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Schaftmaschine für Webmaschinen
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaftmaschine fUr Webmaschinen,
~bei der jeder Webschaft an eine, auf einer kontinuierlich oder diskontinuierlich
umloufenden Antriebswelle gelagerten und mit dieser mustergemaß kuppelbaren Kreisexzenter
Uber eine Kurbelzustange angeschlossen ist.
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Eine solche Anordnung ist aus der DE-AS 1 410 729 bekannt geworden,
beize fur jeden Schaft der Schaftmaschine ein Exzenter auf einer kontinuierlich
oder diskontinuierlich angetriebenenWelle gelagert ist, der Uber eine Kurbelstange
(Pleuel, Exzenter~ring) die Rotationsbewegung der Antriebswelle in eine translatorische
Bewegung umwandelt und Uber Bewegungshebel, die an der Kurbelstange und cm Schaft
befestigt sind, die Auf- und Abbewegung des Schaftes bewirkt. Von einer Steuervorrichtung
aus muß dieser Exzenter mustergemäß mit der Antriebswelle ein- und ausgekuppelt
werden.
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Bei der bekannten Anordnung sind die Kupplungs- bzw. Mitnahmeelemente
sowie die Arretierelemente radial verschiebbar bzw.
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schwenkbar angeordnet und gelagert.
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Solche Kupplungsmechanismen mit radial bewegbaren Kupplung und Arretierelementen
sind sehr aufwendig und kompliziert, so daß besorgt werden muß, daß eine große Betriebssicherheit
und hohe Lebensdauer nicht in dem erwünschten Ausmaß erreicht werden kann.
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An die Steuer- und Kupplungsmechanismen fUr jeden Schaft einer modernen
schnellaufenden Doppelhub-Offenfach-Schaftmaschine
werden jedoch
große Anforderungen bezUglich Genauigkeit, Schnelligkeit des Vorganges und geringer
Abnutzung gestellt. Uberdies stehen bei den heute üblichen hohen Arbeitsgeschwindigkeiten
nur sehr minimale Zeitabschnitte fUr das Kuppeln und Auskuppeln zur Verfügung. Da
bei den bekannten Radial-Keilkupplungen in der Regel nut ein radial verschiebbarer
Mitnehmer aus funktionstechnischen Gründen für jeden Schaft einer Doppelhub-Schaftmaschine
angeordnet werden kann, ist die spezifische Flächenpressung an der Kupplungsstelle
bzw an den aufeinander wirkenden Flachen außerordentlich groß.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Meidung der
Nachteile der bekannten Antriebsvorrichtung mit Eszenterantrieben eine Schaftmaschine
zu schaffen, bei der die Konstruktion der Steuer- und Kupplungseinrichtungen erheblich
vereinfacht und dadurch der Kostenaufwand fur die Herstellung der Teile gering gehalten
ist, wobei eine betriebssichere A@eitsweise mit nur geringem Verschleiß bei hoher
Belastung gewährleistet wird, um auf diese Weise hohe Antriebadrehzahlen fUr schnellaufende
Webmaschinen erreichen zu können.
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Ausgehend von der eingangs erwarten bekannten Anordnung besteht das
Wesen der Erfindung darin, daß auf der Nabe einer mit der Antriebswelle drehschlussig
verbundene Mitnehmerscheibe oder konzentrisch@zu ihr-eine Kupplungsscheibe sowie
eine die Kurbelstange des Kseisexzenters fUhrende Exzenterscheibe nebeneinander
angeordnet und drehbar gelagert sind und daß die Kupplungsscheibe mit achsparallel
sich erstreckenden, ortsfest an ihr befestigten Hitnehmerbolzen versehen sowie mustergemäß
entlang der Nabe der Mitnehmerscheibe bewegbar ist, wobei die Mitnehmerbolzen Uber
die Kupplungsscheibe beidseitig soweit axial vorstehen, daß sie in der einen Endstellung
der Kupplungsscheibe in gegenuberliegende
Bohrungen der Mitnehmerscheibe
sowie der Exzenterscheibe und in der anderen Endstellung der Kuppungsscheibe in
gegenUberliegende Bohrungen der Exzenterscheibe sowie eines angrenzenden Steges
der Kurbelstange bzw. einer Sperrscheibe eingreifen.
