-
Die
Erfindung betrifft eine Kettelmaschine, die einen Fadengreifer mit
einer Fadengreifer-Antriebseinrichtung, einen Fonturenkranz mit
einer Fonturenkranz-Antriebseinrichtung und einer Kettelnadel mit
einer Kettelnadel-Antriebseinrichtung
aufweist.
-
Bei
herkömmlichen
Kettelmaschinen, wie sie beispielsweise aus der
DD 242 645 A5 bekannt sind, werden
für den
Antrieb des Fadengreifers, des Fonturenkranzes und der Nadel Antriebsmotoren
vorgesehen, die senkrecht zu den Antriebswellen der Antriebseinrichtungen
für die
genannten Maschinenteile insbesondere im unteren Bereich der Maschine
angeordnet sind. Um die Kraftübertragung
von den Motorwellen auf die Antriebseinrichtungen der beweglichen
Einrichtungen der Kettelmaschine zu übertragen, muss die Drehbewegung
der senkrechten Motorwelle in Drehbewegungen horizontaler Antriebswellen
umgesetzt werden. Dies erfordert einen hohen konstruktiven Aufwand
mit einer Vielzahl von präzise
bearbeiteten Einzelelementen, wie z.B. für Umlenkgetriebe, so dass die
Kosten sowohl für
die Herstellung als auch für
die Wartung während
des Betriebs hoch sind. Insbesondere bei industriellen Kettelmaschinen
wird Wert auf geringe Ausfallzeiten, also auf eine auch über lange
Zeiträume
hinweg verlässliche
Funktionsweise ohne Betriebsunterbrechung mit möglichst geringem Reparaturaufwand
gelegt, was bei den herkömmlichen
Kettelmaschinen nur begrenzt erreichbar ist. Darüber hinaus sind die herkömmlichen
Maschinen aufgrund der senkrechten Anordnung der Antriebsmotoren
bzw. deren Antriebswellen nicht kompakt und raumsparend konstruierbar.
-
Aus
der
DE 43 31 868 A1 ist
eine Kettelmaschine bekannt, bei der mindestens zwei Elektromotoren,
nämlich
einer für
den Tourenkranzantrieb und einer für das Nadel-Greifer-System
vorgesehen sind. Die Elektromotoren sind dazu über eine elektronische Steuerung
miteinander gekoppelt. Die Verwendung von zwei Elektromotoren erhöht nicht
nur den Herstellungsaufwand beträchtlich,
zumal darüber
hinaus elektronische Steuereinrichtungen zusätzlich erforderlich sind. Auch
die Funktionszuverlässigkeit leidet
darunter erheblich.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kettelmaschine
zu schaffen, die ohne Einbuße
an den funktionellen Eigenschaften einen wesentlich einfacheren
konstruktiven Aufbau mit weniger Einzelteilen aufweist, so dass
sowohl die Fertigungs- als auch die Wartungsbetriebskosten geringer
sind und der Betrieb sicherer und zuverlässiger über lange Betriebszeiträume hinweg
gewährleistet ist.
Darüber
hinaus soll die Kettelmaschine möglichst kompakt
und raumsparend sein.
-
Ausgehend
von der eingangs genannten Kettelmaschine wird die gestellte Aufgabe
erfindungsgemäß durch
einen einzigen Motor für
die Antriebseinrichtungen sowohl des Fadengreifers, als auch des
Fonturenkranzes und der Nadel gelöst, wobei der einzige Motor
für die
Antriebseinrichtungen so angeordnet ist, dass die Motorwelle parallel
zu den Antriebswellen der Antriebseinrichtungen für den Fadengreifer,
den Fonturenkranz und die Nadel liegt.
-
Die
Merkmale der erfindungsgemäßen Kettelmaschine
nach Anspruch 1 ermoglichen einen sehr einfachen und robusten Aufbau
mit wenigen Antriebsteilen. Insbesondere im Hinblick auf Industriemaschinen
ist dies besonders vorteilhaft, da nicht nur die Störanfälligkeit
verringert wird, sondern auch der Wartungsaufwand gering bleibt,
wodurch ein sehr zuverlässiger
Maschinenbetrieb mit langen, ungestörten Betriebszeiten möglich ist.
