DE2909131C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotations-Schaftmaschine für Webmaschinen, bei de­ nen die Schaftbewegung entweder durch eine Pleuelstange oder durch ein anderes Bewegungswandelgetriebe, das die Drehbewegung eines Ex­ zenters oder einer Kurbel in eine Hin- und Herbewegung bzw. Hubbewe­ gung umwandelt, erzeugt wird. Dabei ist ein Exzenterring auf einer ständig oder intermittierend rotierenden Antriebswelle drehbar gela­ gert und die beiden Extremstellungen des Exzenterringes entsprechen der Hoch- bzw. Tieffachstellung des Schaftes. Auf dem Exzenterring ist mindestens eine in beiden Drehrichtungen wirkende Kupplung ange­ ordnet, die über eine Steuervorrichtung in Abhängigkeit vom Steuerbe­ fehl eines Datenträgers die Verbindung zwischen dem Exzenterring und der Antriebswelle herstellt oder löst.

Derartige bekannte Konstruktionen, die ganz allgemein zum Zu- und Abschalten einer auf einer Welle gelagerten Exzenterscheibe, insbe­ sondere bei Fachbildungsvorrichtungen für Webstühle vorgesehen sind, sind zum Beispiel in der DE-AS 15 35 257, der DE-AS 15 35 258, der DE-PS 12 84 787 und den DE-OS 20 36 643, 20 36 644, 20 36 645, 20 36 646, 20 36 647 und 22 56 863 dargestellt und beschrieben. All diesen Ver­ öffentlichungen liegt das gemeinsame Problem zugrunde, die Kupplungs­ vorrichtung für die beiden relativ zueinander drehbaren und zyklisch oder absatzweise in ständiger Wiederholung miteinander zu verbinden­ den und wieder zu trennenden Teile so auszugestalten, daß sie im Dauerbetrieb nicht nur den hohen Belastungen gewachsen sind, also eine hohe Maschinenstandzeit und einen nur geringen Verschleiß auf­ weisen, sondern daß der Kupplungsvorgang bei der geforderten hohen Arbeitsgeschwindigkeit der Webmaschinen, d. h. bei hoher Drehzahl der Antriebsachse, in kürzester Zeit, für die z. B. bei 300 Schuß/min nur etwa 0,03 s zur Verfügung stehen, und unfehlsam ausgeführt wird.

Die bekannten Kupplungsvorrichtungen dieser Art weisen grundsätzlich ein radial verschiebbares Schaltelement in Form eines sog. Steines, einer Lasche, eines Schiebers, einer Zunge oder eines Keiles auf, die mit einer Nut oder einer Kerbe in der Antriebswelle zusammenwir­ ken. Besitzen die Schaltelemente und die Nuten der Antriebswelle parallele Seitenflanken, so können solche Kupplungen nur dann ange­ wendet werden, wenn die Antriebswelle intermittierende Drehbewegungen ausführt, d. h. wenn sie im Totpunkt im Augenblick der Kupplungsbewe­ gung annähernd still steht. Führt jedoch die Antriebswelle kontinu­ ierliche oder diskontinuierliche Drehbewegungen aus, bei denen im Tot­ punkt kein Stillstand, sondern bestenfalls eine Verlangsamung der Dreh­ bewegung erfolgt, so sind die meisten Kupplungskonstruktionen untaug­ lich, weil sie bei der hohen Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine und der kurzen Zeitspanne, die zur Ausführung der Radialbewegung des Schaltelementes zur Verfügung steht, entweder kein oder nur ein unzu­ verlässiges Zu- und Abschalten ermöglichen. Beim unvollständigen Zu­ sammenspiel der Kupplungsteile treten durch die hohen Scherkräfte, die auf die Kanten der Nut und die Flanken des radial verschiebbaren Schaltstückes einwirken, derart hohe Verschleißerscheinungen oder so­ gar ein Bruch auf, daß solche Kupplungen wegen zu hoher Störanfällig­ keit nicht eingesetzt werden können, sofern man sich nicht mit einer stark reduzierten Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine zufrieden gibt.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, bei einer Schaftmaschine für Webmaschinen unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile die Vorrich­ tung zum Kuppeln der Antriebswelle mit dem Exzenterring derart zu ver­ bessern, daß bei einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit der Webmaschine ein sicheres Zuschalten und Abschalten der zu bewegenden Bauelemente spielfrei möglich ist, und zwar auch dann, wenn die Antriebswelle wegen Verschleißerscheinungen an den Antriebs- und Steuerelementen im Augenblick des Zu- und Abschaltens nicht exakt den Totpunkt erreicht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer Schaftmaschine für Webmaschinen der eingangs beschriebenen Gattung mit den im Patent­ anspruch 1 gekennzeichneten Mitteln und Maßnahmen gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Nähere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind im folgenden an­ hand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt. Dabei sind der Übersichtlichkeit wegen in den Figuren Teile mit gleicher Funktion mit denselben Bezugszahlen versehen.

