Junginger, Uwe (Heckenweg 5a, Hersbruck, 91217, DE)
Mümmler, Jürgen (Am Anger 12, Möhrendorf, 91096, DE)
Blömeke, Jens (Hindenburgstrasse 28, Erlangen, 91054, DE)
Egbers, Johann (Am Weihersbach 27, Herzogenaurach, 91074, DE)
Kittler, Manfred (Reihendorfer Weg 4, Hemhofen, 91334, DE)
Willert, Franz (Pappelgasse 30, Erlangen, 91056, DE)
Junginger, Uwe (Heckenweg 5a, Hersbruck, 91217, DE)
Mümmler, Jürgen (Am Anger 12, Möhrendorf, 91096, DE)
Blömeke, Jens (Hindenburgstrasse 28, Erlangen, 91054, DE)
Egbers, Johann (Am Weihersbach 27, Herzogenaurach, 91074, DE)
Kittler, Manfred (Reihendorfer Weg 4, Hemhofen, 91334, DE)
| 1. | Stickkopf für eine Stickmaschine, bei dem eine über ein erstes Wälzla ger (7) in einem Gehäuse (1) gelagerte Antriebshülse (6) an einem Ende mit einem Exzenterring (8) verbunden ist, der Exzenterring (8) an seiner Umfangsfläche von einem zweiten Wälzlager (10) aufgenommen ist, das zweite Wälzlager (10) von einem oberen Pleuelauge (17) eines Pleuels (11) aufgenommen ist, dessen unteres Pleuelauge (18) einen Bolzen (12) aufnimmt, der über ein drittes Wälzlager (25) mit einem He bel (13) verbunden ist, so daß eine Rotationsbewegung der Antriebshül se (6) über den Exzenterring (8) in eine Aufund Abbewegung des He bels (13) umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Pleuel (11) als ein spanlos geformtes Blechteil ausgebildet ist. |
| 2. | Pleuel (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundkörper (15) an seinem Außenumfang von einem abgewinkelten umlaufenden Versteifungsrand (16) umschlossen ist. |
| 3. | Pleuel (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (15) zwischen dem oberen (17) und dem unterem Pleuel auge (18) mit einer Durchstellung (21) versehen ist. |
| 4. | Pleuel (11) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Boden (23) der Durchstellung (21) mit einer Ausnehmung (24) versehen ist. |
| 5. | Pleuel (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Pleuelauge (17) ein Außenring (26) des zweiten Wälzlagers (10) ein gepreßt ist. |
| 6. | Pleuel (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Pleuelauge (18) ein Außenring (28) des dritten Wälzlagers (25) ein gepreßt ist. |
| 7. | Pleuel (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es aus zwei Blechteilen (11.1, 11.2) zusammengefügt ist. |
| 8. | Pleuel (11) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blechteile (11.1, 11.2) baugleich sind. |
| 9. | Exzenterring (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als ein Schneidteil ausgebildet ist, der eine Innenlaufbahn für das zweite Wälzlager (10) bildet und mit der Antriebshülse (6) zu einem einstücki gen Bauteil verbunden ist. |
| 10. | Hebel (13) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in Leichtbauweise hergestellt ist. |
| 11. | Hebel (13) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß er als ein Aluminiumdruckgußteil, ein spanlos geformtes Blechteil oder als ein Kunststoffbauteil ausgebildet ist. |
Hintergrund der Erfindung Ein solcher Stickkopf ist aus der NA-Druckschrift TMB"Wälzlager für den Tex- tilmaschinenbau", herausgegeben im Mai 1999, vorbekannt. Wie die Seite 24 dieses Dokumentes erkennen läßt, besteht die Exzenter-Baugruppe aus Hebel, Exzenter, Pleuel sowie den entsprechenden Lagerelementen und wandelt die Rotationsbewegung des Antriebs in eine Auf-und Abbewegung des Hebels um.
Eine solche Exzenter-Baugruppe ist jedoch mit bestimmten Nachteilen behaf- tet. Zum einen weist sie ein hohes Massenträgheitsmoment auf, da sowohl Pleuel als auch Hebel sehr massiv ausgebildet sind. Zum anderen ist die Her- stellung der Exzenter-Baugruppe sehr kostenintensiv. Dies ist durch eine Bau- einheit von Exzenter und Antriebswelle bedingt, die als Gußteil ausgebildet sind. Zur Kostensteigerung der Exzenter-Baugruppe trägt auch das Pleuel bei, das als ein Schneidteil ausgebildet ist.
