Verfahren für die schwingungsisolierende Lagerung eines mindestens einem Kraftstoss ausgesetzten Körpers und Mittel zu dessen Ausführung Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfah ren für die schwingungsisolierende Lagerung eines min destens einem Kraftstoss ausgesetzten Körpers auf einem Tragkörper und Mittel zur Ausführung des Verfahrens.
In Webstühlen für Textilzwecke tritt ein beträchtii- ches Schwingungsproblem auf, das in. erster Linie durch die Weblade verursacht wird, die die Schussfäden zu sammenschiebt, und durch den Antrieb für den Schützen. In diesem Zusammenhang sei auf die USA-Patentschrift Nr.
2 187 510 und das Shock and Vibration-Handbook von Harris und Crede, Ausgabe 1961, McGraw-Hill, Band 2, Seiten 32-6, 32-7, verwiesen. Die Weblade, ein nicht ausgeglichenes, hin und her gehendes Glied mit einem Gewicht von etwa 90-225 kg, schwinge mit einer Frequenz von 100-300 Schwingungen pro Minute und einer Doppelamplitude von etwa 15 cm.
Die Wir- kungslinie der Trägheitskraft, die auf die Schwingungen der Weblade zurückzuführen ist, befindet sich gewöhn lich oberhalb und manchmal unterhalb des Schwerpunk- tes des Webstuhls und führt zur Erzeugung von vor- und rückwärts gerichteten, horizontalen und vertikalen Rückwirkungskräften an den Füssen des Webstuhles bzw. an den Punkten, an denen der Webstuhl an der Tragkonstruktion befestigt ist.
Ausser den Rückwir- kungskräften, die auf die Bewegungen der Weblade zu rückzuführen sind, werden seitliche horizontale und Rückwirkungskräfte auch durch den Antrieb für den Schützen erzeugt. Wenn der Webstuhl an seiner Trag konstruktion starr befestigt ist, werden die an den Be festigungspunkten auftretenden Kräfte direkt auf die Tragkonstruktion übertragen. Dies hat in der Praxis oft zu schweren Beschädigungen des Webstuhles und des Gebäudes geführt.
Ziel der vorliegenden Erfindung sind nun, ein Ver fahren und Mittel zu dessen Ausführung zu schaffen, die die schwingungsisolierende Lagerung eines minde, stens einem Kraftstoss ausgesetzten Körpers, beispiels- weise eines Webstuhles, eines Rüttelspeisers, -förderers, -siebes usw., unter jeden Umständen, auch wenn die jeweilige Stosskraftresultierende nicht durch den Körper schwerpunkt geht, einwandfrei gewährleisten.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich da durch aus, dass der Tragkörper und der zu lagernde Körper miteinander in Wirkverbindung gebracht wer den, so dass der letzterwähnte Körper vom Tragkörper um mindestens eine Achse praktisch widerstandslos schwenkbeweglich gehaltert ist, um die wechselseitigen Lagen der erwähnten Achse, der Wirkungslinie der je weiligen Stosskraft und des Schwerpunktes des zu la gernden Körpers aufeinander abzustimmen, so dass prak tisch keine oder höchstens eine vorbestimmte,
von der jeweiligen Stosskraft bewirkte Reaktionskraft auf dem Tragkörper entsteht. Das Mitgel zur Ausführung des er findungsmässigen Verfahrens kennzeichnet sich ander seits dadurch, dass es Einrichtungen umfasst, vermittels welcher der zu lagernde Körper vom Tragkörper um die erwähnte Achse schwenkbeweglich gehaltert wird.
Die nachfolgende Beschreibung erörterte beispiels weise bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungs gegenstandes anhand der Zeichnung. Darin zeigt: Fig. 1 schematisch einen Webstuhl, Fig. 2 in grösserem Massstab eine der Halterungen, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2, Fig. 5, 6, 7 und 8 schematische Darstellungen von abgeänderten Ausführungsformen des Erfindungsgegen standes,
Fig. 9 schaubildlich eine Rolle, die in dem Web stuhl nach den Fig. 1-4 verwendet werden kann, Fig. 10, 11 und 12 schematische Darstellungen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes, Fig. 13 schematisch eine weitere, abgeänderte Aus- führungsform, Fig. 14 schematisch in Seitenansicht einen Web stuhl, Fig. 15 schematisch in Vorderansicht einen Web stuhl,
Fig. 16 in Seitenansicht eine Aufhängung für den Webstuhl nach den Fig. 14 und 15, Fig. 17 eine Draufsicht auf den in Fig. 16 gezeigten Teil der Aufhängung für den Webstuhl, Fig. 18 in Stirnansicht eines der vorderen Auf hängungselemente, Fig. 19 eine Draufsicht auf die Aufhängung für den Webstuhl,
Fig. 20 in einer schematischen Seitenansicht einen Rüttelspeiser oder -förderer oder ein Rüttelsieb, Fig. 21, 22 und 23 schematische Darstellungen von abgeänderten Ausführungsformen, Fig. 24 schematisch in Seitenansicht eine Einrich tung, auf die Schwingungskräfte von einem Antrieb aus geübt werden, der von einer Konstruktion getragen wird,
die im Innern der Einrichtung angeordnet ist und Fig. 25 schematisch in Seitenansicht eine Einrich tung, auf die Schwingungskräfte von einem Antrieb aus geübt werden, der von einer Konstruktion getragen wird, die ausserhalb der Einrichtung angeordnet ist.