Fig. 1 zeigt in vereinfachter Darstellungsweise eine Antriebswelle mit der auf einem Exzenterring angeordneten erfindungs­ gemäßen Kupplungsvorrichtung zur Erzeugung von Hubbe­ wegungen einer Pleuelstange.

Fig. 2 zeigt die wesentlichen Teile der Kupplungsvorrichtung nach Fig. 1 in einer anderen Bewegungsphase der Antriebs­ welle.

Fig. 3 zeigt dieselbe Vorrichtung, bei der sich die Antriebswelle in einer Stellung von 30° vor Erreichen des Totpunktes befindet.

Gemäß Fig. 1 ist eine Antriebswelle 1 für Schaftmaschinen vorgesehen, die in Richtung des Pfeiles 1 a kontinuierlich oder intermittierend antreibbar ist. An der Antriebswelle 1 oder an einem mit ihr fest verbundenen und auswechselbaren Ring 2 ist mindestens ein Anschlag­ höcker 3 ausgebildet, der zwei im wesentlichen parallele Seitenflan­ ken 3 c aufweist, die als Anschlag für einen Hebel 4 dienen. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Anschlaghöcker 3 a und 3 b vorgesehen, die um 180° gegeneinander versetzt sind. Die Anschlaghöcker 3 können beispielsweise dadurch gebildet sein, daß innerhalb des Kreisumfanges der Antriebswelle von den Fußpunkten der Seitenflanken ausgehend Ausnehmungen 3 d in Form von Gleitflächen aus­ gebildet sind, die mit zunehmender Mittenentfernung bis zur äußeren Mantelfläche der Antriebswelle 1 bzw. des Ringes 2 verlaufen. Ein Exzenterring 5 ist in bekannter Weise mit Hilfe eines bei 6 angedeu­ teten Kugellagers auf der Antriebswelle 1 bzw. dem Ring 2 drehbar ge­ lagert. Auf dem Exzenterring 5 ist seinerseits ebenfalls auf einem Kugellager, das bei 7 angedeutet ist, eine Pleuelstange 8 drehbar gelagert, die in bekannter Weise in Richtung des Pfeiles 9 Hubbewe­ gungen ausführt, wenn der Exzenterring 5 um die ortsfeste Antriebs­ welle 1 Drehbewegungen ausführt. Im Auge 10 der Pleuelstange 8 ist in einem weiteren Kugellager 11 ein Hebelgestänge angelenkt, das die Hubbewegungen 9 der Pleuelstange 8 auf die Fachbildungsvorrichtung der Webmaschine überträgt. Dabei kann beispielsweise die dargestellte Lage der Pleuelstange 8 der Hochfachstellung und die andere Lage der Pleuelstange, die sie einnehmen würde, wenn der Exzenterring die strichpunktiert dargestellte Lage 5 a hätte, der Tieffachstellung ent­ sprechen. An dem Exzenterring 5 sind zwei als Winkelhebel ausgebil­ dete Hebel 12 (bzw. 4) um je einen Zapfen 13 schwenkbar gelagert. Eine Zugfeder 14 greift mit ihren beiden Enden in Bohrungen 15, die an dem einen Hebelarm der Hebel 12 ausgebildet sind, so daß die Hebel bestrebt sind, die dargestellte Lage einzunehmen. Von einem nicht dargestell­ ten Datenträger, der z. B. eine Musterkarte sein kann, kann ein Steuer­ befehl abgeleitet werden, der z. B. durch eine in Richtung der Pfeile 16 symbolisierte Hebel- oder Schiebestangenbewegung dargestellt sein kann. Wird während des Arbeitens der Schaftmaschine von der Muster­ karte ein Befehl abgelesen, so wird beispielsweise der Hebel 12 durch die Bewegung einer nicht dargestellten Steuerstange in Richtung des Pfeiles 16 in die gestrichelt dargestellte und mit 12 a bezeichnete Lage gebracht. In diesem Falle würde sich die stirnseitige Anschlag­ fläche 17 des Hebels 12 aus der Ausnehmung 3 d bewegen, so daß sich bei einer Linksdrehung