Zusammenfassung der Erfindung Ausgehend von den bekannten Nachteilen des Standes der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, die Massenträgheit und die Geste- hungskosten einer solchen Exzenter-Baugruppe zu senken.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, daß das Pleuel als ein spanlos geformtes Blechteil ausgebildet ist. Unter dem Begriff spanlos sind alle Umformverfahren zu verstehen, bei denen die Kontur des Pleuels durch Dehnen oder Stauchen, Aufweiten oder Einschnüren hergestellt ist, wobei die plastische Formänderung ohne Werkstofftrennung erfolgt. Derar- tige Verfahren sind beispielsweise Ziehen, Tiefziehen, Pressen, Rollieren und Kombinationen dieser Verfahren.
Dadurch ist sichergestellt, daß sich das Pleuel in besonders günstiger Weise herstellen läßt. Besonders vorteilhaft ist das Tiefziehen. Es genügt, ein vorge- formtes Basisteil in eine Tiefziehform einzulegen und in einem einzigen Zieh- vorgang das Pleuel auszuformen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß aufgrund dieses dünnwandigen aus Blech gefertigten Pleuels die Massenträgheit der Exzenter-Baugruppe herabgesetzt ist.
Es ist weiter von Vorteil, daß dieses dünnwandige und leichte Pleuel dennoch eine ausreichende Festigkeit aufweist. Diese wird nach Anspruch 2 dadurch realisiert, daß ein Grundkörper des Pleuels an seinem Außenumfang von ei- nem abgewinkelten umlaufenden Versteifungsrand umschlossen ist. Eine wei- tere Versteifung wird nach Anspruch 3 dadurch ermöglicht, daß der Grundkör- per des Pleuels zwischen dem oberen und dem unterem Pleuelauge mit einer Durchstellung versehen ist. Die axiale Erstreckung der Durchstellung und die axiale Erstreckung des umlaufenden Versteifungsrandes sind dabei in etwa annähernd gleich groß, da eine gleich große axiale Erstreckung ein einfache- res Umformwerkzeug ermöglicht.
Eine weitere Gewichtsersparnis geht aus Anspruch 4 hervor. Danach ist vorge- sehen, daß ein Boden der Durchstellung mit einer Ausnehmung versehen ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 5 bis 11 beschrieben.
So ist nach Anspruch 5 vorgesehen, daß im oberen Pleuelauge ein Außenring des zweiten Wälzlagers eingepreßt ist. Nach einem weiteren Merkmal der Er- findung gemäß Anspruch 6 ist vorgesehen, daß im unteren Pleuelauge ein Außenring des dritten Wälzlagers eingepreßt ist. Aus Anspruch 7 geht hervor, daß Pleuel aus zwei Blechteilen zusammengefügt ist. Diese Blechteile werden miteinander verbunden und bilden auf diese Art und Weise eine Baueinheit.
Das Verbinden beider Teile kann beispielsweise durch ein Ineinanderschach- teln, durch Schweißen, Löten oder auch Kleben erfolgen. Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 8 sollen die Bauteile baugleich ausgebildet sein. Bei Baugleichheit fallen geringere Werkzeugkosten an und die erfindungsgemäßen Pleuel lassen sich in kostengünstiger Weise einfach herstellen.
Aus Anspruch 9 geht hervor, dass der Exzenterring als ein Schneidteil ausge- bildet ist, der eine Innenlaufbahn für das zweite Wälzlager bildet und mit der Antriebshülse zu einem einstückigen Bauteil verbunden ist. Die Verbindung kann durch alle dem Fachmann bekannten Fügeverfahren, beispielsweise durch eine Preßpassung oder durch Kleben, realisiert sein. Durch die Realisie- rung der vorstehend genannten Merkmale ist eine komplette aus Pleuel, An- triebshülse mit Exzenter, zweitem und drittem Wälzlager sowie Hebel beste- hende Exzenterlageranordnung geschaffen, die als Gesamtbauteil an den Endverbraucher geliefert werden kann.
Schließlich sind in den Ansprüchen 10 und 11 weitere Maßnahmen zur Verrin- gerung der Massenträgheit der kompletten Exzenter-Baugruppe beschreiben.