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Der Jogenstand der Erfindung ermöglicht es, die Einleitung des Steuervorganges
für den nächsten Schuß bereits vorzunehmen, bevor noch die Bewegung des Schaftes
für den vorangegangenen Schuß abgeschlossen ist. Dadurch ist es möglich, die Informationen
des Informationsspeichers Uber die entsprechenden mechcnischen und/oder elektrischen,
pneumatischen, hydraulischen Steuerglieder sicher zu Ubertragen, da mehr Zeit zur
VerfUgung steht.
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Die Kupplungsmittel der erfindungsgemaßen Anordnung können wesentlich
billiger hergestellt werden, da es sich Uberwiegend um scheibenförmige Drehteile
handelt. Außerdem bietet die Erfindung die Möglichkeit, unbeabsichtigte Fehlsteuerungen
der Kupplung auszugLeichen und das Entstehen von Bbckagen zu vermeiden.
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Die erfindungsgemöße Anordnung kann im Hinblick auf die Antriebswelle
kontinuierlich sowie diskontinuierlich angetrieben sein, ohne daß dadurch das Ein-
und Auskuppeln beeinträchtigt wird.
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Dadurch wird die Voraussetzung geschaffen, die Schaftmaschine zurUcklaufen
lassen zu können, um eingesteuerte Fehler zu beseit*sen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
und der Zeichnung. Einzelheiten der Erfindung sind In der Zeichnung schematisch
und beispielsweise dargestellt.
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Es zeigen:
Figur 1: eine schematische Vorderansicht
einer axial wirkenden Kupplungsvorrichtung fUr schmale Schaftteilungen unter Verwendung
von zwei Antriebswellen, Figur 2: eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Figur
1, Figur 3: einen Schnitt nach der Linie III - III gemäß Figur 1 in der einen Kupplungsstellung,
Figur 4Q einen Schnitt gemäß Figur 3 in der anderen Kupplung stellung, Figuren 5
und 6: Schnitte gemäß Figuren 3 und 4 mit formschlüssig betätigbaren Kupplungsteilen,
Figur 7: eine Vorderansicht einer Variante der Kupplungsvorrichtung nach Figur X,
Figuren 8 bis 10: Schnitte durch die Kupplungsvorrichtung entlang der Linien VIII
- VIII bis X -Figuren 11 und 12: eine Vorderansicht mit Schnitt entlang der Linie
XII - XII einer anderen Variante der Kupplungsvorrichtung und Figuren 13 und 14:
eine Vorderansicht mit Schnitt entlang der Linie XIV - XIV einer weiteren Variante
der Kupplungsvorrichtung.
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In den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 und 2 sind zwei parallel
zueinander angeordnete und synchron angetriebene Antriebswellen 1 dargestellt. Auf
jeder Antriebswelle 1 befindet sich ein drehbar gelagerter Kreisexzenter 3,4. Jeder
Kreisexzenter 3,4 wirkt cuf einen Winkelhebei 27 ein, der um die Achse 26 schwenkbar
gelagert ist und dessen bewegung Uber die mit Pfeil dargestellte Zugstange 28 auf
den einzelnen Schaft einwirkt. Bei grdßeren Teilungen kann auch eine einzige Antriebswelle
1 mit einem zugeordneten Kreisexzenter 3,4 vorgesehen werden. Das Problem besteht
durin,den einzelnen Winkelhebel 27 mustergemöß
zu bewegen, wobei
wahlweise die Antriebswelle 1 kontinuierlich oder diskontinuierlich angetrieben
ist. Uber eine geeignete Einlesevorrichtung wird sichergestellt, ob der einzelne
Winkelhebel 27 in seiner Endlage verharrt oder in die andere Endlage verschwenkt
wird. Die hierzu erforderliche Kupplung und Steuerung sind in den Beispielen der
Figuren 3 bis 14 näher erläutert.
