DE1902984A1

DE1902984A1 - Raedergetriebe zur AEnderung einer gleichmaessigen Drehbewegung in eine ungleichmaessige geradlinige oder Pendelbewegung

Info

Publication number: DE1902984A1
Application number: DE19691902984
Authority: DE
Inventors: Pavel Uhlr
Original assignee: Elitex Zavody Textilniho
Current assignee: Elitex Zavody Textilniho
Priority date: 1968-01-31
Filing date: 1969-01-22
Publication date: 1969-09-11
Also published as: US3516267A; GB1254887A; FR2001077A1

Description

Patentanwalt

Dipl. Phys. Dr. Waither 3unlus ion 9QQ/

3 Hannover, Abbestr. 20 » * ν L V Q ^

17· Januar 1969 Dr. J/Ha.

Akte: 1595

ELISES - Savody textilniho strojirenstvl, generalni reditelstvi, Liberec

Rädergetriebe zur Milderung einer gleichmäßigen Drehbev/egung in eine ungleichmäßige geradlinige oder

Pendelbewegung

Die jirfirdung betrifft ein Rädergetriebe, welches eine gleichmäßige Drehbewegung in eine ungleichmäßige geradlinige oder Pendelbewegung ändert.

FJ'derge'triebe, welche eine gleichmäßige Drehbewegung in eine ungleichmäßige Pendelbewegung ändern, werden mit Vorteil bei Strickmaschine¹·! insbesondere Rundstrickmaschinen zur Erzeugung von Strumpfware ausgenutzt, bei denen die Ferse beziehungsweise Spitze des Gestrickes in der Regel durch Pendelgang eines drehbar gelagerten Nadelzylinder gebildet wird.

Es ist ein mechanisches Rädergetriebe zum Antrieb des i'iad el Zylinders bekannt, welches aus einem schwin-

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senden Z aim segment besteht, das mit Hilfe zweier Steuernocken angetrieben wird, wobei die am Umfang der Steuernocken sich abwälzenden zwei Rollen auf Armen, des Zahnsegmentes fest angeordnet sind. Diese Steuernocken schwenken infolge ihrer gegenseitigen Anordnung und Exzentrizität das Zahnsegment derart aus, .daß der ifedelzylinder eich im Verlauf seiner Pendelbewegung ungleichmäßig verdreht. "Heren der auf den erwähnten nadelzylinder einwirkenden Trägheitskräfte wird nach der Totlage in minimaler WinkelverdrehUiig eine höchstzulässige Umlaufgeschwindigkeit des Tadelzylinders erreicht. Diese höclistzulässige Umlaufgeschwindigkeit des liad el zylinder ε dauert während des größten Umlauf teiles im .!Bereich von O bis 360° an und sinlet knapp vor der weiteren Totlage, d.i. bei Änderung der ür.".l auf richtung, bi3 auf einen i.'ullwert I-erab. Bei der Rückbewegung des u. adelayliuäerfc v/i ed erholt sich der ganze angeführte Zyklus wieder.

. Es ist auch eine Vorrichtung zur !steuerung des nadelzylinder ε auf einer Sundstrickmaschine bekannt, welche weniger anspruchsvoll ist und "bei der in eine-¹. ßjcm des schwingenden Zahnsegnentes ein Zapfen fett angeordnet und liit Hilfe einer auf άβια Zapfen lose drehbaren Holle in der längsnut einer I'ulisoC- _?_exuhrt ist, welche auf Zapfen zweier Zahnräder mit. i-.it der Bewegung der Kulisee if-.t auch die Z-eweguuf, ce& s c hw ing end en Zahnsegmentes gebeten, welches über weitere Zahnradgetriebe den !Pendelgang des i-.adelzylinders steuert.

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Sämtliche b eltran· ten Vorrichtungen haben den gemeinsamen Lachteil, dai3 sie durch die veränderlichen Sx-äfte wesentlich beansprucht werden und dies besonders unmittelbar in den Totlagen, d.i.

aiii Crte der laiderung. der Drehrichtung des iiadelzylinders.

