DE19535333A1 - Antriebsvorrichtung für eine Doppelteppichwebmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für eine Doppelteppichwebmaschine mit einer von einem Antriebsmotor angetriebenen Vorgelegewelle, der minde­ stens paarweise ein Getriebe für den Webladenantrieb und für den Schußfadeneintrag, sowie fakultativ für den jacquardmaschinenantrieb und für andere Aggregate zugeordnet sind.

Eine Vorrichtung der genannten Art ist u. a. im Fach­ buch "Fertigungstechnik Weberei", Band 11 von Holl­ stein, Fachbuchverlag Leipzig 1980, Seiten 331 bis 334 beschrieben.

Bei der hier dargestellten Vorrichtung wird eine sog. Vorgelegewelle durch einen Keilriemen von einem An­ triebsmotor angetrieben.

Die Drehzahl der Vorgelegewelle entspricht im wesentli­ chen der Drehzahl des Motors. Zwischen der Vorgelege­ welle und dem Antrieb für die Weblade, die im Rhythmus des Webzyklus schwingt, ist ein Übersetzungsverhältnis von 3 : 1 angegeben.

Für den Antrieb der Weblade ist pro Seite ein separat gelagertes Kurbelgetriebe vorgesehen, das durch Zahn­ räder der Vorgelegewelle direkt angetrieben wird.

Der Antriebsmotor befindet sich in relativ großer Entfernung von den Webladenstelzen seitlich der Webzone.

In an sich bekannter Weise werden auch Getriebe für den Schaftantrieb, für den Antrieb der Jacquardmaschine und für den Antrieb der Schußeintragselemente von dieser Vorgelegewelle abgeleitet.

Die Getriebe für den Schußfadeneintrag befinden sich ebenso wie die Getriebe für den Webladenantrieb in beiden seitlichen Endbereichen der Webzone.

Die Antriebe für die Schaftmaschine und ggf. für die Jacquardmaschine werden regelmäßig von dem Teil der Vorgelegewelle abgeleitet, der dem Antriebsmotor am nächsten liegt.

Derartige Getriebeanordnungen erfüllen an Webmaschinen in der Regel ihren Zweck.

Bedingt durch die unterschiedlichen Belastungen inner­ halb eines Webzyklus werden, insbesondere an größeren Webmaschinen, die Torsionsschwingungen bei steigenden Drehzahlen im Bereich der Vorgelegewelle so groß, daß die Arbeitsweise der Getriebe nicht mehr synchron ist.

Die negativen Auswirkungen sind um so größer, je mehr Zeit für die Auswahl und die Verlagerung der Kettfäden in unterschiedliche Fachebenen erforderlich ist. An Doppelteppichwebmaschinen, an denen man Fachhöhen zwischen 240 und 280 mm in jeder Tour realisieren muß, steht für den Greiferstangenantrieb und die Webladen­ bewegung eine nur relativ kurze Zeit zur Verfügung. Die dafür notwendigen Getriebe unterliegen deshalb einer hohen Belastung.

Diese hohe Belastung, die in jede Antriebsrichtung auf wenige Winkelgrade beschränkt ist, steigt auf extreme Werte.

Das hat zur Folge, daß z. B. die Greiferstangenköpfe zum Zeitpunkt der Fadenübergabe in der Mitte des Faches um große Abstände voneinander abweichen. Man plante deshalb Sicherheiten in Form von Rasten in der Bewegung oder in Form von Überhüben ein. Der Überhub oder die Rasten kosten zusätzlichen Drehwinkel, den man im Endeffekt mit Leistungsbeschränkungen ausgleichen muß.

Eine wesentliche Ursache für diese Abweichungen sind die Torsionsschwingungen der Vorgelegewelle.

Beim Antrieb der Weblade wirken sich diese Schwingungen in ungünstiger Weise auf die Qualität des Gewebes aus. Diese Torsionsschwingungen führen hier u. a. dazu, daß die Weblade zum Zeitpunkt des Schußanschlages, verteilt über die Gewebebreite, unterschiedliche Positionen zur gedachten Anschlagsebene einnimmt.

