DE2841280B1 - Rotations-Schaftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotations-Schaftmaschine mit einer mustergemäß gesteuerten Kupplung zwischen einer ortsfesten Antriebswelle und einem ersten Zahnrad mit der Zähnezahl n, welches mit einem zweiten Zahnrad mit der Zähnezahl 2n auf einer ortsfesten Achse kämmt, an dem eine Exzentereinrichtung für die Schaftbewegung angeordnet ist, wobei die Antriebswelle und das erste Zahnrad mittels eines radial bewegbar gelagerten Keiles miteinander kuppelbar sind, der mit einem Schaltglied von außen mustergemäß gesteuert wird und im eingekuppelten Zustand teilweise in eine radial verlaufende Aussparung des ersten Zahnrades und teilweise in einer axial verlaufenden Nut der Antriebswelle eingreift.

Rotations-Schaftmaschinen mit einem Untersetzungsgetriebe zwischen der Antriebswelle und der Exzentereinrichtung für die Schaftbewegung sowie einer mustergemäß gesteuerten Keilkupplung zwischen der Antriebswelle und dem Untersetzungsgetriebe sind aus der DE-PS 9 57 648 bekannt. Bei dieser bekannten Rotations-Schaftmaschine wird der Keil mit einem mustergemäß gesteuerten Schalthebel bewegt und liegt im ausgekuppelten Zustand vollständig in einer axial verlaufenden Nut der Antriebswelle. Die mustergemäße Steuerung des Schalthebels erfolgt dabei mittels einer mit Hubkörpern bestückten Kartenwalze, welche den Schalthebel bewegen. Diese bekannten Schaftmaschinen sind für die bei Webmaschinen heute geforderten Geschwindigkeiten nicht mehr verwendbar, weil der Keil mit dem Schalthebel nur bei stillstehender Antriebswelle bewegt werden kann, so daß für die Umsteuerung wertvolle Zeit verlorengeht und die höchstmögliche Tourenzahl der Webmaschine begrenzt

Aus den DE-AS 20 36 643 und 20 36 644 ist eine Rotations-Schaftmaschine für hochtourige Webmaschinen bekannt, bei der die Schäfte ebenfalls über eine Exzentereinrichtung mit einer Keilkupplung angetrieben werden, wobei der Exzenter für die Schaftbewegung und die Keilkupplung unmittelbar auf der Antriebswelle angeordnet sind. Beid dieser bekannten Schaftmaschine entspricht einer vollen Umdrehung der Antriebswelle eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Schaftes. Da aber die Schäfte in der Regel nach einer Aufwärts- oder Abwärtsbewegung, also nach einer halben Umdrehung der Antriebswelle zum Stillstand kommen sollen, muß die Keilkupplung in zwei einander diametral gegenüberliegenden Lagen der Antriebswelle betätigt werden können. Dazu sind verhältnismäßig komplizierte Vorrichtungen erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotations-Schaftmaschine der eingangs beschriebenen Gattung, bei der zwischen der Antriebswelle und der Exzentereinrichtung für die Bewegung der Schäfte ein Untersetzungsgetriebe angeordnet ist, wobei einer vollen Umdrehung der Antriebswelle eine halbe Umdrehung des Exzenters entspricht, so auszubilden, daß die Schaltzeiten für den Keil erheblich verkürzt werden können und für einen ordnungsgemäßen Kupplungsvorgang ein Stillstand der Antriebswelle nicht mehr unbedingt erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Schaltglied für den Keil aus einer mustergemäß gesteuerten Schaltstange besteht, die im Kupplungsbereich mit einem Kupplungsteil in eine Nut des Keiles eingreift.
Eine erfindungsgemäß ausgebildete Rotations-Schaftmaschine hat zunächst den Vorteil, daß beim Ein- oder Auskuppeln des Keiles ein Stillstand der Antriebswelle nicht mehr unbedingt erforderlich ist und daß, auch wenn ein kurzer Stillstand der Antriebswelle vorgesehen wird, die Ein- und Auskuppelzeiten sehr viel kürzer sind, als bei der bekannten Rotations-Schaftmaschine. Es kommt hinzu, daß bei einer erfindungsgemäß ausgebildeten Rotations-Schaftmaschine nicht mehr alle Keile betätigt werden müssen, sondern nur noch die einem Schaft zugeordneten Keile, welche aus dem Tiefins Hochfach oder umgekehrt bewegt werden soll.

