-
Greiferstangenantrieb für Webmaschinen
-
Die Erfindung bezieht sich auf einen Greiferstangenantrieb für Webmaschinen,
bei dem die Greiferstange mit einem eine geradlinige Hin- und Herbewegung ausführenden
Teil eines Zykloidengetriebes gekuppelt ist, das von einer treibenden Welle aus
über ein Doppelkurbelgetriebe mit ungleichförmiger Geschwindigkeit drehbar ist,
wobei ein Ende der Abtriebskurbel des Doppelkurbelgetriebes drehfest mit einer Eingangswelle
des Zykloidengetriebes verbunden ist.
-
Zykloidengetriebe, namentlich in der Ausführung als gleichschenklige
Geradschubkurbelgetriebe, sind durchlaufende Getriebe, die zugleich definierte Endpunkte
der Bewegung des geradlinig angetriebenen Elements ergeben. Diese Eigenschaften
sind für einen Greiferstangenantrieb vorteilhaft. Ungünstig ist für diesen Anwendungsfall
jedoch, daß das Bewegungsgesetz eines solchen Getriebes unveränderbar festliegt.
Deshalb
wird das Zykloidengetriebe meist nicht allein als Greiferstandenantrieb
verwendet, sondern ihm wird ein Doppelkurbelgetriebe vorgeschaltet, das es ermöglicht,
die gleichförmige Drehung einer treibenden Maschinenwelle in eine ungleichförmige
Drehung umzuwandeln, die dann in das Zykloidengetriebe eingeleitet wird. Aber auch
bei einer solchen Ausbildung des Greiferstangenantriebs bestehen aus mehreren Gründen
noch Schwierigkeiten und Nachteile.
-
Bei einem normalen Doppelkurbelgetriebe, das bei einem Umlauf ein
Geschwindigkeitsmaximum und ein Geschwindigkeitsminimum aufweist, liegt dem Bereich
der Verzögerung immer der Bereich der Beschleunigung gegenüber, so daß dadurch schon
eine starke Beschränkung der Einsatzmöglichkeiten gegeben ist. Zugleich besteht
nur wenig Spielraum in der Wahl der Bemessungsgrößen, weil die Länge der Glieder
und der Achsabstand weitgehend durch die dem Getriebe innewohnenden Gegebenheiten
bestimmt sind. Im Hinblick auf die praktische Ausführung sind besonders bezüglich
der Winkel sowie der Beanspruchung der Lager und Gelenke Grenzen gesetzt. Soweit
eine Variation möglich ist, wirkt sie sich aber auch immer nur symmetrisch aus,
d.h. eine Verlangsamung der Bewegung im Bereich eines Endes des Weges hat immer
eine Erhöhung der Geschwindigkeit am anderen Ende des Weges zur Folge.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, bestehende Nachteile und Unzulänglichkeiten
zu beheben und einen Greiferstangenantrieb
zu schaffen, mit dem
sich günstige Bewegungsverhältnisse erzielen lassen. Dabei strebt die Erfindung
eine Erweiterung der Möglichkeiten für die Beeinflussung des Bewegungsablaufes bei
einem mit einem Zykloidengetriebe arbeitenden Greit ferstangenantrieb an, ohne daß
sich dabei für die Verwirklichung des Antriebs Schwierigkeiten besonderer Art ergeben.
-
Mit der Erfindung soll namentlich auch ein Weg gewiesen werden, um
Strecken größerer Geschwindigkeit bzw. höherer Beschleunigung eines Greiferstabes,
wie sie zum Ausgleich langsamer Bewegungen innerhalb eines Bewegungszyklus von gegebener
Zeit notwending sind, in solche Bereiche des Bewegungsablaufes legen zu können,
wo sich dieselben weniger störend auswirken als in anderen Bereichen. Mit alledem
zusammenhängende weitere Probleme, mit denen sich die Erfindung befaßt, ergeben
sich aus der jeweiligen Erläuterung der aufgezeigten Lösung.
-
Die Erfindung kennzeichnet sich durch ein Steuergetriebe, mittels
dessen der Antriebskuruel des Doppelkurbelgetriebes eine sich der Drehantriebsbewegung
derselben bei jedem Umlauf überlagernde Bewegung im Sinne einer Abweichung von der
reinen Drehung erteilbar ist.
