Antriebsanordnung für Arbeitsmaschinen mit grossem Ungleich förmigkeitsgrad, insbesondere Webstühlen Bei Webstuhlantrieben wird zwischen Antrieb und Webstuhl ein elastisches Zwischenglied in Form einer sog. Federkupplung eingeschaltet, um einen Übertritt der durch die schwingenden Massen des Webstuhles hervorgerufenen starken Energieschwankungen auf die Welle der Antriebsmaschine zu verhindern.
In den meisten Fällen ist zwischen Webstuhl und Motor eine Schaltkupplung angeordnet. Der Motor läuft dann dauernd und kann beim Einrücken der Schaltkupplung sofort sein volles Moment abgeben. Dadurch wird der Webstuhl beim Einschalten schnell beschleunigt.
Bei Verwendung einer Federkupplung ergeben sich hierbei aber Schwierigkeiten, weil im Augenblick des Einrückens der Schaltkupplung zunächst die Feder gespannt wird. Während dieser Zeit wird nur ein geringes Moment auf den Webstuhl übertragen, das meist nicht zur erforderlichen schnellen Beschleunigung des Webstuhles ausreicht. Insbesondere bei ungünstiger Ladenstellung kommt so ein einwandfreier Betrieb des Webstuhles nicht zustande. Steht der Webstuhl beim Zuschalten kurz vor einem Schützenschlag, wird der erste Schuss zu schwach eingetragen, der Schützen bleibt im Fach und die Abstelleinrichtung spricht an.
Erst nach vollem Aufziehen der Feder stösst eine Begrenzungsnocke nach Durchlaufen von fast einer vollen Motorumdrehung gegen den oberen Anschlag der Federkupplung und dann erst kann vom Motor her ein höheres Moment auf den Webstuhl übertragen werden.
Je nach Belastung des Webstuhles ist die Ein- Stellung einer Federvorspannung erforderlich, ent sprechend einem Arbeitspunkt, der dem mittleren Mo ment im Betrieb entspricht, damit die Feder frei arbei ten kann und nicht am oberen oder unteren Anschlag anstösst. Jede Laständerung, beispielsweise durch Um stellung auf eine andere Ware, erfordert eine Än derung der Vorspannung und damit ein Eingreifen von Hand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das bei einer Anordnung für Arbeitsmaschinen mit grossem Ungleichförmigkeitsgrad vorgesehene elastische Zwi schenglied während des Anlaufes weitgehend unwirk sam zu machen. Gemäss der Erfindung wird vor geschlagen, dem elastischen Zwischenglied ein An schlagglied mechanisch parallel zu schalten, welches sich in einer mit zähflüssiger Masse gefüllten Kammer bewegen kann. Das Anschlagglied ist vorzugsweise als Scheibe mit einer Sektoraussparung ausgebildet, in welcher sich eine kraftschlüssig mit der Motorwelle verbundene Anschlagnocke um einen bestimmten Winkel frei bewegen kann.
Die Grösse der Sektoraus- sparung entspricht dem relativ kleinen Arbeitswinkel, den die Feder zum freien Schwingen benötigt.
Beim Einlegen der Schaltkupplung schlägt die Nocke nach Durchlaufen eines kurzen Weges gegen die Kante der Sektoraussparung der Anschlagscheibe. Das Drehmoment des Motors und damit die Kraft, die die Nocke zur Weiterbewegung der Scheibe ausübt, erzeugt in der hochviskosen Masse eine Schubspan nung, welche die Bewegung der Scheibe hemmt, so dass das volle Anlaufmoment dann über die Masse übertragen werden kann. Beispielsweise der Webstuhl wird auf diese Weise einwandfrei beschleunigt.
Bei Änderung der Belastung z. B. des Webstuhls erfolgt eine selbsttätige Einstellung der Federkupplung auf den neuen Arbeitspunkt, da die Scheibe solange durch die Nocke verstellt wird, bis die Feder wieder frei schwingt. Je nach Grösse der Verstellkräfte erfolgt die Einstellung der Scheibe langsamer oder schneller; aber auch bei kleinsten Kräften erfolgt noch eine lang- Same Bewegung.
Gleichzeitig dämpft die hochwiskose Masse die Schläge der Nocke gegen die Kanten der Anschlag- Scheibe, so dass eine besondere Pufferung nicht mehr errorderlich ist. Auch für eine Stossdämpfung allein, also ohne Webstuhlfederkupplung kann eine derartige Anordnung nutzbringend verwendet werden.
Vorzugsweise werden für diese Zwecke zähflüssige Kunstharzmassen eingesetzt, die mit steigender Schub spannung grössere Kräfte übertragen können, jedoch auch bei kleinen Rückstellkräften noch eine Ver schiebung der Scheibe zulassen. Die Kraftübertragung zwischen Anschlagglied und Kammer erfolgt ins besondere durch die Schubspannung der hochviskosen Masse. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, die Kraft übertragungsglieder flächenhaft auszubilden. Ferner kann durch Einstellung der Spalte zwischen dem An schlagglied und Kammer eine Justierung der über tragbaren Kraft vorgenommen werden.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfol genden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Federkupplung im Schnitt, und Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie 1-I nach Fig. 1.