Das verursacht Unregelmäßigkeiten im Gewebe. Nachträg­ liche Maßnahmen zum Ausrichten des Gewebes sind kosten­ aufwendig.

Den genannten Mängeln versuchte man zunächst damit zu begegnen, daß man auf der Vorgelegewelle große Schwung­ massen anbrachte.

Diese dienten vor allem dazu, zusätzliche Trägheits­ kräfte für die Überwindung großer, kurzeitig wirksamer Lastmomente in kleinen Winkelbereichen bereitzustellen.

Diese Maßnahme war hilfreich bis zu bestimmten Schuß­ eintragszahlen pro Zeiteinheit.

Mit der Entwicklung der einzelnen Baugruppen der Webma­ schine wurden jedoch die Voraussetzungen dafür geschaf­ fen, mit wesentlich höheren Arbeitsgeschwindigkeiten zu arbeiten, als es der Antrieb für die Vorgelegewelle gegenwärtig erlaubt.

Die Torsionsschwingungen erreichen ein unvertretbar hohes Maß. Diesem Umstand begegnete man dadurch, daß man den Durchmesser der Vorgelegewelle vergrößerte und so den Widerstand gegen eine Torsion vergrößerte. Auch diese Maßnahme erreichte recht bald ihre Grenzen.

Die größeren Massen durch die Anordnung der Schwungmas­ sen und der großen Durchmesser der Wellen beeinflussen nachteilig die Anfahr- und Bremsmomente der Maschine.

Für die Anfahr- und Bremsmomente sind regelmäßig sehr hohe Beschleunigungen vorgesehen, weil die Qualitäts­ parameter in hohem Maße von der Wucht des Anschlages bestimmt werden und die Größe der Anschlagswucht von der jeweiligen Drehzahl der Maschine abhängig ist.

Bei Anhaltevorgängen muß beispielsweise bei Fadenbruch die Maschine so schnell stillgesetzt werden, daß späte­ stens der nächste Schuß nicht oder nicht mehr vollstän­ dig eingetragen wird.

Jede zusätzliche Masse erschwert die Durchführung dieser Aufgabenstellung.

Zur Vermeidung größerer Schäden betrieb man daher die Maschinen regelmäßig mit einer reduzierten Drehzahl.

Mit der vorliegenden Erfindung ist beabsichtigt, die Betriebsdrehzahl der Webmaschine bei sicherer Beherr­ schung der notwendigen Brems- und Anfahrvorgänge und bei Sicherung einer hohen Warenqualität auch an Doppel­ teppichwebmaschinen zu erhöhen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Antriebs­ anordnung für eine Webmaschine, insbesondere einer Doppelteppichwebmaschine, vorzuschlagen, deren Greifer- und Webladenantriebe auf beiden Seiten der Maschine nahezu synchrone Bewegungen ausführen und Torsions­ schwingungen zwischen beiden Antriebsseiten weitgehend ausgeschlossen werden.

Die vorliegende Erfindung hat sich auch das Ziel ge­ setzt, die Fachbildung durch die Schäfte und die Fachbildung für die mustergemäß auswählbaren Polfäden so zu steuern, daß bei völliger Phasengleichheit opti­ male Antriebsbedingungen gegeben sind und dadurch für den Schußeintrag und den Schußanschlag ausreichend große Drehwinkelabschnitte zur Verfügung stehen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Mit diesem zentralen Kraftangriff an der Vorgelegewelle wird erreicht, daß die evtl. durch hohe Belastungen auftretenden Torsionen hinsichtlich ihrer Amplitude reduziert sind.

Nach wie vor unvermeidliche Torsionen wirken bei gleichartigen Getrieben in gleiche Richtungen. Negative Auswirkungen bleiben insbesondere beim Webla­ denantrieb aus.