Die Erfindung beseitigt die angeführten liacliteile und schafft eine gleichnamige Verteilung der liräfte in den !Dotpunktlagen und den übrigen Lagen.

Me JiJrfiiidung besteht darin, daß eine Antriebswelle mit einer kurbel und Zapfen versehen ist, auf Avelchem ein Zahnrad mit exzentrisch angeordnetem Zapfen drehbar gelagert ist, der die Drehung eines Zahnsegmentes steuert, das im Drehpunkt auf einen Zapfen einer Kurbel einer angetriebenen ¹JeIIe gelagert ist, auf welcher aura Beispiel ein schwenkbares Zahnsegment festsitzt, und daß das Zahnrad im ständigen Eingriff .mit der Innenverzahnung eines ortsfesten Zahnkranzes und das drehbare Zahnsegment mit einem ortsfesten innen verzahnten Segment im Eingriff steht.

Der größte Vorteil dieser Anordnung des Rädergetriebes besteht darin, daß die auf dieses Rädergetriebe einwirkenden Srägheitskräfte in bedeutendem Iüaße gleichmäßig verteilt sind, wodurch zum Beispiel auf den Zapfen keine Schläge entstehen.

Das v/esen der Erfindung ist anhand der nachstehenden

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Beschreibung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles eines Rädergetriebes ersichtlich. Es zeigen:

Pig. 1 eine graphische Darstellung des Verlaufes der Winkelgeschwindigkeit im rechtwinkligen · Achsensystem χ und y beim Pendelgang des Hadelzylinders, und. zwar eine Kurve für die höchstzulässige Drehgeschwindigkeit des erwähnten ffadelzylinders, eine weitere Kurve bei G-es cliwindigkeits abnähme und schließlich eine Kurve ohne dieselbe;

Pig. 2 einen vertikalen Achsenschnitt durch ein Rädergetriebe mit dessen einzelnen Hauptteilen;

Pig. 3 einen vertikalen Schnitt durch das Räderge-' triebe nach der Ebene B-B in der Pig. 2;

Pig. 4 einen vertikalen Schnitt durch das Rädergetriebe nach der Ebene A-A in der Pig. 2;

Pig. 5j6 und 7 eine schematische Ansicht des Rädergetriebes in den einzelnen Umkehrpunkten;

Pig. 8 die beispielsweise Anwendung des erfindungsgemäßen Rädergetriebes bei einer Strumpfrundstrickmaschine, wobei nur die wesentlichen Teile dieses Rädergetriebes und die mit ihm zusammenwirkenden Teile der Rundstrickmaschine im vertikalen Achsenschnitt dargestellt sind.

Auf einer Antriebswelle T (Pig.2) ist ein Antriebszahnrad 2, zum Beispiel mit Hilfe eines StJLftee 3, fest gelagert. Dieselbe Welle 1 ist in der Nabe eines Deckels 4 drehbar gelagert, welcher mittels

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Schrauben 5 mit einem gegenüberliegenden Deckel 6 des Räderkastens oder Getriebegehäuses fest verbunden ist. Das in das Getriebegehäuse mündende Ende der Antriebswelle 1 ist mit einer beispielsweise als Scheibe und somit auch als Schwungrad ausgebildeten Kurbel 7 fest verbunden, auf deren Stirnseite ein Zapfen 8 fest und exzentrisch angeordnet ist. Auf diesem Zapfen 8 ist weiter ein Zahnrad 9 mit Stirnverzahnung drehbar gelagert. Die Exzentrizität des Zapfens 8, bezogen auf die Drehachse der Antriebswelle 1, entspricht der Hälfte des Teilkreisdurchmessers des Zahnrades 9, wobei der ieilkreisdurchmesser desselben Zahnrades 9 wieder dem i'eilkreishalbmesser eines ortsfesten Zahnkranzes 11 gleichkommt, mit desE-en innenverzahnung 10 das erwähnte Zahnrad 9 im ständigen Eingriff steht.

