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Sperrvorrichtung zur Sicherung der genauen Ausgangsstellung des Knoterschnabels
eines Knoters zum Verschließen der Kordelverschnürung von Packstücken Die Erfindung
bezieht sich auf Bindemaschinen und insbesondere auf eine Sperrvorrichtung zur Sicherung
der genauen Ausgangsstellung des Knoterschnabels eines Knoters zum Verschließen
der Kordelverschnürung von Packstücken.
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In bekannten Bindemaschinen enthält die Knotenvorrichtung einen Garnhalteschnabel,
der auf einer drehbaren Welle montiert ist, die von einem Teilzahnrad durch ein
Zwischenkegelgetriebe angetrieben wird. Eine Blattfeder, die sich gegen eine Nockenfläche
an einem Hebel in dauernder Berührung mit dem Schnabel abstützt, ist so aufgehängt,
um den Schnabel in einer vorherbestimmten Stellung relativ zu dem übrigen Teil der
Bindemaschine während der Zeiten zu halten, in denen der Schnabel nicht in Betrieb
ist. Während einer Bindeoperation kann es geschehen, daß der Knoten nicht zu dem
Zeitpunkt freigegeben wird, wo es erwartet wird, um den Schnabel zu befreien und
die Bedienung, die nicht beachtet hat, daß es erforderlich ist, eine Sekunde länger
zu warten, damit die Freigabe stattfindet, kann das gebundene Bündel anrucken, um
es von der Maschine freizuzerren.
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Das unabgetrennte Garn übt dabei einen harten Zug auf den Schnabel
aus und dreht ihn aus der durch die Blattfeder und den Nocken bestimmten Stellung.
Infolge der Konstruktion des Nockens kann der Schnabel in dieser gedrehten Stellung
verbleiben und befindet sich bei der nachfolgenden Operation der Maschine etwa 450
außer Phase mit seinem Antriebszahnrad. Daraus folgt eine Mißfunktion der Maschine
und eine mögliche Zerstörung des Antriebes für die Knotenvorrichtung.
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Es ist bereits eine Sperrvorrichtung für die Knotenvorrichtung einer
Bindemaschine bekannt, mit einem Rahmen, einer an dem Rahmen angebrachten Welle,
einem von der Welle angetriebenen Knoterschnabel, einem an der Welle angebrachten
Ritzel und einem zum Antrieb des Ritzels geeigneten Teilzahnrad.
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Bei der bekannten Bindemaschine dient als Sperrvorrichtung eine an
einem Zahnrad vorhandene ebene Fläche, die mit einer an einem Antriebszahnrad vorhandenen
Gegenfläche zeitweise zusammenwirkt. Bei der bekannten Einrichtung ist, je weiter
das Zahnrad von der erstgenannten Fläche entfernt ist, desto mehr Spiel zwischen
dem Zahnrad und der Gegenfläche vorhanden, und desto größer ist der Winkel, um welchen
der Schnabel gedreht werden kann, während der Schnabel auf den nächsten Bindezyklus
wartet. In der bekannten Vorrichtung ist die Stellung des Zahnrades relativ zu der
Gegenfläche auch abhängig von der Form eines Fühlers und von irgendeiner Abnut-
zung,
die in einer Nockennut, der Oberfläche des Fühlers, der Welle, auf welcher sich
der Fühler dreht und in den Lagern für die Welle vorhanden ist. Daher ist die bekannte
Sperrvorrichtung ungenau und störanfällig, wenn die Teile sich abnutzen.
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Die Erfindung geht einen neuen Weg, der darin besteht, daß bei einer
Sperrvorrichtung zur Sicherung der genauen Ausgangsstellung des Knoterschnabels
eines Knoters zum Verschließen der Kordelverschnürung von Packstücken, wobei die
beiden Enden der Kordel von dem Knoterschnabel erfaßt und durch eine vollständige
Umdrehung desselben zu einem Knoten miteinander verschlungen werden und wobei der
Antrieb des Knoterschnabels über ein Ritzel erfolgt, sich erfindungsgemäß an dem
den Knoterschnabel tragenden Teil oder Rahmen des Knoters eine in die Verzahnung
des Ritzels eingreifende und durch den Antrieb des Ritzels steuerbare Verriegelung
befindet.