Auf diese Weise sind die Torsionen einfacher beherrsch­ bar. Die Auswirkungen auf die Qualität des Gewebes werden deutlich reduziert.

Die Schußfadenübergabe zwischen den zusammenwirkenden Greiferstangen wird sicherer.

Die Synchronisation der Fachbildung zwischen den Schäf­ ten und der Jacquardmaschine wird verbessert.

Die in dieser Hinsicht bisher üblichen Kompromisse hinsichtlich der Bewegungsgesetze können vermieden werden. Der so gewonnene Drehwinkel kann für den Schuß­ eintrag und den Schußanschlag mit verwendet werden.

Im Endeffekt wird mit dieser Antriebsvorrichtung eine höhere Maschinendrehzahl bei gleichzeitig stabileren Qualitätsparametern erreicht.

Mit der Anordnung des Antriebsmotors in der Mitte der Maschine unterhalb der Webzone, nach Anspruch 2, werden einerseits die Kosten und andererseits der Platzbedarf der Maschine reduziert.

Der hierfür verwendete kurze Zahnriemen sorgt einer­ seits für die notwendige Elastizität und vermeidet eine Beeinträchtigung der Rückzugsfedern für den Harnisch.

Die Gestaltung der Vorgelegewelle nach Anspruch 3 sichert eine einfache Montage bei hoher Funktionssi­ cherheit und Lebensdauer der Bauelemente.

Die Art und Weise der Kupplung zwischen der Vorgelege­ welle und den Antriebswellen der Einzelgetriebe nach Anspruch 4 ermöglicht eine kompakte und präzise Gestal­ tung von Getriebebaugruppen bei Vermeidung zusätzlicher Getriebestufen.

Mit der Zuordnung der Getriebe zur Vorgelegewelle, nach den Ansprüchen 5 und 6, wird eine optimale Lastvertei­ lung an der Vorgelegewelle erreicht.

Die Vorgelegewelle kann auf minimale Abmessungen redu­ ziert werden. Die Beschleunigungs- und Verzögerungsvor­ gänge der Maschine machen bei der Verbindung mit dieser Antriebsvorrichtung Reibungskupplungen überflüssig. Die Gestaltung als sog. direkter Antrieb wird möglich.

Mit der Wahl der Übersetzung zwischen der Vorgelege welle und den im Rhythmus der der Webzyklen rotierenden Wellen, nach Anspruch 7, wird ein gleichmäßiger Lauf der Webmaschine erreicht. Die Raumaufteilung für die genannten Getriebe wird günstig beeinflußt.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbei­ spiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Gesamt­ konzeptes des Antriebes einer Doppel­ teppichwebmaschine,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Web­ maschinenantriebes mit einem seitlich angeordneten Antriebsmotor und einem mittig angeordneten Antriebsrad für die Vorgelege­ welle,

Fig. 3 eine Gesamtdarstellung der Vorgelegewelle mit Ausgleichsgewichten und Kupplungs­ abschnitten für die Kraftübertragung auf zugeordnete Getriebe,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht als Schnittdarstellung im mittleren Bereich der Webmaschine und

Fig. 5 eine Schnittdarstellung des Antriebes für die Vorgelegewelle im mittleren Bereich der Webmaschine.

Die Doppelteppichwebmaschine gemäß Ausführungsbeispiel ist eine Greiferstangenwebmaschine für die Herstellung jacqurdgemusterter Doppelteppichgewebe. Diese Maschinen besitzen üblicherweise beiderseitig angeordnete Greif­ erstangenantriebe 41, 44, Webladenantriebe 31, 34, ein Schaftgetriebe 6 für den gesteuerten Antrieb der Web­ schäfte und Antriebe 51, 52 für mindestens Jacquardma­ schine.

Die Doppelteppichwebmaschine besitzt einen Antrieb für den Warenbaum, einen Antrieb für den Kettbaum und einen Antrieb für die Schneidelemente 7 zum Trennen des Doppelteppichgewebes zwischen Oberware und Unterware.

