CH651077A5

CH651077A5 - Rotations-schaftmaschine.

Info

Publication number: CH651077A5
Application number: CH185/81A
Authority: CH
Inventors: Paul Surkamp; Josef Brock
Original assignee: Zangs Ag Maschf
Priority date: 1980-01-16
Filing date: 1981-01-13
Publication date: 1985-08-30
Also published as: IT8119133A0; BR8100227A; DE3001310B1; IT1135036B; FR2473566B1; CS221816B2; US4362188A; JPS56101941A; FR2473566A1; DE3001310C2; ES498547A0; ES8203430A1; JPH0143050B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotations-Schaftmaschine mit einer Keilkupplung zwischen einer Antriebswelle und einer Exzentereinrichtung für die Schaftbewegung, wobei der Keil in einer radial verlaufenden Aussparung einer in einem Kurbelarm angeordneten Exzenterscheibe verschiebbar gelagert und an zwei diametral sich gegenüberliegenden Kupplungsstellen mit einer mustergemäss steuerbaren Schaltstange, die mit einem Kupplungsglied in eine in axialer Richtung der Antriebswelle offene Nut des Keiles eingreift, in eine axial verlaufende Nut der Antriebswelle mustergemäss ein- und auskuppelbar ist.

Aus dem DE-AS 2 036 643 und 2 036 644 ist eine Rotations-Schaftmaschine mit einer Keilkupplung bekannt, bei der der Keil in axialer und radialer Richtung an einem mustergemäss gesteuerten Kranz und zusätzlich in radialer Richtung an annähernd halbkreisförmigen Leitschienen geführt ist, die an der Kurbelstange für die Schaftbewegung gelagert sind. Bei dieser bekannten Keilkupplung werden die Leitschienen mit der Kurbelstange hin- und herbewegt, an der sie befestigt sind. Infolge der mit dieser Konstruktion verbundenen Relativbewegung der Leitschienen im Verhältnis zum Keil sind an den Gleitflächen Verschleisserscheinungen festzustellen. Zudem besteht die Gefahr, dass der Keil bei Fehlschaltungen unter die Leitschiene gerät und sich verklemmt.

Durch die ältere Patentanmeldung gemäss DE-AS 28 41279 gehört eine Rotations-Schaftmaschine mit einer Keilkupplung der eingangs beschriebenen Gattung zum Stand der Technik, bei der der Keil durch einen konzentrisch zur Antriebswelle angeordneten Ring mit zwei in den Kupplungsbereichen liegenden, radial verlaufenden Nuten geführt wird. Dabei ist der Ring mit einer lösbaren Arretierung in seiner Betriebslage fixiert. Der Ring für die Führung und die Arretierung des Keiles stellt ein Maschinenelement dar, auf welches die Rotations-Schaftmaschine nach der vorliegenden Erfindung verzichten kann.

Aus den beiden DE-AS 2 036 643 und 2 036 644 ist auch eine Steuerung für den Keil bekannt, die von einem Nadelwerk aus über einen schwenkbar gelagerten Schaltarm arbeitet, der mit einem geschlossenen Kranz in eine Nut des Keiles eingreift. Diese Steuerung hat den Nachteil, dass bei einem Austausch des geschlossenen Kranzes eine Demontage der Antriebswelle notwendig ist. Dies ist eine zeitaufwendige Arbeit, welche einen langen Stillstand der Webmaschine zur Folge hat.

