers beträgt. Man wählt
also das Verhältnis von Länge und Durchmesser unter Berücksichtigung
des Materials des Torsionsstabes so, daß die gewünschte Drehbewegung der
Tragwelle möglich ist. Gleichzeitig wird durch die Abstimmung von Länge
und Durchmesser dafür gesorgt, daß innerhalb des zulässigen Drehwinkelbereichs
keine axiale Verkürzung des Torsionsstabes eintritt.
Vorzugsweise weist der Torsionsstab einen kreisrunden Querschnitt
auf. Damit spielt die winkelmäßige Positionierung des Torsionsstabs bei
der Montage keine Rolle mehr und die Montage wird vereinfacht.
Vorzugsweise ist der Torsionsstab formschlüssig, kraftschlüssig
oder unlösbar mit der Tragwelle verbunden. In allen Fällen kann man dafür
sorgen, daß die Tragwelle mit dem Torsionsstab in Axialrichtung "fest" verbunden
ist, so daß der Torsionsstab sowohl Druckkräfte von der Tragwelle als
auch Zugkräfte von der Tragwelle aufnehmen kann. Auch in Rotationsrichtung
der Tragwelle ist eine feste Verbindung von Vorteil, um zu verhindern, daß
Reibung auftritt.
Vorzugsweise ist der Torsionsstab mit einer becherförmigen Aufnahme
verbunden, die auf ein Ende der Tragwelle aufgesetzt ist. Damit steht eine relativ
große Verbindungsgeometrie zur Verfügung, die das Befestigen des Torsionsstabs
an der Tragwelle erleichtert. Der Torsionsstab kann beispielsweise in den Boden
der becherförmigen Aufnahme eingesetzt und dort festgeschweißt sein. Eine
derartige Verbindung läßt sich außerhalb der Kettenwirkmaschine relativ
einfach herstellen. Beim Einbau in die Kettenwirkmaschine sind dann nur noch relativ
wenige Montagevorgänge erforderlich.
Vorzugsweise wirkt ein Befestigungsmittel durch eine Umfangswand der
Aufnahme auf die Tragwelle. Bei dem Befestigungsmittel kann es sich beispielsweise
um eine Klemmschraube handeln, mit der die becherförmige Aufnahme auf dem Umfang
der Tragwelle festgespannt wird. Man kann auch eine Schraube verwenden, die in die
Tragwelle eingeschraubt wird.
Vorzugsweise ist der Torsionsstab mit einer Stützfläche
verbunden, die relativ zu der Maschinenkomponente verstellbar ist. Damit ist es
möglich, die axiale Position der Tragwelle im Maschinenkörper einzustellen.
Hierzu ist es lediglich erforderlich, die Stützfläche zu verstellen. Eine
derartige Verstellung ist auf unterschiedliche Weise möglich.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Stützfläche
über eine Feder an der Maschinenkomponente abgestützt ist und eine Spanneinrichtung
vorgesehen ist, die die Stützfläche gegen die Kraft der Feder an der Maschinenkomponente
festspannt. Die Position der Stützfläche läßt sich dann einfach
dadurch verändern, daß man die Spanneinrichtung mehr oder weniger stark
spannt. Dies wiederum führt zu einer größeren oder kleineren Kompression
der Feder und damit zu einem mehr oder weniger großen Abstand der Stützfläche
von der Maschinenkomponente. Man kann beispielsweise über die Kraft, mit der
die Feder komprimiert wird, eine Einstellung vornehmen, so daß man auf genaue
Längen- oder Abstandsmessungen unter Umständen verzichten kann.
Bevorzugterweise ist die Stützfläche in einem Abstand zur
Feder schwenkbar über eine Abstützung an der Maschinenkomponente abgestützt.
Wenn man dann die Feder mehr oder weniger spannt, dann wird die Stützfläche
nicht nur linear bewegt, sondern etwas verschwenkt. Dies läßt eine noch
feinere Einstellung der Position des Torsionsstabes zu.
Dies gilt insbesondere dann, wenn der Torsionsstab zwischen der Feder
und der Abstützung mit der Stützfläche verbunden ist. In diesem Fall
bekommt man ein relativ großes Übersetzungsverhältnis, das man für
die genaue Positionierung des Torsionsstabes ausnutzen kann.