Die durch die Jacquardmaschine angesteuerten Litzen werden durch Harnischfeder-Systeme unterhalb der Fach­ ebene permanent in die untere Lage gezogen und wahlwei­ se durch Messer- und Steuerelemente der Jacquardmaschi­ ne in eine andere Fachebene gehoben.

Diese Zugfedern bilden einen Block, den wir hier als Harnischfeder-System 8 bezeichnen. Diese Harnischfeder- System 8 ist an die vorgegebene Position gebunden und begrenzt damit den Raum unterhalb der Webmaschine in erheblichem Maße.

In der Vergangenheit wurde dieses Harnischfeder-System 8 in einer Vertiefung im Boden unterhalb der Webmaschi­ ne eingefügt.

Die Antriebsbewegungen für den überwiegenden Teil der Aggregate einer Webmaschine werden von einer sog. Antriebs- oder Vorgelegewelle 2 abgeleitet. Diese Vorgelegewelle 2 erstreckt sich parallel zum Webfach unterhalb desselben.

Sie ist an mehreren Stellen ihrer Längsachse am Gestell der Maschine drehbar gelagert. Im mittleren Bereich ist sie in die Wellenabschnitte 21, 25 getrennt.

Nahe dem Trennschnitt ist mittels Keilverbindung das Antriebsrad 20 auf dem Wellenabschnitt 21 befestigt.

Über das Antriebsrad 20 und eine entsprechende Kupplung 26 mit Klemmverbindungen wird der zweite Wellenab­ schnitt 25 der Vorgelegewelle 2 mit dem ersten Wellen­ abschnitt 21 starr gekoppelt.

Ein gestellfestes Stützlager 22 in unmittelbarer Nähe des Antriebsrades 20 sichert die exakte Führung der Vorgelegewelle 2 in dem beschriebenen Bereich.

Beiderseits dieses Antriebsrades 20 sind die üblichen Schwungmassen 23, 24 angeordnet, die die Überwindung sehr hoher Drehmomente während jedes Webzyklus unter­ stützen.

Beidseitig der Vorgelegewelle 2 sind im Gehäuse der Webladengetriebe 31, 34 und der Greiferstangengetriebe 41, 44 die Antriebswellen 33, 36, 43, 46 dieser Getriebe angeordnet. Diese Antriebswellen 33, 36, 43, 46 sind koaxial zur Vorgelegewelle 2 angeordnet und sind mit dieser über lösbare Kupplungen 32, 35, 42, 45 fest ver­ bunden.

Die Kurvenscheiben des Greiferstangengetriebes rotieren im Verhältnis 1 : 1 zu den Kurvenscheiben des Webladen­ getriebes und im Verhältnis von 1 : 5 zur Vorgelege­ welle 2.

Vom Greiferantrieb 41 abgeleitet wird an der linken Ma­ schinenseite der Antrieb für das Schaftmaschinengetrie­ be 6 und für einen Teil des Jacquarmaschinenantriebes 51. Auf der anderen Seite der Maschine ist mit dem Greifergetriebe ein zweiter Jacquardmaschinenantrieb 52 und der Antrieb für das Schneidmesser 7 angeordnet.

Eine solche Zuordnung der Getriebe einer Webmaschine bezogen auf das Antriebsrad 20 in der Mitte der Maschi­ ne hat die Wirkung, daß die Torsionskräfte, die auf die Vorgelegewelle 2 wirken, einerseits auf ein Minimum reduziert sind und andererseits auf beiden Maschinen­ seiten in die gleiche Richtung wirken.

Beim Webladengetriebe sieht das dann so aus, daß die beiden Webladengetriebe der Weblade im Anschlagpunkt unabhängig von der Drehzahl der Maschine, bezogen auf eine gedachte Anschlaglinie, eine absolut gleiche Position zur gleichen Zeit einnehmen.