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Vorzugsweise ist die Verriegelung eine Klinkeneinrichtung mit einer
schwenkbar an dem Rahmen angebrachten Klinke mit einem zum Eingriff zwischen ein
Paar Zähne des Ritzels geeigneten Zahn, wobei eine Feder so zwischen dem Rahmen
und der
Klinke angeordnet ist, daß sie den Zahn an der Klinke zum
Eingriff zwischen die Ritzelzähne zu drücken sucht, und wobei eine an dem Teilzahnrad
ausgebildete Oberfläche mit Nockenflächen an der Klinke so zusammenwirkt, daß die
Klinke abhängig von der Stellung des Ritzels gegen die Wirkung der Feder von dem
Ritzel gelöst und zum Eingriff zwischen die Zähne des Ritzels unter Federwirkung
freigegeben wird.
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Die Klinkeneinrichtung kann eine starr an dem Rahmen befestigte Konsole
sowie einen Drehzapfen an der Konsole enthalten, wobei die Klinke auf dem Drehzapfen
angebracht und im Abstand von der Konsole angeordnet ist, ferner Lappen an der Konsole
und an der Klinke, wobei die Feder zusammengedrückt zwischen den Lappen angeordnet
ist und dieselben auseinanderdrängt.
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Bei der Einrichtung nach der Erfindung ist eine vorherbestimmte Phasenbeziehung
zwischen dem Schnabel und seiner zugeordneten Vorrichtung in einer Bindemaschine
der vorher beschriebenen Gattung derart gesichert, daß der Schnabel durch Kräfte
außerhalb jener, die zu seinem Antrieb benutzt werden, unbeeinflußt bleibt.
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Nachfolgend ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben
und in den Zeichnungen gezeigt; in diesen ist F i g. 1 eine perspektivische Ansicht
einer Knotenvorrichtung der früheren Art und eines Teilzahnrades, durch welches
die Vorrichtung angetrieben wird, F i g. 2 eine F i g. 1 entsprechende, teilweise
perspektivische Ansicht, welche die Knotenverriegelung nach der Erfindung an der
früheren Knotenvorrichtung zeigt, F i g. 3 eine vergrößerte, auseinandergezogene,
perspektivische Ansicht der Verriegelungsvorrichtung, F i g. 4 eine Seiten aufriß
ansicht der Verriegelungsvorrichtung im Begriff durch einen Teil des Zahnrades befreit
zu werden, welches die Knotenvorrichtung angreift, F i g. 5 eine F i g. 4 entsprechende
Seitenaufrißansicht, welche die Verriegelungsvorrichtung gelöst zeigt, Fig. 6 eine
Draufsicht auf die Verriegelungsvorrichtung und Fig.7 eine Endaufrißansicht der
Verriegelungsvorrichtung nach F i g. 6.
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In Fig. 1 ist der Teil einer wohlbekannten Bindemaschine gezeigt,
der die Knotenvorrichtung sowie den Antrieb dafür enthält. Die Knotenvorrichtung
besteht aus einem Rahmen, der ein bearbeitetes Gußteil sein kann, welches ein Lager
11 aufweist, das einen feststehenden Drehzapfen 12 ansprechend auf die hin- und
hergehende Bewegung schwingen kann, die dem Ende 13 eines Armes 14 durch einen geeigneten
nicht gezeigten Nockenmechanismus erteilt wird, der ein Teil dieser bekannten Bindemaschine
bildet. Der Rahmen 10 trägt eine Welle 15, die um eine Achse drehbar ist, welche
im allgemeinen quer zu der Achse des Drehzapfens 12 steht und die durch ein Ritzel
16 angetrieben wird, das an einem Ende dieser Welle 15 befestigt ist. An dem entgegengesetzten
Ende der Welle 15 5 befindet sich ein Kegelzahnrad 17, welches mit einem anderen
Kegelzahnrad 18 im Eingriff steht, das an einer Welle 19 befestigt ist, die um eine
Achse, im allgemeinen senkrecht zu den Achsen der Welle 15 und des Drehzapfens 12,
dreh-
bar ist und ebenfalls für diese Drehung in dem Rahmen 10 gehalten wird.
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Die Welle 19 treibt eine Knotenvorrichtung an, die allgemein mit
20 bezeichnet ist, wobei die Knotenvorrichtung einen Schnabel 21 enthält, der bei
der Bildungsoperation eines Knotens einen Garnabschnitt 22 halten und manipulieren
kann. Die Drehbewegung des Schnabels 21 ist durch einen Hebel 23 gehemmt, der bei
24 an dem Rahmen 10 drehbar gelagert und mit einem Nockenteil 25 versehen ist, der
den Schaft 26 des Schnabels 21 berühren kann, sowie mit einem zweiten Nocken 27,
der dauernd durch eine Blattfeder 28 berührt wird, die bei 29 an dem Rahmen 10 befestigt
ist. Der Hebel 23 wird normalerweise durch die Blattfeder 28 in einer Stellung gehalten,
um den Schnabel 21 in der in F i g. 1 gezeigten gestrichelten Stellung zu halten.
