Titel: Neuere Mechanismen zur Erzeugung schnell und kurz schwingender Bewegungen.
Autor: Rohn, G.
Fundstelle: 1895, Band 296 (S. 97–101)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj296/ar296024

Neuere Mechanismen zur Erzeugung schnell und kurz schwingender Bewegungen.

Von G. Rohn in Chemnitz.

Mit Abbildungen.

In D. p. J. 1883 250 439 sind einige Mechanismen zur Erzeugung kurzer, aber schnell vor sich gehender Schwingungen beschrieben, wie dieselben zur Bewegung des Hackers bei Krempeln Verwendung finden. Mit der zunehmenden Arbeitsgeschwindigkeit der Krempeln, welche zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit vorgenommen wird, ist natürlich auch eine Erhöhung der Schnelligkeit der Hackerbewegung nothwendig und machen die Hacker an den Krempeln jetzt die doppelte Anzahl Schwingungen in der gleichen Zeit wie früher, also ungefähr 1600 Doppelschwingungen (Auf- und Niedergänge des Kammes) in der Minute. Bei einer Schwingungsweite des Kammes von gewöhnlich 25 mm und einem Schwingungsradius von rund 100 mm bedarf es einer sehr sorgfältigen und genauen Ausführung der Mechanismen zu deren Bewegung und einer guten ständigen Schmierung der Gleitflächen des Mechanismus, wie des Fernhaltens jeglicher Unreinigkeiten von denselben, um bei der grossen Schnelligkeit einen gleich massigen, geräuschlosen und leichten Gang zu erzielen. Die Hackerbewegungsmechanismen bilden daher immer noch für die constructive Durchbildung und Vervollkommnung eine dankenswerthe Aufgabe, und werden im Nachstehenden einige neuere Constructionen hiermit zur allgemeineren Kenntniss gebracht. Diese Constructionen verdienen auch die Beachtung anderer, als der Spinnereitechniker, weil sich die Einrichtungen auch bei vielen anderen Arbeitsmaschinen mit Vortheil benutzen lassen.

Die in der oben angegebenen Quelle beschriebenen Hackerbewegungen besitzen alle die Eigenthümlichkeit, dass die Hackerwelle einen Schlitzhebel trägt, in welchen ein Excenter oder ein Kurbelzapfen gleitet, so dass der Hacker seine Schwingung unmittelbar von dem angetriebenen Excenter oder Kurbelbolzen erhält. Diese als einfache Hackerbewegungen zu bezeichnenden Constructionen sind nun von den neuerdings in Aufnahme gekommenen „Bewegungen mit Zwischenlenker“ in Bezug auf Geräuschlosigkeit und Leichtigkeit des Betriebes überholt, doch sollen hier doch noch zwei dieser einfachen Hackerbewegungen besprochen werden, da dieselben amerikanischen Ursprungs sind und zeigen, dass man drüben sich noch mit deren Ausbildung beschäftigt. Es gibt in den Vereinigten Staaten von Nordamerika einige Fabriken, welche nur Vorrichtungen für Krempeln (Hackerbewegungen, Nitschelwerke u. dgl.) bauen, nicht aber Krempeln selbst, und den Fabrikanten der letzteren diese Vorrichtungen liefern. Die beschriebenen Hackerbewegungen gehören zwei solchen Firmen an.

Das Schaubild Fig. 1 zeigt (mit abgenommener Kapseldecke) die Vorrichtung von James Barker in Philadelphia und ist aus der Abbildung zu entnehmen, dass dieselbe der an der angegebenen Stelle beschriebenen Einrichtung von Rohn gleicht, nur dass der Antriebbolzen a kein unmittelbar in die Gleitgabel g der Hackerwelle passendes Excenter besitzt, sondern der Antriebbolzen gekröpft ist und der Kurbelzapfen der Kröpfung von einem zwischen den Seiten der Kröpfung geführten getheilten Gleitstück umfasst wird, welches in die innen ausgeschrägte Gabel g passt. Beim Anziehen der Gegenschraube s wird durch Verrückung der Gabel g das Gleitstück zu dichtem Schluss und auch der Bolzen a zu dichtem Anlauf durch den Gegenkegel gezwungen. Der Druck von der Schraube s aus wirkt aber einseitig, und dies bedingt Klemmungen des Bolzens der Gabel g in dessen Lagern, weshalb der Bewegungsmechanismus als vollkommen nicht bezeichnet werden kann.