der Antriebswelle der Anschlaghöcker 3 a ungehindert unter der Anschlagfläche 17 und dem Hebel 12 fortbewegen könnte. Glei­ ches gilt bei einer Rechtsdrehung der Antriebswelle 1 in bezug auf den rechts dargestellten Hebel 12. Bei einem Druck in Richtung des Pfei­ les 16 auf die Steuerfläche des Hebels 12 gerät die stirnseitige An­ schlagfläche 17 des Hebels 12 aus dem Eingriffbereich der Anschlag­ höcker, so daß bei Drehung der Antriebswelle 1 der Exzenterring 5 in seiner Lage verharren würde. Erreicht jedoch, wie in Fig. 1 dar­ gestellt, die Antriebswelle 1 ihren Totpunkt und wird kein Steuer­ befehl in Richtung des Pfeiles 16 auf die Steuerfläche der Hebel 12 gegeben, so nehmen diese durch den Zug der Feder 14 die dargestellte Lage ein, in der die Anschlagflächen 17 spielfrei an den Seiten­ flanken 3 c des Anschlaghöckers 3 a anliegen. Damit ist die Kupplung zwischen der Antriebswelle 1 bzw. dem Ring 2 und dem Exzenterring 5 hergestellt, so daß dieser in Richtung des Pfeiles 1 a mitgenommen wird und die Pleuelstange 8 eine Hubbewegung in Richtung des Pfeiles 9 so lange ausübt, bis ein Steuerbefehl auf den druckbelasteten He­ bel 12 zum Trennen bzw. Abschalten ausgeübt wird. Soll z. B. der An­ trieb der Fachbildungsvorrichtung in der Tieffachstellung - wie bei 5 a angedeutet - unterbrochen werden, befinden sich die beiden Hebel 12 in der bei 13 a angedeuteten Lage und ihre Steuerflächen 18 befin­ den sich in der gestrichelt dargestellten Lage, in der die Hebel 12 durch eine in Richtung der Pfeile 16 a betätigte Steuerstange beein­ flußbar sind. Um die Lose in dem Hebelsystem zur Übertragung der Hub­ bewegung der Pleuelstange 8 auf die Fachbildungsvorrichtung so klein wie möglich zu halten, damit insbesondere keine Schwingungen in das Übertragungssystem gelangen, sind die Anschlagflächen 17 der Hebel 12 in bezug auf die Seitenflanken 3 c der Anschlaghöcker 3 a, 3 b so ausgebildet und dimensioniert, etwa durch eine schwache Keilform, daß beim Anliegen der Hebel 12 in der Kupplungsstellung kein Spiel an den Seitenflanken 3 c besteht. Durch die im Dauerbetrieb entste­ hende Oberflächenverdichtung oder bei geringen Verschleißerschei­ nungen an den zusammenwirkenden Druckflächen der Anschlaghöcker 3 und der Hebel 12 stellen sich diese stetig auf Null-Spiel von selbst ein. Die besonderen Vorteile einer derart ausgebildeten Kupplung be­ stehen zum einen darin, daß die von der Antriebswelle 1 übertrage­ nen Antriebskräfte in Form eines Drehmoments annähernd tangential in Form von Druckkräften auf die Zapfen 13 der Hebellager übertra­ gen werden und zum anderen darin, daß der von der Musterkarte gele­ sene Steuerbefehl schon dann in eine Bewegung der Hebel 12 umgesetzt werden kann, wenn die Antriebswelle 1 und damit die Anschlaghöcker 3 a, 3 b noch lange nicht den Totpunkt erreicht haben. Der von einem be­ liebigen Datenträger abgeleitete Steuerbefehl kann also quasi vor­ programmiert bereits eingeleitet werden, sobald das vordere Ende des Hebels 12 mit seiner Anschlagfläche 17 in eine der Ausnehmungen 3 d gleiten kann, so daß der Hebel in dem Moment des Eintreffens des Anschlaghöckers 3 a im Totpunkt schon die Anschlag- bzw. Kupplungsstel­ lung eingenommen hat.