Obwohl der Keil im ausgekuppelten Zustand vom Kupplungsteil der Schaltstange festgehalten wird und im eingekuppelten Zustand zwischen der Antriebswelle

GnIGiNAL INSPECTED

und der Exzentereinrichtung eingeklemmt ist, kann bei einer praktischen Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Rotations-Schaftmaschine an dem mit der Antriebswelle verbundenen Zahnrad ein Ring gelagert sein, der im Kupplungsbereich des Keiles eine Nut besitzt, in die der Keil mit seinem äußeren Ende im ausgekuppelten Zustand eingreift und unter der der Keil im eingekuppelten Zustand geführt wird. Für den Fall einer Fehlschaltung ist der Ring drehbar gelagert und besitzt an seinem Umfang eine Arretierung, die aus einem federbelasteien, radial beweglichen Sperrkeil oder auch aus einer einstellbaren Rutschkupplung bestehen kann.

Zum Arretierungen des Keiles in der ausgekuppelten Lage kann eine federnd gelagerte Sperrklinke vorgesehen sein, in die der Keil mit seinem äußeren Ende einrastet.

Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Schaltstange mit einem Langloch auf einem Zapfen eines feststehenden Führungsringes zu führen. Schließlich können sowohl die Enden des Kupplungsteiles als auch die Eingänge der Nut des Keiles angeschrägt sein, um ein weiches Ein- und Auskuppeln bei durchlaufender Antriebswelle zu erreichen.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines im Tieffach befindlichen Schaftes und seines Antriebes,

Fig.2 eine schematische Darstellung eines im Hochfach befindlichen Schaftes und seines Antriebes,

F i g. 3 eine Keilkupplung in Seitenansicht,

F i g. 4 dieselbe Keilkupplung entlang der Linie IV-IV in Fig.3 geschnitten, und zwar mit einem Keil im eingekuppelten und einem anderen Keil im ausgekuppelten Zustand,

Fig.5 bis 8 schematische Darstellungen der Exzentereinrichtung mit Antrieb und Steuerung in vier verschiedenen Kupplungs- bzw. Steuerungsstellungen,

F i g. 9 eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispieles mit einer Sperrklinke für den Keil in seiner ausgekuppelten Lage.

Ein Schaft 1 ist über ein Gestänge 2 mit einer Kurbelstange 3 verbunden, die auf einer an einem Zahnrad 4 befestigten Exzenterscheibe 5 gelagert ist. Das Zahnrad 4 und die Exzenterscheibe 5 sind auf einer Achse 6 befestigt.

Mit dem Zahnrad 4 kämmt ein weiteres Zahnrad 7, welches auf einer Antriebswelle 8 gelagert ist. Die Zähnezahlen der Zahnräder 4 und 7 verhalten sich wie 2 :1, so daß einer vollen Umdrehung des Zahnrades 7 eine halbe Umdrehung des Zahnrades 4 entspricht. Durch eine volle Umdrehung des Zahnrades 7 wird die Kurbelstange 3 aus ihrer in Fig. 1 dargestellten Tieffachstellung um den Weg 5 in die in Fig.2 dargestellte Hochfachstellung bzw. aus dieser wieder in die Tieffachstellung bewegt.

Das Zahnrad 7 und die Antriebswelle 8 können mittels eines Keiles 9 miteinander gekuppelt werden. Zu diesem Zweck besitzt die Antriebswelle 8 eine in axialer Richtung verlaufende Nut 10, während das Zahnrad 7 eine in radialer Richtung verlaufende Aussparung 11 besitzt, in die der Keil 9 mit einem Ansatz 12 eingreift. Der Ansatz 12 ist mit einer Sacklochbohrung 13 versehen, in die eine Feder 14 eingesetzt ist Die Feder 14 hält den Keil 9 in seiner in die Antriebswelle 8 eingekuppelten Lage während eines Umlaufes fest.