Mit 1 ist das Motorgehäuse angedeutet. Auf der Motorwelle 2 ist mit Hilfe einer Bolzenschraube 3 eine Nabe 4 befestigt, welche das eine Widerlager der Schwingfeder 5 bildet. Das andere Ende der Schwingfeder 5 ist mit Hilfe eines Bolzens 6 in dem Gehäuse 7 der Federkupplung befestigt. Das Kupp lungsgehäuse 7 besitzt eine Nabe 8 mit der es auf der Motorwelle 2 drehbeweglich gelagert ist. Auf der Nabe 8 ist ein Zahnrad 9 aufgekeilt, das mit dem angetriebenen Teil z. B. einem Webstuhl in Antriebs verbindung steht.
An dem verlängerten Nabenteil 10 ist eine Nocke 11 angeformt, die sich in einer Aus sparung 12 (Fig. 2) einer Anschlagscheibe 13 frei bewegen kann. Die Anschlagscheibe 13 ist in einer Kammer, die durch eine Scheibe 14 und einen Deckel 15 gebildet wird, frei beweglich. Die Scheibe 14 und der Deckel 15 sind in der in Fig. 1 dargestellten Weise mit dem Kupplungsgehäuse 7 fest verbunden. Die durch die Scheiben 14, 15 gebildete Kammer, in der sich die Scheibe 13 frei bewegen kann, ist mit einer zähflüssigen Masse, z. B. Kunstharz gefüllt. Mit 16 sind Dichtungsringe angedeutet, um ein Austreten der Masse an der Nabe 10, 11 zu verhindern.
Die Schwingraumaussparung 12 beträgt ca. 105 , so dass sich die Nocke 11 um ca. 60 frei verdrehen kann. Diese freie Verdrehung der Nocke entspricht auch der maximalen Schwingweite der Feder 5 im Betrieb. Ist die Schaltkupplung ausgerückt, so wird sich die Schwingfeder 5 nahezu vollständig entspannen, wobei die Anschlagscheibe 13 entsprechend verdreht wird und die Nocke 11 an einem der Anschläge 17 oder 18 zur Anlage kommt. Wird zum Anfahren des Webstuhles die Schaltkupplung eingerückt, so fährt die Nocke gegen den anderen Anschlag 18 der An schlagscheibe und verdreht die Anschlagscheibe 13.
Über die hochviskose Masse kann hohes Drehmoment übertragen werden, so dass der Webstuhl entsprechend schnell beschleunigt werden kann. Gleichzeitig mit der Verdrehung der Scheibe spannt sich die Feder 5, bis die Federkraft dem mittleren Betriebsdrehmoment entspricht. Nun kann und beginnt die Feder zu schwingen. Dabei stösst die Nocke 11 bei jeder Schwingung einmal gegen den oberen Anschlag der Anschlagscheibe 13 und bewegt diese langsam weiter, bis die Feder praktisch vollkommen frei schwingen kann. Ändert sich während des Betriebs das mittlere Lastmoment des Webstuhles, so wird die Nocke 11 wieder eine zeitlang gegen die Anschlagscheibe stossen und diese langsam in die neue Betriebsstellung be wegen.
Praktische Versuche haben gezeigt, dass bei ent sprechender Bemessung der durch die Scheiben 14 und 15 gebildeten Kammer und Wahl der Füllnasse sich eine erhebliche Verbesserung der Anfahrverhält- nisse bei einem über eine Schaltkupplung angelassenen Webstuhl ergibt. Insbesondere kann auch bei Ein schalten aus sehr ungünstigen Ladenstellungen noch ein einwandfreier Schusseintrag erzielt werden. Ein wei terer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Anordnung besteht darin, dass die Federkupplung sich selbsttätig auf den günstigsten Arbeitspunkt ein stellt. Eine Nachstellung während des Betriebes und eine Anpassung an geänderte Betriebsverhältnisse ist nunmehr nicht mehr notwendig.
Ferner sind Puffer glieder jeglicher Art überflüssig geworden, da die hochviskose Masse die Wirkung dieser Pufferglieder übernimmt.
Drive arrangement for work machines with a large degree of irregularity, in particular looms In loom drives, an elastic intermediate element in the form of a so-called spring clutch is switched on between the drive and loom in order to prevent the strong energy fluctuations caused by the oscillating masses of the loom from being transferred to the shaft of the drive machine.
In most cases a clutch is arranged between the loom and the motor. The engine then runs continuously and can immediately deliver its full torque when the clutch is engaged. This accelerates the loom quickly when it is switched on.
When using a spring clutch, however, difficulties arise here because the spring is initially tensioned at the moment the clutch is engaged. During this time, only a small moment is transmitted to the loom, which is usually not sufficient for the required rapid acceleration of the loom. In particular, if the shop is in an unfavorable position, the loom will not operate properly. If the loom is about to hit a shooter when it is switched on, the first shot is entered too weakly, the shooter remains in the compartment and the shut-off device responds.