Der in den Zeichnungen schematisch dargestellte Webstuhl 1 wiegt beispielsweise <B>1810</B> kg und ist zusätz lich mit Fadenmaterial und fertiger Ware belastet.
Wenn die Ware gewebli und die fertige Ware entfernt wird, ändert sich die Grösse und die Lage dieser Zusatzbela- stung ständig. Die Hauptquelle von Schwingungen in dem Webstuhl ist die Weblade 2, die mit Hilfe einer Kurbel 3 mit einer Frequenz von 100-300 Schwingun- gen pro Minute vor- und rückwärtsbewegt wird. Die Weblade wiegt 91-227 kg.
Die von ihr erzeugten Rüt- velkräfte haben im allgemeinen einen schädlichen Ein fluss auf das Gebäude, in dem der Webstuhl aufgestellt ist. Da die Grösse dieser Kräfte mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wächst, werden die Wirkungen durch den neuzeitlichen Trend zum Betrieb mit hohen Ge schwindigkeiten noch verstärkt.
Um die Zerstörungswirkung dieser Schwingungen zu vermeiden, wird der Webstuhl von einer Halterung ge tragen, in welcher das Beharrungsvermögen des Web stuhls selbst zum Isolieren der Schwingungen ausgenutzt wird. In einer Ausführungsform besitzt die Halterung eine Blechplatte 4, die auf dem Fussboden aufwmen- tiert ist.
An den einander entgegengesetzten Enden die ser Platte sind Tragstücke 5 befestigt, die in einer festen Beziehung zu Füssen 6 stehen, die an den entgegen gesetzten Enden der Seitengestelle des Webstuhls an geordnet sind. Die Tragstücke 5 und die Füsse 6 haben Flächen 7 bzw. B. Diese Flächen können eben sein oder jede gewünschte Krümmung haben und sind annähernd rechtwinklig zu Mittellinien 9, die durch einen Punkt 10 gehen. Der Punkt 10 liegt auf einer Achse, die unter halb des Schwerpunktes 11 des Webstuhls angeordnet ist.
Dieser Schwerpunkt liegt zwischen dieser Achse und der Wirkungslinie 12 der Summe der auf die Webladen- anordnung wirkenden Kräfte. Der Punkt 10 und die Wirkungslinie 12 sind stets auf einander entgegengesetz ten Seiten des Schwerpunktes 11 des Webstuhls an geordnet. Beispielsweise befindet sich der Punkt 10 un terhalb des Schwerpunktes 11, wenn die Wirkungslinie oberhalb des Schwerpunktes liegt.
Im Idealfall hat der Punkt 10 eine solche Lage, dass die Wirkungslinie 12 der Weblade durch den Schwingungsmittelpunkt des Webstuhls für den Punkt 10 geht. Wenn die Bewegung derart behindert wird, führt die von der Weblade er zeugte Kraft nicht zu einer tangentialen Rückwirkung auf die Halterung. Da sich das Gewicht des Webstuhls während des Webvorganges ständig ändert,
kann die Wirkungslinie der von der Weblade erzeugten Kräfte nicht genau durch den Schwingungsmittelpunkt des Web- stuhls gehen. Brauchbares Ergebnisse werden jedoch auch erhalten, wenn der Punkt 10 so gewählt wird, dass die Wirkungslinie in der Nähe des Schwingungsmittelpunk- tes liegt.
Um eine Übertragung von Schwingungen zu verhin dern, muss die Reibung auf ein Minimum reduziert wer den. Zu diesem Zweck ist zwischen den Flächen 7, 8 die Rolle 13 angeordnet. Die Flächen 7, 8 sind eben dargestellt, können aber auch gekrümmt sein. Für die kleinen Bewegungen des Webstuhls um den Punkt 10, die an den Flächen 7, 8 6 mm oder weniger betragen, sind diese Flächen praktisch Kreisbögen äquivalent, deren Mittelpunkt bei 10 liegt. Gleichzeitig haben diese Flä chen eine Zentrierwirkung, so dass der Webstuhl stabil in aufrechter Lage getragen wird.
Bei einem Verschwen- ken des Webstuhls in der einen oder anderen Richtung aus einer zentralen S;ellung wird der Webstuhl gehoben, so dass -eine Rückstellkraft vorhanden ist, die den Web stuhl in die zentrale Stellung zurückzustellen trachtet.
Wenn die .Flächen 7, 8 tatsächlich Kreisbögen mit dem Mittelpunkt 10 wären, würde der Webstuhl labil sein und nicht in seiner zentralen Stellung bleiben, weil der Schwerpunkt oberhalb des Punktes 10 liegt.
Die Rollen 13 können direkt auf den Flächen 7, 8 aufliegen. Man kann aber auch zwischen der Rolle und den Flächen biegsame Bänder 14, 15 einschalten. Die Bänder 14 sind am einen Ende mit einem Zapfen 16 an dem Fuss 6 befestigt und erstrecken sich längs der Fläche 8 abwärts unterhalb der Rolle 13 und längs der Fläche 7 aufwärts zu einem Zapfen 17, der in einem Schlitz 18 des Tragstücks 5 gleitet und mit einer Spannschraube 19 eingestellt wird.
Die Bänder 15 sind am einen Ende mit einem Zapfen 20 an dem Fuss 6 befestigt und erstrecken sich längs der Fläche 8 auf wärts und oben um die Rolle 13 herum, dann längs der Fläche 7 abwärhs zu einem Zapfen 21, dessen ein ander entgegengesetzte Enden in Schlitzen 22 des Trag stücks 5 verschiebbar und mit einer Spannschraube 23 einstellbar sind.