-
Damit ist ein Antrieb geschaffen, der vielfältige Möglichkeiten bietet,
um den Ablauf der Bewegung des Greiferstabes bzw. der Greiferstäbe einer Webmaschine
den jeweiligen Anforderungen entsprechend zu gestaiten.Durch die Überlagerungsbewegung
kann
der die Antriebs kurbel des Doppelkurbelgetriebes mit der Koppel desselben verbindende
Gelenkpunkt auf einer von der Kreisbahn abweichenden Bahn bewegt werden, was zu
einer zusätzlichen Ungleichförmigkeit der Drehung der Abtriebskurbel und damit der
Eingangswelle des Zykloidengetriebes führt. Die Antriebskurbel kann insgesamt so
bewegt werden, daß sich eine periodische Abstandsänderung mit Bezugauf die Drehachse
der Eingangswelle des Zykloidengetriebes ergibt.
-
Die Überlagerungsbewegung läßt sich auf verschiedene Weise erzeugen.
Es kann sich dabei um eine durch das Steuergetriebe bewirkte periodische Verschiebung
der Antriebskurbel des Doppelkurbelgetriebes oder des Drehpunktes derselben handeln,
und zwar in Richtung der bzw. parallel zur Greiferstangenbewegung oder quer dazu,
insbesondere jeweils in einer die Drehachse der Eingangswelle des Zykloidengetriebes
enthaltenden Ebene und über diese Drehachse hinweg bzw. an dieser vorbei. Bei einer
besonders vorteilhaften Ausführung sind mittels des Steuergetriebes zwei Abstand
voneinander aufweisende Punkte der Antriebskurbel des Doppelkurbelgetriebes auf
verschiedenen, jeweils in sich geschlossenen Bahnen geführt. Zweckmäßig ist wenigstens
eine dieser beiden Bahnen eine Kreisbahn.
-
Mit der Erfindung ist es möglich gemacht, den Ablauf der Bewegung
des Greiferstabes besonders günstig zu gestalten. Es
kann die Geschwindigkeit
bei der Annahme eines Fadens außerhalb des Webfaches in erwünschter Weise verhältnismäßig
niedrig gehalten werden, ohne daß dabei wie bisher notwendigerweise eine zu hohe
Geschwindigkeit bzw. Verzögerung und Beschleunigung im Umkehrbereich innerhalb des
Webfaches, also bei der Fadenübergabe bzw. -annahme, in Kauf genommen werden muß.
Vielmehr kann die zum Ausgleich langsamer Bewegungen erforderliche höhere Geschwindigkeit
in einen Zwischenbereich gelegt werden. Es besteht große Freiheit in der Festlegung
des Bewegungsgesetzes, so daß auch unterschiedlichen Anforderungen Rechnung getragen
werden kann. Insbesondere kann der Bewegungsablauf auch unsymmetrisch gestaltet
werden, d.h. die Geschwindigkeiten und Beschleunigungen bim Hineinbewegen des Greiferstabes
in das Webfach können anders sein als beim Herausbewegen desselben.
-
Für die Ausbildung des Steuergetriebes bestehen verschiedene Möglichkeiten.
Das Steuergetriebe kann ein sog. Koppelgetriebe sein, bei dem Koppelkurven, die
von entsprechend ausgewAhlten Stellen eines oder mehrerer Getriebe glieder beschrieben
werden, zur Erzeugung einer die Antriebskurbel des Doppelkurbelgetriebes beeinflussenden
Bewegung benutzt werden. Weiterhin ldßt sich das Steuergetriebe auch als kombiniertes
Getriebe ausbilden, so namentlich als Räderkoppelgetriebe oder Räderkurvengetriebe.
Besonders vorteilhaft wird das Steuergetriebe als Kurvengetriebe ausgebildet, bei
dem eine Kurve, namentlich eine feststehend angeordnete
Kurve,
das Bewegungsgesetz bestimmt. Die Form der Kurve läßt sich frei wählen und so gestalten,
wie es den Erfordernissen des Einsatzfalles am besten entspricht.
-
Bei einer vorteilhaften Ausführung ist die Antriebskurbel des Doppelkurbelgetriebes
an einem auf der treibenden Welle festen Kurbelhebel angelenkt und an einer von
dieser Anlenkstelle Abstand aufweisenden Stelle mittels der Kurve geführt.