Aufgrund der liegenden Anordnung des einzigen Motors ist darüber hinaus
dieser auch wesentlich besser in die gesamte Maschine integrierbar,
so dass der Raumbedarf einer Maschine verringert wird.
-
Gemäss einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind Antriebsriemen, vorzugsweise Zahnriemen, für die Übertragung
der Motor-Drehbewegung
auf die Antriebswellen der beweglichen Elemente der Kettelmaschine
vorgesehen (vgl. Anspruch 2). Diese sehr einfache und zuverlässige Kraftübertragung
ist bei der erfindungsgemäßen Kettelmaschine
möglich,
weil die Achse der Motorwelle parallel zu den Achsen der Antriebswellen
für die
beweglichen Maschinenteile liegt.
-
Gemäss einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung umfasst die Fadengreifer-Antriebsreinrichtung eine
Kurvenscheibe, die sich mit der Fadengreifer-Antriebswelle dreht
und über
ein Verbindungselement zur Dreh- bzw. Drehpendel-Bewegung des Fadengreifers
mit einer Fadengreifer-Welle verbunden ist (vgl. Anspruch 3).
-
Das
Verbindungselement weist vorzugsweise einen Ansteuerhebel auf, der
in einer Nutkurve der Kurvenscheibe liegt (vgl. Anspruch 4). Über den
Ansteuerhebel und das Verbindungselement wird bei Drehung der Fadengreifer-Antriebswelle
und damit der Kurvenscheibe ein Dreh- bzw. Schwenkbewegung auf die
Fadengreifer-Welle ausgeübt.
-
Gemäss einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der Fadengreifer-Antriebseinrichtung
ist eine von deren Antriebswelle gedrehte Exzenterschei be vorgesehen,
die einem mit ihr in funktioneller Verbindung stehenden Pleuelelement
eine Auslenkung quer zur Achse der Fadengreifer-Antriebswelle verleiht,
wobei ein Pleuelarm über
dessen von der Exzenterscheibe abgewandten Ende der Fadengreifer-Welle
zur Auf- und Abbewegung mit ihr in Verbindung steht (vgl. Anspruch
5). Auf diese Weise ist es mit einfachen und wenigen Bauelementen
möglich,
den Fadengreifer sowohl in seiner Dreh- bzw. Schwenkbewegung also
auch in seiner Auf- und Abbewegung lediglich durch Antreiben einer
einzigen Stelle zuverlässig
zu betätigen
und zu steuern.
-
Bei
einer weiteren sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist
die Fonturenkranz-Antriebseinrichtung einen von einer Fonturenkranz-Antrieb welle angetriebenen
Antriebsriemen auf, der den Fonturenkranz dreht (vgl. Anspruch 6).
Zum Ein- und Auskoppeln des Fonturenkranz-Antriebs ist erfindungsgemäß eine Fonturenkranz-Rasteinrichtung zum
Ein- und Ausrasten des Fonturenkranz-Antriebs vorgesehen (vgl. Anspruch
7). Sehr vorteilhaft ist dabei eine Weiterbildung der vorliegenden
Erfindung, wonach die Fonturenkranz-Rasteinrichtung einen Rastzahn
aufweist, der zum In- oder Außenfunktion-Setzen
der Fonturenkranz-Drehbewegung in ein Rastrad ein- oder ausrastbar
ist (vgl. Anspruch 8). Dazu ist vorzugsweise ein Kulissenschieber
zur Betätigung
des Rastzahnes in oder außer
Eingriff mit dem Rastrad vorgesehen (vgl. Anspruch 9). Der Kulissenschieber
weist dabei vorzugsweise eine Welle oder einen Betätigungsstab
mit einem Verschiebekeil auf, der bei achsialer Bewegung der Welle
ein mit dem Rastzahn verbundenes Kulissenschieber-Element verschiebt
(vgl. Anspruch 10–13).
Im Gegensatz zu herkömmlichen
Kettelmaschinen ist es daher nicht mehr erforderlich, einen Hebel
zum Ein- und Auskoppeln
des Fonturenkranz-Antriebs umzulegen. Dieses Ein- und Auskoppeln
ist bei der erfindungsgemäßen Kettelmaschine
auf einfache Weise dadurch möglich,
dass lediglich eine Welle, d.h. ein auf Druck reagieren des Betätigungselement
betätigt
werden muss, mit dem die Welle achsial verschoben wird. Gemäss einer
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Kettelmaschine
weist der Kulissenschieber einen Verschiebekeil (vgl. Anspruch 10)
auf, der an der achsial bewegbaren Welle angeordnet ist und den
Rastzahn senkrecht zur achsialen Bewegung der Welle in oder außer Eingriff
mit dem Rastzahn setzt.
