Die Erfindung betrifft ein Getriebe für den Fachbildungsmechanismus einer Webmaschine zum Erzeugen eines ungleichförmigen Abtriebes aus einem gleichförmigen Antrieb mit einer Antriebswelle und einer dazu fluchtend angeordneten Abtriebswelle, die in einem Gehäuse gelagert sind, nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 2.
Beim Antrieb moderner Schaftmaschinen, die nach dem Rotationsprinzip arbeiten, wird die von der Webmaschine synchron abgenommene gleichförmige Drehbewegung in einem Getriebe in eine intermittierende Drehbewegung so umgeformt, dass die Hauptwelle in der Schaftmaschine nach jeder Drehung von 180 DEG kurzzeitig stillsteht, um anschliessend wieder 180 DEG weiters zu drehen und so fort, damit in der Stillstandsphase der Hauptwelle die Fachhuborgane für die Bewegung der Schäfte mit der Hauptwelle ein- oder ausgekuppelt werden können.
Aus der europäischen Patentschrift 0 035 954 ist ein solches Getriebe bekannt. Die Veränderung der gleichförmigen Drehbewegung in eine ungleichförmige Drehbewegung für die Hauptwelle der Schaftmaschine erfolgt durch eine stillstehende Komplementärkurvenscheibe, um welche ein Rotor dreht mit schwenkbarem Rollenhebel und Kurvenrollen, die eine formschlüssige Verbindung zur Komplementärkurvenscheibe erzeugen. Der Rollenhebel erfährt eine Schwenkbewegung durch das Kurvenprofil und diese Schwenkbewegung wird mittels radial verlaufender Kulissenführung am Rollenhebel dem am Abtriebsteil befestigten Gleitstück an die Hauptwelle der Schaftmaschine übertragen. Eine Umdrehung des Rotors entspricht zwei Webmaschinenzyklen, somit kommt auf ein Kurvensegment von 180 DEG ein Webmaschinenzyklus. Durch dieses Verhältnis wird das Kurvensegment partiell konkav und der Kurvenrollendurchmesser limitiert.
Solche stark wechselnde Kurvenprofile stellen hohe Anforderungen an deren Herstellung, weil jede Abweichung vom theoretischen Profil das Getriebesystems in unerwünschte Schwingungen setzt und hohe Spitzenbelastungen an den Übertragungsorganen auftreten, verbunden mit unnötiger Lärmentwicklung und erhöhtem Verschleiss. Ferner entsteht zwischen Kulissenführung und Gleitstück durch die Drehmomentübertragung unerwünschte Gleitreibung, die den Leistungsbedarf als auch die Erwärmung der Schaftmaschine erhöht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Getriebe zu schaffen, das die beschriebenen Nachteile vermeidet und damit hohe Arbeitsgeschwindigkeiten bei ruhigem Lauf und niedrigem Energieverbrauch möglich macht. Die gestellte Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 2 definierten Merkmale gelöst.
Um ein feststehendes Sonnenrad rotiert ein Planetenrad, das in einem Rotor drehbar gelagert ist. Das Rotationszentrum des Rotors ist identisch mit dem Zentrum des Sonnenrades. Das Planetenrad hat die halbe Zähnezahl des Sonnenrades, so dass auf eine halbe Drehung des Rotors von 180 DEG eine volle Drehung des Planetenrades von 360 DEG erfolgt. Das im Rotor gelagerte Planetenrad trägt drehfest eine Komplementärkurvenscheibe, deren Zentrum exzentrisch zum Rotationszentrum des Planetenrades liegt. Das Zentrum der Komplementärkurvenscheibe bewegt sich auf einer epizykloidischen Bahn während der Abwälzdrehbewegung des Planetenrades auf dem Sonnenrad. Dieser epizykloidischen Basisbewegung der Komplementärkurvenscheibe wird entsprechend dem verlangten Bewegungsablauf am Antrieb, eine durch das Kurvenprofil bestimmte Zusatzbewegung zugeordnet.
Mit einem epizykloidischen Bewegungsablauf allein kann die Forderung für einen absoluten Stillstand im Abtrieb, zum Schalten der Kupplungselemente auf der Hauptwelle in der Schaftmaschine während mehreren Winkelgraden des Antriebes und eine optimale Beschleunigung und Verzögerung im Fachbildemechanismus, nicht erfüllt werden. Dasselbe gilt auch bei der Anwendung einer hypozykloidischen Basisbewegung. Dieser wird, wie im Anspruch 2 beschrieben, ein Kurvenprofil einer Komplementärkurvenscheibe so zugeordnet, dass der gewünschte Bewegungsablauf an der Abtriebswelle entsteht.