Die Bewegung des Keiles 9 erfolgt mittels einer Schaltstange 15, die am Ende ein Kupplungsteil 16 besitzt, welches in eine Nut 17 des Keiles 9 eingreift. Die Enden der Kupplungsteiles 16 sind mit Kurven 18 versehen, während die Ein- und Ausgänge der Nut 17 des Keiles 9 Schrägflächen 20 besitzen. Die Schaltstange 15 ist mit dem Langloch 21 auf einem an einem feststehenden Führungsring 22 befestigten Zapfen 23 geführt.

In dem Führungsring 22 ist ein Ring 24 gelagert, der im Kupplungsbereich für den Keil 9 eine in radialer

ίο Richtung verlaufende Nut 25 besitzt, in die der Keil im ausgekuppelten Zustand mit seinem außenliegenden Ende eingreift. Der Ring 24 übergreift den Keil 9 auch noch im eingekuppelten Zustand, so daß dieser während seines Umlaufes gegen Verschiebungen in axialer Richtung gesichert wird.

Am äußeren Umfang des Ringes 24 ist eine Arretierung vorgesehen, die aus einem federbelasteten, radial beweglichen Sperrkeil 26 besteht, damit der Ring 24 sich im Falle einer Fehlschaltung mitdrehen kann, wenn der Keil 9 teilweise in die Nut 10 der Antriebswelle und teilweise auch noch in den Spalt 25 des Ringes 24 hineinragt.

Die Steuerung der Schaltstange 15, die von einer Zugfeder 27 in ihre Ausgangslage gezogen wird, erfolgt mustergemäß von einem Kartenzylinder 28 über Tastnadeln 29, Drucknadeln 30 und zwei Steuerhebeln 31, 32, die an mit der Schaltstange 15 verbundenen Zapfen 33 angreifen. Kein Loch in der von dem Kartenzylinder 28 bewegten und von den Tastnadeln 29

jo abgetasteten — nicht dargestellten — Karte bedeutet, daß der zugeordnete Schaft 1 aus dem Hochfach in das Tieffach bewegt oder im Tieffach verbleiben soll, während ein Loch in der Karte bedeutet, daß der zugeordnete Schaft 1 aus dem Tieffach in das Hochfach

J5 bewegt oder im Hochfach verbleiben soll.

Die Information, ob sich ein Schaft 1 im Hochfach oder im Tief fach befindet, erhalten die Steuerhebel 31, 32 von einem mit der Exzentereinrichtung synchron bewegten Impulsglied 34. Das Impulsglied 34 ist an einem mit der Kurbelstange 3 verbundenen Hebel 35 angelenkt und gleitet mit einer Rolle 36 auf einer an dem feststehenden Führungsring 22 angeordneten Steuerkurve 37 entlang. Die beiden Steuerhebel 31 und 32 können von der Rolle 36 des Impulsgliedes 34 in ihrer Ausgangslage blockiert werden.

Die Funktion der Steuerung für das Ein- und Auskuppeln des Keiles 9 ist sehr einfach:

Bei der Darstellung in Fig.5 befindet sich der zugeordnete Schaft 1 im Hochfach. Die beiden Tastnadeln 29 haben in der Karte kein Loch gefunden und geben damit die Information, daß der Schaft 1 in das Tieffach bewegt werden soll. Die Drucknadeln 30 werden von ihren Druckschienen 38 nicht abgedrückt, so daß ein am Steuerhebel 31 mit einer Drehachse 39 gelagerter Waagehebel 40 von einer Zugfeder 41 gegen seinen Anschlag 42 gezogen wird. Da der Steuerhebel 31 aber mit einem Langloch 43 auf einer synchron mit der Schaftmaschine beweglichen Steuerachse 44 angeordnet ist, wird er um seine Drehachse 39 verschwenkt, so daß am Zapfen 33 der Schaltstange 15 ein Kupplungsweg χ erzeugt und der Keil 9 eingekuppelt wird. Die Antriebswelle 8 nimmt den eingekuppelten Keil 9 mit und bewegt über das aus den Zahnrädern 4 und 7 bestehende Untersetzungsgetriebe die Exzenterscheibe 5 um 180°, so daß der zugeordnete Schaft 1 aus dem Hochfach in das Tieffach bewegt wird.