-
Vorteilhafterweise
ist die Fonturenkranz-Antriebswelle mit einem Exzenter zum Antreiben
der Kettelnadel verbunden (vgl. Anspruch 13).
-
Die
Erfindung sowie weitere Einzelheiten und Vorteile derselben wird
bzw. werden nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Explosionsansicht
von Elementen der Antriebseinrichtungen einer Kettelmaschine in
schematischer Darstellung;
-
2 eine Darstellung der Fadengreifer-Antriebseinrichtung
gemäss
einer bevorzugten Ausführungsform;
-
3 eine schematische Darstellung
von Einzelheiten der Fonturenkranz-Antriebseinrichtung zur Erläuterung
deren Funktionsweise;
-
4 eine schematische Schnitt-Darstellung
entlang der in 3 eingezeichneten
Schnittlinie IV-IV, und
-
5 eine perspektivische Darstellung
einer Ausführungsform,
die der in 4 schematisch
gezeigten Darstellung entspricht.
-
Wie
aus 1 ersichtlich ist,
ist ein Elektromotor 1 in Relation zu einer schematisch
dargestellten Fonturenkranz-Antriebswelle 2 und einer Fadengreifer-Antriebswelle 3 parallel
angeordnet. Eine Motorwelle 4 des Elektromotors 1 treibt über eine
erste Riemenscheibe 5 einen ersten Antriebsriemen 6,
der seinerseits über
eine zweite Riemenscheibe 8 die Fonturenkranz-Antriebswelle 2 dreht.
Auf ihr befindet sich eine dritte Riemenscheibe 7, die
einen zweiten Antriebsriemen 9 antreibt, der – über Umlenkrollen 10, 11 ge führt – um eine
mit der Fadengreifer-Antriebswelle 3 fest verbundene vierte
Riemenscheibe 12 läuft
und die Fadengreifer-Antriebswelle 3 dreht.
-
Der
Elektromotor 1 ist bei der erfindungsgemäßen Kettelmaschine
aufgrund der parallelen Lage zu den Antriebswelle 2 und 3 der
beweglichen Maschinenelemente leicht integrierbar und die Kraftübertragung
vom Elektromotor 1 auf die Antriebswellen 2 und 3 und
damit auf die beweglichen Elemente der Kettelmaschine sind daher
auf einfache Weise mit Riemenscheiben und Antriebsriemen möglich.
-
Auf
der Fonturenkranz-Antriebswelle 2 ist ein an sich bekannter
Exzenter 13 zum Bewegen der Kettelnadel sowie ein nicht
dargestellter an sich bekannter Schwenknocken für die Kettelnadel befestigt. Die
Fonturenkranz-Antriebswelle 2 trägt weiterhin
ein mit ihr verbundenes Schneckenrad 14, das für den Antrieb
des Fonturenkranzes vorgesehen ist, wie im weiteren noch im Einzelnen
erläutert
werden wird.
-
Wie
aus 1 weiterhin in schematischer Darstellung
zu ersehen ist, trägt
die Fadenführer-Antriebswelle 3 eine
Kurvenscheibe 15 sowie eine Exzenterscheibe 16,
die ein Pleuelelement 17 senkrecht zur Achse der Fadengreifer-Antriebswelle 3 auslenkt.
Wie im weiteren noch im Einzelnen erläutert werden wird, dient die
Kurvenscheibe 15 der Dreh- bzw. Schwenkbewegung einer Fadengreiferwelle 18 und
die Exzenterscheibe 16 mit dem Pleuelelement 17 einer
Auf- und Abbewegung der Fadengreiferwelle 18 (vgl. 2).
-
Wie 2 zeigt, besitzt die Kurvenscheibe 15,
die auf der vom zweiten Antriebsriemen 9 angetriebenen
Fadengreifer-Antriebswelle 3 fest angebracht ist, eine
Nutkurve 19, in der sich ein Ansteuerhebel 20 befindet.