Only after the spring has been fully wound up does a limiting cam hit the upper stop of the spring clutch after running through almost a full motor revolution and only then can a higher torque be transmitted to the loom by the motor.
Depending on the load on the loom, it is necessary to set a spring preload, corresponding to an operating point that corresponds to the mean moment in operation, so that the spring can work freely and does not hit the upper or lower stop. Every change in load, for example by switching to a different product, requires a change in the preload and thus manual intervention.
The invention is based on the object of making the elastic inter mediate member provided in an arrangement for work machines with a large degree of irregularity largely ineffective sam during startup. According to the invention it is proposed to mechanically connect a stop member to the elastic intermediate member in parallel, which can move in a chamber filled with a viscous mass. The stop member is preferably designed as a disk with a sector recess in which a stop cam connected to the motor shaft in a non-positive manner can move freely through a certain angle.
The size of the sector recess corresponds to the relatively small working angle that the spring needs to swing freely.
When the clutch is engaged, the cam strikes the edge of the sector recess of the stop disk after having traversed a short path. The torque of the motor and thus the force that the cam exerts to move the disk further generates a shear stress in the highly viscous mass, which inhibits the movement of the disk so that the full starting torque can then be transmitted via the mass. For example, the loom is properly accelerated in this way.
When changing the load z. B. the loom there is an automatic adjustment of the spring clutch to the new working point, since the disc is adjusted by the cam until the spring swings freely again. Depending on the size of the adjustment forces, the setting of the disc is slower or faster; but even with the smallest forces there is still a long-seed movement.
At the same time, the highly viscous mass dampens the impacts of the cam against the edges of the stop disc, so that special buffering is no longer necessary. Such an arrangement can also be used to good effect for shock absorption alone, that is to say without a loom spring clutch.
For this purpose, viscous synthetic resin compounds are preferably used, which can transfer larger forces with increasing shear stress, but still allow the disc to be shifted even with small restoring forces. The power transmission between the stop member and the chamber takes place in particular through the shear stress of the highly viscous mass. For this reason, it is advantageous to design the force transmission members flat. Furthermore, an adjustment of the portable force can be made by adjusting the gap between the stop member and chamber.
Further details emerge from the following description of an exemplary embodiment. FIG. 1 shows a side view of the spring clutch in section, and FIG. 2 shows a section along the line 1-I of FIG. 1.
The motor housing is indicated by 1. A hub 4 is fastened to the motor shaft 2 with the aid of a bolt 3 and forms one of the abutments of the oscillating spring 5. The other end of the oscillating spring 5 is fastened with the aid of a bolt 6 in the housing 7 of the spring clutch. The hitch housing 7 has a hub 8 with which it is rotatably mounted on the motor shaft 2. On the hub 8 a gear 9 is keyed, which z with the driven part. B. a loom in drive connection.
On the elongated hub part 10, a cam 11 is formed, which can move freely in a recess 12 (Fig. 2) of a stop disk 13. The stop disk 13 is freely movable in a chamber which is formed by a disk 14 and a cover 15. The disk 14 and the cover 15 are firmly connected to the coupling housing 7 in the manner shown in FIG. The chamber formed by the discs 14, 15, in which the disc 13 can move freely, is coated with a viscous mass, e.g. B. Resin filled. Sealing rings are indicated by 16 in order to prevent the compound from escaping at the hub 10, 11.
The oscillation space recess 12 is approximately 105, so that the cam 11 can rotate freely by approximately 60. This free rotation of the cam also corresponds to the maximum amplitude of the spring 5 during operation. If the clutch is disengaged, the oscillating spring 5 will relax almost completely, the stop disk 13 being rotated accordingly and the cam 11 coming into contact with one of the stops 17 or 18. If the clutch is engaged to start the loom, the cam moves against the other stop 18 of the stop disk and rotates the stop disk 13.
High torque can be transmitted via the highly viscous mass, so that the loom can be accelerated correspondingly quickly. Simultaneously with the rotation of the disk, the spring 5 tensions until the spring force corresponds to the mean operating torque. Now the spring can and begins to vibrate. With each oscillation, the cam 11 hits the upper stop of the stop disc 13 once and moves it slowly on until the spring can swing practically completely freely. If the mean load torque of the loom changes during operation, the cam 11 will again push against the stop disk for a while and move it slowly into the new operating position.
Practical tests have shown that with the appropriate dimensioning of the chamber formed by the disks 14 and 15 and the selection of the filling liquid, there is a considerable improvement in the start-up ratios when the loom is started via a clutch. In particular, a perfect weft insertion can still be achieved when switching on from very unfavorable shop positions. Another essential advantage of the arrangement according to the invention is that the spring clutch automatically adjusts itself to the most favorable operating point. Adjustment during operation and adaptation to changed operating conditions is no longer necessary.
Furthermore, buffer members of any kind have become superfluous, since the highly viscous mass takes over the effect of these buffer members.