Die Warendichte auf beiden Seiten der Webmaschine ist damit gleich. Ein Winkelverzug des Gewebes wird damit ausgeschlossen.

Die Wirkungen hinsichtlich der Greiferstangengetriebe 41, 44 sind in etwa vergleichbar mit den Wirkungen beim Webladengetriebe 31, 34. Die Kurvenscheiben für den Antrieb der Greiferstangen haben an beiden Greiferstan­ gengetrieben 41, 44 in jeder Position eines Webzyklusses eine gleiche Lage zueinander.

Dadurch ist es ausgeschlossen, daß die Greiferstangen zeitlich zueinander versetzt die Übergabeposition erreichen. Die Übergabe selbst wird präziser und die Größe der Überlappung der Hübe und der Rasten der Greiferköpfe kann reduziert werden.

Diese Reduzierung der Torsion an der Vorgelegewelle 2 hat gerade beim Antrieb der Greiferstangen eine erheb­ liche Bedeutung, weil die Übersetzung vom Hub der Kurvenscheibe zur Bewegung der Greiferstange oftmals größer ist als 1 : 20.

Ähnliche Wirkungen treten durch die jetzt mögliche Synchronisation der Antriebe an den Jacquardmaschinen auf. Die nicht auszuschließenden Torsionen wirken an allen Jacquardmaschinen in die gleiche Richtung. Die Antriebsbewegungen können dadurch auf einen zeit­ lich engeren Raum begrenzt werden.

Drehwinkelabschnitte, die der Synchronisation von Jacquardmaschinen bisher dienten, können eleminiert werden. Die dabei gewonnenen Drehwinkel kann man u. U. für die Vergrößerung der maximalen Fachhübe verwenden. Größere Fächer der Polfäden erhöhen die Sicherheit der Polfadenauswahl und der Bildung offener Fächer.

Die Anordnung des Schaftmaschinenantriebs 6 auf der einen Seite der Maschine und das Getriebe zum Antrieb des Schneidmessers 7 an der anderen Seite der Maschine, gestatten es, das Gleichgewicht der Antriebsmomente auf beiden Maschinenseiten etwa gleich zu halten.

Beabsichtigt man die Verwendung von Einzelantrieben (lagegeregelte Motoren) für Einzelaggregate, dann ist es notwendig und sinnvoll, Antriebe stets paarweise aus dem Antriebskonzept zu entnehmen, so daß das Gleichge­ wicht der Momente an der Vorgelegewelle 2 im wesentli­ chen erhalten bleibt.

Möchte man z. B., einen Einzelantrieb für die Schaftma­ schine 6 vorzusehen, dann ist es sinnvoll, gleichzeitig auch das Schneidmessergetriebe 7 einem Einzelantrieb zuzuordnen.

Löst man den mechanischen Jacquardmaschinenantrieb 51, 52 aus dem beschriebenen Antriebssystem, dann er­ folgt beiderseits des zentralen Antriebsrades 20 eben­ falls eine symmetrische Entlastung.

In der Summe aller Wirkungen kann man bei entsprechen­ der Anpassung der Antriebskurven an dieses neue An­ triebssystem deutliche Geschwindigkeitssteigerungen erreichen.

Die maximale Torsionsschwankung an der Vorgelegewelle reduzierte sich mit der Einführung der erfindungsgemä­ ßen Lösung um etwa 60%.

In der Regel wird der Antriebsmotor 1 unterhalb der Webzone, nahe an dem Antriebsrad 20 der Vorgelegewelle angeordnet.

Die Wärmeentwicklung dieses Antriebsmotors 1 hat auf das Gewebe und die einlaufenden Fäden sowie die am Webprozeß beteiligten Arbeitselemente keinerlei Ein­ fluß.

Die Fremdbelüftung des Motors und die günstigen An­ triebsbedingungen reichen aus um, die Temperatur in der Webzone in vertretbaren Grenzen zu halten.

