Wirkmaschine

Abstract

 Es wird eine Wirkmaschine angegeben mit mindestens einer an Traghebeln (16) angeordneten Wirkwerkzeugbarre (17), wobei mindestens ein Traghebel (16) mit einem Stößel (6) verbunden ist.
Man möchte eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit der Wirkmaschine erzielen.
Hierzu ist vorgesehen, dass der Stößel (6) mindestens ein Biegegelenk (22) aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Wirkmaschine mit mindestens einer an Traghebeln angeordneten Wirkwerkzeugbarre, wobei mindestens ein Traghebel mit einem Stößel verbunden ist.

[0002] Für die Maschenbildung an Wirkmaschinen sind unter anderem Schwenkbewegungen von Barren erforderlich, an denen Wirkwerkzeuge befestigt sind. Diese Schwenkbewegungen werden beispielsweise von Koppelgetrieben im Maschinenrahmen erzeugt und über Stößel an Traghebel übertragen, die die Bewegung wiederum an die Wirkwerkzeugbarren übertragen. Die Stößel werden in Zug- und Druckrichtung belastet und müssen dementsprechend gelenkig mit den Hebeln verbunden werden.

[0003] Eine Wirkmaschine der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus DE 41 34 826 C1 bekannt. Um die gelenkige Verbindung zwischen dem Stößel und dem Hebel zu erzeugen, werden handelsübliche Nadel-Wälzlager in ein Gelenkauge eingesetzt.

[0004] Auch bei einer Wirkmaschine, wie sie aus DE 100 02 706 C1 bekannt ist, werden Wälzlager verwendet, um eine gelenkige Verbindung zwischen dem Stößel und dem Hebel zu erzeugen.

[0005] An sich sind Wälzlager für eine Rotationsbewegung ausgelegt und zwar unabhängig davon, ob sie als Nadellager oder auf andere Weise ausgebildet sind. Bei einer Wirkmaschine erfolgt aber in der Gelenkverbindung zwischen dem Stößel und dem Hebel keine vollständige Rotation. Vielmehr ergibt sich eine Drehbewegung in wechselnden Richtungen nur über einen relativ kleinen Winkelbereich von beispielsweise etwa 10°. Damit unterliegen die Lager einer sehr hohen Wechselbelastung. Beschleunigungen über 1000 m/s² sind durchaus möglich. Damit diese Lager in einem derartigen Einsatzbereich nicht zerstört werden, müssen sie spielfrei ausgelegt sein. Dies geschieht beispielsweise dadurch, dass der Außenring des Gelenklagers in das Gelenkauge eingepresst wird, so dass im Ruhezustand eine Vorspannung vorhanden ist. Damit hierdurch die Rundheit des Innenumfangs des Außenringes nicht beeinträchtigt wird, muss dieser eine verhältnismäßig große Wandstärke haben. Dies führt zu einer relativ großen Masse des Lagers.

[0006] Bei einer Wirkmaschine, die mit Geschwindigkeiten von mehreren Tausend Umdrehungen in der Minute arbeitet, führen größere Massen zu Problemen. Je größer die Masse ist, die in einem Arbeitszyklus beschleunigt werden muss, desto größer sind auch die zur Beschleunigung erforderlichen Kräfte. Große Massen begrenzen die Arbeitsgeschwindigkeit.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit bei einer Wirkmaschine zu erzielen.

[0008] Diese Aufgabe wird bei einer Wirkmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Stößel mindestens ein Biegegelenk aufweist.

[0009] Ein derartiges Biegegelenk kann mit einer vergleichsweise kleinen Masse ausgebildet werden. Da die relative Verdrehung von Traghebel und Stößel relativ klein ist, kann ein Biegegelenk so ausgelegt werden, dass es den anstehenden Belastungen auch über eine Vielzahl von Arbeitsspielen standhält. Aufgrund der relativ kleinen Relativdrehung zwischen Hebel und Stößel lässt sich auch mit einem Biegegelenk die notwendige Zugkraft und auch die notwendige Druckkraft übertragen.