Bei dieser Anordnung wird die Rolle 13 effektiv zwischen den Bändern 14 und 15 festgehalten, kann aber auf den Flächen 7, 8 abrollen und dadurch die Verschwenkung des ganzen Webstuhls um den Punkt 10 -ermöglichen. In einem Ausführungsbeispiel eines Webstuhls beträgt dessen Bewegung an den Flächen 7, 8 etwa 6 mm. Diese Bewegung beeinträchtigt die Funk tion des Webstuhls nicht.
Die Formel für die Bestimmung der Lage des Dreh punktes 10 derart, dass die Wirkungslinie 12 der von der Weblade erzeugten Kräfte durch den Schwingungs mittelpunkt des Webstuhls geht, lautet b = (a + ä ). Da bei ist b der Abstand der Wirkungslinie 12 von dem Drehpunkt 10,a der Abstand der Wirkungslinie 12 von dem Schwerpunkt des Webstuhls und r der Trägheits- radius des Webstuhls um seinen Schwerpunkt.
Die dargestellten Tragorgane können durch ihre kinematischen Äquivalente ersetzt werden, wie in. den Fig. 5, 6, 7, 8 und 13 gezeigt ist. In Fig. 5 werden einfache Lenker 24 verwendet, deren untere Enden bei 25 schwenkbar gelagert sind. Dieser Punkt entspricht dem Drehpunkt 10. Die oberen Enden der Lenker sind mit dem Webstuhl an den Punkeen 26 schwenkbar ver bunden, die den Rollen 13 entsprechen.
Federn 27 zwi schen dem Webstuhl und dem Fussboden gewährleisten die Stabilität des Webstuhls. Die Lenker 24 gestatten dieselbe Bewegungsart wie die Rollen 13 und die ihnen zugeordnete Konstruktion 5, 6, 7, B.
In Fig. 6 sind schubweiche elastomere Schichtkör per 28, 29, 30 zwischen den Tragstücken 5 und den Füssen 6 angeordnet. Der Elastomerkörper 29 ist fest mit den Platten 28, 30 verbunden, die an den Trag stücken 5 bzw. den Füssen 6 befestigt sind. Unter Last ermöglichen die schubweichen elastomeren Schichtkör per dieselbe Bewegung wie die Rollen 13. Der elasto- mere Körper bewirkt eine zusätzliche Kraftübertragung auf das Auflager.
In Fig. 7 sind kurze Lenker 31 zwischen den am Fussboden angeordneten Tragstücken 32 und den Ecken des Webstuhls angeordnet. Die Lenker 31 konvergie ren zu dem Punkt 33 hin, welcher dem Drehpunkts 10 entspricht. Bei kleinen Bewegungen sind die Lenker 31 den Rollen 13 und den ihnen zugeordneten Flächen 6, 7 äquivalent. Die kurzen Lenker 31 genügen für eine stabile Lagerung, so dass die in Fig. 5 gezeigten Haltefedern 27 nicht erforderlich sind.
In Fig. 8 sind biegsame Bänder 34 zwischen den am Fussboden angebrachten Tragstücken 35 und den Ecken des Webstuhls angeordnet. Die Bänder 34 sind in der Längsrichtung starr und in der Querrichtung weich oder biegsam und ergeben daher dieselbe Art der Halterung wie die Lenker 31.
In Fig. 13 sind geteilte Rollen 55 in Fassungen 56 an den Ecken des Webstuhls 1 drehbar gelagert. Zu den Rollen 55 komplementäre, geteilte Rollen 57 sind in Taschen 58 im Fussboden drehbar gelagert. Ebene Flächen 59, 60 der Rollen stehen in Gleitberüh- rung miteinander und tragen den Webstuhl derart, dass er um den Punkt 10 verschwenkbar ist. Infolgedessen tritt die Wirkungslinie 12 der Weblade durch den Schwingungsmittelpunkt. Durch die Verschwenkung der Rollen in den Fassungen werden die Flächen 59, 60 fluchtend gehalten. Die Rolle 55 oder 57 kann fixiert sein.
In diesem Fall bewirkt das Verschwenken der freien Rollen, dass die Flächen 59, 60 fluchtend gehal ten werden.
Anstelle der in den Fig. 1-4 gezeigten Rolle 13 kann die Rolle 13a nach Fig. 9 verwendet werden. Diese besitztt Nuten 13b, 13c für Seile 14a und 15a. Die Seile 14a entsprechen den Bändern 14 und sind mit ihren einander entgegengesetzten Enden an den Zapfen 16 und 17 befestigt. Die Seile 15a entsprechen den Bändern 15 und sind mit ihren einander entgegengesetz ten Enden an den Zapfen 20 und 21 befestigt.
In die ser Anordnung greifen die Rollen 13a direkt an den Flächen 7 und 8 an, so dass die Rollen 13a die Seile nicht zerdrücken.
Die Fig. 10, 11 und 12 sind schematische Dar- stellungen zur Erläuterung der Wirkungsweise. In Fig. 10 wird auf einen Körper 36 eine Kraft längs einer Linie 37 von einem Pleuel 38 ausgeübt, dessen Antriebselement 39 in einer aussen angeordneten Trag konstruktion 40 gelagert ist. Die Wirkungslinie der Kraft geht oben an dem Schwerpunkt 41 des Körpers 36 vorbei.