Die Zugängigkeit des Motors 1 zum Zwecke seiner Wartung ist ebenso gewährleistet wie die Zugängigkeit zu den Federn des Harnisch- Federsystems 8.

An sogen. Schwerwebmaschinen, an denen keine Harnisch- Federsysteme vorhanden sind, kann man den Antriebsmo­ tor 1′ auch seitlich außerhalb der Webzone anordnen. Eine solche Anordnung ist in Fig. 2 dargestellt. Die Antriebsbewegung des Motors wird hier mit der Welle 10 zur Mitte der Maschine gebracht und dort über das Antriebsritzel 11′ und den Zahnriemen 12′ auf das Antriebsrad 20 übertragen.

Bezugszeichenliste

1, 1′ Antriebsmotor
10 Welle
11, 11′ Antriebsritzel
12, 12′ Zahnriemen
2 Vorgelegewelle
20 Antriebsrad
21 linker Wellenabschnitt
22 Stützlager
23 Schwungmasse
24 Schwungmasse
25 rechter Wellenabschnitt
26 Kupplung
3 Weblade
31 Webladengetriebe
32 Kupplung
33 Antriebswelle
34 Webladengetriebe
35 Kupplung
36 Antriebswelle
Greiferstangen
41 Greiferstangengetriebe
42 Kupplung
43 Antriebswelle
44 Greiferstangengetriebe
45 Kupplung
46 Antriebswelle
Jacquardmaschinen
51 Jacquardmaschinenantrieb
52 Jacquardmaschinenantrieb
6 Schaftmaschinengetriebe
7 Schneidmesserantrieb
8 Harnisch-Federsystem

Claims (8)

1. Antriebsvorrichtung für eine Doppelteppichweb­ maschine mit einer von einem Antriebsmotor (1) angetriebenen Vorgelegewelle (2), der mindestens paarweise ein Getriebe

• - für den Webladenantrieb (31, 34) und
• - für den Schußfadeneintrag (41, 44),
• - sowie fakultativ für den Jacquardmaschinenantrieb (51, 52) und andere Aggregate (6, 7) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorgelegewelle (2) im mittleren Bereich der Webmaschine ein Antriebsrad (20) besitzt, das direkt vom Antriebsmotor (1) der Maschine antreibbar ist,
daß die Getriebe für den Webladenantrieb (31, 34) und den Schußfadeneintrag (41, 44) etwa spiegelbildlich zum Antriebsrad (20) angeordnet sind und
daß die fakultativ angefügten Antriebe für andere Aggregate (51, 52, 6, 7) unter Berücksichtigung eines ausgeglichenen Drehmomentes auf beide Seiten verteilt sind.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antriebsmotor (1) unterhalb der Webzone der Maschine angeordnet ist und mit dem Antriebsrad (20) der Vorgelegewelle (2) über einen Zahnriemen (12) verbunden ist.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorgelegewelle (2) unmittelbar neben dem Antriebsrad geteilt ist,
daß die Teile der Vorgelegewelle (21, 25) in diesem Bereich eine lösbare Kupplung (26) besitzen und
daß nahe am Antriebsrad (20) ein zusätzliches Stützlager (22) angeordnet ist.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebe für den Webladenanschlag (31,34) und für den Schußfadeneintrag (41,44) Antriebswellen (33, 36, 43, 46) besitzen, die mit der Vorgelegewelle (2) koaxial mittels Kupplungen (32, 35, 42, 45) lösbar verbunden sind.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgelegewelle (2) etwa symmetrisch zum Antriebsrad (20) auch zwei Antriebsstränge (51, 52) zu den Jacquardmaschinen zugeordnet sind.

6. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgelegewelle (2)

• - auf einer Maschinenseite ein Schaftgetriebe (6) und
• - auf der anderen Seite das Schneidmessergetriebe (7) zugeordnet ist.

7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzung zwischen der Vorgelegewelle (2) zu den im Rhythmus des Webzyklus rotierenden Wellen etwa 5 : 1 beträgt.