-
Für die Ausbildung der Kurve im einzelnen bestehen zahlreiche Möglichkeiten.
So kann dies eine Kurvenscheibe mit Außenkurve sein, d.h. eine Scheibe, die auf
ihrer äußeren Randfläche abgetastet wird, ferner eine Kurve mit Nut, oder sie kann
eine andere geeignete Ausbildung haben. Der Zwanglauf kann in bei Kurventrieben
an sich bekannter Weise gesichert sein.
-
Das Kurvengetriebe kann weiterhin auch mit einem Exzenter für die
Beeinflussung der Bewegung der Antriebskurbel des Doppelkurbelgetriebes ausgestattet
werden, namentlich mit einem sog. Ringexenter.
-
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachstehenden Erläuterung von Ausführungsbeispielern, aus der zugehörigen Zeichnung
und aus den Ansprüchen.
-
Es zeigen: Fig. 1 einen Greiferstangenantrieb in weitgehend schematischer,
auseinandergezogener Darstellung, Fig. 2 eine andere Ausführung des Greiferstangenantriebs
@ in einer Ansicht quer zur Bewegungsrichtung der Greiferstangen von der Stirnseite
einer Webmaschine her gesehen und Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf die Getriebeteile
der Ausführung nach Fig. 2.
-
In Fig. 1 ist mit dem Buchstaben Z ein sog. Zykloidengetriebe bezeichnet,
wie es an sich für die Bewegung von Greiferstangen bei Webmaschinen bekannt ist.
Es handelt sich hierbei um ein nach dem Prinzip eines gleichschenkligen Geradschubkurbelgetriebes
aufgebautes Getriebe. Bei der Ausführung nach Fig. 1 enthält dasselbe ein feststehend
angebrachtes, z.B.auf einem Teil des Maschinengestells montiertes Zahnrad 1, ein
mit diesem kämmendes Zwischenrad 2 sowie ein mit dem letzteren im Eingriff befindliches
Zahnrad 3 mit der halben Zähnezahl des Zahnrades 1. Die Zahnräder 2 und 3, deren
Verzahnung im einzelnen nicht eingezeichnet ist, sind drehbar in einem Arm 4 gelagert,
der fest am oberen Ende einer durch das Zentrum des ortsfesten Zahnrades 1 hindurchge-.
-
henden Welle 10 angebracht ist. Bei dieser Welle 10 handelt es sich
um die Eingangswelle des Zykloidengetriebes. Eine in dem Arm 4 drehbar, aber axial
unverschiebbar gelagerte Achse 5
des Zahnrades 3, die mit diesem
fest verbunden ist, trägt an ihrem oberen, über den Arm 4 hinausragenden Ende einen
ebenfalls fest mit ihr verbundenen Hebel 6,an dessen Ende sich ein vertikaler Zapfen
7 befindet, an dem das hintere Ende einer Greiferstange 8 angelenkt ist. Mit der
Ziffer 9 ist schematisch eine Führung für die Greiferstange 8 bezeichnet.
-
Bei einer Drehung des Armes 4 durch die Welle 10 erfährt das Zahnrad
3 und somit auch der mit diesem über die Achse 5 verbundene Hebel 6 eine doppelt
so große Drehung in entgegengesetztem Sinne. Der Anlenkpunkt 7 der Greiferstange
8 wird hierbei in der durch die Längsachse der Greiferstange und durch die Mitte
der Welle 10 gehenden Ebene geradlinig geführt. Hierdurch erhält die Greiferstange
die erforderliche hin- und hergehende Bewegung.
-
Die Eingangswelle 10 des Zykloidengetriebes Z erhält ihre Drehung
von einem Getriebe, das im unteren Teil der Fig.l wiedergegeben ist. Dieses Getriebe
sitzt bei der praktischen Ausführung unter dem Zykloidengetriebe. Durch eine strichpunktierte
Linie ist die Achse der Welle 10 angedeutet.
-
Für die Welle 10 ist eine ortsfesten nicht dargestellte Legerung vorgesehen.