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Mit der Antriebswelle 1 ist eine itnehnerscheibe 2 Uber die Paß feder
16 drehschlüssig verbunden. Auf der Nabe 31 dieser Mitnehmerscheibe 2 sind eine
Exzenterscheibe 3 (je Schaft) und eine Kupplungsscheibe 5 koaxial zueinander angeordnet
und drehbar gelagert. Auf der Mantelfläche der Exzenterscheibe 3 ist eine Ku@elstange
4 drehbar geformt, die, wie Figur 1 zeigt, Uber das Gelenk 25 mit dem Winkelhebel
27 verbunden ist. In axialer richtung wird die Kurbelstange 4 von einer Anschlagscheibe
@ begrenzt, die beispielsweise auch die benachbarte Mitnehmerscheibe sein kann.
Die Rotationsachse der Kurbelstange 4 um die Exzenterscheibe 3 ist mit 29 bezeichnet.
Daraus ergibt sich eine Hubbewegung der Kurbelstange 4 im Ausmaße 2E, wobei mit
E die Exzentrizität der Achse 29 von der Achse der Antriebswelle 1 bezeichnet ist.
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Die Kupplungsscheibe 5 weist spiegelbildlich gegenuberliegende Mitnehmerbolzen
6,6' (vgl. Figur 1) auf, die axial Uber die Runder der Kupplungsscheibe 5 hinausstehen
und mit ihr fest verbunden sind Koaxial zu diesen Mitnehmerbolzen 6,6' sind in der
Mitnehmerscheîbe 2, der Exzenterscheibe 3 und der Kurbelstange 4.
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Nitnehmerbohrungen 7,i', 8 und 8' vorgesehen, in welche die Mitnehmerbolzen
6,6' eintreten können, wenn die Kupplungsscheibe 5 axial bewegt wird. Die Stirnrdnder
der Mitnehmerbolzen 6,6' sind mit Schrägen 12,13 die Bohrungen 7,8 einlaufseitig
mit entsprechen-
den Einlaufschrägen 14,15 versehen. Je nach der
Querschnittsform des einzelnen Mitnehmerbolzens 6,6', der auch prismatisch oder
als Klaue u.dgl. ausgebildet sein kann, sind diese Schrägen so gestaltetg daß sie
bei Aufeinandertreffen dem einzelnen Bolzen 6,6' ene axiale Bewegung erteilen. Diese
Maßnahme ist deswegen zweckmäßig, damit im Falle einer unvollkommenen Einlesung,
bei der die Bolzen 6,6' nicht vollstöndig die zugeordnete Bohrung 7,8 verlassen
haben, keine Scherwirkung mit bruch bei Rotation der einzelnen Teile entsteht. Zufolge
der aufeinandertreffenden schrägen Ebenen wird vielmehr dem einzelnen Bolzen 6,6'
die erwünschte Ausweichbewegung erteilt und dadurch der Bruch vermieden. Außerden
dienen diese Schrägen dazu, das Einführen der Bolzen in die zugeordneten Bohrungen
bei nicht genuer koaxialer Lage zueinander zu erleichtern. Zweckmäßigerweise besitzt
die Bohrung oder Scheibe 30 eine konische oder schiefe Ebene von z.B. 45°, während
die Mitnehmerscheibe 2 nur eine leichte Schräge aufweist.
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Die Kupplungsscheibe 5 wird beim Ausführungsbeispiel mit Hilfe einer
Schaltgabel 17 axial bewegt die um die Achse 19 schwenkbar gelagert ist. In den
Ausführungsbeispielen der Figuren 3 bis 6 ist die Schaltgabel 17 verkürzt dargestellt.