Schliesslich ist aus der DE-OS 1 535 207 noch eine Platinensteuerung für eine Schaftmaschine bekannt, bei der die Platinen durch an Steuerhebeln hängenden Platinenträger gesteuert werden und wobei je zwei Drucknadeln über einen Waagehebel mit einem Steuerhebel verbunden sind. Mit dieser bekannten Platinensteuerung wird erreicht, dass der Steuerhebel und damit der Platinenträger und die an ihm hängende Platine nicht zwei aufeinander folgende Bewegungen ausführen, wenn beim Platinenwechsel die eine Nadel in die Arbeitsstellung geht und die andere Nadel in die Ruhestellung, sondern in Ruhe bleiben, weil sich die entgegengesetzten Bewegungen der beiden Drucknadeln gegenseitig aufheben. Dadurch kann die Zeit, welche für das Steuern der Platinen erforderlich ist, erheblich herabgesetzt werden.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rotations-Schaftmaschine mit einer Keilkupplung zu schaffen, die auch bei hohen Tourenzahlen ein zuverlässiges Ein- und Auskuppeln des Keiles gewährleistet und bei Fehlschaltungen nicht zerstört werden kann.

Diese Aufgabe wird ganz allgemein dadurch gelöst, dass der Keil in seiner eingekuppelten Lage mit einer federnd gelagerten Sperrklinke an der Exzenterscheibe gegen Verschiebung gesperrt ist und dass die Sperrklinke mit dem Kupplungsglied der Schaltstange in eine das Auskuppeln des Keiles ermöglichende Lage verstellbar ist.

Bei einer ersten praktischen Ausführungsform kann die Sperrklinke in dem Keil selbst angeordnet sein. Zu diesem Zweck besitzt der Keil an seinem der Exzenterscheibe zugewendeten Ende einen axial verlaufenden Einschnitt, in dem die Sperrklinke gegen die Wirkung einer Feder verschwenkbar gelagert ist. Die Sperrklinke ist an einem Ende

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ihres Quersteges auf einer in dem Einschnitt des Keiles befestigten Achse schwenkbar gelagert, während das andere Ende des Quersteges in die Nut des Keiles und damit in die Bewegungsbahn des Kupplungsgliedes der Schaltstange hineinragt. Um den Keil in seiner eingekuppelten Lage zu fixieren ragt die Sperrklinke mit ihrem Längssteg aus dem Einschnitt des Keiles heraus und wirkt mit einem Sperrsteg in der Ausnehmung der Exzenterscheibe zusammen.

Bei einer zweiten praktischen Ausführungsform kann die Sperrklinke ausserhalb des Keiles auf der Exzenterscheibe angeordnet sein. Zu diesem Zweck kann der Keil an seinem der Antriebswelle zugewendeten Ende seitliche Ansätze besitzen, während auf der Exzenterscheibe beiderseits des Keiles je eine gegen die Wirkung einer Druckfeder verschwenkbare Sperrklinke gelagert ist, die mit den Ansätzen zusammenwirkt. Damit die beiden Sperrklinken vom Kupplungsglied der Schaltstange betätigt werden können, besitzen sie in die Bewegungsbahn dieses Kupplungsgliedes hineinragende, exzentrisch zu ihren Achsen angeordnete Steuerzapfen.

Eine erfindungsgemäss ausgebildete Rotations-Schaftmaschine hat in beiden praktischen Ausführungsformen den Vorteil, dass besondere Konstruktionselemente zum Führen des Keiles auf seinem Umlauf, beispielsweise die bekannten, federnd gelagerten, annähernd halbkreisförmigen Leitschienen und der zur Steuerung benutzte, geschlossene Kranz oder der zum Stand der Technik gehörende Führungsring nicht mehr erforderlich sind. Diese Konstruktionsteile zum Führen und Steuern des Keiles auf seinem Umlauf stellen nämlich Verschleissteile dar, deren Wartung und ggf. Austausch schwierig sind, weil sie die Antriebswelle umschliessen. Es hat sich gezeigt, dass der eingekuppelte Keil mit der Sperrklinke auf seinem Umlauf zuverlässig in der eingekuppelten Lage festgehalten wird, weil es sich um eine in dieser Lage formschlüssige Kupplung handelt, die sich ohne äussere Einwirkung nicht wieder lösen kann. Diese formschlüssige Arretierung zwischen Keil und Exzenterscheibe in der eingekuppelten Lage wird an den Kupplungsstellen des Keiles durch das Kupplungsglied der mustergemäss bewegten Schaltstange betätigt. In seiner ausgekuppelten Lage wird dann der Keil zwischen zwei auf jedem Kurbelarm an jeder Kupplungsstelle angeordneten, federbelasteten Arretierschiebern festgehalten.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können bei einer Steuerung für die Rotations-Schaftmaschine der vorliegenden Art die Schaltstangen für die Kupplungsglieder als zweiarmige Hebel ausgebildet sein und über eine unter Federdruck in ihrer Ausgangslage zurückgeschobene Steuerstange miteinander in Verbindung stehen, wobei die Steuerstange in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist und über einen Waagehebel mit einem bekannten Nadelwerk zusammenarbeitet.

Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass sowohl bei intermittierendem als auch bei kontinuierlichem Betrieb hohe Geschwindigkeiten der Webmaschine erzielbar sind. Ausserdem zeichnet sich eine erfindungsgemäss ausgebildete Steuerung dadurch aus, dass sie die Vorteile des bekannten Konstruktionsprinzips der Platinensteuerung mit einem Waagehebel für die Steuerung an einer Keilkupplung nutzbar macht und bei Fehlschaltungen nicht zerstört werden kann.

In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema eines Schaftantriebes in der Tieffachstellung;

Fig. 2 ein Schema eines Schaftantriebes in der Hochfachstellung;

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Fig. 3 eine erste Ausführungsform einer Keilkupplung mit eingekuppeltem Keil und einer in diesem angeordneten Sperrklinke in Seitenansicht;

Fig. 4 dieselbe Keilkupplung entlang der Linie IV-IV in Figur 3 geschnitten;

Fig. 5 dieselbe Keilkupplung gemäss den Figuren 3 und 4 mit aus ihrer Sperrstellung herausgeschwenkter Sperrklinke;

Fig. 6 dieselbe Keilkupplung gemäss den Figuren 3 bis 5 mit ausgekuppeltem Keil;

Fig. 7 eine zweite Ausführungsform einer Keilkupplung mit eingekuppeltem Keil und neben diesem an einer Exzenterscheibe verschwenkbar angelenkten Sperrklinken in Seitenansicht;

Fig. 8 dieselbe Keilkupplung entlang der Linie VIII-VIII in Figur 7 geschnitten;

Fig. 9-12 schematische Darstellungen einer Steuerung für die Keilkupplung zum Bewegen der Schäfte aus dem Tieffach ins Hochfach oder umgekehrt und zum Festhalten der Schäfte im Tieffach oder im Hochfach in Seitenansicht.

Ein Schaft 1 wird über ein Gestänge 2 von einem Kurbelarm 3, der auf einer Exzenterscheibe 4 gelagert ist, aus der in Fig. 1 dargestellten Tieffachlage in die in Fig. 2 dargestellte Hochfachlage oder umgekehrt bewegt. Zu diesem Zweck kann die Exzenterscheibe 4 mittels eines radial verschiebbaren Keiles 5 mit einer Antriebswelle 6 gekuppelt werden, die zwei diametral sich gegenüberliegende, axial verlaufende Nuten 7 für den Eingriff des Keiles 5 besitzt. Die mittels des Keiles 5 mit der Antriebswelle 6 gekuppelte Exzenterscheibe

4 bewegt den Kurbelarm 3 bei einer halben Umdrehung um einen Weg s aus der Tieffachstellung in die Hochfachstellung oder umgekehrt.

Der Keil 5 besitzt eine in axialer Richtung offene Nut 8, in die ein Kupplungsglied 9 eingreift, welches an den Enden von zwei sich gegenüberliegenden und mustergemäss steuerbaren, als zweiarmige Hebel ausgebildeten Schaltstangen 10 und 11 befestigt ist. Die Ein- und Ausgänge der Nut 8 im Keil

5 sind mit Schrägflächen 12 versehen, während das Kupplungsglied 9 mit Kurvenflächen 13 versehen ist, um ein störungsfreies Auf- und Ablaufen des Keiles 5 zu gewährleisten.