-
Mit der Ziffer 20 ist eine treibende Welle bezeichnet, die in einem
Abstand a parallel zur Welle 10 verläuft. Ihre
Drehung ist von
einem Teil der zugehörigen Webmaschine abgeleitet, z.B. von deren Hauptwelle oder
einer Kurbelwelle für die Bewegung der Weblade, derart, daß die Welle 20 im Verlauf
eines Webzyklus eine gleichförmige volle Drehung ausführt. Auf der Welle 20 ist
ein Kurbelhebel 11 befestigt, dessen äußeres Ende durch'ein Gelenk mit einem gekrümmten
Hebel 13 verbunden ist, der als Antriebskurbel eines Doppelkurbelgetriebes aufgefaßt
werden kann. Die Abtriebskurbel des Doppelkurbelgetriebes wird dann durch einen
Hebel 17 verkörpert, der auf der Eingangswelle 10 des Zykloidengetriebes undrehbar
befestigt ist. Eine Koppel 15 ist über Drehgelenke 14 und 16 mit den jeweils anderen
Enden der Antriebskurbel 13 und der Abtriebskurbel 17 verbunden. Im oberen Teil
der Fig. 1 ist die auf der Eingangswelle 10 befestigte Abtriebskurbel 17 zur besseren
Veranschaulichung nochmals eingezeichnet.
-
An der Antriebskurbel 13 ist eine Rolle 18 spielfrei gelagert, die
in einer Nut 19 einer mit Bezug auf die Wellen 10 und 20 ortsfest angebrachten Kurvenscheibe
K geführt ist.
-
Dreht sich die treibende Welle 20 im Verlauf eines Webzyklus einmal
um 369 °, so wird auch der Eingangswelle 10 des Zykloidengetriebes Z eine vollständige
Drehung erteilt, die jedoch im Gegensatz zu derjenigen der treibenden Welle 20 ungleichförmig
ist. Diese ungleichförmige Bewegung wird in ihrem Ablauf einerseits- durch den Abstand
a der beiden
Wellen 10 und 20 und andererseits durch die Form der
Nut 19 der feststehenden Kurvenscheibe K sowie durch die Abmessungen der übrigen
Getriebeglieder bestimmt. Auch wenn diese und der Achsabstand a für eine bestimmte
Ausbildung festgelegt sind, etwa unter Berücksichtigung der noch zulässigen Winkelstellungen
und Lagerbelastungen, so besteht ungeachtet dessen noch eine außerordentlich weitgehende
Möglichkeit zur Beeinflussung des Bewegungsgesetzes durch die freie Wahl des Verlaufs
der Nut 19 der Kurvenscheibe K. Die Änderung der Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung
der Drehbewegung der Eingangswelle 10 als Funktion des Drehwinkels, somit auch der
zeitliche Ablauf der Bewegungen, die der Greiferstange 8 durch das Zykloidengetriebe
Z erteilt werden,* läßt sich dadurch so wählen, wie es im Rahmen der bestehenden
Möglichkeiten für den betreffenden Einsatzfall am besten ist. Insbesondere kann
der Forderung genügt werden, daß die Greiferstange im Bereich des vorderen und des
hinteren Endes ihres Hubes die Bewegung nur so langsam ausführt, wie es für die
Schußfadenannahme und Schußfadenübergabe günstig ist, wobei die für den Zeitausgleich
notwendigen höheren Geschwindigkeiten bzw. Beschleunigungen in einen dazwischenliegenden
Bereich verlegt werden können, wo sie nicht störend sind. Des weiteren ist es möglich,
durch entsprechende Ausbildung der Kurvenscheibe die Bewegungsverhältnisse beim
Hingang des Greiferstabes anders zu wählen als beim Rückgang desselben, wie es in
bestimmten Fällen sehr wünschenswert sein kann.
-
Statt einer Kurvenscheibe mit Nut 19 kann auch eine andere Ausführung
einer den Bewegungsablauf steuernden Kurve, u.a.
-
auch eine Doppelkurvenanordnung, gewählt werden. Anstelle einer Steuerkurve
läßt sich ferner eine andere Getriebeart vorsehen, die geeignet ist, die gewünschte
Bewegung zu erzeugen. Dies kann u.a. ein Koppelkurven-Getriebe oder auch ein kombiniertes
Getriebe sein. Unabhängig von alledem kann die Koppel 15 des Doppelkurvengetriebes
in an sich bekannter Weise in ihrer Länge einstellbar sein, wodurch zusätzlich eine
weitere Variationsmöglichkeit gegeben ist.