In Fig. 11 treibt eine Kurbel 43, die in einem Körper 44 gelagert ist, ein Pleuel 42 an, welches eine nicht ausgeglichene Masse 45 entlang von Führungen 46 bewegt, die auf einer Wirkungslinie 47 zentriert sind. Diese geht oben an dem Schwerpunkt 48 des Körpers 44 vorbei.
Fig. 12 kann als eine Verallgemeinerung der vor stehend beschriebenen Anordnungen angesehen werden. Eine schwingende Kraft 49 wirkt längs einer Linie 50, die im Abstand a von dem Schwerpunkt 51 des Körpers 52 angeordnet ist. Der Trägheitsradius des Körpers 52 um den Schwerpunkt 51 hat den Wert r. Wenn der Körper 52 starr an einer Tragkonstruktion befestigt wäre, würde die nicht ausgeglichene Kraft 49 zur Er zeugung von Rückwirkungskräften führen.
Um diese unerwünschten Rückwirkungskräfte auf die Tragkon struktion zu verhindern, wird der Körper 52, beispiels weise durch die vorstehend beschriebene Anordnung, gezwungen, sich um den Punkt 54 zu drehen, der im Abstand b von der Wirkungslinie 50 der nicht ausgegli chenen Kraft 49 angeordnet ist. Wenn der Abstand b gleich
EMI0003.0064
ist, geht die Wirkungslinie 50 durch den Schwingungsmittelpunkt 55 des Körpers und ist der Punkt 54 der Drehpunkt des Körpers 52.
Bei dieser Anordnung werden auf die Tragkonstruktion keine tan- gentialen Rückwirkungskräfte ausgeübt, obwohl der Drehimpuls des Körpers 52 durch die Wirkung der Kraft 49 verändert wird. Wenn die Kraft 49 von einem ausserhalb des Körpers 52 liegenden Punkt herrührt, wie dies in Fig. 10 der Fall ist, bewegt sich der Körper 52 gleichphasig mit der Kraft 49. Wenn die Kraft 49 von einem Punkt im Innern des Körpers 52 herrührt, wie dies in den Fig. 1-9 und 11 gezeigt ist, bewegt sich der Körper 52 ungleichphasig mit der Kraft 49.
In beiden Fällen bewirkt die nicht ausgeglichene Kraft 49 eine Drehung des Körpers 52 um den Drehpunkt 54.
Die nicht ausgeglichene Kraft 49 kann eine Stoss- oder Schwingungskraft sein.
Die biegsamen Bänder 14, 15 und die ihnen äqui valenten Kabel 14a, 15a bilden einander entgegengesetzt gerichtete Schleifen, welche die zugeordnete Rolle um schlingen und deren Enden an dem :Fuss bzw. dem zugeordneten Tragstück verankert sind.
In dem in den Fig. 14-19 gezeigten Webstuhl 61 ist die Hauptursache der Schwingungen die schematisch dargestellte Weblade 62, die durch eine Kurbel 63 mit einer Frequenz von 100-300 Schwingungen pro Minute vor- und rückwärts bewegt wird.
Eine wichtige Quelle von Schwingungen ist auch der schematisch dargestellte Schützenantrieb 64, der auf entgegengesetzten Seiten des Webstuhls abwechselnd durch eine Kurbel 65 betätigt wird, die mit derselben Drehzahl umläuft wie die Kurbel 63. Der Schützenan trieb ist zwar leichter als die Weblade, doch wird er stärker beschleunigt und erzeugt beträchtliche Schwin gungen.
Um die zerstörende Wirkung dieser Schwingungen zu vermeiden, wird der Webstuhl von einer Konstruktion getragen, die in den Fig. 14 und 15 schematisch dar gestellt ist. In dieser Konstruktion wird effektiv das Beharrungsvermögen des Webstuhls dazu verwendet, die Rückwirkungen auf die Bewegungen der Weblade und des Schützenantriebes aufzunehmen, so dass die Schwin gungen isoliert werden. In Fig. 14 sind im Bereich der vier Ecken des Webstuhls auf dem Fussboden 68 des Gehäuses zwei Tragstücke 66 vorn und zwei Tragstücke 67 hinten angeordnet.
Zwischen dem Tragstück 66 und dem vorderen Ende des Webstuhls sind biegsame Stahl seile 69 angeordnet, die auf den Webstuhl längs der punktierten Linie 70 eine Zugkraft ausüben. Zwischen den Tragstücken 67 und dem hinteren Ende des Web stuhls sind biegsame Stahlseile 71 angeordnet, die auf den Webstuhl längs der punktierten Linie 72 eine Zug kraft ausüben.
Die Seile 69 und 71 tragen den Web stuhl derart, dass er um eine Achse drehbar ist, die sich quer zu dem Webstuhl durch einen Momentan- drehpunkt 73 erstreckt. Je nach dem Beharrungsvermö gen der Weblade und des Webstuhls in der Richtung der Translations- und Drehbewegung und der Anord nung der Weblade in dem Webstuhl können die Seile unter verschiedenen Winkeln
angeordnet sein. Die hin und her gehende Weblade erzeugt eine vor- und rück- wärtsgerichtete Trägheitskraft 75 im Abstand a1 ober halb des Schwerpunktes 74 des Webstuhls. Wenn die Kraft 75 genau durch den Schwingungsmittelpunkt des Webstuhls geht, bewirkt sie nur eine Verschwenkung des Webstuhls um die Achse 73 und wird die Kraft 75 nicht auf den Fussboden übertragen.
