DE3614203A1 - Schaftsteuervorrichtung einer webmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaftsteuervorrichtung einer Webmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Schaftsteuervorrichtungen ist es problematisch, die Bewegung der Schalthebel zum Betätigen des Kupplungselements in Übereinstimmung mit dem Drehwinkel des Antriebselements mit großer Steuergeschwindigkeit zu bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaftsteuervorrichtung zu schaffen, die eine hohe Steuergeschwindigkeit bei geringer Neigung zu Fehlsteuerungen ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Schaftsteuervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Da die Schalthebel erfindungsgemäß von mit der Welle beziehungsweise dem Antriebselement umlaufenden Schaltnocken bewegt werden, findet das Steuern des Kupplungselements zwangsweise synchron mit dem Antriebselement beziehungsweise der Welle statt, so daß die Steuerung nicht außer Takt geraten kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Statt einer Wiederholung des Wortlautes der Ansprüche soll die Erfindung anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden. Bei den Zeichnungen handelt es sich um schematische Darstellungen.

Fig. 1 zeigt die Schaftsteuervorrichtung in eingekuppeltem Zustand.

Fig. 2 zeigt die gleiche Schaftsteuervorrichtung in ausgekuppeltem Zustand.

Ein ringförmiges Antriebselement (1) ist mittels eines Keils (6) drehfest mit einer Welle (2) verbunden. Mit Hilfe einer hier nicht dargestellten Antriebsvorrichtung ist die Welle (2) intermittierend in Richtung des Pfeils (3) um 180 Grad weiterdrehbar. Nach jeder Drehung um 180 Grad steht die Welle (2) kurzzeitig still, um sich dann wieder um 180 Grad weiterzudrehen. Das Antriebselement (1) besitzt zwei einander gegenüberliegende Aussparungen (4) und (5).

Auf der gleichen Welle (2) befinden sich mehrere gleichartige Antriebselemente (1), die jeweils zu einer identisch ausgebildeten Schaftsteuervorrichtung gehören, wie sie im folgenden noch näher beschrieben wird.

Auf dem Antriebselement (1) ist mit Hilfe eines verdeckten, konzentrisch zur Welle (2) angeordneten Wälzlagers eine Exzenterscheibe (9) drehbar gelagert. Dabei übergreift das Antriebselement (1) zum Teil die Exzenterscheibe (9). Die Exzenterscheibe (9) ist mit einem Bolzen (11) versehen, auf dem ein Kupplungselement (12) in Gestalt eines zweiarmigen Hebels schwenkbar gelagert ist. Das Kupplungselement (12) ist klinkenartig ausgebildet. Seine Kupplungsnase (10) paßt in die Aussparungen (4) und (5). Sie bildet das eine Ende des zweiarmigen Hebels. Das andere Hebelende (8) dient dem Ausschalten des Kupplungselements (12). Das Einschalten besorgt eine sich gegen die Exzenterscheibe (9) abstützende Feder (7), die ständig versucht, das Kupplungselement (12) in die Einkuppelstellung zu bringen und in der Einkuppelstellung zu halten. Während der Bewegung der Exzenterscheibe (9) kann die Einkuppelstellung durch besondere Verriegelungsmaßnahmen gesichert sein, die hier aber nicht dargestellt sind.

In eingekuppeltem Zustand verbindet das Kupplungselement das intermittierend drehbare Antriebselement (1) mit der Exzenterscheibe (9), wie es Fig. 1 zeigt. Die Exzenterscheibe (9) ist mit Hilfe eines Wälzlagers, das hier aber nicht näher dargestellt ist, in einer Kurbelstange (17) rotierbar gelagert. Sofern das Kupplungselement (12) eingekuppelt ist, verschiebt sich bei einer Drehung des Antriebselements (1) in Richtung des Pfeils (3) um 180 Grad ein Gelenkpunkt (18) der Kurbelstange (17) parallel zur Richtung des Pfeils (19) um das Maß der Exzentrizität der Exzenterscheibe (9). Sein Mittelpunkt (14) gerät dabei zum Beispiel in die Stellung (14′). Der Gelenkpunkt (18) hat über hier nicht dargestellte Gestänge eine Verbindung zu einem Schaftrahmen einer Webmaschine, so daß dieser Schaft oder Schaftrahmen beispielsweise aus einer Hochfachstellung heraus nach Drehen des Antriebselements (1) um 180 Grad in eine Tieffachstellung gebracht werden kann. Jedesmal stehen dabei das Antriebselement (1), die Exzenterscheibe (9), die Kurbelstange (17) und der Gelenkpunkt (18) in der Totpunktlage, wobei die am Gelenkpunkt (18) wirkenden Kräfte auf die Mittelachse (26) der Welle (2) oder von der Mittelachse (26) der Welle (2) weg gerichtet sind. Daher besteht für die Schaftsteuervorrichtung nur wenig Neigung, eine einmal erreichte Totpunktlage unter dem Einfluß der Schwerkraft oder aus anderen Gründen unbeabsichtigt wieder zu verlassen. Dies kann allerdings auch durch Zusatzmaßnahmen verhindert werden, auf die hier nicht näher eingegangen wird.