In Fig. 2 ist in einer etwas schematisierten Darstellung eine Lage der Antriebswelle 2 gezeigt, die sich nicht nur bei Verschleiß der Antriebswelle, sondern auch bei Schwingungen einstellen kann. Dabei kann es vorkommen, daß in der Nullstellung der Antriebswelle 1 noch keine Berührung der Anschlagflächen zwischen dem Hebel 12 und dem Anschlaghöcker 3 a eingetreten ist, sondern vielmehr ein Spalt 19 ver­ bleibt. Gegenüber den bekannten Kupplungsvorrichtungen mit radial beweglichen Schaltsteinen oder Keilen ergibt sich bei der erfindungs­ gemäßen Ausbildung der Kupplungsteile der Vorteil, daß für den Fall der Weiterdrehung der Antriebswelle im Uhrzeigersinn mit Sicherheit der Steuerbefehl, nämlich die Kupplung, ausgeführt wird, während für den Fall der Rückwärtsdrehung entgegen dem Uhrzeigersinn eine Kupp­ lung nicht eintreten kann, da der linke Hebel 12 noch nicht in Kupp­ lungs- bzw. Raststellung gelangt ist. Auf diese Weise erfolgt die Steuerung der Fachbildungsvorrichtung stets mustergerecht.

In Fig. 3 ist bei einer Stellung der Antriebswelle von 30° vor dem Nullpunkt verdeutlicht, wie am Beispiel einer Drehbewegung der Welle 2 in Richtung des Pfeiles 1 a ein Steuerbefehl auf den rechten Hebel 12 zu Herstellung einer Verbindung zwischen der Antriebswelle 2 und dem Exzenterring 5 schon so zeitig vorprogrammiert und eingeleitet werden kann, daß auf jeden Fall eine Kupplung mit völliger Sicher­ heit eintritt, wenn die Antriebswelle 2 bzw. der Anschlaghöcker 3 a die Nullstellung erreicht hat, und zwar unabhängig von der in der Kupplungsstellung für das Zu- und Abschalten zur Verfügung stehenden Zeit. Durch den Zug der Feder 14 wird der rechte Hebel 12 in Rich­ tung des Pfeiles 3 f in die Ausnehmung 3 d gedrückt, so daß die Anschlag­ fläche 17 des Hebels 12 auf jeden Fall dann in der Kupplungsstellung steht, wenn der Anschlaghöcker 3 a den Nullpunkt erreicht hat. Wird die Ausnehmung wie bei 3 e gestrichelt dargestellt ist weiter abge­ flacht und der Bewegungsdynamik des Hebels 12 angepaßt, so kann trotz hoher Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 2 der Bewegungsablauf des Hebels 12 noch früher beginnen, als bei geradlinig ausgebildeten Ausnehmungen 3 d. In den beschriebenen Beispielen liegen die Anschlag­ höcker 3 a, 3 b innerhalb des Kreisumfanges der Antriebswelle 1 bzw. des Ringes 2 und die einander zugerichteten Arme der Hebel 12 glei­ ten formschlüssig in den Ausnehmungen 3 d, 3 e. Es ist aber auch mög­ lich, ohne diese Gleitflächen auszukommen und die Anschlaghöcker bei­ spielsweise über die Zylinderfläche der Antriebswelle bzw. des Ringes 2 hervorstehen zu lassen. Die Steuerung der Hebel 12 erfolgt dann zwangsläufig, etwa durch ein formschlüssiges Hebelgetriebe oder durch eine Kurven- oder Nockensteuerung.

Es bewegen sich aber auch solche Anordnungen und Ausbildungen der Kupplungsteile im Rahmen der Erfindung, bei denen beispielsweise zur Erzielung einer symmetrischen Krafteinwirkung zur Übertragung des Drehmomentes spiegelbildlich ein zweites Hebelpaar 12 an dem Exzen­ terring 5 angebracht wird, so daß derselbe Steuerbefehl auf jeweils zwei sich diametral gegenüberliegende Hebel gegeben wird.

Bei einer solchen Anordnung mit zwei symmetrischen Hebelpaaren 12 ge­ nügt es, an der Antriebswelle nur einen Anschlaghöcker vorzusehen, so daß die Steuerbefehle in der Hoch- oder Tieffachstellung entweder von dem oberen oder von dem unteren Hebelpaar auszuführen sind.