Infolge der ständi gen Veränderung des Gewichts des Webstuhls während des Webens kann die Wirkungslinie der von der Web- lade erzeugten Kräfte 75 nicht genau durch den Schwin- gungsmittelpunkt des Webstuhls gehen. Man erhält je doch auch brauchbare Ergebnisse, wenn der Drehpunkt 73 so gewählt ist,
dass sich die Wirkungslinie der Kraft 75 auf der dem Schwerpunkt entgegengesetzten Seite, vorzugsweise in der Nähe des Schwingungsmittelpunk- tes befindet.
Fig. 15 zeigt den Webstuhl nach Fig. 14 in einer Vorderansicht. Die Seile 69 üben auf den Webstuhl Kräfte längs der Linien 70 aus, die einander bei 76 schneiden, und tragen das vordere Ende des Webstuhls derart, dass es um eine Achse drehbar oder verschwenk- bar ist, die sich quer zu .den Schwingungskräften 77 erstreckt, die auf den Schützenantrieb zurückzuführen sind.
Der Punkt 76 ist gewöhnlich in einem anderen Abstand unterhalb des Fussbodens 68 angeordnet als der Punkt 73. Wenn die von dem Schützenantrieb erzeugten Schwingungskräfte 77 genau durch den Schwingungsmit- telpunkt des Webstuhls gehen, werden keine von dem Schützenantrieb erzeugten Schwingungskräfte auf den Fussboden übertragen.
Zur vollständigen Isolierung der Schwingungen der Weblade soll der Abstand b1 der Wirkungslinie 75 der Webladenkräfte von dem Drehpunkt 73 gleich
EMI0004.0082
sein. Dabei ist a1 der Abstand der Wirkungslinie der Webladenkräfte von dem Schwerpunkt 14 des Web- stuhls und r1 der
Trägheitsradius des Webstuhls um seinen Schwerpunkt.
Zur vollständigen Isolierung der Schwingungen des Schützenantriebs soll der Abstand b2 der Wirkungslinie 77 der Schützenantriebskräfte von dem Drehpunkt 76 gleich
EMI0004.0100
sein. Dabei ist a2 der Abstand der Wirkungslinie der Schützenantriebskräfte von dem Schwerpunkt des Webstuhls und r2 der Trägheitsradius des Webstuhls um seinen Schwerpunkt.
Gewöhnlich liegen die Wirkungslinien 75 und 77 der Webladen- und Schützenantriebskräfte oberhalb und die Drehpunkte 73 und 75 unterhalb des Schwerpunktes 74 des Webstuhls. Wenn, die Wirkungslinie einer der ge nannten Kräfte unterhalb des Schwerpunktes des Web stuhls liegt,
muss der entsprechende Drehpunkt ober halb des Schwerpunktes des Webstuhls liegen. In die sem Fall konvergieren die Seile 69 und 71 nicht wie dargestellt abwärts, sondern aufwärts.
Die Seile 69 und 71 in Fig. 14 sind besonders hinsichtlich der vor- und rückwärtsgerichteten Schwin- gungen der Weblade wirksam. Sie gestatten aber auch eine Seitwärtsbewegung des Webstuhls und tragen somit auch zum Isolieren der seitwärtsgerichteten Trägheits- kräfte bei, die von dem Schützenantrieb erzeugt wer den.
Die Seile 69 in Fig. 2 sind so angeordnet, dass sie in erster Linie zur Isolierung der sentwärsssgerichte- ten Schwingungen des Schützenantriebs dienen. Sie ge statten jedoch auch eine vor- und rückwärtsgerichtete Bewegung des Webstuhls und tragen damit auch zum Isolieren der Schwingungen der Weblader bei.
Das heisst, dass die Seile 69 und 71 nicht die in den Fig. 14 und 15 gezeigte Verbundorientierung zu haben brauchen. Eine gewisse Isolierung der Schwingungen des Schützen antriebes erhält man auch, wenn die am vorderen Ende des Webstuhls angeordneten Seile 69 nicht gemäss Fig. 14 zu dem Punkt 76 konvergieren. Vorzugsweise werden jedoch die in,
den Fig. 14 und 15 gezeigten Orientierungen angewendet. Infolge der Biegsamkeit der Aufhängung erhält man aber einer gewisse Isolierung auch, wenn die Seile 69 und 71 anders als dargestellt aufgehängt sind.
Die Seile 69 und 71 sind in ihrer Längsrichtung im wesentlichen nichtdehnbar, aber in jeder Richtung quer zu ihrer Längsrichtung frei bieig- sam.
Da die Seile 69 und 71 eine Aufhängung ergeben, wird eine hohe Stabilität erzielt.
Die Elemente 69, 71 bestehen vorzugsweise aus Metalldrahtseilen, weil sich eine seismische Aufhängung vorzugsweise durch hohe Festigkeit und geringe Innen- reibung oder Innendämpfung auszeichnet. Man kann die Seile jedoch auch durch Ketten oder Lenker ersetzen.
Bei den Lenkern sollen die Gelenke eine Verschwen- kung in der Länge- und Querrichtung des Webstuhls gestatten, wenn Schwingungen der Weblade und des Schützenantriebes isoliert werden sollen.
Die Fig. 16-19 zeigen eine Halterung zur Isolierung der Schwingungen der Weblade. Auf dem Fussboden sind an den in Fig. 19 mit 79 bezeichneten Stellen am vorderen Ende des Webstuhls zwei Tragstücke 78 und an den in Fig. 19 mit 81 bezeichneten Stellen am hin teren Ende des Webstuhls zwei Tragstücke 80 angeord net.