Textabbildung Bd. 296, S. 97

Im Uebrigen ist die wagerechte Theilung der Kapsel auch nicht zu loben wegen der Theilung der Lagerbüchsen und der schädlichen Trennung der Gleitflächen, wenn auch wieder die damit verfolgte Rücksichtnahme, allen Lagerstellen gleichmässigen Oelzulauf durch die Anordnung eines dieselben verbindenden Schmierkanales in der Trennungsfläche der Kapsel zu geben, zu würdigen ist.

Textabbildung Bd. 296, S. 97

Die Verbindung des Gabelbolzens mit der eigentlichen Hackerwelle erfolgt auf eigenartige Weise durch eine Scheibenkuppelung S, bei welcher die beiden Hälften mit vorspringenden Ringen in einander greifen, um die Einhaltung des Schwingungsmittelpunktes bei Verstellung des Hackerkammes zu sichern. Diese Kuppelung gestattet ein sehr genaues, durch Theilstriche am Aussenrand zu markirendes Einstellen des Hackers, was nicht unwesentlich ist, so dass auch deshalb die beschriebene Hackerbewegung Beachtung verdient.

Eine zweite amerikanische Hackerbewegung ist die |98| von der Philadelphia Textile Machinery Company in Philadelphia ausgeführte und von J. Proctor und J. Knowles daselbst angegebene, welche Fig. 2 in einem senkrechten Durchschnitt zeigt. Die Einrichtung gleicht ganz der früher beschriebenen von Platt Brothers, welche auch von deutschen Maschinenfabriken viel ausgeführt wird, nur dass die Gabel g wagerecht angeordnet und mit der Hackerwelle durch eine nicht unangebrachte Klemmvorrichtung verbunden ist. Der Antriebbolzen besitzt wieder einen kegelförmigen Kurbelzapfen, welcher ein in die ausgeschrägte Gabel g passendes getheiltes Gleitstück trägt, so dass beim Nachziehen einer Gegenschraube des Antriebbolzens der bei Abnutzung sich einstellende todte Gang des Mechanismus zu beseitigen ist.

Textabbildung Bd. 296, S. 98

Der Mechanismus arbeitet im Oelbad und ist das Gehäuse G gegen das Eindringen von Fasern, Schmutz und Staub nicht nur mit dem Deckel d abgeschlossen, sondern auch noch darüber mit einer Glocke D abgedeckt.

Erwähnenswerth ist auch noch, dass das Bewegungsgehäuse G, das sogen. Hackerlager, nicht unmittelbar auf das Krempelgestell K gesetzt ist, sondern auf ein Zwischenstück O, auf welchem durch die beiden Gegenschrauben o die Einstellung des Kammes gegen die Abnehmerwalze der Krempel vorgenommen wird. Man hat dadurch die Befestigungsmuttern m oben frei und leicht zugänglich, und bei einem etwa nothwendigen Abheben des ganzen Hackers mit Bewegung braucht die Einstellung des Hackers nicht gestört zu werden.