Bevorzugterweise ist der Torsionsstab mit einem Mustergetriebe verbunden,
das an einem Ende der Kettenwirkmaschine angeordnet ist. Das Mustergetriebe dient
dann als Referenz für die Position des Torsionsstabs. Dies ist vorteilhaft,
weil das Mustergetriebe die Bewegung von Wirkwerkzeugen steuert, für die die
genaue Position der Tragwelle wichtig ist. Eine Seitenwand, die vom Maschinenkörper
hochsteht, kann vermieden werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Teils einer
Kettenwirkmaschine und
2 einen vergrößerten Ausschnitt aus
1.
1 zeigt einen Ausschnitt einer Kettenwirkmaschine
1, die einen Maschinenkörper 2 aufweist.
An einem axialen Ende der Kettenwirkmaschine 1 ist ein Mustergetriebe oder
eine Mustereinrichtung 3 angeordnet, die nicht näher dargestellte
Wirkwerkzeugbarren, beispielsweise Legebarren, in Abhängigkeit von dem gewünschten
Muster einer Wirkware hin und her bewegt.
Die Kettenwirkmaschine weist mehrere Tragwellen 4,
5, 6 auf, die in Wänden 7, 8,
9 gelagert sind, die mit dem Maschinenkörper 2 verbunden
sind, beispielsweise durch Schrauben. In den Wänden 7, 8,
9 sind die Tragwellen 4, 5, 6 durch Lager
10 gelagert, die eine Rotationsbewegung der Tragwellen 4,
5, 6 zulassen, nicht jedoch die Tragwellen 4,
5, 6 in ihrer Axialrichtung gegen die Wände 7,
8, 9 abstützen.
Die oben erwähnten nicht dargestellten Legebarren sind über
Wirkwerkzeughebel mit den Tragwellen 4, 5, 6 verbunden.
Wenn die Tragwellen 4, 5, 6 gedreht werden, dann werden
die entsprechenden Wirkwerkzeugbarren verschwenkt. Die Schwenkbewegung ist dabei
nicht übermäßig groß, so daß es ausreicht, wenn die Tragwellen
4, 5, 6 über einen relativ kleinen Winkelbereich,
beispielsweise weniger als 10°, hin und her gedreht werden können.
Die Tragwellen 4, 5, 6 müssen relativ
genau in ihrer Axialrichtung zum Maschinenkörper 2 positioniert werden
können. Diese Position muß einstellbar sein. Im Betrieb darf sich diese
Position nicht verändern.
Zu diesem Zweck sind die Tragwellen 4, 5,
6 jeweils mit einem Torsionsstab 11, 12, 13
verbunden, wobei das andere Ende des jeweiligen Torsionsstabs 11,
12, 13 mit der Mustereinrichtung 3 verbunden ist. Die
Mustereinrichtung 3 gibt damit die Referenzposition für die axiale
Position der Tragwellen 4, 5, 6 vor.
Es ist zu erkennen, daß zwischen der Mustereinrichtung
3 und den Tragwellen 4, 5, 6 keine Seitenwand
vorhanden ist. Vielmehr sind die Tragwellen 4, 5, 6 unmittelbar
an der Mustereinrichtung 3 abgestützt.
2 zeigt in vergrößerter Darstellung die Verbindung
der Torsionsstäbe 11, 12, 13 mit den Tragwellen
4, 5, 6 einerseits und mit der Mustereinrichtung
3 andererseits.
Die Mustereinrichtung 3 weist eine dem Maschinenkörper
2 zugewandte Vorderwand 14 auf, an der zwei Platten
15, 16 befestigt sind, beispielsweise durch Schrauben.
Auf der Platte 15, die mit dem Torsionsstab 11 der
Tragwelle 4 zusammenwirkt, ist eine Stützfläche 17 befestigt.
Die Stützfläche 17 ist an ihrem unteren Ende an einer Abstützung
18 gelagert und mit der Platte 15 verschraubt. Die Stützfläche
17 kann um die Abstützung um einen kleinen Winkel verschwenkt werden.
An ihrem oberen Ende stützt sich die Stützfläche 17 über
eine Feder 19, beispielsweise eine Schraubendruckfeder oder ein Tellerfederpaket,
an der Platte 15 ab. Durch die Feder hindurch ist eine Schraube
20 geführt, die die Stützfläche 17 gegen die Kraft
der Feder 19 in Richtung auf die Platte 15 spannt. Die Feder
19 ist dabei so dimensioniert, daß sie durch das Anziehen oder Lösen
der Schraube 20 verformt werden kann, nicht jedoch durch im Betrieb der
Kettenwirkmaschine 1 auftretende Kräfte.