Schließlich ist es auch möglich, bei einer Anordnung mit zwei symme­ trischen Hebelpaaren jeweils zwei sich diametral gegenüberliegende Hebel getrieblich miteinander zu verbinden.

Claims (9)

1. Rotations-Schaftmaschine für Webmaschinen, bei denen die Schaftbewegung entweder durch eine Pleuelstange oder durch ein anderes Bewegungs­ wandelgetriebe, das die Drehbewegung eines Exzenters oder einer Kurbel in eine Hin- und Herbewegung bzw. Hubbewegung umwandelt, erzeugt wird, wobei ein Exzenterring auf einer ständig oder in­ termittierend rotierenden Antriebswelle drehbar gelagert ist, und die beiden Extremstellungen des Exzenterringes der Hoch- bzw. Tieffachstellung des Schaftes entsprechen und auf dem Exzenter­ ring mindestens eine in beiden Drehrichtungen wirkende Kupplung angeordnet ist, die über eine Steuervorrichtung in Abhängigkeit vom Steuerbefehl eines Datenträgers die Verbindung zwischen dem Exzenterring und der Antriebswelle herstellt oder löst, dadurch gekennzeichnet, daß an der Antriebswelle (1) mindestens ein dop­ pelseitiger Anschlaghöcker (3) vorgesehen ist und auf dem Exzenter­ ring (5) mindestens ein Paar in beiden Drehrichtungen im wesent­ lichen tangential wirksame und unter Federspannung (14) stehende Hebel (12) derart schwenkbar gelagert und so dimensioniert sind, daß einer der beiden Hebel (12) in Abhängigkeit vom Steuerbefehl (bei 16) des Datenträgers mit seinem Stirnende (17) an der zuge­ hörigen Seitenflanke (3 c) des Anschlaghöckers (3) zur Anlage oder außer Eingriff bringbar ist.

2. Schaftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlaghöcker (3) innerhalb des Kreisumfanges der Antriebswelle (1) bzw. eines die Antriebswelle (1) darstellenden und mit ihr fest verbundenen Bauelementes (2) ausgebildet ist und sich von den beiden Fußpunkten des Anschlaghöckers (3) Gleitflächen (3 d, 3 e) mit zunehmenden Mittenabstand bis zur Zylinderfläche der Antriebswelle (1) bzw. des Bauelementes (2) erstrecken.

3. Schaftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (12) zweiarmig ausgebildet sind und derart unter Federspannung (14) stehen, daß mindestens einer schon vor Errei­ chen des Anschlages (3 c) dem Anschlaghöcker (3) geometrisch so zugeordnet ist, daß seine relative Lage praktisch der Kupplungs­ stellung entspricht.

4. Schaftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anschlagflächen (3 c) des Anschlaghöckers (3) in bezug auf die Stirnflächen (17) der Hebel (12) - oder umgekehrt - so viel Übermaß haben, daß sich über Zeit selbsttätig eine spiel­ freie Kupplung einstellt.

5. Schaftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das den Anschlaghöcker (3) aufweisende Bauelement als austauschbarer Ring (2) ausgebildet ist.

6. Schaftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem Bauelement (2) zwei um 180° versetzte An­ schlaghöcker (3 a, 3 b) ausgebildet sind, die mit einem an dem Ex­ zenterring (5) gelagerten Hebelpaar (12) zusammenwirken.

7. Schaftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem Exzenterring (5) spiegelbildlich zwei um 180° versetzte Hebelpaare (12) gelagert sind, die mit nur einem an dem Bauelement (2) ausgebildeten Anschlaghöcker (3 a) zusammen­ wirken.

8. Schaftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem Exzenterring (5) spiegelbildlich zwei um 180° versetzte Hebelpaare (12) gelagert sind, die mit zwei um 180° versetzte, am Bauelement (2) ausgebildete Anschlaghöcker (3 a, 3 b) zusammenwirken, wobei jeweils zwei sich diametral gegen­ überliegende Hebel der beiden Hebelpaare getrieblich miteinander gekoppelt sind.

9. Schaftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dem Anschlaghöcker (3) abgewandten Hebelarme in Abhängigkeit von dem jeweils abgelesenen Signal des Datenträ­ gers durch eine Steuervorrichtung (bei 16) betätigbar sind.