Ein Verbindungselement 21 ist einerseits kugelgelagert
mit dem Ansteuerhebel 20 und andererseits scharniergelagert
mit der Fadengreiferwelle 18 verbunden. Durch die Drehung
der Kurvenscheibe 15 wird daher die Nadelgreiferwelle 18 gedreht
bzw. hin und her geschwenkt, so dass der am unteren Ende der Nadel greiferwelle 18 angeordnete
Fadengreifer 22 hin und her bewegt wird, um den Faden aufzunehmen.
-
Die
erforderliche Auf- und Abbewegung der Fadengreiferwelle 18 bzw.
des Fadengreifers 22 erfolgt folgendermaßen. Wie
aus 2 ersichtlich ist, ist
die Fadengreiferwelle 18 durch ein Mitnehmerelement 24 geführt, in
dem sie frei drehbar ist. Das Mitnehmerelement 24 befindet
sich zwischen zwei auf der Fadengreifer-Welle 18 geklemmten
Stellringen 25, 26, und ist mit dem freien Ende 27 eines
Pleuelarms 28 des Pleuelelements 17 (vgl. 1) verbunden. Bei Drehung
der Exzenterscheibe 16 (vgl. 1)
wird daher das Mitnehmerelement 24, das zwischen den Stellringen 25, 26 fixiert
ist, auf und ab bewegt, so dass diese Bewegung auf die Fadengreiferwelle 18 übertragen
wird.
-
Die
Funktionsweise der Fonturenkranz-Antriebseinrichtung mit der zugehörigen Rasteinrichtung
wird nachfolgend erläutert.
-
Wie
in 1 schematisch dargestellt
ist, dreht sich ein Schneckenrad 14 zusammen mit der Fonturenkranz-Antriebswelle 2.
Das Schneckenrad 14 steht mit einem komplementären Schneckenrad 31 in
Eingriff, das in 3 schematisch
dargestellt ist und das über
eine Hohlwelle 32 starr mit einem Rastrad 33 verbunden
ist. Innerhalb der Hohlwelle 32 ist eine Fonturenkranz-Welle 34 koachsial
angeordnet, die einen Kulissenschieber 35 starr mit einer
Fonturenkranz-Riemenscheibe 39 verbindet. Ein Betätigungsstab 36 ist
koachsial innerhalb der Fonturenkranz-Welle 34 angeordnet.
Auf der für
die Bedienungsperson zugänglichen
Seite des Betätigungsstabs 36 ist
eine Drucktaste 40 vorgesehen, während auf der anderen Seite
des Betätigungsstabs 36 ein mit
ihm starr verbundener Verschiebekeil 35' mit einer abgeschrägten Fläche 35'' versehen ist. Mit einem Kulissenschieber-Element 37 ist
ein Rastzahn 38 zum Eingriff in das Rastrad 33 verbunden.
-
Wie
in 3 dargestellt ist,
befindet sich der Betätigungsstab 36 durch
Druck auf die Drucktaste 40 in einer Stellung, in der das
Kulissenschieber-Element 37 durch
die abgeschrägte
Fläche 35'' des Verschiebekeils 35' radial zur
Achse des Betätigungsstabs 36 nach
außen
verschoben ist, so dass der Rastzahn 38 nicht in das Rastrad 33 eingreift.
Daher besteht in dieser Ausraststellung keine Verbindung zwischen
dem Rastrad 33 und der Fonturenkranz-Welle 34,
mit der die Fonturenkranz-Riemenscheibe 39 starr verbunden
ist. Die Drehbewegung der Fonturenkranz-Antriebswelle 2 wird
daher in diesem Zustand nicht auf die Fonturenkranz-Riemenscheibe 39 und
damit nicht auf den Fonturenkranz übertragen, so dass dieser in
diesem Zustand nicht gedreht wird, also ausgekoppelt ist.
-
Befindet
sich der Betätigungsstab 36 dagegen
in einer achsialen Lage, in der der Verschiebekeil 35 das
Kulissenschieber-Element 37 nicht senkrecht zur Achse der
Fonturenkranz-Welle 34 nach außen drückt, so ist der Rastzahn 38 unter
Wirkung einer nicht dargestellten Feder im Rastrad 33 eingerastet, so
dass die Fonturenkranz-Welle 34 und damit die Fonturenkranz-Riemenscheibe 39 von
der Fonturenkranz-Antriebswelle 2 angetrieben und der Fonturenkranz
gedreht wird.