In dieser Stellung befindet sich der Schnabel 21 am Beginn eines Betriebszyklus,
und es ist wichtig, daß der Betriebszyklus mit dem Schnabel in dieser Lage beginnt,
um eine richtige Phasenbeziehung zwischen dem Schnabel und dem übrigen Teil des
Bindemechanismus der Maschine zu gewährleisten.
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Der Antrieb für das Ritzel 16 ist ein intermittierender und ist durch
ein Zeilzahnrad 30 vorgesehen, das an einem Arm 31 befestigt ist, der während eines
Teiles des Knotenbindezyklus um eine Achse 32 drehbar ist. Auf diese Weise sind
verlängerte Intervalle vorhanden, während welchen das Ritzel 16 nicht mit dem Teilzahnrad
30 in Berührung steht und daher das Ritzel 16 und die Welle 15, die Kegelzahnräder
17 und 18, die Wellel9 und der Schnabel 21 frei sind sich zu drehen, außer bei einer
solchen Hemmung, wie sie bei der Drehung des Schnabels 21 durch den Hebel 23 auferlegt
wird. Es ist ersichtlich, daß der plötzliche Eingriff des Teilzahnrades 30 mit dem
Ritzel 16 eine genaue Orientierung des Ritzels 16 relativ zu den Zähnen des Teilzahnrades
30 erfordert, so daß der erste Zahn des Teilzahnrades 30 nicht das Ende eines Zahnes
angreift, sondern zwischen zwei benachbarte Zähne eintritt. Eine geringe Mißorientierung
ist dadurch ermöglicht, daß man einen der Zähne mit einer Aussparung 33 ausbildet,
so daß der erste Zahn des Teilzahnrades 30 durch eine Zone hindurchgehen kann, die
sonst durch ein Teil eines Zahnes des Ritzels 16 eingenommen wäre und in den Kontakt
mit dem Zahn angrenzend an den einen, der eine Aussparung hat, wodurch ein richtiger
Eingriff zwischen dem Ritzel 16 und dem Teilzahnrad 30 gesichert ist. Es ist daher
wichtig, daß das Ritzel 16 immer mit Bezug auf das Teilzahnrad 30 in einer Weise
orientiert ist, um dem ersten Zahn des Teilzahnrades 30 den vergrößerten durch die
Aussparung bei 33 geschaffenen Zwischenraum zu bieten.
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Während einer Knotenbindeoperation ist ein vorherbestimmtes Zeitintervall
zwischen der Einleitung der Operation und ihrer Beendigung erforderlich. Die Bewegung
der Knotenvorrichtung und des Schnabels 21 sind der Bedienung nicht sichtbar, so
daß sie den Zeitpunkt falsch beurteilen kann, an welchem der Bindezyklus vollendet
ist und das gebundene Garn von dem Rest der Maschine getrennt wird. Wenn die Bedienung
versuchen sollte, das Bündel aus der Bindemaschine vor der Vollendung der Bindung
des Knotens zu entfernen, wird ein plötzlicher Zug auf das Garn 22 ausgeübt, der
versucht, den Schnabel 21 um seine Welle 19 gegen die Hemmwirkung der Blattfeder
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auf den Hebel 23 zu drehen, mit der Folge, daß der Schnabel in seiner gedrehten
Lage verbleibt.
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Die Drehung des Schnabels 21 ist von einer ähnlichen Drehung der Welle
19, der Kegelzahnräder 17 und 18, der Welle 15 und des Ritzels 16 begleitet, so
daß der Zahn, der die Aussparung 33 hat, aus seiner richtigen Orientierung relativ
zu dem Teilzahnrad 30 gedreht wird. Die ganze Knotenvorrichtung befindet sich auf
diese Weise außer Phase mit dem übrigen Teil der Maschine, und dies kann eine schwere
Beschädigung der Maschine zur Folge haben.