Auf jederRTIID="0004.0225" WI="7" HE="4" LX="1407" LY="1738"> Seide des Webstuhls sind das vordere und das hintere Tragstück durch einen Stab oder eine Strebe 82 miteinander verbunden. Dieses Element legt die Tragstücke 78 und 80 relativ zueinander fest. In Fig. 19 sind die Stellungen der Streben mit 83 bezeich net.
Jede Strebe bildet zusammen mit den ihr zugeord neten Tragstücken eine Baueinheit, die am Fussboden des Gebäudes in der gewünschten Stellung anzementiert werden kann.
Die Streben nehmen die von den Trag stücken kommenden statischen Kräfte auf, die in der Längsrichtung wirken, so dass die Tragstücke nur das Eigengewicht des Webstuhls auf den Fussboden des Ge bäudes übertragen.
Die vorderen Tragstücke 78 sind mit je zwei Draht seilen 84 versehen, die sich zwischen einer oberen Platte 85 und einer unteren Platte 86 erstrecken. Die obere Platte 85 ist an dem Tragstück 78 befestigt. Die untere Platte 86 ist unter einem der vorderen Füsse 87 des Webstuhls angeordnet und mit diesem !Fuss verschraubt.
Die hinteren Tragstücke 80 sind mit je zwei Drahtseilen 88 versehen, die sich zwischen einer oberen Platter 89 und einer unteren Platte 90 erstrecken.
Die obere Platte 89 ist an dem Tragstrick 80 befestigt. Die untere Platte 90 ist unter einem der hinteren Füsse 91 des Webstuhls angeordnet und mit diesem Fuss verschraubt. Die Seile 84 sind stärker geneigt als die Seile 88,
weil der Schwerpunkt 74 des Webstuhls näher bei dessen vor derem Ende liegt. Damit der Webstuhl in einer hori- zontälen Lage gehalten wird, ruht jede untere Platte 90 auf dem hinteren Ende 92a eines zur Stabilisierung dienenden Tragstückes 92, das Gelenkpfannen 92b hat, mit denen es auf einem Zapfen 92c schwenkbar gelagert ist, der von der Gelenkpfanne 92d am, oberen Ende eines Lenkers 92e getragen wird.
Das Tragstück 92 ist mit einem Widerlager 93 für eine Druckfeder 94 ver sehen. Das untere Ende der Feder 94 sitzt in einem Glied 95, das an dem. Tragstück 80 befestigt ist. Der Lenker 92c erstreckt sich verschiebbar durch das Glied 95. Unter der Wirkung des Gewichtes des Webstuhls wird eine Mutter 96 gegen die Unterseite des Gliedes 95 gehalten. Die Stellung des Webstuhls wird dadurch eingestellt, dass mit Hilfe der Mutter 96 das von dem Webstuhl entfernte Ende des Tragstücks gehoben und gesenkt wird.
Auf diese) Weise wird der Webstuhl in die Horizontale gebracht.
Die Seile 84 und 88 liegen in Ebenen, die sich in der Längsrichtung des Webstuhls erstrecken und kon vergieren in der Längsrichtung des Webstuhls ähnlich wie die Seile 69 und 71 in Fig. 1.
Die Seile 84 und 88 dienen in erster Linie zur Aufnahme der Webladen- kräfte. Die Seile sind jedoch infolge ihrer seitlichen Biegsamkeit in gewissem Grade auch zur Aufnahme der Schützenantriebskräfte geeignet. Die Seile 84 und 88 können auch wie die Seile 69 in Fig. 2 in der Quer richtung des Websüuhls konvergieren, um zusätzlich eine Aufnahme der Schützenantriebskräfte zu ermögli chen.
Die Fig. 20-25 zeigen Ausführungsformen der Er findung anhand von Rüttelspeisern und dergleichen.
Bei dem in Fig. 20 gezeigten Speiser trägt eine Grundplatte 101 mit Hilfe von Stabilisierungslenkern 103 und Rückstellfedern 104 eine Mulde 102. Am einen Ende der Grundplatte ist ein Motor 105 angeordnet, der über eine Riemenscheibe 106 und ein Pleuel 107 die Mulde 102 hin und her bewegt.
Beim Vorwärts hub wird die Mulde 102 aufwärts und nach rechts be4 wegt, so dass das Fördergut von dem Boden der Mulde hochgeworfen wird. Beim Rückwärtshub wird die Mulde abwärts und nach links bewegt, so dass das unter Schwer kraftwirkung herunüerfallende Gut an einer anderen Stelle auf dem Boden der Mulde anlangt als zu Beginn des Vorwärtshubes. Bei Speisern und Förderern dient diese Bewegung zum Vorwärtsbewegen von Gut mit gesteuerten Geschwindigkeiten.
Bei Sieben bewirkt diese Bewegung ein Wenden des Gutes, so dass Material der gewünschten Korngrösse durch das Sieb hindurchbreiten kann, während die grösseren Körner nach rechts und vom rechten Ende des Siebes weg bewegt werden. Die Masse der Mulde und ihres Inhalts ist gross. Die Schwingungsfrequenz ist oft relativ gering (300-500 Schwingungen pro Minute). Bei diesen niedrigen Schwin gungsfrequenzen werden starke Rüttelkräfte erzeugt, die mit den üblichen Systemen zur Schwingungsisolierung nicht einwandfrei isoliert werden können.