Am Ende einer Umdrehung der Antriebswelle 8 um 360° befindet sich die Steuerung in der in Fig.6

dargestellten Lage, wobei der Keil 9 von der Schaltstange 15 unter der Wirkung der Zugfeder 27 schon wieder ausgekuppelt worden ist. Gleichzeitig ist die Rolle 36 am Impulsglied 34 von dem an der Kurbelstange 3 befestigten Hebel 35 unter den Steuerhebel 31 geschoben worden, so daß auch dieser sich wieder in seiner Ausgangslage befindet.

Bei der in F i g. 7 dargestellten Steuerstellung haben die Tastnadeln 29 ein Loch in der Karte gefunden, so daß die Drucknadeln 30 abgedrückt werden. Während das Steuerende des Steuerhebels 31 vom Impulsglied 34 in seiner Ausgangslage blockiert wird, kann der Steuerhebel 32 mit seinem Steuerende den Kupplungsweg χ machen und den Keil 9 einkuppeln. Dabei wird der Steuerhebel 32 von seiner Zugfeder 45 gegen einen Anschlag 46 gezogen.

Die Steuerstellung am Ende der Schaftbewegung aus dem Tieffach in das Hochfach ist in F i g. 8 dargestellt. Der Keil 9 ist aus der Antriebswelle 8 ausgekuppelt, weil die Zugfeder 47 den Steuerhebel 32 um seine Drehachse 39 verschwenkt und das Impulsglied 34 den Steuerhebel 32 blockiert hat, so daß die Zugfeder 27 das Schaltglied 15 in seine Ausgangslage zurückziehen konnte. Sobald die Druckschienen 38 von den Drucknadeln 30 abgehoben werden, bewegen sich alle Teile der Steuerung wieder in die in Fig.5 dargestellte

ίο Ausgangslage vor dem Einkuppeln des Keiles 9.

In F i g. 9 ist eine bevorzugte Ausführungsform ohne den Führungsring 22 und den Ring 24 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform rastet der ausgekuppelte Keil 9 in eine Ausnehmung 47 einer federnd gelagerten Klinke 48 ein. Im übrigen sind die Funktionen des Antriebes und der Steuerung unverändert geblieben.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Rotations-Schaftmaschine mit einer mustergemäß gesteuerten Kupplung zwischen einer ortsfesten Antriebswelle und einem ersten Zahnrad mit der Zähnezahl n, welches mit einem zweiten Zahnrad mit der Zähnezahl In auf einer ortsfesten Achse kämmt, an dem eine Exzentereinrichtung für die Schaftbewegung angeordnet ist, wobei die Antriebswelle und das erste Zahnrad mittels eines radial bewegbar gelagerten Keiles miteinander kuppelbar sind, der mit einem Schaltglied von außen mustergemäß gesteuert wird und im eingekuppelten Zustand teilweise in eine radial verlaufende Aussparung des ersten Zahnrades und teilweise in eine axial verlaufende Nut der Antriebswelle eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltglied aus einer mustergemäß gesteuerten Schaltstange (15) besteht, die im Kupplungsbereich mit einem Kupplungsteil (16) in eine Nut (17) des Keiles (9) eingreift.

2. Schaftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (9) im ausgekuppelten Zustand mit seinem äußeren Ende in eine Nut (25) eines Ringes (24) eingreift.

3. Schaftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (24) für den Fall einer Fehlschaltung drehbar gelagert und an seinem Umfang eine Arretierung vorgesehen ist.

4. Schaftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung aus einem federbelasteten, radial beweglichen Sperrkeil (26) besteht.

5. Schaftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung aus einer einstellbaren Rutschkupplung besteht.

6. Schaftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstange (15) mit einem Langloch (21) auf einem Zapfen (23) geführt ist, der an einem feststehenden Führungsring (22) befestigt ist.

7. Schaftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil im ausgekuppelten Zustand mit seinem äußeren Ende in eine federnd gelagerte Sperrklinke (48) einrastet.

8. Schaftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Kupplungsteiles (16) und die Eingänge der Nut (17) des Keiles (9) angeschrägt sind.