Zum Betätigen des Kupplungselements (12) sind zwei einander diametral gegenüberliegende Schalthebel (20, 21) angeordnet, die im Arbeitstakt des intermittierend drehbaren Antriebselements (1) beziehungsweise der Welle (2) abwechselnd eine gesteuerte Bewegung aufeinander zu und voneinander weg ausüben. Zu diesem Zweck ist das Schalthebelpaar (20, 21) auf längs mehrerer gleichartiger Schaftsteuervorrichtungen entlanggeführten ortsfesten Stangen (15, 16) schwenkbar gelagert. Der mögliche Bewegungsspielraum der Schalthebel (20, 21) ist unter anderem durch Langlöcher (22, 23) begrenzt.

Während ihrer aufeinander zu gerichteten Bewegung sind die Schalthebel (20) beziehungsweise (21) jeweils durch eine in Richtung dieser Bewegung wirkende, zum Betätigen des Kupplungselements (12) gegen die Kraft der Feder (7) ausreichende Kraft belastet, die durch elastisch nachgiebige Preßelemente (27, 28) in Gestalt von Federn aufgebracht wird. Die Federn (27, 28) stützen sich gegen gestellfeste Anschläge (29, 30) ab.

Ob die Kraft der Preßelemente (27, 28) am Kupplungselement (12) zur Wirkung kommt, hängt unter anderem von einer mustergemäß steuerbaren Sperrvorrichtung ab, die insgesamt mit (31) bezeichnet ist. Je nach der Stellung der Sperrvorrichtung (31) ist entweder das Ende (20′) des Schalthebels (20) zurückhaltbar, wie es Fig. 2 zeigt, oder es ist das Ende (21′) des Schalthebels (21) zurückhaltbar, wie es Fig. 1 zeigt.

Die Sperrvorrichtung (31) weist einen mustergemäß schwenkbaren Waagebalken (32) auf, der Anschläge (33) beziehungsweise (34) für die Enden (20′) beziehungsweise (21′) der Schalthebel (20) beziehungsweise (21) besitzt.

Der Waagebalken (32) ist schwenkbar auf einer gestellfest angeordneten Stange (35) gelagert. Durch Kippen des Waagebalkens (32) von einer Gleichgewichtslage gemäß Fig. 1 in eine andere Gleichgewichtslage gemäß Fig. 2 ist das Ende des einen Schalthebels zurückhaltbar und das Ende des jeweils anderen Schalthebels freigebbar.

Die Sperrvorrichtung (31) ist durch einen mustergemäß steuerbaren Elektromagneten (36) schaltbar. Sämtliche Elektromagneten - für jede Schaftsteuervorrichtung wird ein Elektromagnet benötigt - sind an einem gestellfesten Träger (37) befestigt.

Durch ein mechanisch wirksames Kraftelement (38) in Gestalt einer Feder ist der Waagebalken (32) der Sperrvorrichtung (31) in die eine Gleichgewichtslage schaltbar, wie es Fig. 1 zeigt. Die Feder (38) stützt sich an einem Ende gegen den Waagebalken (32), am anderen Ende gegen den Träger (37) ab.

Mittels eines mustergemäß im Arbeitstakt des intermittierend drehbaren Antriebselements (1) in Richtung des Doppelpfeils (24) steuerbaren Mitnehmers (39) ist der Waagebalken (32) unter Überwindung der Rückstellkraft des Kraftelements (38) zumindest angenähert in die andere Gleichgewichtslage schwenkbar, wie es Fig. 2 zeigt. Ein am Waagebalken (32) vorhandener Anker (40) aus ferromagnetischem Material wird durch einen steuerbaren Elektromagneten (36) angezogen und festgehalten, falls der Elektromagnet (36) stromdurchflossen ist (Fig. 2), und er bleibt in der Ausgangslage, wenn der Elektromagnet (36) nicht stromdurchflossen ist.

Fig. 2 deutet an, daß der Elektromagnet (36) stromdurchflossen ist und den Anker (40) und mit ihm auch den Waagebalken (32) festgehalten hat.

Die voneinander weg gerichtete Bewegung der Schalthebel (20) und (21) wird durch zwei einander diametral gegenüberliegende Schaltnocken (41) und (42) bewirkt, die sich am intermittierend drehbaren Antriebselement (1) befinden.