Dieses Pro blem tritt auch bei Rüttelspeisern, -förderern und -sieben auf, die sich in ihrer Konstruktion und ihrem Aussehen beträchtlich von der schematisch dargestellten Anord nung unterscheiden.
Zur Isolierung von Schwingungen wird das Behar rungsvermögen des Speiseirs ausgenutzt. In der in Fig.20 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform wird die Grundplatte<B>101</B> von einer Tragkonstruktion 108, beispielsweise dem Fussboden des Gebäudes, mit Hilfe von Rollen 109 getragen, die zwischen Schrägflächen 110 des Fussbodens und dazu komplementären Schräg flächen 111 der Grundplatte 101 angeordnet sind.
Die Flächen 110, 111 sind hier als ebene, zueinander par allele Flächen dargestellt, können aber auch nichtpar allel oder gekrümmt sein. Mit Hilfe der Rollen 109 und der Flächen 110, 111 wird die Grundplatte 101 derart getragen, dass sie um den Drehpunkt 112 dreh bar ist, der sich auf der einen Seite des Schwerpunk tes 113 der Einrichtung befindet. Wenn der Speiser in dieser Weise angeordnet ist, befindet sich sein Schwin gungsmittelpunkt 114 auf der entgegengesetzten Seite des Schwerpunktes 113.
Der Drehpunkt 112 ist so ge wählt, dass die Wirkungslinien der Rüttelkräfte, die von der Mulde auf die Grundplatte ausgeübt werden, durch den Bereich des Schwingungsmittelpunktes 114 gehen. Die Richtung der Rüttelkräfte ist allgemein durch den Pfeil angedeutet, ändert sich aber während der hin und her gehenden Bewegung der Mulde. Die durch den Pfeil 115 angedeuteten Rüttelkräfte trachten, die Grundplatte <B>101</B> und die von ihr getragene Mulde 102 um die Achse 112 zu drehen. Wenn der Pfeil 115 genau durch den Schwingungsmittelpunkt 114 ginge, würde auf den Fussboden keine tangentiale Rückwirkung ausgeübt wer den.
Brauchbare Ergebnisse werden erhalten, wenn die Wirkungslinie der Rückwirkungskräfte durch den Be reich des Schwingungsmittelpunktes 114 geht oder je denfalls auf der dem Drehpunkt 112 entgegengesetzten Seite des Schwerpunktes 113 liegt. In dieser Anordnung werden die Rückwirkungskräfte verbraucht, indem die ganze Einrichtung um den Drehpunkt 112 verschwenkt wird. Die unerwünschte Übertragung von Schwingungen auf den Fussboden wird beseitigt oder herabgesetzt.
Anstelle der in Fig. 20 gezeigten Rollen können deren kinematische Äquivalente verwendet werden. Dies ist schematisch in den Fig. 21, 22, 23, 24 und 25 erläutert, in denen entsprechende Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.
In Fig. 21 wird die Grundplatte 101 von Verbin dungsgliedern 117 getragen, die zwischen am Fussbo den angebrachten Tragstücken 116 und der Grund platte 101 angeordnet sind. Die Verbindungsglieder 117 können aus starren Lenkern bestehen, die bei 118, 119 schwenkbar gelagert sind. Sie können auch aus bieg samen Bändern bestehlen, die bei<B>118,</B> 119 starr befe stigt sind und sich durchbiegen, wenn die Einrichtung um die Achse 112 verschwenkt wird.
Die Mulde wird von einem Pleuel 120 hin und her bewegt, das von einem aussen angeordneten Motor 121 angetrieben wird. Beim Antrieb des Pleuels von aussen ist die Schwenk bewegung der Grundplatte 101 um den Punkt 112 pha sengleich mit der Bewegung des Pleuels. Wenn das Pleuel dagegen von innen angetrieben wird, beispiels weise auf der Grundplatte 101 montiert ist, besteht zwischen der Bewegung der Grundplatte 101 und der Bewegung der Mulde ein Phasenunterschied.
Die in Fig. 22 gezeigte Einrichtung wird von Len kern 122 getragen, die an den Punkten 123 mit der Grundplatte 101 und an dem Drehpunkt 112 mit einer Tragkonstruktion schwenkbar verbunden ist. Da sich der Schwerpunkt 113 oberhalb des Drehpunktes 112 befindet, sind zur statischen Stabilisierung Federn 124 zwischen den Lenkern und dem Fussboden erforderlich. Dadurch wird die Isolierung der Schwingungskräfte je doch nur wenig beeinträchtigt. Wie in den vorstehend beschriebenen Anordnungen tritt die Wirkungslinie 115 der Rüttelkräfte durch den Schwingungsmittelpunkt 114 oder durch dessen Bereich.
Gemäss Fig. 23 sind schubweiche elastomere Schicht körper 125, 126, 127 zwischen Tragstücken 128, die an der Grundplatte 101 befestigt sind, und Tragstücken 129 angeordnet, die am Fussboden befestigt sind. Unter Belastung erfährt der Elastomerkörper 127 eine Scher- verformung, so dass dieselbe Verschwenkung um den Drehpunkt 112 erhalten wird, wie in den vorstehend beschriebenen Anordnungen.
Der Elastomerkörper be^ wirkt zwar eine gewisse Kraftübertragung auf den Fuss boden, doch kann diese niedriggehalten werden.
Die Fig. 24 und 25 zeigen schematisch andere Ein richtungen, die Schwingungskräften ausgesetzt sind.