Sie wirkt natürlich nicht exzentrisch zur Achse der Antriebswelle 1 auf die Kupplungsscheibe
5 ein, sondern umgreift die Kupplung scheibe 5, wie dies im Ausführungsbeispiel
der Figur 1 daryestellt ist, um über zwei gegenüberliegende Punkte zentrisch einzuwirken.
Mit der einzelnen Schaltgabel 17 ist ein Hebel 18 verbunden, der mit des von einem
Steuerorgan 22 betätigten Stange 20 Uber des Gelenk 21 zusammenarbeitet.
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Zwischen der Kupplungsscheibe 5 und der Exzenterscheibe 3 befindet
sich eine Gruppe von Druckfedern 11, die in kaaxial zueinander angeordnete Bohrungen
9,10 eingreifen und bestrebt sind, die Kupplungsscheibe 5 distanziert von der Exzenterscheibe
3 zu halten. Demgemäß wirkt die Schaltgabel 17 gegen die Kraft.der Federn 11, wenn
sie aus'der Stellung gemaß Figur 3 in die Stellung gemäß Figur 4 bewegt werden soll.
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Man kann aber auct eine formschlussige Anordnung gemaß den Figuren
5 und 6 vorsehen, bei der die Anordnung von Druckfedern 11 eingespart wird und die
Schaltgabel 17 in eine passend ausgebildete Nut der Kupplungsscheibe 5 eingreift.
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Die Kurbelstange 4 weist einen Steg 30 auf, in dem sich eine Bohrung
24 befindet, deren Radius mindestens dem radialen Abstand der Achse 29 von der entfent
liegenden Mantelfluche der Nabe 31 entspricht. Dadurch wird vermieden, daß zufolge
der Exzentrizitat der Lagerung der Kurbelstange 4 von der Nabe 2 eine Blockage zwischen
beiden entstehen kann. DemgemEB kann nur einer der beiden Mitnehmerbolzen 6,6' in
die zug.eordnete Bohrung 8 der Kurbel stange 4 eintreten, weil der gegen-Uberliegende
Beizen 6 bzw. 6'tei Bewegung gegen die Kurbelstange 4 in den durch die Bohrung 24
gebildeten freien Raum eindringt.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist folgendermaßen:
Wenn die Einlesung vorschreibt, daß ein Fachwechsel am einzelnen Schaft stattfinden
soll, dann wird die Schaltgabel 17 in die Stellung gemäß Figuren 3 oder 5 bewegt.
In dieser Stellung greifen
die beiden Mitnehmerbolzen 6,6' in die
zugeordneten Bohrungen 7 der Mitnehmerscheibe 2 sin. Außerdem befinden sich die
Mitnehmerbolzen 6,6' ständig in der Bohrung 7' der Exzenterscheibe 3. Auf diese
Weise wird eine dr@hschlüssige Verbindung der Exzenterscheibe 3 über die Mitnehmerbolzen
6,6', die Kupplungsscheibe 5 und die Mitnehmerscheibe 2 mit der Antriebzwelle 1
herbeigeführt, was dazu führt, daß die Kurbelstange 4 ihre Exzenterbewegung ausführt
und damit über den Winkelhebel 27 den Schaft antreibt.