Für einfache Hackerbewegungen hat Jos. Conzen in Aachen (D. R. P. Nr. 46420) eine Einrichtung zur Veränderung des Hubes oder der Schwingungsweite und damit auch der Verrückung des Schwingungswinkels angegeben. Der letztere Zweck soll zwar bloss erreicht werden, doch ist damit die erstere Eigenthümlichkeit verbunden. Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, läuft der Antriebbolzen a in einer excentrischen Büchse e, welche im Hackerlager d mit der Schraube f festgeklemmt gehalten wird und mittels eines in die Löcher ihres Bundes passenden Stiftes g (Fig. 4) verdreht werden kann. Dadurch kommt der Drehpunkt des Excenterbolzens s von i (Fig. 3) nach h oder k und der Schwingungswinkel S wird gegen die vorherige Lage entweder höher, wie z.B. S1, oder tiefer verlegt. Dabei wird der Schwingungswinkel selbst, indem der Drehpunkt i sich mehr vom Schwingungsmittelpunkt des Gabelhebels b entfernt, kleiner.

Durch die Verlegung des Schwingungswinkels erreicht man, dass der Hacker in Bezug auf seinen Berührungspunkt mit dem Umfang der Kammwalze mehr nach oben oder unten ausschlägt, was eine Veränderung in der Abkämmung des Flores bedingt. Im Allgemeinen wird aber diese Veränderung während des Ganges auszuführen für entbehrlich gehalten, wenn dies auch zur genauen Einstellung der Hackerwirkung von Vortheil ist. Man muss sonst bei Stillstand des Hackers die Lage des Hackerausschlages zur Kamm walze durch Verstellung des Antriebhebels auf der Hackerwelle ausführen. Wenn auch bei der neuen Einrichtung die mit der Verstellung des Drehpunktes des Antriebbolzens verbundene Veränderung der Spannung des Antriebriemens vielleicht bedeutungslos ist, so können durch die Drehung der Lagerbüchse e doch mitunter Klemmungen erzeugt werden, die den leichten Gang der Bewegung beeinträchtigen.

Textabbildung Bd. 296, S. 98

Die sonstige Construction der Hackerbewegung ist aus den beiden Figuren ohne weitere Beschreibung ersichtlich. Die Schmierung der Lager des Antriebbolzens und der Hackerwelle erfolgt von der Rinne m aus. Der Gabelhebel b taucht in das in der Umkapselung des Hackerlagers befindliche Oel und dadurch wird der Kurbelzapfen s ständig genetzt. Der am Bolzen a vorgesehene Rand l soll das Oel in die Rinne m schleudern. Schmierlöcher, durch welche Oel entweichen und Staub eindringen kann; sind daher in der Kapsel nicht vorhanden. Das Eingiessen des Oeles erfolgt nach dem Abheben der Kapseldecke.

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Wie schon bemerkt, werden die einfachen Hackerbewegungen von den neuerdings ausgeführten Bewegungen mit Zwischenlenkern übertroffen. Bei den ersteren, wo das Excenter oder der Kurbelzapfen unmittelbar in den auf der Hackerwelle befestigten Schlitz- oder Gabelhebel eingreift, ändert sich der Hebelarm des Angriffspunktes der bewegenden Kraft fortwährend und dies gibt bei der grossen Schnelligkeit ungleiche Abnutzung und ungleichförmige Bewegung. Schaltet man aber zwischen dem treibenden Excenter und einem auf der Hackerwelle festen Hebel ein Gelenkstück ein, so bleibt der Angriffspunkt der bewegenden Kraft auf den Hackerhebel immer derselbe und die gleitende Bewegung an geraden Flächen wird in eine Verdrehung in Gelenkpunkten umgesetzt, was für die Ruhe und Sicherheit der Bewegung erforderlich ist.

Textabbildung Bd. 296, S. 99

Ein Beispiel eines solchen Mechanismus zeigt die von Oscar Schimmel und Co. in Chemnitz ausgeführte und in Fig. 5 und 6 in zwei senkrechten Schnitten dargestellte Hackerbewegung. Den Bewegungsmechanismus veranschaulicht schematisch Fig. 7. Durch die Drehung des Excenters e wird mittels des als Excenterring ausgebildeten Gelenkstückes z der Hebel h in Schwingungen versetzt, so dass bei jeder Umdrehung des Excenters eine Hin- und Herschwingung des Hackers H vor sich geht.