Die in Fig. 25 gezeigte Einrichtung <B>138</B> wird durch das Pleuel 139 oberhalb des Schwerpunktes der Ein- richtung 113 einer Schwingungskraft in der Richtung des Pfeils 115 ausgesetzt. Das Pleuel 139 wird von einem Motor 140 angetrieben, der auf einer aussen an geordneten Tragkonstruktion 141 montiert ist.
Um die Rückwirkung auf die Rüttelkräfte herabzusetzen, ist die Einrichtung 138 so montiert, da.ss sie um eine Achse 112 verschwenkbar isü, die sich unterhalb des Schwer punktes 113 befindet. Zur schwenkbaren Lagerung der Einrichtung sind Rollen 142 zwischen Schrägflächen 143, 144 angeordnet.
Die Achse 112 ist so gewählt, dass die Wirkungslinie 115 im wesentlichen durch den Schwingungsmittelpunkt der Einrichtung geht und die Rüttelkräfte keine tangentiale Rückwirkung auf die Tragkonstruktion 141 erzeugen.
Die in Fig. 24 gezeigte Einrichtung 130 trägt einen. Motor 131, der über ein Pleuel 132 eine Masse 133 hin und her bewegt. Die Wirkungslinie 115 der Rüt- telkräfte befindet sich oberhalb des Schwerpunktes 113.
Zur Herabsetzung der Rückwirkung auf die Rüttel kräfte ist die Einrichtung auf einer Tragkonstruktion 134 so gelagert, dass die Einrichtung um eine Achse 112 verschwenkbar ist, die sich unterhalb des Schwerpunktes 113 befindet. Zur schwenkbaren La gerung der Einrichtung dienen Rollen 135, die zwischen Schrägflächen 136, 137 angeordnet sind. Die Rolleu können jedoch durch jede der anderen Anordnungen oder andere kinematische Äquivalente ersetzt werden.
Die Achse 112 ist so gewählt, dass die Wirkungslinie 115 im wesentlichen durch den Schwingungsmittelpunkt der Einrichtung geht. Die von der Masse 133 ausgeüb ten Rüttelkräfte verursachen keine tangentiale Rückwir kung der Tragkonstruktion 134, sondern bewirken nur eine Verschwenkung der Einrichtung um die Achse 112.
Da Rüttelspeiser, -förderer und -siebe im wesentHi- chen dieselbe Wirkungsweise haben, werden diese und ähnliche Einrichtungen unter der Bezeichnung Rüttel- speiser und dergleichen zusammengefasst.
Die Formel, nach welcher der Drohpunkt 112 so angeordnet ist, dass die Wirkungslinie 115 der von der Mulde ausgeübten Rüttelkräfte den Schwingungsmittel- Punkt 114 durchsetzt, lautet
EMI0006.0092
Dabei ist a der Abstand der Wirkungslinie der Rüttelkräfte von dem Schwerpunkt 113 des Speisers und r ei Träg heitsradius des Speisers um seinen Schwerpunkt 113.
Die Symbole a, b und r sind in den Fig. 12 und 20 und mit Indizes in den. Fiig. 14 und 15 erläutert.
Den beschriebenen Trägheitskräften der Weblade und des Schützenantriebes wirkt somit die Trägheits- kraft des übrigen Webstuhles entgegen. Die Bewegun gen der Weblade und des Schützenantriebes können gegeneinander phasenverschoben sein.
Theoretisch können die Trägheitskräfte der Web- lade und des Schützenantriebes 100prozentig isoliert werden, wenn eine derartige Anordnung voll ausgenutzt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Webstuhl mit biegsamen Seilen aufgehängt und sind die Achsen so gewählt, dass die Kräfte der Weblade und des Schützenantriebes an den Schwingungsmittel punkten oder in der Nähe derselben wirksam sind. Man erhält auf diese Weise eine seismische Aufhängung, die im Idealfall keine Dämpfung und keine Elastizität be sitzt.
Im Betrieb findet eine Gewichts- oder Massenver lagerung statt, wenn die Kettfäden in das fertige Ge webe überführt werden, das periodisch dem Webstuhl entnommen wird. Diese Verlagerung hat aber auf die Isolierung von Schwingungen keine starke Wirkung.
Infolge der niedrigen Frequenz der Schwingungen der Weblade und des Schützenantriebes (2-5 Hz) ist eine elastische Aufhängung unzweckmässig. Energieabsorbie, rende oder durch Reibung dämpfende Anordnungen zum Bremsen der Bewegung des Webstuhls übertragen die bremsenden Kräfte auf das Gebäude.
Die seismi sche Aufhängung führt dagegen theoretisch zu einer 100prozentigen Isolierung. In der Praxis wurde auf diese Weise eine Isolierung von 70-90 % an einem Dra- per-Webstuhl, Modell X-3, erzielt, wobei die Weblade mit 218 Schwingungen pro Minute arbeitete. Der ei gentliche Webstuhl wog 1560 kg und haute einen Har nisch von 54 kg, einen Keabaum mit einem Leerge wicht von 112 kg und einem Vollgewicht von 353 kg und eine Warenrolle mit einem Gewicht von 0-54 kg.
Das höchste Gesamtgewicht betrug 1971 kg, wenn der Kettbaum voll und der Warenbaum leer war. Das niedrigste Gesamtgewicht betrug 1779 kg, wenn der Kettbaum leer und der Warenbaum voll war. Die Schwerpunktsverschiebung des Webstuhles zwischen dem Zustand des höchsten Gewichtes und dem Zustand des niedrigsten Gewichtes betrug etwa 15 cm zur Vorder seite des Webstuhles hin.