Der Torsionsstab 11 greift zwischen der Abstützung
18 und der Feder 19 an der Stützfläche 17 an.
Wenn man also durch Drehen der Schraube 20 die Feder 19 mehr oder
weniger komprimiert, dann ändert sich die Position des Torsionsstabs mit einem
gewissen Übersetzungsverhältnis, das vom Abstand des Torsionsstabs
11 zur Abstützung 18 und dem Abstand zwischen der Abstützung
18 und der Feder 19 abhängt.
Die beiden anderen Torsionsstäbe 12, 13 weisen
an ihrem der Platte 16 zugewandten Ende Schraubkappen 21,
22 auf, mit denen sie auf Schraubgewinde 23, 24 aufgeschraubt
sind, die von der Platte 16 in Richtung auf die Tragwellen 5,
6 vorstehen. Die Torsionsstäbe 12, 13 können
mit den Schraubkappen 21, 22 beispielsweise verschweißt sein.
An ihrem der jeweiligen Tragwelle 4, 5,
6 zugewandten Ende weist jeder Torsionsstab 11, 12,
13 eine becherartige Aufnahme 25 auf, die auf das axiale Ende
der jeweiligen Tragwelle 4, 5, 6 aufgesetzt ist. Die
Aufnahme 25 weist in ihrer Umfangswand mehrere Schrauböffnungen
26 auf, durch die Klemmschrauben geführt sind, mit denen die Aufnahme
25 auf dem Umfang der jeweiligen Tragwelle 4, 5,
6 festgespannt ist. Der Torsionsstab 11, 12,
13 ist mit der Aufnahme 25 jeweils verschweißt oder verklebt
und zwar mittig im Boden der Aufnahme 25, so daß der Torsionsstab
11, 12, 13 etwa mit der Mittelachse der Tragwelle
4, 5, 6 übereinstimmt. Durch das Festspannen der
Aufnahme 25 auf dem Umfang der jeweiligen Tragwelle 4,
5, 6 wird also eine feste Verbindung zwischen dem Torsionsstab
11 und der Tragwelle 4 einerseits erreicht. Da der Torsionsstab
11, 12, 13 mit der Mustereinrichtung 3 über
die Platten 15, 16 verbunden ist, ist eine eindeutige Positionierung
der jeweiligen Tragwellen 4, 5, 6 zur Mustereinrichtung
3 gegeben. Diese Position kann mit Hilfe der Stützfläche
17 (für die Tragwelle 4) oder mit Hilfe der Schraubkappen
21, 22 (für die Tragwellen 5, 6) verstellt
werden.
Die Torsionsstäbe 11, 12, 13 sind
vorzugsweise aus Federstahl gebildet. Dabei ist ihre Länge mindestens zehnmal
so groß wie ihr Durchmesser. Im vorliegenden Fall haben die Torsionsstäbe
11, 12, 13 einen kreisrunden Querschnitt.
Abweichungen davon sind aber möglich.
Die Länge, der Durchmesser und das Material der Torsionsstäbe
11, 12, 13 sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß
sich die Torsionsstäbe 11, 12, 13 im Betrieb in
dem Winkelbereich, in dem die Tragwellen 4, 5, 6 gedreht
werden, in sich verwinden können, ohne daß sich die Länge der Torsionsstäbe
11, 12, 13 merkbar ändert. Die Torsionsstäbe
11, 12, 13 übernehmen also die axiale Positionierung
der Tragwellen 4, 5, 6.
Die Tragwellen 4, 5, 6 verdrehen sich bei
einem Wirkvorgang um etwa 1° bis 5° mit einer oszillierenden Drehbewegung.
Die Torsionsstäbe 11, 12, 13 sind ohne weiteres
in der Lage, eine derart kleine Drehbewegung aufzunehmen, auch wenn sich eine derartige
Torsionsbeanspruchung im Betrieb sehr oft wiederholt. Dies gilt insbesondere dann,
wenn die Torsionsstäbe 11, 12, 13 aus Federstahl
gebildet sind.