Auf der Stirnseite des Zahnrades 9 ist ein Zapfen 12 fest und. exzentrisch' angeordnet, welcher in eine exzentrisch angeordnete Bohrung eines drehbaren Zahnsegmentes 13 einfällt, wobei dieses Zahnsegment 13 mit einem ortsfesten innen verzahnten Segment 14 zusammenwirkt. Im Drehpunkt des Zahnsegmentes 13 befindet sich eine Bohrung, in welcher ein Zapfen 15 einer beispielsweise als Scheibe und somit auch als Schwungrad ausgebildeten Kurbel 16 drehbar angeordnet ist. Diese kurbel 16 ist mit einen Ende -it einer in der Habe des Räderkastendeckels 6 drehbar gelagerten angetriebenen Welle 17 fest verbunden, auf deren anderem¹ Ende, zum Beispiel mit Hilfe eines Stiftes 18, ein schwenkbares Zahnsegment 19 festsitzt.

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iuit Rücksicht auf-die l'eilkreise des ortsfesten innenverzahnten Kranzes 11 und des ortsfesten innenverzahnten Segmentes 14 gilt die Bedingung, daß der l'eilkreisdurchmesser der Innenverzahnung 10 (Fig.3) des ortsfesten Zahnkranzes 11 kleiner als der Teilkreisdurchmesser des ortsfesten innen verzahnten Segmentes 14 (Pig.4) sein muß.

^in Ausführungsbeispiel der Anwendung des erfindungsgemäßen Rädergetriebes auf einer Strunrpfrundstrick-

^ maschine ist aus 3?ig. 8 ersichtlich, auf der schematisch auch das Triebwerk der Hunds tr iclcnas chine dargestellt ist. Ein :;it einer Antriebsscheibe 22 versehener Elektromotor 21 treibt mittels eines Hiemens 23 eine Riemenscheibe 24 an. Diese angetriebene Riemenscheibe 24 ist mit einer V/eile 25 und somit auch mit einem Zahnrad 26 fest verbunden, welches mit den Antriebs zahnrad 2 des. erf iiidungsgemäßen Itlidergetriebes in ständigem Singriff steht, mit diesem Antriebszahnrad 2 ist ein weiteres Zahnrad 27 in ständigem Eingriff, welches sich stuf einer r±auptantriebswelle 28 der Hundstriekmaschine lose dreht. Das Zahnrad 27 ist mit einer Nabe 29 versehen, die

" eine Ausnehmung aufweist, in welche zu gewünschter Zeit ein Ansatz 30 einer Zahnlcupplungsmuffe 31 eiri;eschoben werden kann. Diese Kupplungsmuffe 31 ist auf der Hauptantriebswelle 28 längsverscMebuar gelagert und mit dieser durch einer, federkeil 32 verbunden. Ein weiterer Ansatz 33 derselben Kupplungmuffe 31 fällt in eine Ausnehmung einer Habe 34 eines weiteren Zahnrades 35 ein, welches sich auf der Hauptantriebswelle 2o lose dreht und mit einer Verzahnung 20 (Fig.2) des schwenkbaren üegmentes 19

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in ständigem Eingriff steht. Den Impuls zum Längsvorschub der Zahnkupplungsmuffe 31 mit Hilfe einer Zugstange 36 (Pig.8) in Pfeilrichtung V₁ oder V₂ auf der Hauptantriebswelle 28 erteilt zu festgesetzter Zeit eine nicht dargestellte Hauptschalttrommel der Rundstrickmaschine.

Mit dem Ende der Hauptantriebswelle 28 ist ein Kegelrad 37 fest verbunden, in welches ein weiteres mit einem nadelzylinder 39 fest verbundenes Kegelrad 38 eingreift, wobei der nadelzylinder 39 im liasehinenr ahmen 40 drehbar gelagert ist.