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Die Art und Weise, in welcher das vorher beschriebene Problem durch
die Erfindung gelöst wird, ist in den F i g. 2 bis 6 einschließlich gezeigt. Im
allgemeinen ist eine Klinke vorgesehen, die automatisch zu den richtigen Zeiten
betätigbar ist, um mit einem Zahn des Ritzels 16 in Eingriff zu treten, um dieses
Ritzel und die ganze Kette von Mechanismen von dem Ritzel bis an den und einschließlich
des Schnabels 21 gegen Drehung relativ zu dem Rahmen 10 zu halten. Die Klinke wird
automatisch durch einen Teil des Antriebszahnrades für das Ritzel gerade vor dem
Eingriff des Ritzels durch das Zahnrad gelöst. Das richtige Inphasebringen der Wirkung
der Klinke sichert das Halten des Schnabels 21 in seiner gewünschten Ausgangsstellung
nach jeder Knotenbindeoperation, ungeachtet irgendwelcher ungewisser äußerer Kräfte,
die auf das Garn 22 ausgeübt werden können, nachdem das Ritzel 16 von dem Teilzahnrad
30 gelöst ist. Das Ritzelhaltemittel ist deutlicher in den F i g. 2 und 3 gezeigt,
worauf nunmehr Bezug genommen wird.
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Die Ritzelhalteeinrichtung besteht im allgemeinen aus einer Klinke
34, die schwenkbar an einer Konsole 35 montiert ist, welche an dem Rahmen 10 in
einer Weise befestigt ist, daß sie nicht mit der Funktion irgendeines der restlichen
Mechanismen der Knotenvorrichtung in Kollision kommt. In der früheren Bindemaschinengattung
ist das Teilzahnrad als ein getrennter Zahnradsektor gebildet, der dann in geeigneter
Weise an einem drehbaren Arm 31 befestigt ist, der mit einer Oberfläche 36 versehen
ist, die eine kreisförmige Kontur aufweist, die in der Nähe und unter oder radial
innerhalb der Zähne des Teilzahnrades 30 angeordnet ist. Es ist der drehbare Arm
der bekannten Bindemaschine, der dafür benutzt wird, die Wirkung der Klinke so zu
steuern, daß sie gelöst wird, wenn das Teilzahnrad 30 das Ritzel 36 angreift, und
sofort angelegt wird, wenn das Teilzahnrad 30 sich von dem Ritzel 16 auslöst.
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Die Klinke 34 besteht aus einem Arm 37, an welchem ein Nocken 38
gebildet ist, der eine erste Nockenfläche 39 und eine zweite Nockenfläche 40 aufweist,
die winklig mit Bezug auf die Nockenfläche 39 angeordnet ist und die am Ende derselben
gebildet ist. Ein Ende des Armes 37 ist rechtwinklig zu der Hauptebene des Armes
gebogen, um eine Klaue 41 zu bilden, die einen Zahn 42 aufweist, der zwischen benachbarten
Zähnen des Ritzels 16 aufgenommen werden kann. Die Klinke 37 ist bei 43 auf einem
Stift 44 drehbar gelagert, der bei 45 an der Konsole 35 befestigt ist.
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Die Konsole35 hat eine Reihe daran gebildeter Lappen, von denen der
erste 46 mit einer Öffnung 47 versehen ist, durch welche eine Schraube 48 hindurchgeht,
mittels deren die Konsole an dem Rahmen 10 befestigt ist. Ein zweiter Lappen 49
ist in ähnlicher Weise mit einer Öffnung 50 versehen, dadurch
welche eine Schraube
51 hindurchgeht, mittels deren der Lappen 49 an einer anderen Oberfläche am Rahmen
10 befestigt ist. Die beiden Stützpunkte, nämlich die Schrauben 48 und 51 bilden
zusätzlich ein Mittel, um die Konsole35 an der Drehung relativ zum Rahmen 10 zu
hindern.
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Es ist beabsichtigt, daß die Klinke 34 in der Ausrichtung in gleicher
Ebene mit dem Arm 31 angeordnet ist und daß die Konsole 35 neben dem Teilzahnrad
30 angeordnet ist, wodurch es daher notwendig wird, die Klinke 34 im Abstand von
der Konsole 35 anzuordnen. Der richtige Zwischenraum ist durch eine Buchse 52 vorgesehen,
die auf dem Stift 44 zwischen der Klinke 34 und der Konsole 35 angeordnet ist. Die
Klinke 34 wird auf dem Stift 44 durch einen Schnappring 53 zurückgehalten.
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Es ist beabsichtigt, daß die Klinke 34 fortlaufend in eine Richtung
gedrängt wird, um den Zahn 42 derselben zu veranlassen, zwischen zwei benachbarte
Zähne an dem Ritzel 16 einzutreten. Diese Beeinflussung ist durch eine Feder 54
vorgesehen, die zwischen einem Lappen 55, der sich seitlich von der Klinke 34 erstreckt,
und dem dritten Lappen 56 an der Konsole 35 zurückgehalten wird, der sich seitlich
über den Lappen 55 erstreckt und der mit einem Stift 57 versehen ist, um die Feder
54 daran zurückzuhalten.
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An Hand der F i g. 4 und 5 wird nunmehr die Wirkung der Klinke beschrieben.
