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Kupplung für periodisch arbeitende Maschinenteile, insbesondere für
Gewebeschneidemaschinen. Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung, die für den
Betrieb von periodisch arbeitenden Maschinenteilen, insbesondere von Gewebeschneidemaschinen,
geeignet und bestimmt ist, bei der jener Maschinenteil zur Verrichtung . seiner
Arbeit eingerückt und nach Beendigung der Arbeit selbsttätig wieder ausgerückt wird.
Solche Kupplungen werden in der Regel bei Antrieben vorgesehen, die eine Welle enthalten,
welche eine geforderte
Arbeit in einer Umdrehung vollenden, wie
z. B. die zusammenwirkenden Messerwalzen, die bestimmte Längen von einem Gewebe
abtrennen sollen.
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Die hauptsächlichste Schwierigkeit bei solchen selbsttätigen Kupplungen
bisher gebräuchlicher Art lag in dein genauen Anlassen und Anhalten des Maschinenteiles,
an welchem die Kupplung angebracht war. Diese Schwierigkeit ist von besonderer Bedeutung
bei einer Einrichtung zum Abschneiden genauer Längen von einem Gewebe, weil diese
Längen von der Genauigkeit des Inbewegungsetzens und des Stillsetzens der Schneidwerkzeuge
bestimmt «-erden.
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Die vorliegende Erfindung soll der erläuterten Schwierigkeit abhelfen.
Der Erfindungsgegenstand besteht aus einer Kupplung, deren treibender Teil ständig
mit irgendeiner geeigneten Kraftquelle gekuppelt ist und deren angetriebener Teil
auf der Welle des periodisch zu bewegenden Maschinenteiles befestigt ist und einen
beweglichen Kupplungsteil in der Mitte trägt, der selbsttätig in und aus dein Kupplungseingriff
mit dem treibenden Teil gebracht werden kann, und sowohl solche Kupplungsteile besitzt,
die eine starre Kupplung mit dem treibenden Maschinenteil bewirken, als auch solche,
die eine Reibungskupplung mit jenem Maschinenteil bewirken. Der mittlere bewegliche
Kupplungsteil sitzt vorzugsweise lose auf der Welle, die den ständig treibenden
Kupplungsteil trägt, und ist innerhalb gewisser Grenzen relativ zu jenem Kupplungsteil
beweglich. Er ist ferner mit Einrichtungen ausgestattet, um den angetriebenen Maschinenteil
zwangläufig zu kuppeln und in einer Drehrichtung mitzunehmen, und dreht ferner eine
Friktionseinrichtung, die an jenem antreibenden Maschinenteil mit Reibung angreift,
für den zweifachen Zweck, die Trägheit des angetriebenen Maschinenteils zu überwinden,
wenn die Kupplung eingerückt wird, und ihn wirksam abzubremsen, wenn die Kupplung
ausgerückt und der mittlere Kupplungsteil angehalten wird.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt und im
nachstehenden erläutert.
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Abb. i ist eine Seitenansicht eines Teiles einer Maschine, bei welcher
die neue Kupplungseinrichtung angebracht ist.
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Abb.2 ist eine Seitenansicht eines Teile derselben Maschine in größerem
Maßstab. Abb.3 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. 2.
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Abb.4 ist eine Ansicht der Kupplungseinrichtung, von der Rückseite
der in Abb. i dargestellten 1Iaschine aus gesehen.
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Abb.5 ist eine Einzeldärstellung, welche die selbsttätige Stillsetzungseinrichtung
für den mittleren Kupplungsteil zeigt.
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Abb.6 ist eine schaubildliche Einzeldarstellung eines Kupplungsriegels.