Danach ist vorgesehen, daß der in Leichtbauweise hergestellte Hebel als ein Aluminiumdruckgußteil, ein spanlos geformtes Blechteil oder als ein Kunst- stoffbauteil ausgebildet ist.
Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Es zeigen : Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ex- zenter-Baugruppe, Figur 2 eine Seitenansicht der Exzenter-Baugruppe, Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Figur 2, Figur 3a eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Pleuels, Figur 3b eine Seitenansicht des Pleuels, Figur 3c einen Schnitt entlang der Linie Illc-Illc in Figur 3b, Figur 3d einen Schnitt durch eine Exzenter-Baugrupe, Figur 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 2 und Figur 5 eine perspektivische Darstellung eines kompletten Stickkopfes nach dem bisherigen Stand der Technik
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Der in Figur 5 nach dem Stand der Technik dargestellte Stickkopf für eine Stickmaschine weist das Gehäuse 1 auf, das aus der Wand 2 und dem sich an einer Seite anschließenden zylindrischen Flansch 3 besteht. Die Wand 2 ist mit durchgehenden Bohrungen 4 zur Befestigung an einer nicht dargestellten Ge- stellwand der Stickmaschine versehen. Im Gehäuse 1 ist die mit Schlitzen 5 versehene Antriebshülse 6 angeordnet und darin über das erste Wälzlager 7 drehbar gehalten. Im Ausführungsbeispiel ist dieses erste Wälzlager 7 als ein abgedichtetes doppelreihiges Rillenkugellager ausgebildet. Vom Flansch 3 in axialer Richtung beabstandet ist die Antriebshülse 6 mit dem Exzenter 8 verse- hen, wobei Antriebshülse 6 und Exzenter 8 als ein einstückiges Gußteil ausge- bildet sind. Der Exzenter 8 ist vom Innenring 9 des zweiten Wälzlagers 10 um- fasst, das ebenfalls nach außen abgedichtet ist. Das zweite Wälzlager 10 ist im Ausführungsbeispiel als ein einreihiges Rillenkugellager ausgebildet, wobei dessen Außenlaufbahn vom Pleuel 11 gestellt ist. Das Pleuel 11 umfaßt mit seinem oberen Pleuelauge 17 das zweite Wälzlager 10, während das untere Pleuelauge 18 den Bolzen 12 umschließt. Der Bolzen 12 wiederum ist im Hebel 13 über ein drittes Wälzlager drehbar gehalten. Linksseitig ist im Hebel 13 das als Nadellager ausgebildete vierte Wälzlager 14 eingepreßt, das in nicht dar- gestellter Weise einen Bolzen aufnimmt, der fest mit der Gestellwand der Stickmaschine verbunden ist. Wird nun die Antriebshülse 6 in Rotation ver- setzt, so wird über den Exzenter 8 und das Pleuel 11 der Hebel 13 in eine Schwenkbewegung versetzt, wobei das vierte Wälzlager 14 der Schwenkpunkt ist und die Auf-und Abbewegung des Hebels 13 an seinem rechtsseitigen En- de gemäß den Pfeilen erfolgt.
Das in den Figuren 3a, 3b und 3c abgebildete erfindungsgemäße Pleuel 11 ist aus einem dünnwandigen Blech im Tiefziehverfahren aus einem einzigen Blechteil hergestellt. Das Pleuel 11 umfaßt den Grundkörper 15, der an seinem Außenumfang vom um 90° abgewinkelten Versteifungsrand 16 umschlossen ist, so daß ein dünnwandiges, aber stabiles Bauteil gebildet ist. Der Grundkör- per 15 ist mit dem oberen Pleuelauge 17 und mit dem unteren Pleuelauge 18
ausgestattet. Die beiden Pleuelaugen 17,18 sind jeweils mit einer einstückig am Grundkörper 15 angeformten zylindrischen Durchstellung 19,20 versehen, die, wie später ausgeführt das zweite Wälzlager 10 und das dritte Wälzlager 25 aufnehmen. Zwischen den beiden Pleuelaugen 17,18 ist eine weitere Durch- stellung 21 am Grundkörper 15 ausgebildet. Diese ist umgekehrt trapezförmig ausgestaltetet und erhöht mit ihren vier Seitenwänden 22 die Steifigkeit des erfindungsgemäßen Pleuels 11. Der Boden 23 der Durchstellung 21 ist mit der Ausnehmung 24 versehen, die eine weitere Gewichtsreduzierung des erfin- dungsgemäßen Pleuels 11 realisiert.