-
Das
Ein- und Auskuppeln der Fonturenkranz-Antriebseinrichtung erfolgt
gemäss
diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung also lediglich durch eine achsiale Verschiebung des
Betätigungsstabs 36.
Die Bedienungsperson der Kettelmaschine braucht daher zum Entkoppeln
der Fonturenkranz-Drehung lediglich den Betätigungsstab 36 über das
Druck-Betätigungselement 40 zu
verschieben, um die Auskopplung vorzunehmen. Das Einkoppeln erfolgt
dann mittels einer Zwangseinrastung durch die Feder, die den Betätigungsstab 36 bei
Freigabe des Druck-Betätigungselements 40 wieder
in ihre Ausgangsposition bringt, so dass der Rastzahn 38 im Rastrad 33 eingreift
und der Fonturenkranz gedreht wird.
-
4 zeigt eine schematische
Darstellung von weiteren Einzelheiten der Fonturenkranz-Antriebseinrichtung
entsprechend der in 3 eingezeichneten
Schnittlinie IV-IV. In derselben Ebene wie die Fonturenkranz-Riemenscheibe 39 liegen
zwei Umlenkräder 41, 42,
die in 3 ebenfalls in
schematischer Darstellung sichtbar sind. Auf der der Fonturenkranz- Riemenscheibe 39 abgewandten
Seite der Umlenkräder 41, 42 ist
ein Riemen-Andrückelement 43 ebenfalls
in der Ebene angeordnet, in der sich die Fonturenkranz-Riemenscheibe 39 und
die beiden Umlenkräder 41, 42 befinden.
Ein endloser Fonturenkranz-Antriebsriemen 44 umschließt Teile der
Fonturenkranz-Riemenscheibe 39 und der Umlenkräder 41, 42 sowie
eine Andrückfläche 45 des Riemen-Andrückelements 43.
Der Fonturenkranz-Antriebsriemen 44 besitzt
außenliegende
Riemenzähne,
die in entsprechende Zähne
der Fonturenkranz-Riemenscheibe 39 eingreifen, die den
Fonturenkranz-Antriebsriemen 44 antreiben, wenn die Fonturenkranz-Rasteinrichtung eingekoppelt
ist. Mit der Andrückfläche 45 des
Riemen-Andrückelements 43 werden
die Riemenzähne über einen
der Andrückfläche 45 entsprechenden
Bereich in einem Zahnkranz 46 auf dem Innenumfang eines
Fonturenkranz-Trägers 47 gehalten
und treiben diesen an, auf dem der in dieser Figur nicht dargestellte
Fonturenkranz 29 (vgl. 2) über entsprechende
Gewindebohrungen mit Schrauben befestigt ist.
-
5 zeigt in einer perspektivischen
Darstellung das von der Bedienungsperson zu betätigende Betätigungselement 40,
die Fonturenkranz-Welle 34 und weitere bereits in 4 dargestellte Bauteile. Nicht
sichtbar ist die Fonturenkranz-Riemenscheibe 39, die in
der selben Ebene liegt, wie die zwei Umlenkräder 41, 42,
das Riemenandrückelement 43 und der
Zahnkranz 46 des Fonturenkranzträgers 47. Die übrigen Elemente
entsprechen den bereits anhand von 4 beschriebenen,
wobei der Fonturenkranz-Antriebsriemen 44 in 5 jedoch nicht dargestellt
ist.
-
Der
Fonturenkranz-Antriebsriemen 44 in Form eines Zahnriemens
umschlingt die Fonturenkranz-Riemenscheibe 39, die Umlenkrolle 41,
das Riemen-Andrückelement 43 und
die Umlenkrolle 42 in dieser Reihenfolge. Wenn sich die
Fonturenkranz-Riemenscheibe 39 dreht, wenn also der Rastzahn 38 im
Rastrad 33 eingerastet ist, treibt die Fonturenkranz-Riemenscheibe 39 dem
Fonturenkranzträger 47 und
damit den Fonturenkranz 29 über den Fonturenkranz-Antriebsriemen 44 an.