Die Kurve k (Fig.1) veranschaulicht den Verlauf der Pendelbewegung· des liadelzy linders 39 (Fig.8), welche mit Hilfe eines bekannten, eine schwingende Bewegung des Zahnsegmentes 19 hervorrufenden Kurbelmechanismus erzielt wird. Dieser nicht dargestellte Kurbelmechanismus besteht im wesentlichen aus einem mit einem exzentrisch angeordneten Zapfen versehenen Antriebszahnrad, wobei dieser Zapfen mit dem Zapfen des schwenkbaren Zahnsegmentes durch einen Lenker verbunden ist* Dieses mit dem erwähnten Zapfen versehene Antriebszahnrad dreht sich mit einer solchen konstanten Winkelgeschwindigkeit, daß der nadelzylinder 39 die höchstzulässige Geschwindigkeit ^yko' ^tzw* ~^yko (^Fig*¹) erreicht. Diese angeführte Bedingung setzt die Maschinenleistung herab, weshalb der vorteilhafteste Verlauf der Winkelgeschwindigkeit des Hadelzylinders 39 der Kurve ρ entspridht. Der Verlauf dieser Kurve ρ wird bei Benutzung er-

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höhter Drehzahlen des Triebwerkes einer Rundstrickmaschine erzielt, wobei es notwendig ist, zwischen dem Triebwerk und dem erwähnten schwenkbaren Zahnsegment 19 zum Beispiel ein Rädergetriebe nach der vorliegenden Erfindung einzuschalten. Ansonsten würde der Yerlauf der Winkelgeschwindigkeit des sich drehenden Imdelzylinders bei dessen Pendelgang der Kurve k-, entsprechen, welche in ihren Höhepunkten, durch die Werte y,, bzw. -y^-i begrenzt, eine durchaus unzulässige Drehgeschwindigkeit des Hadelzylinders ergibt, bei der von einem verlässlichen Betrieb der lüaschine keine Rede sein kann. Auf der horizontalen Achse χ der Fig. 1 sind die Winkelgrade der -Drehung des Fadelzylinders 39 bei dessen Pendelgang im Verlauf einer Periode aufgetragen, welche die.einmalige Umdrehung des Hadelzylinders 39 im Bereich von O⁰ bis 360° in einer Richtung und im Bereich von 360° bis -360° in entgegengesetzter Richtung entspricht. Dabei kann angeführt werden, daß der Wert -360° dem Wert O⁰ entspricht, weil in diesem Punkt' eine Periode des M'adelzylinder-Pendelganges beendet ist. Auf der vertikalen Achse y, welche mit der horizontalen Achse χ einen rechten V/inkel einschließt, sind die Werte der Winkelgeschwindigkeit des liadelzylinders 39 aufgetragen. Der beispielsweise angeführte Drehzahlbereich des Kadelzylinders 39 um 360 ist zwecks Erreichung des Pendelganges nicht unbedingt notwendig, nachdem der angeführte Bereich durch die Übersetzung des schwenkbaren Zahnsegmentes 19 und des mit ihm in ständigem Eingriff stehenden Zahnrades 35 bestimmt ist.

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Die Arbeitsweise des "beschriebenen !Triebwerkes und Rädergetriebes ist folgende:

Beim Rundstricken des Hadelzylinders 39 (Mg. 8) ist das !Eriebwerk der Rundstrickmaschine derart zusammengebaut, daß die Umdrehungen der Welle des Elektromotors 21 mit Hilfe der Riemenscheiben 22,24 und des Riemens 23 über die Welle 25 auf das Zahnrad 26 und von hier über das Antriebszahnrad 2 auf das Zahnrad 27 übertragen werden. Durch den längsvorschub der Zugstange 36 in Pfeilrichtung Yg wird auch die Zahnkupplungsmuffe 31 in derselben Richtung verschoben, wodurch deren Ansatz 30 in die Ausnehmung der Habe 29 des Zahnrades 27 einfällt. Die Drehbewegung des Zahnrades 27 wird über die Zahnkupplungsmuffe 31 und Keilfeder 32 auf die Eauptantriebswelle 23 und. weiter über das Kegelräderpaar 37,38 auf den Nadelzylinder 39 der Laschine übertragen.