[0010] Vorzugsweise ist das Biegeelement einstückig mit dem Stößel ausgebildet. Man benötigt also keine zusätzliche Verbindung zwischen dem Biegegelenk und dem Stößel. Vielmehr wird das Biegegelenk dadurch gebildet, dass der Stößel in einem Abschnitt seiner Länge eine Ausbildung aufweist, in der sich der Stößel biegen lässt. Dies hält die Masse weiter klein.

[0011] Vorzugsweise ist das Biegegelenk aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet. Ein faserverstärkter Kunststoff lässt sich in gewissen Grenzen über eine große Anzahl von Spielen verbiegen, ohne dass dabei eine Materialermüdung oder ein Bruch auftritt. Darüber hinaus kann man einen faserverstärkten Kunststoff mit einer relativ geringen Masse wählen, verglichen mit einem Metall.

[0012] Vorzugsweise ist das Biegegelenk im Bereich eines Endes des Stößels angeordnet. Der Stößel kann also über den größten Teil seiner Länge genauso steif ausgebildet sein, wie bisher auch. Lediglich in einem Endabschnitt muss er dann im Bereich des Biegegelenks verformbar sein. Auf diese Weise lassen sich die erforderlichen Zug- und Druckkräfte leicht übertragen.

[0013] Vorzugsweise ist der Stößel über eine momentenfeste Verbindung mit dem Traghebel verbunden. Eine Relativbewegung zwischen dem Stößel und dem Traghebel kann also nur im Bereich des Biegegelenks erfolgen. Die Verbindung zwischen dem Traghebel und dem Stößel kann sehr stabil ausgebildet sein.

[0014] Vorzugsweise ist der Stößel am Traghebel klemmend befestigt. Eine klemmende Befestigung hält Belastungen auf den Stößel klein. In vielen Fällen ist es nicht einmal erforderlich, den Stößel dabei zu durchbohren oder auf andere Weise eine Durchbrechung zu erzeugen.

[0015] Bevorzugterweise sind der Stößel und der Traghebel in Längsrichtung des Stößels in unterschiedlichen Positionen relativ zueinander festlegbar. Dadurch ist eine Justierung des Stößels relativ zum Hebel möglich.

[0016] Hierbei ist besonders bevorzugt, dass der Stößel und/oder der Traghebel eine Positionierhilfseinrichtung aufweist. Eine derartige Positionierhilfseinrichtung kann beispielsweise durch eine Schraube gebildet sein, mit der der Stößel in eine bestimmte Position relativ zum Traghebel gezogen oder gedrückt werden kann.

[0017] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit einer Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer Ketten- wirkmaschine in Seitenansicht,

Fig. 2

eine schematische Darstellung eines Traghe- bels mit Stößel,

Fig. 3

eine abgewandelte Ausführungsform eines Stö- ßels und

Fig. 4

eine weitere Ausführungsform eines Stößels.

[0018] Eine als Kettenwirkmaschine 1 ausgebildete Wirkmaschine weist ein Maschinenbett 2 auf, aus dem Stößel 3, 4, 5 und 6 hervortreten, die durch ein im Maschinenbett 2 angeordnetes Koppelgetriebe hin und her bewegt werden, wie dies durch einen Pfeil 7 angedeutet ist.

[0019] Der Stößel 3 treibt einen Traghebel 9 an, der um eine feste Achse 10 schwenkt und zwei Legebarren 11, 12 im Arbeitsbereich 13 der Kettenwirkmaschine hin- und herschwenkt.

[0020] In ähnlicher Weise treibt der Stößel 4 einen Traghebel 14 für einen Stechkamm, der Stößel 5 einen Traghebel 15 für die Wirknadeln und der Stößel 6 einen Traghebel 16 für die Schieber der Wirknadeln an.