An seiner Rückseite ist jeder Keil 5 mit einem Ansatz 14 versehen, der in einer radial verlaufenden Aussparung 15 der Exzenterscheibe 4 eingreift. Nach dem Einlaufen in den Kupplungsbereich wird der Keil 5 durch das Kupplungsglied 9 aus der Nut 7 der Antriebswelle 6 herausgezogen und damit ausgekuppelt. Das Einkuppeln des Keiles 5 in die Nut 7 der Antriebswelle 6 erfolgt durch entsprechenden, umgekehrten Hub des Kupplungsgliedes 9.

Der Keil 5 wird in seiner ausgekuppelten Lage, in die er mit dem Kupplungsglied 9 verschoben worden ist, zwischen zwei Arretierschiebern 16 und 17 fixiert. Jeder Arretierschieber 16 und 17 ist in einer Ausnehmung des Kurbelarmes 3 versenkt angeordnet und besitzt in einem Ansatz eine Sacklochbohrung 18 für eine Druckfeder 19. Die Bewegungsrichtung der beiden Arretierschieber 16 und 17 bildet mit der Kupplungsrichtung des Keiles 5 einen Winkel von ca. 25°. An ihrer aus der Oberfläche des Kurbelarmes 3 herausragenden Oberseite besitzen die Arretierschieber 16 und 17 Aufgleitflächen 20, die mit der Kupplungsrichtung des Keiles 5 einen Winkel von ca. 100° bilden. Die Bewegungsrichtungen der beiden Arretierschieber 16 und 17 und die Richtung ihrer Aufgleitflächen 20 sind in Bezug auf die Kupplungsrichtung des Keiles 5 so aufeinander abgestimmt, dass sowohl bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsdrehrichtung der Antriebswelle 6 ein leichtes und unkompliziertes Auskuppeln und Arretieren des Keiles 5 gewährleistet ist.

In der Ausführungsform gemäss den Figuren 3 bis 6 ist der Keil 5 in seiner oberen Hälfte etwa in der Mittelebene mit

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einem Einschnitt 21 versehen, in dem eine im Grundriss T-förmige Sperrklinke 22 auf einer Achse 23 schwenkbar gelagert ist. Zwischen einem Quersteg 24 der Sperrklinke 22 und dem Keil 5 ist eine Feder 25 angeordnet. Ein Längssteg 26 der Sperrklinke 22 wirkt mit einem Sperrsteg 27 in der Aussparung 15 der Exzenterscheibe 4 zusammen.

Bei der in der Fig. 4 dargestellten, eingekuppelten Lage wird der Längssteg 26 der Sperrklinke 22 von der Feder 25 gegen eine Vorderwand 28 des Keiles 5 gezogen und liegt damit unter dem Sperrsteg 27, so dass eine axiale Verschiebung des Keiles 5 in die ausgekuppelte Lage nicht möglich ist. In dieser eingekuppelten Sperrstellung besteht zwischen dem Keil 5 und der Exzenterscheibe 4 eine formschlüssige Verbindung, so dass der Keil 5 sich während seines Umlaufes nicht aus der Nut 7 in der Antriebswelle 6 auskuppeln kann.

Wenn der Keil 5 an einer Kupplungsstelle steht, kann die Sperrklinke 22 mit dem Schaltglied 9 in die in der Figur 5 dargestellte, entriegelte Stellung verschwenkt werden. In dieser Stellung der Sperrklinke 22 ist es dann möglich, den Keil 5 aus der Nut 7 in der Antriebswelle 6 vollständig auszukuppeln, wie es in der Figur 6 dargestellt worden ist.