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Die neue Kupplungseinrichtung kann zwar bei irgendeiner periodisch
arbeitenden 'Vorrichtung angewendet werden. Gezeichnet ist sie jedoch unmittelbar
auf einer der Messerwellen einer Gewebeschneidemaschine angebracht, die mit einer
selbsttätigen Steuerungseinrichtung versehen sein kann. Mit i und 2 sind die schweren,
wagerecht gelagerten Walzen bezeichnet, die in einem Maschinenrahmen in Lagern liegen
und die Stoffschneidwerkzeuge 3 und q. tragen, die mit gestrichelten Linien in Abb.
i angedeutet sind. Diese Walzen oder Messerwellen i und 2 sind zweckmäßig an beiden
Enden miteinander durch Zahnräder 6 und ; gekuppelt, so daß die Messerwellen und
die Schneidwerkzeuge gleichmäßig umlaufen.
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Die untere Welle oder Walze 2 ist über die linke Seite des Maschinenrahmens
hinaus verlängert, wie in Abb. q. gezeichnet, und trägt in fliegender Anordnung
ein großes Antriebszahnrad io, mit dem mittels Stifte i i (Abb. 3) die gezahnte
Kupplungsscheibe 15 verbunden ist, die zusammen mit dein Antriebsrad io den antreibenden
Teil der neuen Kupplung darstellt.
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Das Antriebsrad io kann durch irgendeine geeignete Einrichtung, z.
B. durch den Z_ahnrädersatz 16, 17, 18 und 1g, ständig angetrieben sein. Das Rad
1g sitzt auf einer Antriebswelle 2o. Es könnte auch mit einem umlaufenden Zahnrad
21 kämmen, das auf dem Stiftenrad 22 einer selbsttätigen Steuerungseinrichtung sitzt.
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Der getriebene Kupplungsteil besitzt zwei diametrale, entgegengesetzt
gerichtete, segnientartige Köpfe 25, 26, die aus einem Stück mit einer Nabe bestehen,
die auf das äußere Ende der Welle 2 mittels eines Keiles 28 aufgekeilt und dadurch
-,-_wangläufig auf der Welle 2 befestigt ist. Am äußeren Umfang 29 der segmentförmigen
Köpfe 25 und 26 befinden sich Reibflächen für den Angriff zweier Bremseinrichtungen,
die nachher beschrieben werden sollen. Jeder dieser segmentförinigen Köpfe des getriebenen
Teiles besitzt eine radiale Schulterfläche 30, deren Zweck ebenfalls erläutert werden
soll.
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Zwischen der treibenden Kupplungsscheibe 15 und dem angetriebenen
Teil 25, 26, 27 befindet sich ein mittlerer Kupplungsteil, bestehend aus einer frei
auf der Lagerbüchse 36 der Welle 2 drehbaren -Nabe 35 mit zwei einander diametral
gegenüberstehenden Köpfen 37, die mit der Nabe 35 durch kräftige, radiale Arme verbunden
sind. Diese Köpfe 37 erstrecken sich parallel der Achse 2
zwischen
die segmentförinigen Köpfe 25, 26 des angetriebenen Teiles. Von den Köpfen 37 erstrecken
sich Vorsprünge mit radialen Schulterflächen 38, die mit den Schultern 3o des getriebenen
Teiles zusammenwirken können, um diese in der einen Richtung zwangläufig mitzunehmen.
Der mittlere Kupplungsteil 35 kann in bestimmten Grenzen in bezug auf den angetriebenen
Kupplungsteil sich drehen und dabei die Schultern 30 und 38 voneinander abheben.
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Kräftige, segmentförinige Bänder 4o mit winklig abgebogenen Enden
.f1 sind an den Stirnflächen der Köpfe 37 des mittleren Kupplungsteiles befestigt,
so daß die segmentförmigen Teile der Bänder konzentrisch zu den segmentförmigen
Köpfen 25 und 26 des getriebenen Teiles und in derselben OOuerebene finit diesem
liegen. Jedes der Bänder .4o ist mit einem Ende starr in den Köpfen 37 mittels eines
Schraubenbolzens .a.2 befestigt, während das andere Ende jedes Bandes 4.o auf einem
Schraubenbolzen .13 gleitet, der in dem anderen Kopf 37 befestigt ist und sich durch
(-in Loch in dem winklig abgebogenen Teil .f1 des Bandes erstreckt. Je eine kräftige
Feder 44 umgibt jeden dieser Bolzen 4.3 und wird auf den winklig abgebogenen Teil
41 mittels einer Stellmutter 4.5 mit Gegenmutter .16 auf den Bolzen .13 gedrückt.