Die constructive Ausführung des Mechanismus ist als gelungen zu bezeichnen. Der Hebel h sitzt nicht auf der Hackerwelle w, sondern auf einer über diese gesteckten Lagerbüchse b genau aufgepasst. Die in dem Hebel h steckenden Klemmschrauben s greifen aber durch einen Ausschnitt der Büchse b direct auf die Hackerwelle. Dieselbe wird dadurch fest und, durch die lange Büchse ohne mögliches Verziehen, mit dem Schwingungshebel h verbunden. Um einen einseitigen Angriff auf den Gelenkzapfen am Hebel h zu umgehen, ist das Excenterringgelenkstück z doppelt angeordnet und diese Theile greifen zu beiden Seiten des Hebels h an. Der Excenterbolzen a steckt in zwei Lagerbüchsen c, welche in das Gehäuse der Hackerbewegung eingeschraubt werden, und ist also durch diese zweiseitige Lagerung und das doppelte Gelenkstück jeder einseitige Druck, der zu Klemmungen und schwerem Gange Anlass gibt, vermieden. Das Gewicht des Excenters c ist durch ein Gegengewicht an der Antriebscheibe ausgeglichen.

Auf eine gute Schmierung aller Gleitflächen ist Rücksicht genommen. Das Excenter e taucht in das im Gehäuse befindliche Oel ein und sind auf seiner Umfangsfläche Nuthen zum Halten des Oeles eingedreht. Die Lager werden durch besondere Löcher geölt und die Gelenkzapfen am Hebel h erhalten das durch den Gehäusedeckel zugegossene Oel durch eine am Hebel h vorgesehene Rinne n. Das schmutzig gewordene Oel kann durch eine am Boden des Gehäuses angebrachte Schraube l abgelassen werden, und das vorn am Bolzen a etwa austretende Oel wird von einer Mulde m aufgefangen und durch ein Loch in der Lagerscheibe c in das Gehäuse zurückgeleitet.

Die Schimmel'sche Hackerbewegung arbeitet noch bei sehr schweren Hackern für breite Krempeln (bis 2,3 m Arbeitsbreite) bei einem Ausschlag des Kammes von 30 mm geräuschlos und sicher. Eine möglichste Ausgleichung des Hackergewichtes durch entsprechende Excentricität der Lagerzapfen der Hackerwelle ist dabei nothwendig und vorgesehen.

Dobson und Barlow in Bolton, welche mit der 1884 250 * 442 beschriebenen Hackerbewegung schon einen Fortschritt gegenüber den einfachen Mechanismen mit Gabelhebel gemacht hatten, nur dass dabei immer noch der Hebelarm des Kraftangriffes wechselnd war, bringen an ihren Baumwollkrempeln jetzt eine neue Hackerbewegung (Barker's Patent) mit Kniehebelgelenk zur Anwendung. Die Fig. 8 bis 10 zeigen die Construction des Bewegungsmechanismus. Fig. 11 gibt eine schematische Skizze desselben. Das Excenter des Antriebbolzens a wird von dem zum Bügel ausgebildeten Gelenkstück b umfasst, welches andererseits im Mittel des Kniehebels dc angreift. Der untere Theil d desselben ist bei d1 festgehalten, der obere Theil c greift an dem Hebel e des Hackers H an. Durch das Ausstossen, Strecken und Einziehen des Kniehebels wird der Hebel e niedergezogen und wieder aufwärts gedrückt, und dadurch werden die Schwingungen des Hackers hervorgebracht, so dass bei einem Hin- und Hergang des Gelenkes b, also einer Umdrehung des Excenters auf a, zwei Auf- und Niederschwingungen des Hackers erzielt werden. Bei derselben Umlaufzahl des Antriebbolzens erhält man also, den beschriebenen Hackerbewegungen gegenüber, die doppelte Anzahl Hackerschwingungen, und dies ist der Hauptvorzug des Mechanismus. Durch diese doppelte Schwingungszahl ist man in der Lage, die Umlaufzahl des Antriebbolzens zu vermindern oder den Ausschlag des Hackers geringer zu machen, was beides günstig für die Leichtigkeit der Bewegung ist. Nimmt man eine Umlaufzahl des Antriebbolzens von 1600 in der Minute an, was als ein selten überschrittener Werth gilt, so erhält man bei einem Kammwalzendurchmesser von 675 mm und bei als Höchstzahl zu bezeichnenden 18 Kammwalzenumdrehungen einen Umfangsweg der Kammwalze von 12 mm während einer Doppelschwingung (Auf- und Niedergang). Für jede 12mm Flor erfolgt also eine Abstreichung durch den Hackerkamm, und dies ist bei kurzem und schonend zu behandelndem Material, wie Baumwolle, erforderlich.