Soll es zur Änderung der Arbeitsweise des Hadelzylinders 39, d.i. zur Änderung des Rundlaufes in den Pendelgang kommen, dann wird die Zugstange 36 durch den Impuls einer nicht dargestellten Hauptsehalttrommel der Rundstrickmaschine und somit auch die Zahnkupplungsmuffe 31 in Pfeilrichtung V₁ derart verscho ben, daß sich deren Ansatz 30 aus der Ausnehmung der Habe 29 des Zahnrades 27 herausschiebt. Gleichzeitig kommt der gegenüberliegende Ansatz 33 der Kupplungsmuffe 31 mit der Ausnehmung in der Habe 34 des Zahnrades 35 in Eingriff. Somit wird wieder durch Vermittlung der ICeilfeder 32 die Drehbewegung

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des Zahnrades 35 auf die Hauptantriebswelle 28 übertragen, wobei die Drehbewegung des Zahnrades 35 durch dessen Eingriff in die Verzahnung 20 des schwenkbaren Zahnsegmentes 19 zustande kommt, welches mit Hilfe des Rädergetriebes nach der Erfindung betätigt wird. .

Mit Hilfe dee Antriebs Zahnrades 2 wird die "vYelle 1 in Pfeilrichtung S-, (Fig.5) in Drehung versetzt. Die mit der Welle 1 fest verbundene Kurbel 7 nimmt zufolge ihres Zapfens 8 das Zahnrad 9 mit, welches sich in Pfeilrichtung 3« auf der Innenverzahnung 10 (Pig. 3) des ortsfesten Zahnkranzes 11 abwälzt, wodurch ein Planetengetriebe gebildet wird. Der Zapfen 12 des Zahnrades 9, welcher sowohl mit der Antriebswelle 1 als auch mit der angetriebenen Welle 17 gleichachsig ist, führt in Pfeilrichtung P, (i¹ig»5) eine ungleichmäßige geradlinige !bewegung aus. Diese Bewegung wird auch auf das Zahnsegment 13 übertragen, welches sich in Pfeilrichtung S, auf dem ortsfesten innen veraahnten Segment 14 abwälzt. Beim Abwälzen des Zahnsegmentes 13 wird durch Vermittlung des Zapfens 15 die Kurbel 16 in Pfeilrichtung 8g mitgenommen und durch Vermittlung der angetriebenen Velle 17 das Zahnsegment 19 verschwenkt, weil es mit der Welle 17 durch einen Stift¹ 18 fest verbunden ist» Die durch das schwenkbare Zahnsegment 19 auf weitere, bereits 'angeführte Übersetzungsmittel übertragene Bewegung ist dabei so groß, daß die Drehbewegung des Badelzylinders 39 dem Verlauf der Kurve ρ im Bereich von O⁰ bis 360° auf der Achse χ entspricht (Fig.1).