[0021] Fig. 2 zeigt den Traghebel 16, der die Wirknadelbarre 17 mit den Wirknadeln 18 antreibt. Der Traghebel 16 ist um eine feststehende Achse 19 schwenkbar. Da der Hub, den die Wirknadeln 18 bei der Maschenbildung durchführen müssen, relativ klein ist, ist auch der Schwenkwinkel des Traghebels 16 relativ klein. Er liegt in der Größenordnung von etwa 10°.

[0022] Die Bewegung der Wirknadeln 18 wird über eine Kurvenscheibe 20 gesteuert, an der der Stößel 6 mit einer Rolle 21 anliegt. Eine möglicherweise vorhandene Rückstellfeder ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.

[0023] Der Stößel 6 ist aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet. Er weist an seinem dem Traghebel 16 benachbarten Ende ein Biegegelenk 22 auf. Dieses Biegegelenk 22 ist einstückig mit dem Stößel 6 ausgebildet. Das Biegegelenk 22 ist im einfachsten Fall dadurch gebildet, dass der Stößel 6 an dem dem Traghebel 16 benachbarten Ende abgeflacht ist und damit eine verminderte Dicke aufweist. Das Dickenverhältnis zwischen dem Biegegelenk 22 und dem Stößel kann im Bereich von 4 bis 10 liegen, insbesondere von 5 bis 7. Der Stößel 6 kann im Bereich des Biegegelenks 22 eine Verbreiterung (senkrecht zur Zeichenebene) aufweisen.

[0024] Der Stößel 6 kann auch hybrid aufgebaut sein. So kann beispielsweise das Biegegelenk 22 durch einen mit Glasfasern verstärkten Kunststoff gebildet sein, während der Rest des Stößels 6 durch mit Kohlefasern verstärkten Kunststoff gebildet ist. Man kann auch zunächst das Biegegelenk 22 einzeln fertigen und dann mit dem Stößel 6 zusammenbauen, beispielsweise zusammengießen.

[0025] Es ist auch möglich, dass der Stößel 6 zwei Biegegelenke aufweist. In jedem Fall ist das Biegegelenk 22 (oder sind die Biegegelenke 22) vorteilhafterweise im Bereich eines Endes des Stößels 6 angeordnet.

[0026] Der Stößel 6 ist über eine momentenfeste Verbindung 23 mit dem Traghebel 16 verbunden. Hierzu ist der Stößel 22 mit einer Schraube 24 am Traghebel 16 festgeklemmt. Der Stößel 6 ist also am Traghebel 16 klemmend befestigt.

[0027] Die Schraube 24 kann dabei durch eine längliche Ausnehmung des Stößels 6 geführt sein, so dass der Stößel 6 gegenüber dem Traghebel 16 in gewissen Grenzen verstellbar ist und in unterschiedlichen Positionen montiert werden kann.

[0028] Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform eines Stößels, bei dem gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 und 2 versehen sind.

[0029] Die Schraube 24 wirkt über eine Scheibe 25 klemmend auf einen Bereich 26 des Stößels 6, der sich auf der dem Traghebel 16 benachbarten Seite des Biegegelenks 22 befindet. Dieser Bereich 26 bildet sozusagen eine Fortsetzung des Biegegelenks 22, d.h. er weist die gleiche Dicke (in Längsrichtung des Traghebels 16) auf wie das Biegegelenk 22 auch. In einigen Fällen kann es allerdings günstig sein, das Biegegelenk 22 mit einer geringeren Dicke als den Bereich 26 auszubilden.

[0030] Die Schraube 24 kann so angeordnet sein, dass sie durch eine Bohrung oder Öffnung im Biegegelenk 22 geführt ist. Man kann aber auch zwei Schrauben 24 seitlich neben dem Biegegelenk 22 anordnen und das Biegegelenk 22 dann mit einer Anpressplatte gegen den Traghebel 16 spannen, ohne das Biegegelenk 22 zu durchbohren.