-
In den Fig. 2 und 3 ist eine Ausführung gezeigt, die in zahlreichen
grundsätzlichen Punkten weitgehend mit derjenigen nach Fig. 1 übereinstimmt. Mit
dem Buchstaben W ist lediglich schematisch ein Webeblatt angedeutet. Eine in Abhängigkeit
von einem vollen Hin- und Hergang des Webeblattes gleichförmig gedrehte Welle 21
führt zu einem Getriebegehäuse 22, das u.a. ein Kegelradgetriebe 23 enthalten kann
und von dem eine vertikale treibende Welle 20 ausgeht, auf der ein Kurbelhebel 31
befestigt ist. Dieser ist über ein Drehgelenk 32 mit einer Antriebskurbel 33 verbunden,
die ihrerseits über ein Gelenk 38 mit dem Ansatz 39a eines ringförmigen Teiles 39
einer Exenteranordnung in Verbindung steht. Eine Koppel 35 ist über Drehgelenk 34
und 36 jeweils mit einem Ende der Antriebskurbel 33 und einer Abtriebskurbel 37
verbunden, wobei die letztere fest auf einer Eingangswelle 40 des Zykloidengetriebes
Z sitzt. Die Welle 40 ist
durch ein Zahnrad 41 frei hindurchgeführt,
welches auf einem feststehenden Gestellteil G der Webmaschine undrehbar befestigt
ist. Auf dem oberen Ende der Welle 40 sitzt fest ein Hebelarm 44 des Zykloidengetriebes,
an dessen freiem Ende drehbar ein weiterer Hebelarm 46 angelenkt ist, der mit seinem
Ende über einen Drehzapfen 47 gelenkig mit der Greiferstange 8 verbunden ist. Der
Hebelarm 46 ist drehfest mit einem ein Gelenk für die beiden Hebelarme 44 und 46
bildenden Zapfen 45 verbunden, auf dem außerdem drehfest ein Zahnrad 43 sitzt. Die
Zahnräder 41 und 43 weisen ein Verhältnis ihrer Zähnezahlen von 2 : 1 auf und stehen
über einen Zahnriemen 42 im Eingriff. Die Hebelarme 44 und 46 sind gleich lang.
Die Verzahnungen sind im einzelnen nicht wiedergegeben.
-
Die Funktion dieses Zykloidengetriebes entspricht derjenigen nach
Fig. 1.
-
Der Ringteil 39, mit dem die Antriebskurbel 33 gelenkig verbunden
ist, ist mittels eines Wälzlagers 24 drehbar auf einem feststehend angebrachten
Exzenterteil E gelagert, dessen Mitte von der Mitte der treibenden Welle 20 den
Abstand e hat. Die Achse der Eingangswelle 40 des Zykloidengetriebes Z ist relativ
zur Achse der treibenden Welle 20 in Richtung der Greiferstangenbewegung um den
Betrag b und in Querrichtung dazu um den Betrag c versetzt. Es kann auch nur eine
Versetzung in Querrichtung oder eine solche in Bewegungsrichtung der Greiferstange
wie in Fig. 1 vorhanden sein.
-
Das zu der Arbeitsweise der Ausführung nach Fig. 1 Gesagte gilt sinngemäß
auch für diese Ausführung, mit dem Unterschied, daß hier ein Ringexenter E, 39 statt
einer Kurvenscheibe vorgesehen ist, deren Form von der Kreisform abweichen kann.
-
Die erläuterten Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
weitgehend schematisch wiedergegeben, so daß auch die Abmessungen der einzelnen
Teile und ihre Winkelstellung zueinander nicht einschränkend zu verstehen sind.
-
Mit ein und derselben Antriebseinrichtung können selbstverständlich
statt nur einer Greiferstange auch zwei Greiferstangen gleichzeitig angetrieben
werden, wenn es sich.um eine zweischüssig arbeitende Webmaschine handelt, etwa eine
Doppelflor-Webmaschine. Die Erfindung richtet sich insbesondere auf Webmaschinen
mit Greiferstangen, die unabhängig von der Bewegung der Weblade sind, sich also
z.B. in ortsfesten Führungen bewegen. Darüber hinaus kann die Erfindung aber auch
für andere Wobma.chinenbauarten in Betracht kommen.
-
Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung
dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zuläßt,
für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen
werden.
-
Leerseite