Das Entriegeln der Sperrklinke 22 erfolgt am Anfang einer Steuerbewegung des Schaltgliedes 9. Das Verriegeln der Sperrklinke 22 erfolgt unter der Wirkung der Feder 25 automatisch, sobald das Schaltglied 9 den Keil 5 vollständig eingekuppelt hat.

Bei dem in den Figuren 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Keil 5 an seinem der Antriebswelle 6 zugewendeten Ende seitliche Ansätze 31, die mit auf der Exzenterscheibe 4 beiderseits des Keiles 5 auf Achsen 32 angeordneten Sperrklinken 33 zusammenwirken. Die beiden Sperrklinken 33 werden mit Druckfedern 34 in ihre verriegelte Stellung gedrückt und können mit dem Schaltglied 9 an exzentrisch zu ihren Achsen 32 angeordneten Steuerzapfen 35 in die entriegelte Stellung verschwenkt werden.

Aus der Figur 7 ist ersichtlich, dass die in Bewegungsrichtung des Keiles 5 vorn liegende Sperrklinke 33 bereits an dem Schaltglied 9 aufgelaufen und entriegelt worden ist. Wenn der Keil 5 vollständig in seine Kupplungsstelle bewegt worden ist, befindet sich auch die andere Sperrklinke 33 in ihrer entriegelten Lage, so dass der Keil 5 ausgekuppelt werden kann.

Die in den Figuren 9 bis 12 dargestellte Steuerung für eine erfindungsgemäss ausgebildete Keilkupplung ist in ihrem Aufbau sehr einfach. Die beiden Schaltstangen 10 und 11 sind auf ortsfesten Achsen 41,42 schwenkbar gelagert und an ihren äusseren Enden über Gleitlager 43 mit einer Steuerstange 44 verbunden, die ihrerseits mit einem Waagehebel 45 in Verbindung steht. An dem Waagehebel sind zwei Platinen 46 angelenkt, die mit Tastnadeln 47 verbunden sind, welche eine von einem Kartenzylinder 49 bewegte - nicht dargestellte - Papierkarte abtasten. Ein Loch in der Papierkarte bedeutet, dass die Tastnadeln 47 einfallen und die Platinen 46 in die Bewegungsbahn von Messern 49 gelangen.

Die Steuerstange 44 wird mit einer Druckfeder 50, die sich an einem Lager 51 und einem Nocken 52 abstützt, in ihre Ausgangslage gezogen. Beiderseits der Gleitlager 43 für die beiden Schaltstangen 10 und 11 sind ebenfalls Nocken 53 bis 56 unter Zwischenlage von Druckfedern 57 und 58 auf der Steuerstange 44 angeordnet, um das Abtastergebnis von der Papierkarte auf die Kupplungseinrichtung für den Keil 5 zu übertragen. Der Waagehebel 45 arbeitet mit zwei Auflagern 59 und 60 zusammen.

Die in den Figuren 9 bis 12 dargestellte Steuerung funktioniert folgendermassen:

Bei der in der Figur 9 dargestellten Tieffachstellung haben die Tastnadeln 47 ein Loch in der Papierkarte gefunden, so dass die Platinen 46 den Waagehebel 45 von seinem Auflager 50 abgehoben und dadurch die Schaltstange 10 so verschwenkt haben, dass der Keil 5 in die Antriebswelle 6 eingekuppelt worden ist. Der zugehörige Schaft wird anschliessend aus der Tieffachstellung in die Hochfachstellung bewegt.

Bei der in der Figur 10 dargestellten Hochfachstellung bewirkt ein Loch in der Papierkarte, dass der Keil 5 ausgekuppelt und mit der Schaltstange 11 in seine Arretierstellung gedrückt wird. Der zugehörige Schaft verbleibt dann im Hochfach.