Textabbildung Bd. 296, S. 99

Die constructive Ausführung des beschriebenen Bewegungsmechanismus ist aber auch als gut durchdacht zu bezeichnen. Die Gelenkverbindung ist so getroffen, dass kein einseitiger Druck auf die Gelenkbolzen stattfindet. Wie im Besonderen aus Fig. 9 ersichtlich ist, ist der kurze Hackerwellenhebel e gegabelt, und in der Gabel hängt der Hebel c, der im Kniegelenkbolzen zu beiden Seiten von dem gegabelten Excenterbügel b und Hebel d gefasst wird. |100| Der Antriebbolzen a wird durch eine Büchse g im Bewegungsgehäuse gehalten und der feste Kniehebelbolzen d1 ist in demselben verschraubt.

Bezüglich der Schmierung der Bewegungstheile ist zu bemerken, dass das Excenter in das im Gehäuse befindliche Oel eintaucht, welches in das Gehäuse durch das mit demselben in Verbindung stehende Ansatzgefäss l gegossen wird. Das ausgehöhlte Excenter soll nun bei seinem Umlauf das Oel im Gehäuse umherschleudern und dieses umhergespritzte Oel soll dabei an die Gelenkzapfen gelangen. Des möglichen Oelverlustes beim Umherspritzen wegen hat der Gehäusedeckel kein Schmierloch, nur der gleich zum Hackerzapfen ausgebildete Hebel e wird durch Oellöcher geschmiert. Der Hebel e ist hohl zum Einstecken der Hackerwelle und trägt zur Verbindung mit dem Hacker die Scheibe S, deren Vortheile schon oben bei Beschreibung der Barker'schen Bewegung erwähnt sind. Das sich in den Hohlräumen der Büchse g und des inneren Lagers für den Hebel e ansammelnde Oel wird in das Gehäuse zurückgeführt. Das schmutzig gewordene Oel kann durch eine Schraube im Boden des Gefässes l, das gegen Eindringen von Staub durch einen Deckel abgeschlossen ist, abgelassen werden. Das Gefäss lässt jederzeit leicht den Oelstand im Gehäuse erkennen und zeigt somit das Vorhandensein genügenden Schmieröles an.

Die Befestigung des Gehäuses auf dem Krempelgestelle erfolgt mittels der Schraube i, die Verschiebung zur genauen Einstellung des Hackers mit der Mutter m auf der am Gestell befestigten Winkelschraube n. Derselbe Zweck wie bei der zuletzt beschriebenen Bewegung, den doppelten Hackerhub bei einer Umdrehung des Antriebbolzens, wird auch mit der von Barker und Wilson, Phetheanstreet-Works in Bolton gebauten Hackerbewegung erreicht, von welcher wieder Fig. 12 und 13 die constructive Ausführung zeigen, und Fig. 14 das schematische Bild des Bewegungsmechanismus gibt.