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Wenn der Schaft in einer Schaftendstellung verharren soll, dann wird
die Schaltgabel 17 bor die Einlesevorrichtung und das entsprechende Gestänge 18
bis 22 in die in Figuren 4 bzw. 6 gezeigte Stellung verschwenkt. Dieser-Schwenkbewegung
folgt die Kupplungsscheibe 5. Somit kommen die Mitnehmerbolzen 6,6' aus der Bohrung
7 der Mitnehmerscheibe 2 frei und greifen in die Bohrung 8,8' der Kurbelstange 4
ein, wobei zu bemerken ist, daß nur einer der beiden Mitnehmerbolzen 6,6' eine Bohrung
8,8' vorfindet, weil der andere Mitnehm erbolzen wegen der Exzentrizitat der Kurbelstange
4 und der Bohrung 24 in den freien Raum vordringt. Die Verschiebebewegung der Kupplungsscheibe
5 erfolgt im Beispiel der Figur 3 gagen die Wirkung der Druckfedern 11. Im Beispiel
der Figur 5 er° folgt eine formschlüssige Bewegung der Kupplungsscheibe 5, so du
Federn entbehrlich sind, In dieser in den Figuren 4 und 6 gezeigten Stellung, sind
die Kupplungsbolzen 6,6' in Wirkverbindung zwischen der Kupplungsscheibe 5 mit der
Exzenterscheibe 3 und der Kurbelstange 4, so daß die Antriebswelle 1 keine drehschlüssige
Verbindung mit dieson Teilen mehr besitzt. Wegen der gegenseitigen Blockierung der
Teile 3,4o5 zufolge ihrer Exzentrizität und der Anlenkung der Kurbolscheibe 4 Uber
den Bolzen 25 cm Hebel 27 wird der Winkel-@@@ 27 auch nicht verschwenkt, sondern
verbleibt in
seiner Endlage und ist in dieser Stellung arretiert.
Sobald ein Fachwechsel wieder stattfinden soll, wird die Kupplung scheibe 5 aus
der in Figuren 4 und 6 gezeigten Stellung wieder in die Stellung der Figuren .3
und 5 zuruckbewegt.
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Die Antriebswelle 1 dreht sich bei einem Zyklus der Webmaschine nur
jeweils um eine halbe Umdrehung, weshalb die Exzenterscheibe 3 ebenfalls nur jeweils
eine halbe Umdrehung je-Zyklus ausführt.
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Dies bedeutet, daß jeweils in der Hochfachstellung oder in der Tieffachstellung
der Exzenterscheibe 3 bzw. des Schaftes eine Steuerinformation Uber den nicht dargestellten
Steuerapparat stattfindet.
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Es erweist sich als zweckmaßig, wenn die Antriebswelle 1 vorteilhafterweise
sich absatzweise, d.h., intermittierend, dreht, so daß nach jeweils einer halben
Umdrehung der Antriebswelle 1 ein kurzer Stillstand stattfindet. In diesem Falle
ist ein absolut sicheres Kuppeln der erfindungsgemäßen Anordnung gedhrleistet.
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Solche Anordnungen zum intermittierenden Antrieb der Antriebswellen
sind bekannt und bedUrfen daher keiner besonderen Beschreibung.
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Darüberhinaus,bietet die Erfindung die Mbglichkeit, auch mehr als
zwai Mitnshmerbolzen 2,2' vorzusehen. Dadurch werden die hohen spezifischen Flachenpresungen
an den aufeinander wirkenden Fischen vermieden.
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In den Figuren 7 bis 10 ist eine Variante dargestellt, bei der eo
möglich ist, beide Mitnehmerbolzen 6,6' in beide zugeordneten Bohrungen 8,8' des
Teiles 30 eingreifen zu lassen. An Stelle des in Figur 3 dargestellten Steges 30
ist in den Figuren 7 bis 10 an der Kurbelstage 4 eine Sperrscheibe 32 befestigt,
wiche die
exzentrische Bohrung 24 aufweist. Die Sperrscheibe 32
ist mit insgesamt vier Rastbohrungen 8 und 8t versehen, die paarweise zueinander
in Abstand 2E so angeordnet sind, daß die beiden in Figur. 7 oben dargestellten
Rastbohrungen 8' bei Drehung der Exzenterscheibe 4 in die untere Stellung um 1800
koaxial zu den Mitnahmebolzen 6,6' zu liegen kommen, damit diese bei entsprechender
Einlesung einrasten können.