In Fig.4 ist zu sehen, daß die Klinke 34 sich in ihrer unteren Stellung befindet,
in welcher der Zahn 42 zwischen zwei benachbarten Zähnen des Ritzels 16 angeordnet
ist, um das Ritzel gegen Drehung zu halten.
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Der Zahn, der eine Aussparung33 hat, befindet sich unmittelbar angrenzend
an dem Teilzahnrad 30 und der erste Zahn 58 dieses Zahnrades 30 steht im Begriff,
den Zahn 59, der an den einen mit der Aussparung 33 angrenzt, anzugreifen. Der Arm
31 dreht sich in Uhrzeigergegenrichtung, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, und seine
Fläche 36, wie Fig. 4 zeigt, berührt gerade die Nockenfläche 39 an der Klinke 34.
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Diese Fläche 39 ist so unter einem Winkel mit Bezug zu der Fläche
36 angeordnet, daß die fortgesetzte Drehung des Armes 31 die Klinke 34 veranlaßt,
in Uhrzeigergegenrichtung um ihren Drehzapfen 43 gedreht zu werden, wodurch der
Zahn 42 aus dem Ritzel 16 angehoben und dieser Zahn aus den Zähnen des Ritzels gelöst
wird.
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In F i g. 5 ist die Klinke 34 in ihrer angehobenen Stellung gezeigt,
wobei die Nockenfläche 40 derselben auf der Fläche 36 läuft, um die Klinke in ihrer
angehobenen Stellung zu halten. In dieser Stellung ist das Ritzel 16 frei, sich
zu drehen, wenn es durch das Teilzahnrad 30 angetrieben wird, und auf diese Weise
können die normalen Knotenbindefunktionen der Knotenvorrichtung 24 ausgeführt werden.
Wenn die Fläche 36 vollständig unter der Nockenfläche 40 hindurchgegangen ist, wird
die Feder 54, welche die Klinke 34 nach unten gehalten hat, und die Nockenfläche
40 in die Berührung mit der Fläche 36 drängt, die Klinke 34 veranlassen, herunterzufallen
und das Ritzel 16 anzugreifen, wodurch dieses Ritzel gegen weitere Drehung festgehalten
wird. Die Anordnung der Fläche 40 relativ zu der Fläche 36 ist der Art, daß die
Klinke 34 herunterfallen wird, so daß der Zahn 42 das Ritzell6 angreift, wenn das
Teilzahnrad 30 sich selbst von dem Ritzel 16 gelöst hat. In dieser Stellung wird
der Zahn, der die Aussparung 33
hat, in der Lage orientiert sein,
wie in F i g. 4 gezeigt ist, und die Knotenvorrichtung wird sich in dem Zustand
befinden, um die nächste Knotoperation zu beginnen. Wenn irgendeine Kraft auf das
Garn 22 ausgeübt wird, nachdem der Zahn 42 mit dem Ritzel 16 im Eingriff steht,
kann diese Kraft keine Wirkung auf den Schnabel 21 haben noch auf irgendeinen seiner
zugeordneten Antriebsmechanismen, um den Schnabel oder seinen Antriebsmechanismus
außer Phase mit dem Rest der Bindemaschine zu werfen.
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Die Konsole 35 und die Klinke 34 sind vorzugsweise als Stanzteile
hergestellt, um ein Minimum an Bearbeitungsarbeit notwendig zu machen. Die einzige
zusätzliche Bearbeitungsarbeit, die an der Knotenbindevorrichtung erforderlich ist,
um die Klinke 34 anzupassen, ist die Bearbeitung der Fläche 36, die normalerweise
unvollendet sein wird, da sie vorher keine nützliche Funktion auszuführen hatte.
Es wird auch notwendig sein, die Öffnungen in den Rahmen 10 zu bohren und mit Gewinde
zu versehen, um die Schrauben 48 und 51 aufzunehmen, durch welche die Konsole 35
an dem Rahmen befestigt wird. Der durch die Konsole und die Klinke eingenommene
Raum ist bei den vorhandenen Maschinen verfügbar und erfordert keine Änderung von
irgendwelchen der zugeordneten oder angrenzenden Mechanismus für ihre Vorsehung.
Dies trifft in allen Betriebsphasen der Konsole 10 zu, einschließlich jener, wo
sie um den Drehzapfen 12 bei der weiteren Operation der Knotmaschine geschwungen
wird.
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Die vorhergehende Beschreibung bezieht sich nur auf eine erläuternde
und bevorzugte Ausführung der Erfindung, worauf die letztere nicht beschränkt sein
soll.