Bei der in der Figur 11 dargestellten Hochfachstellung haben die Tastnadeln 47 kein Loch in der Papierkarte gefunden. Die beiden Platinen 46 bleiben ausserhalb des Bewegungsbereiches der Messer 49, so dass der Waagehebel 45 an den Auflagern 59 und 60 aufliegt, wodurch die Schaltstange 11 den Keil 5 wieder in die Antriebswelle 6 einkuppelt. Der zugehörige Schaft wird dann aus dem Hochfach in das Tieffach bewegt.

Bei der in der Figur 12 dargestellten Tieffachstellung haben die beiden Tastnadeln 47 wiederum kein Loch in der Papierkarte gefunden, so dass die Steuerung in der zuvor beschriebenen Lage verbleibt und dadurch der Keil 5 mit der Schaltstange 10 ausgekuppelt und in seine Arretierstellung gedrückt wird. Der zugehörige Schaft verbleibt beim anschliessenden Arbeitstakt im Tieffach.

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7 Blatt Zeichnungen

Claims

651077 PATENTANSPRÜCHE

1. Rotations-Schaftmaschine mit einer Keilkupplung zwischen einer Antriebswelle und einer Exzentereinrichtung für die Schaftbewegung, wobei der Keil in einer radial verlaufenden Aussparung einer in einem Kurbelarm angeordneten Exzenterscheibe verschiebbar gelagert und an zwei diametral sich gegenüberliegenden Kupplungsstellen mit einer muster-gemäss steuerbaren Schaltstange, die mit einem Kupplungsglied in eine in axialer Richtung der Antriebswelle offene Nut des Keiles eingreift, in eine axial verlaufende Nut der Antriebswelle mustergemäss ein- und auskuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (5) in seiner eingekuppelten Lage mit einer federnd gelagerten Sperrklinke (22,33) an der Exzenterscheibe (4) gegen Verschiebung gesperrt ist und dass die Sperrklinke (22,33) mit dem Kupplungsglied (9) der Schaltstange (10,11) in eine das Auskuppeln des Keiles (5) ermöglichende Lage verstellbar ist.

2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (22) an einem Ende ihres Quersteges (24) auf einer in dem Einschnitt (21) des Keiles (5) befestigten Achse (23) schwenkbar gelagert ist, während das andere Ende des Quersteges (24) in die Nut (8) des Keiles (5) und damit in die Bewegungsbahn des Kupplungsgliedes (9) der Schaltstange (10,11) hineinragt.

2. Rotations-Schaftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (5) an seinem der Exzenterscheibe (4) zugewendeten Ende einen axial verlaufenden Einschnitt (21) besitzt, in dem die Sperrklinke (22) gegen die Wirkung einer Feder (25) verschwenkbar gelagert ist.

3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinke (22) mit ihrem Längssteg (26) aus dem Einschnitt (21) des Keiles (5) herausragt und mit einem Sperrsteg (27) in der Aussparung (15) der Exzenterscheibe (4) zusammenwirkt.

3. Rotations-Schaftmaschine nach den Ansprüchen 1 und

4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrsteg (27) die Aussparung (15) der Exzenterscheibe (4) nur teilweise ver-schliesst.

4. Rotations-Schaftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis

5. Rotations-Schaftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis

6. Rotations-Schaftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (5) an seinem der Antriebswelle (6) zugewendeten Ende seitliche Ansätze (31) besitzt und dass auf der Exzenterscheibe (4) beiderseits des Keiles (5) je eine gegen die Wirkung einer Druckfeder (34) verschwenkbare Sperrklinke (33) gelagert ist, die mit den Ansätzen (31) zusammenwirken.

7. Rotations-Schaftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrklinken (33) mit in die Bewegungsbahn des Kupplungsgliedes (9) der Schaltstange (10,11) hineinragenden, exzentrisch zu ihren Achsen (32) angeordneten Steuerzapfen (35) versehen sind.

8. Rotations-Schaftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kurbelarm (3) an jeder Kupplungsstelle zwei federbelastete Arretierschieber (16,17) angeordnet sind, die das äussere Ende des ausgekuppelten Keiles (5) zwischen sich aufnehmen.