Würde die Komplementärkurvenscheibe nicht exzentrisch, sondern zentrisch am Planetenrad positioniert sein, müsste das Kurvenprofil entsprechend dem geforderten Bewegungsablauf bestimmt sein, was sehr stark wechselnde Profilabschnitte ergeben würde und die Komplementärkurvenscheibe würde grosse Dimensionen erreichen und wäre für ein Getriebe dieser Art nicht machbar.
Die vorliegende Erfindung macht es möglich, Kurvenprofil und epizykloidischen Bewegungsablauf so zu kombinieren, dass die Bedingungen für die Schaltfunktionen in der Schaftmaschine als auch optimale Beschleunigungs- und Verzögerungswerte für den Fachbildemechanismus erfüllt sind. Das Kurvenprofil ist an jeder Stelle des Umfanges konvex und damit sind Unterschnittsprobleme bei der Herstellung ausgeschaltet. Mit jeder Kurvenbahn der Komplementärkurvenscheibe hat eine Kurvenrolle formschlüssigen Kontakt und die beiden Kurvenrollen sind auf einem gemeinsamen Rollenträger befestigt, wobei der Rollenträger einen Teil der Abtriebswelle ist, die zentrisch fluchtend zur Antriebswelle gelagert ist. Der Rotor ist mit der Antriebswelle drehfest verbunden. Eine halbe Umdrehung der Antriebswelle und damit auch des Rotors, entspricht einem Webmaschinenzyklus.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von, in Zeichnungen dargestellten, Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 das Getriebe mit Sonnenrad und Planetenrad entlang der Linie III-III in Fig. 2 geschnitten;
Fig. 2 Ansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 das Getriebe mit Zahnkranz entlang der Linie V-V in Fig. 4;
Fig. 4 Ansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 Diagramm: Vergleich Drehwinkel der Abtriebswelle in Abhängigkeit der Antriebswelle.
Das erfindungsgemäss ausgebildete Getriebe ist zwischen der Antriebswelle (2) und der Abtriebswelle (3) angeordnet. Die Antriebswelle (2) und die Abtriebswelle (3) sind fluchtend zueinander im Getriebegehäuse (1) drehbar gelagert. Am Ende der Antriebswelle (2) ist der Rotor (4) mit dieser drehfest verbunden. Ein Sonnenrad (5) ist mit dem Getriebegehäuse (1) drehfest und fluchtend zur Antriebswelle (2) verbunden. Im Rotor (4) ist ein Planetenrad (6) mit Zentrum (7), das im Zahneingriff mit dem Sonnenrad (5) sich befindet, drehbar gelagert. Das Planetenrad (6) hat die halbe Zähnezahl vom Sonnenrad (5), so dass sich das Planetenrad (6) um eine volle Umdrehung von 360 DEG dreht, wenn der Rotor (4) eine halbe Umdrehung von 180 DEG ausführt.
Am Planetenrad (6) ist eine Komplementärkurvenscheibe (8) mit Zentrum (9) exzentrisch mit Abstand E1 zum Zentrum (7) des Planetenrades (6) drehfest angebracht. Das Zentrum (9) der Komplementärkurvenscheibe (9) bewegt sich auf einer epizykloidischen Kurvenbahn, während das Planetenrad (6) um das Sonnenrad (5) kreist. Mit dem Kurvenprofil (10) hat die Kurvenrolle (12) und mit dem Kurvenprofil (11) hat die Kurvenrolle (13) formschlüssigen Kontakt und die Kurvenrol len (12, 13) sind am Getriebeglied (14) drehfest befestigt. Das Getriebeglied (14) ist mit der Abtriebswelle (3) drehfest verbunden.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführung hat grundsätzlich denselben Aufbau wie die Ausführung nach Fig. 1 und 2. Anstelle des Sonnenrades wird ein innenverzahnter Zahnkranz (20) benützt, der mit einem Zahnrad (21) im Zahneingriff ist. Das Zahnrad (21) hat die halbe Zähnezahl vom Zahnkranz (20) und ist drehbar im Rotor (22) gelagert. Bei einer halben Umdrehung von 180 DEG des Rotors (22) macht das Zahnrad (21) eine volle Umdrehung von 360 DEG . Eine Komplementärkurvenscheibe (23) mit Zentrum (24) ist exzentrisch mit Abstand E2 zum Zentrum (25) des Zahnrades (21) auf diesem drehfest angebracht. Das Zentrum (24) der Komplementärkurvenscheibe (23) bewegt sich auf einer hypozykloidischen Kurvenbahn, während das Zahnrad (21) im Zahnkranz (20) kreist.
Mit dem Kurvenprofil (26) hat die Kurvenrolle (28) und mit dem Kurvenprofil (27) hat die Kurvenrolle (29) formschlüssigen Kontakt und die Kurvenrollen (28, 29) sind am Getriebeglied (30) drehfest befestigt, während das Getriebeglied (30) seinerseits mit der Antriebswelle (3) drehfest verbunden ist.