In den Figuren 1 bis 4 ist eine erfindungsgemäße Exzenter-Baugruppe, beste- hend aus Hebel 13, Pleuel 11, Antriebshülse 6, Exzenter 8 und den Lagerele- menten 10,14, 25, jedoch ohne Gehäuse 1 und Lagerelement 7, gezeigt. Wie insbesondere die Figur 3 erkennen läßt, ist der Exzenter 8 als ein Schneidteil ausgebildet, der mittels Preßpassung mit der geschlitzten Antriebshülse 6 ver- bunden ist und an seinem Außenumfang eine Laufbahn für die Wälzkörper des zweiten Wälzlagers 10 bildet. Die andere zugehörige Laufbahn des zweiten Wälzlagers 10 wird von dessen Lageraußenring 26 gestellt, der in das obere Pleuelauge 17 des Pleuels 11 eingepreßt ist.
Aus den Figuren 3 und 4 ist weiter die Verbindung zwischen dem Hebel 13 und dem erfindungsgemäßen Pleuel 11 erkennbar. Der Bolzen 12 ist mit einem Teil seiner axialen Ausdehnung in den Hebel 13 an einer Stelle zwischen dessen gegenüberliegenden Enden in eine nicht bezeichnete Aufnahmebohrung fest eingepreßt. Der andere Teil des Bolzens 12 ist über das dritte Wälzlager 25 mit dem Pleuel 11 verbunden. Das dritte Wälzlager 25 ist im Ausführungsbeispiel als ein Nadellager ausgebildet, wobei dessen als Hülse ausgebildeter Lager- außenring 28 vom unteren Pleuelauge 18 aufgenommen ist. Die Wälzkörper 27 wälzen dabei auf der Mantelfläche des Bolzens 12 und am Lageraußenring 26 ab. In nicht dargestellter Weise kann die Verbindung zwischen dem Hebel 13 und dem Pleuel 11 andersart auch so erfolgen, daß in Umkehrung der Verfah- rensweise der Bolzen 12 in das Pleuel 11 eingepreßt ist und das dritte Wälzla- ger 25 im Hebel 13 untergebracht ist.
Das in Figur 3d gezeigte Pleuel 11 der Exzenter-Baugruppe zeichnet sich da- durch aus, dass es aus den beiden Blechteilen 11.1, 11.2 zusammengesetzt ist. Diese sind spiegelbildlich als spanlos geformte Halbschalen ausgebildet und liegen mit ihren Stirnseiten an einer Längsmittelebene 11.3 aneinander an, wobei sie durch Laserschweißen, Kleben oder auch Nieten miteinander ver- bunden sind. Jede Halbschale 11.1, 11.2 weist den radial nach außen gerichte- ten Flansch 11.1. 1,11. 2.1 und den radial nach innen gerichteten Bord 11.1. 2, 11.2. 2 auf. Während die erstgenannten zur Versteifung und Fixierung der Halbschalen 11,1, 11.2 dienen, umfassen die zweitgenannten den Außenring 26 des dritten Wälzlagers 25. Antriebshülse 6 und Exzenter 8 sind wiederum als einstückiges Bauteil ausgebildet.
Bezugszahlenliste 1 Gehäuse 2 Wand 3 Flansch 4 Bohrung 5 Schlitz 6 Antriebshülse 7 erstes Wälzlager 8 Exzenter 9 Innenring 10 zweites Wälzlager 11 Pleuel 11.1 Blechteil 11.1. 1 Flansch 11.1. 2 Bord 11.2 Blechteil 11.2. 1 Flansch 11.2. 2 Bord 11.3 Längsmittelebene 12 Bolzen 13 Hebel 14 viertes Wälzlager 15 Grundkörper 16 Versteifungsrand 17 oberes Pleuelauge 18 unteres Pleuelauge 19 zylindrische Durchstellung 20 zylindrische Durchstellung 21 Durchstellung 22 Seitenwand 23 Boden 24 Ausnehmung 25 drittes Wälzlager 26 Außenring 27 Wälzkörper 28 Außenring