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Die segmentartigen Bänder 40 tragen Bremsklötze, bestehend aus entsprechend
gekrümmten Platten .48, die an einem Ende mittels Bolzen .4.g, die sich von den
Bändern 40 in die Backenplatten .i8_ erstrecken, an jenen befestigt sind und an
ihrem anderen Ende unter der Einwirkung von Handstellschrauben So stehen, die durch
die Bänder .1o geschraubt sind. Diese Schrauben So werden in der gewünschten Einstellung
mittels Muttern 51 gesichert, die auf den Schrauben sitzen und die Außenflächen
der Bänder 40 berühren.
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Jede der Bremsbacken .18 ist innen mit einer oder mehreren Lagen eines
Reibstoffes versehen, der in reibender Berührung mit den L: mfangflächen 29 der
Köpfe 25 und 26 steht.
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Einer der Köpfe 37 des mittleren Kupplungsteiles besitzt außen ein
der Welle 2 paralleles Vierkantloch (Führungskanal) 6o und in diesem einen Kupplungsriegel
65 von rechteckigem Querschnitt und mit Zähnen 66 an einem Ende. Diese Zähne 66
stehen in radialer Richtung zur Welle 2, den Zähnen der Kupplungsscheibe 15 des
treibenden Kupplungsteiles und passen genau in dieselben. Der Kupplungsriegel 65
ist mit einer Längsbohrung 67 versehen. Eine Feder 68 in der Bohrung 67 drückt gegen
eine durch Schraubenbolzen 7 o auf den Kopf 37 geschraubte Platte 6g.- Quer über
der Stirnflä clle des Kopfes 37 sind Deckplatten ;1 mittels Bolzen 72 angeschraubt,
um den Kupplungsriegel 65 in seinem Führungskanal 6o zu erhalten.
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Der Kupplungsriegel 63 nimmt in einer Quernut 65a einen Steuerhebel
7 5 für die Kupplung auf, der nachher näher beschrieben `-erden soll. Die Deckplatten
71 lassen entsprechend der Quernut 65a zwischen sich einen Einführungsweg 73 für
eine keilförmige Nase am Hebel 75 frei, um dieser den Eintritt in die Quernut 65a
des Riegels 65 zu erlauben.
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Der entgegengesetzte Kopf 37 des mittleren Kupplungsteiles besitzt
eine radiale Ausnehmung 85, in der ein kräftiger, lamellierter Anschlagarm 86 sitzt,
der aus einigen kurzen Blattfedern aus Stahl besteht, die durch Schraubenbolzen
87 in dem Kopf 37 fest zusammengepreßt und festgehalten werden.
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Der Hebel 7 5 sitzt einstellbar an einem Ende einer Welle 76, die
parallel zu den Wellen i und 2 liegt und an ihrem anderen Ende einen Armzapfen 77
mit einer Rolle 78 trägt, der sich in die Bahn einer Reihe von Stiften auf dem Stiftenrad
22 erstreckt, um die Kupplung zur gegebenen Zeit zu steuern. Der Hebel 7 5 steht
durch eine Stange 79 mit einem Anschlagstück 8o in Verbindung, das an einem
Widerlager 81 anliegt, das einen lamellierten Anschlag 82, bestehend aus einer Reihe
von Federplatten, hat. Diese: Widerlager 81 sitzt frei drehbar auf einem seitlich
am Maschinenrahmen befindlichen Zapfen 83, der außen von einer Winkelstütze 84 gefaßt
wird, die sich vom Maschinenrahmen aus nach oben erstreckt. Der lamellierte Anschlag
82 befindet sich in der Stellung gemäß Abb. i in der Bahn des radialen, lamellierten
Anschlages 86, den der mittlere Kupplungsteil in der oben beschriebenen Weise trägt.