[0031] Das Biegegelenk 22 ist bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 etwas länger (in Längsrichtung des Stößels 16) als bei der Ausbildung nach Fig. 2. Die genaue Dimensionierung des Biegegelenks 22 hängt von der zu erwartenden Belastung und der Einbausituation des Stößels 6 ab. Das Biegegelenk 22 muss einerseits die Verformungen zulassen können, die notwendig sind, um den Traghebel 16 zu verschwenken. Andererseits muss es in Längsrichtung des Stößels 6 steif genug sein, um die erforderlichen Druck- und Zugkräfte auf den Traghebel zu übertragen. Bei der Verwendung von faserverstärktem Kunststoff ist dies jedoch ohne Probleme möglich.

[0032] Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Stößels 6, bei der gleiche und funktionsgleiche Elemente wie in den Figuren 1 bis 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

[0033] Hinzu gekommen ist eine Positionierhilfseinrichtung 27. Der Bereich 26 des Stößels 6 ist mit einem Fortsatz 28 versehen, der etwa rechtwinklig zum Bereich 26 abgewinkelt ist. In diesem Fortsatz 28 ist eine Stellschraube 29 eingeschraubt, die auf die Oberseite des Traghebels 16 wirkt. Mit Hilfe der Stellschraube 29 kann der Stößel 6 relativ zum Traghebel 16 sehr genau in eine vorbestimmte Position bewegt werden. Wenn diese Position erreicht ist, dann kann die Schraube 24 angezogen werden, um den Stößel 6 am Traghebel 16 festzuklemmen.

[0034] Im Bereich des Biegegelenks 22 sind die Verstärkungsfasern vorzugsweise parallel zur Längsrichtung des Stößels 6 gerichtet. In den übrigen Bereichen des Stößels 6 können die Verstärkungsfasern auch einen Winkel mit der Längsrichtung einnehmen. Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) ist hervorragend für eine Dauerbeanspruchung durch Biegen geeignet. Der Faservolumenanteil kann im Bereich des Biegegelenks 22 etwa genauso groß sein wie im Rest des Stößels 6.

Ansprüche

1. Wirkmaschine (1) mit mindestens einer an Traghebeln (9, 14, 15, 16) angeordneten Wirkwerkzeugbarre (11, 12, 17), wobei mindestens ein Traghebel (9, 14, 15, 16) mit einem Stößel (3, 4, 5, 6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (6) mindestens ein Biegegelenk (22) aufweist.

2. Wirkmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegegelenk (22) einstückig mit dem Stößel (6) ausgebildet ist.

3. Wirkmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegegelenk (22) aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet ist.

4. Wirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegegelenk (22) im Bereich eines Endes des Stößels (6) angeordnet ist.

5. Wirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4. Dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (6) über eine momentenfeste Verbindung (23) mit dem Traghebel (16) verbunden ist.

6. Wirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (6) am Traghebel (16) klemmend befestigt ist.

7. Wirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (6) und der Traghebel (16) in Längsrichtung des Stößels in unterschiedlichen Positionen relativ zueinander festlegbar sind.

8. Wirkmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (6) und/oder die Traghebel (16) eine Positionierhilfseinrichtung (27) aufweisen.

Amended claims

Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.

1. Wirkmaschine (1) mit mindestens einer an Traghebeln (9, 14, 15, 16) angeordneten Wirkwerkzeugbarre (11, 12, 17), wobei mindestens ein Traghebel (9, 14, 15, 16) mit einem Stößel (3, 4, 5, 6) verbunden ist, der mindestens ein Biegegelenk (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegegelenk (22) aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet ist.

2. Wirkmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegegelenk (22) einstückig mit dem Stößel (6) ausgebildet ist.

3. Wirkmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegegelenk (22) im Bereich eines Endes des Stößels (6) angeordnet ist.

4. Wirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (6) über eine momentenfeste Verbindung (23) mit dem Traghebel (16) verbunden ist.

5. Wirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (6) am Traghebel (16) klemmend befestigt ist.

6. Wirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (6) und der Traghebel (16) in Längsrichtung des Stößels in unterschiedlichen Positionen relativ zueinander festlegbar sind.

7. Wirkmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (6) und/oder die Traghebel (16) eine Positionierhilfseinrichtung (27) aufweisen.

Zeichnung