Textabbildung Bd. 296, S. 100

An Stelle des Excenters mit Kniehebel ist die keinesfalls bessere Verbindung des älteren Gabelhebels mit einem Zwischenlenker gewählt. Der Kurbelzapfen e des Antriebbolzens a greift mit dem getheilten Gleitstück l in den Gabelhebel g, welcher durch den Lenker b mit dem auf der Hackerwelle w festen Hebel c verbunden ist. Bei einer Schwingung des Hebels g (Auf- oder Niedergang) wird nach Fig. 14 dem Hacker H eine Doppelschwingung (Auf- und Niedergang) ertheilt, was durch die gegenseitige Lage der Hebel g und c und die Kürze des Zwischenlenkers b bedingt ist.

Textabbildung Bd. 296, S. 100

Der praktischen Ausführung dieses, aus dem schon angedeuteten Grunde des wechselnden Kraftangriffspunktes nicht gerade als vollkommen zu bezeichnenden Mechanismus hat man aber alle Aufmerksamkeit angedeihen lassen, so dass bei der durchgebildeten Construction die Hackerbewegung nicht schlecht arbeiten wird. Alle Hebel sind zur Ausgleichung des Gewichtes für eine leichte Bewegung mit Gegengewichten versehen, nämlich g1 für g, b1 für b und c1 für c, und auch der Kurbelzapfen e hat sein Gegengewicht e1 (s. Fig. 13). Der Antriebbolzen a ist zu beiden Seiten des Kurbelzapfens e gelagert und läuft in Kegelflächen, so dass durch Nachziehen der gleich als Lager dienenden Gegenschraube S eine sichere Lagerung erhalten wird. Die Gelenkzapfen des Zwischenlenkers b sind beide kegelförmig, so dass jede Abnutzung an denselben, welche unruhigen Gang bedingen würde, durch Anziehen der Schraube s1 aufzuheben ist. Durch Nachstellen der Hülsenschraube s wird der Gabelhebel g entsprechend der Verstellung des Bolzens a eingestellt.

Das Gehäuse ist senkrecht getheilt, was aber wegen der Herstellung eines dichten Behälters für das zu fassende Schmieröl nicht als vorzüglich zu bezeichnen ist. Die Mutter der Lagerschraube S ist ausserdem noch besonders in der Gehäusewand eingesetzt, wie auch die der Schraube s1, Der Kurbelbolzen und Gleitklotz ist eigenthümlicher Weise gerade gelassen.

Die beschriebenen Hackerbewegungen mit Zwischenlenkern verlangen eine äusserst genaue Anfertigung aller Theile, wenn dieselben gut arbeiten sollen, und dies ist namentlich bei den letzten zwei beschriebenen Einrichtungen und im Besonderen bei der letzten Einrichtung der Fall. Gerade Gleitflächen sind wegen ihrer schwierigeren genauen Bearbeitung zu vermeiden und alle Bewegungstheile sollen auf der Drehbank vollkommen fertig gestellt werden können, was immer ein besseres und leichteres, wie schnelleres Zusammenpassen der Theile ergibt. Dies ist bei der Schimmel'schen Bewegung und der Dobson'schen Kniehebelbewegung mit Excenter der Fall. Letztere, wie auch die zuletzt beschriebene Bewegung haben nur den Nachtheil, dass sich bei der Kürze der Gelenke jede geringe Abnutzung in den Gelenkzapfen sofort für die Genauigkeit und Ruhe der Bewegung schädlich zeigt.

Die beschriebenen Gelenkverbindungen verdienen auch als Bewegungsmechanismus für sich betrachtet und kinematisch behandelt Beachtung. Die erzielten Geschwindigkeitsverhältnisse der Bewegungen und die Kraftvertheilungen |101| geben ganz eigenthümliche Bilder, auf welche aber hier, wo es nur die mehr praktische Seite der Mechanismen zu schildern galt, nicht näher eingegangen werden soll.

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