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Auf dem äußeren Ende des Zapfens 83 sitzt drehbar eine Sperrklinke
go neben dem Widerlager 81. Diese Sperrklinke kann über den lamellierten Anschlag
86 fassen, um das Zurückprallen des mittleren Kupplungsteiles zu verhüten, wenn
es in seiner Vorwärtsbewegung aufgehalten wird. Die Sperrklinke go wird in wirksamer
Lage gegenüber dem Anschlag 81 erhalten durch eine Feder g1, die das rückwärtige
Ende der Klinke go mit einem Arm 92 verbindet. Ein Anschlagstift 93 ragt
seitlich von dem Widerlager 8i in den Weg der Klinke go, tun deren Bewegung unter
dem Einfluß der Feder g1 zu begrenzen. Die innere Seite der Klinke go ist oben abgeschrägt,
um dein Anschlagarm 86 zu erlauben, sie aus seinem Weg zu drängen, wenn er sich
auf den Anschlag 82 zu bewegt. Die Feder g1 läßt diese Bewegung zu und schwingt
sofort
die Klinke in die Eingriffsstellung mit der Rückseite des Anschlagarmes 86 zurück.
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In Abb. i ist die Kupplungseinrichtung in der normalen Ruhestellung,
entsprechend dem Stillstand der Maschine, gezeichnet. Die Arbeitsstellung ist in
Abb.2 dargestellt. Wenn die Kupplung durch Herausziehen des Kupplungshebels
75, sei es von Hand oder durch eine selbsttätige Einrichtung, zur Wirkung
gebracht wird, so greift der Riegel 65 in die Kupplungsscheibe 15 ein, zu gleicher
Zeit, wie der Anschlag 8i, 82 außer Eingriff mit dem Anschlag 86 gezogen wird. Im
Augenblick des Eingriffs des Riegels in die Verzahnung der Kupplungsscheibe befinden
sich die Schultern 38 des mittleren Kupplungsteils in einer geringen Entfernung
der Schulter 3o des getriebenen Kupplungsteiles, so daß der erste Schlag bei Anlassen
der Kupplung vom mittleren Kupplungsteil aufgenommen wird und auf die Bremsbacken
übertragen wird, die an dem getriebenen Teil angreifen. Der zur Hervorbringung des
wirksamen Eingriffes des mittleren Kupplungsteiles mit dem getriebenen Teil erforderliche
Zeitraum genügt, um sicheren Eingriff der Zähne des Kupplungsriegels in die Verzahnung
der treibenden Scheibe zu bewirken und jegliche Gefahr des Zurückspringens des Riegels
65 von der treibenden Scheibe zu verhindern. Während dieser Anfangsbewegung wirkt
die Reibungsmitnahme zwischen dem mittleren Kupplungsteil und dem getriebenen Teil
durch die Bremsbacken auf Überwindung der Trägheit der Maschinenteile hin, mit welchen
der getriebene Teil verbunden ist. Da die Bremsbacken für gewöhnlich so eingestellt
sind, daß die getriebenen Maschinenteile keine wesentliche eigene Bewegung ausführen
können, so genügt die Anordnung, um den Mitnahinestoß zwischen dem mittleren Kupplungsteil
und dem angetriebenen Teil wesentlich herabzumindern.
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Unmittelbar nach vollzogener Kupplung wird der Steuerhebel 7 5 losgelassen,
kehrt infolge Einwirkung der Feder 9i zugleich mit den Anschlagteilen 81, 82 in
die Ausgangsstellung zurück, und nach Beendigung einer Umdrehung der Kupplung wird
der Kupplungsriegel 65 außer Eingriff mit der gezahnten Kupplungsscheibe gebracht
und der mittlere Kupplungsteil zwangsweise durch den Arm 86 angehalten, der sich
gegen den Anschlag 82 legt. Diesem zwangsweisen Anhalten des mittleren Kupplungsteiles
folgt unmittelbar die Bremswirkung der Bremsbacken 4.8. Bei genauer Einstellung
der Bremsbacken bewegen sich die angetriebenen Maschinenteile infolge ihrer Trägheit
mir eine sehr kleine Strecke über die Stellung hinaus, die sie einnehmen, wenn der
mittlere Kupplungsteil angehalten wird.