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Außerdem ist die Kupplungsscheibe 5 nicht auf der Nabe 31 der Mitnehmerscheibe
2 sondern über Fuhrungsbolzen 33 (vgl. Figur 10) an der Exzenterscheibe 3 drehschlüssig,
aber axial beweglich geführt.
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Auf diese Weise werden die Gleitreibungs-Widerstände reduziert und
ein Verkanten der Kupplungsscheibe 5 vermieden. Die Federn 11 und die Bohrungen
9,10 fUr die Federn 11 sind symmetrisch naben den Führungsbolzen 33 angeordnet.
Ihr Teilkreis ist kleiner als derjenige'der Mitnehmer- und Rastbohrungen 7,8.
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Daruberhinaus ist gezeigt, daß die Exzenterscheibe 3 sowohl gegenüber
der Nabe 31 als auch der Kurbelstange uber Kugellager 38,39 geführt ist, wodurch
scheibenförmige Axialsicherungen entfallen können (Figur 9).
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Wenn zwei Mitnehmerbolzen 6,6' bei einer Blockage gleichzeitig i Eingriff
mit den schrägen Flachen 13,15 kommen, dann wird ein Verkonten bzw Verkippen der
Kupplungsscheibe 5 sicher vermieden.
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Im Beispiel der Figur 11 und 12 wird ebenfalls mit zwei in Eingriff
gleichzeitig kommenden Mitnehmerbolzen 6,6' gearbeitet. Die Spiel scheibe 32 ist
in diesem Beispiel jedoch cm Maschinengestell Uber den Bolzen 35 und die Lager 34
angelenkt. Damit ist die Sperrscheibe 32 daran gehindert, eine transiatorische Bewegung
mit der Exzenterscheibe 3 auszufUhren. Dies hat-den Vorteil, daß die
beiden
Rastbohrungen 8,8' zu den Mitnahmebolzen 6,6' in der Kupplungsscheibe 5 und zu den
Mitnahmebohrungen 7 in der Mitnehmerscheibe 2 koaxial liegen. Bei dieser Gestaltung
ist es auch möglich, mehr als zwei Mitnehmerorgane vorzusehen.
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Gemaß den Figuren 13 und 14 kann die Sperrscheibe 32 auch auf andere
Weise fest am Maschinengestell angeordnet sein. Sie i.st mit einem Fuß 37 in Form
einer abgewinkelten Lasche an einer Gestellwand angeschraubt. Zwischen der Nabe
31 und der Cperrscheibe 32 befindet sich in diesem Fall ein Spiel 36.
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In den Beispielen der Figuren 11 bis 14 wird also die Arretierung
der Kupplungsvorrichtung durch Einrasten der Mitnahmebolzen-6,6' in Bohrungen 8,8'
einer ortsfest gehaltenen Sperrscheibe erreicht.
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S t ü c k l i s t e : 1 Antriebswelle 2 Mitnehmerscheibe 3 Exzenterscheibe
4 Kurbelstange (Pleuel) 5 Kupplungsscheibe 6 Mitnahmebolzen 6' Mitnahmebolzen 7
Mitnehmerbohrung 7' Mitnehmerbohrung 8 Rastbohrung 8' Rastbohrung 9 Bohrung 10 Bohrung
dl Druckfeder 12 Schräge 13 Schräge 13' Scbrdge 14 Einlaufschräge 14' Einlaufschrdge
Einlaufschrage 15' Einlaufschräge 16 Paßfeder 17 Schultgabel 18 Hebel 19 Achse 20
Stange 21 Gelenk 22 Steuerorgon 23 Anschlagscheibe 24 Bohrung 25 Gelenk 26 Achse
27 Winkelhebel 28 Zugstange (Pfeil) 29 Achse Exzenterscheibe 30 Steg 31 Nabe 32
Sperrscheibe 33 Fuhrungsbolzen 34 Lager 35 Bolzen -36 Spiel 37 Fuß 38 Kugellager
39 Kugellager
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