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Damit "bei den einzelnen Totlagen oder Umkehrpunkten, d.i. "bei Änderung der Drehrichtung des Madelzylinders 39, der sogenannte 'Jotpunkt überwunden wird, schließt die Innenverzahnung des ortsfesten Segmentes 14 "beiderseits mit" einer Ausnehmung 21 und 21a ab (Fig. 4). Sobald der nadelzylinder die eine Totlage erreicht, d.i. die eine Halbperiode beendet und die Drehrichtung ändert, nimmt das drehbare Zahnsegment 13 auf einen Augenblick in der Ausnehmung 21a des ortsfesten Segmentes 14 eine solche Lage ein, daß die Zähne beider verzahnten Teile 13,14 auf einen Augenblick außer Eingriff sind. Bei fortschreitender Drehung der Antriebswelle 1 (Fig.6) in ursprünglicher Pfeilrichtung S-^ ist der erwähnte Totpunkt überwunden und der Zapfen 12, welcher aus Gründen einer graphischen schematischen Darstellung auch mit 12* bezeichnet ist, beginnt sich in Pfeilrichtung Pp zu verschieben und das Zahnsegment 13 in Pfeilrichtung S, zu verdrehen. Infolgedessen wird die Kurbel 16 durch Vermittlung des Zapfens 15 in Pfeilrichtung Sc mitgenommen, also in umgekehrter Richtung als dies im vorhergehenden Fall geschah, und somit auch das schwenkbare Zahnsegment 19 im umgekehrten Sinn mitgenommen, so daß auch der Nadelzylinder 39 eine Drehbewegung ausübt, welche dem Verlauf der Kurve ρ im Bereich von 360° bis -360° auf der Achse χ entspricht (Fig.1). Die beschriebene Tätigkeit wiederholt sich bis zu jenem Augenblick, in welchem das drehbare Zahnsegment 13 in die andere Totlage, d.i. in die Ausnehmung 21 des ortsfesten innen verzahnten Segmentes 14 gelangt.

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Aus der beschriebenen Anordnung und Funktion des Rädergetriebes nach der Erfindung kann der Schluß gezogen v/erden, daß das erwähnte Getriebe mit Vorteil auch als Mittel zur Umwandlung einer konstanten Drehbewegung in eine ungleichmäßige gerad*- linige Bewegung ausgenutzt werden kann und dies dann, wenn die Bewegung des Zapfens 12 in Pfeilrichtung P₁ und Pp benutzt wird. (Fig. 5_t6 und 7).

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Claims

P at e nt ans prüche:

(1.^Rädergetriebe, welches eine gleichmäßige Ereh-

"" bewegung in eine ungleichmäßige geradlinige

oder Pendelbewegung ändert,
dadurch gekennzeichnet,

daß eine Antriebswelle '(1 ) mit einer Kurbel (7). und Zapfen (δ) versehen ist, auf welchem ein Zahnrad (9) mit exzentrisch angeordnetem Zapfen (12) drehbar gelagert ist, der die !Drehung eines Zahnsegmentes (13) steuert, das im Drehpunkt auf einem Zapfen (15) einer Kurbel (16) einer angetriebenen Welle (17) gelagert ist, auf welcher zum Seispiel ein schwenkbares Sahnsegment (19) festsitzt

und daß das Zahnrad (9) in ständigem Eingriff mit der Innenverzahnung (10) eines ortsfesten Zahnkranzes (11) und das drehbare Zahnsegment (13) mit einem ortsfesten innen verzahnten Segment (H) im Eingriff steht.
2. ,Rädergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Exzentrizität des Zapfens (8) auf der Kurbel (7) der Hälfte des Seilkreisdurchmessers des Zahnrades (9) entspricht und der ICeilkreiedurchmesser desselben Zahnrades (9) dem Teilkreishalbmesser des ortsfesten Zahnkranzes (11) gleichkommt.

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Rädergetriebe nach Anspruch 1.und 2, dadurch, gekennzeichnet, daß der Teilkreisdurchinesser der Innenverzahnung (1O) des ortsfesten Zahnkranzes (11) kleiner als der ieilkreisdurchmesser des ortsfesten innen verzahnten oegmentes (14) ist.

Rädergetriebe nach Anspruch 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß das auf der angetriebenen \7elle (17) festsitzende schwenkbare Zahnsegment (19) das steuernde Mittel eines sich hin- und herbewegenden oder pendelnden ifedelZylinders (39) einer Sundstrickmas chine is t.

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