Die Schaltnocken (41) und (42) sind unter Zwischenschaltung je eines Schwenkhebels (43) beziehungsweise (44) auf den Schalthebel (20) beziehungsweise (21) einwirkbar, wobei Schaltnocken (41, 42) und Schwenkhebel (43, 44) in einer anderen Ebene operieren als das Kupplungselement (12) und das auf das Kupplungselement (12) einwirkbare Ende (20′′) beziehungsweise (21′′) des Schalthebels (20) beziehungsweise (21). Bei den gewählten Ausführungsbeispielen operieren die beiden Schwenkhebel (43) und (44) und auch die Schaltnocken (41) und (42) in einer Ebene, die näher am Betrachter liegt als diejenige Ebene, in der die Enden (20′′) und (21′′) sowie das Kupplungselement (12) operieren. Demnach können sich die beiden Schaltnocken (41) und (42) oberhalb des Kupplungselements (12) über das Kupplungselement (12) hinwegbewegen, während das Kupplungselement (12) sich unter den beiden Schwenkhebeln (43) und (44) hindurch bewegen kann, ohne sie zu berühren.

Die Schwenkhebel (43, 44) sind um gestellfeste Achsen (45) beziehungsweise (46) um einen begrenzten Schwenkwinkel schwenkbar. Die Schwenkhebel (43) und (44) sind in ihrer gegeneinander gerichteten Bewegung durch gestellfeste Anschläge (47) beziehungsweise (48) begrenzt. Diese Anschläge können so eingestellt sein, daß die Schwenkhebel (43, 44) nur an den Schaltnocken (41, 42) zur Anlage kommen, jedoch nicht an dem Antriebselement (1) selber. Die zwischen den Schwenkhebeln (43, 44) und dem Antriebselement (1) vorhandene minimale Distanz läßt sich allerdings zeichnerisch nicht darstellen.

Die beiden Federn (27) und (28) versuchen ständig, die beiden Schalthebel (20) und (21) auf möglichst geringe Distanz voneinander zu bringen. Wenn dabei das Ende (20′) durch den Waagebalken (32) zurückgehalten wird, wie es Fig. 2 zeigt, schwenkt das andere Ende (20′′) soweit gegen die Welle (2), daß es auf das Hebelende (8) des Kupplungselements (12) drückt und dadurch das Kupplungselement (12) auskuppelt.

Durch besondere Verriegelungsmaßnahmen, die hier aber nicht dargestellt sind, wird dafür gesorgt, daß das Auskuppeln und Einkuppeln nur beim Stillstand des Antriebselements (1) und der Exzenterscheibe (9) möglich ist. Bis dahin kann der Schalthebel (20) federnd ausweichen.

Wird das Ende (20′) durch den Waagebalken (32) jedoch nicht zurückgehalten, wie es Fig. 1 zeigt, legt sich der Schalthebel (20) gegen den Schwenkhebel (43) an, wobei das andere Ende (20′′) des Schalthebels (20) weit genug zurückschwenkt, um das Kupplungselement (12) im eingekuppelten Zustand zu lassen.

Entsprechendes gilt für den anderen Schalthebel (21).

Um der Sperrvorrichtung (31) die Gelegenheit zu geben, den Waagebalken (32) unter dem Einfluß des Elektromagneten (36) beziehungsweise unter dem Einfluß der Feder (38) umzuschalten, wirkt der Schaltnocken (41) während der Drehung des Antriebselements (1) um 180 Grad in Richtung des Pfeils (3) beispielsweise aus der Stellung nach Fig. 1 heraus zunächst auf den Schwenkhebel (44) ein, um ihn in die Stellung (44′) zu verschwenken, die strichpunktiert dargestellt ist. Der Schwenkhebel (44) verschwenkt seinerseits den Schalthebel (21) in die Stellung (21 a), die ebenfalls strichpunktiert dargestellt ist. Anschlie­ ßend wirkt der Schaltnocken (42) auf den anderen Schwenkhebel (43) ein, um ihn in die Stellung (43′) zu bewegen, die strichpunktiert dargestellt ist. Der Schwenkhebel (43) seinerseits bringt dabei den Schalthebel (20) in die strichpunktiert dargestellte Stellung (20 a). Jetzt kann das Umschalten des Waagebalkens (32) durch Anheben des Mitnehmers (39) und Erregen des Elektromagneten (36) erfolgen, und wenn anschließend das Antriebselement (1) wieder in der Nullstellung beziehungsweise Totpunktlage steht, bleibt das Ende (20′) des Schalthebels (20) durch den Anschlag (33) des Waagebalkens (32) zurückgehalten, wie es Fig. 2 zeigt. Das Kupplungselement (12) befindet sich nun aber nicht mehr im Einflußbereich des Schalthebels (20), sondern im Einflußbereich des Schalthebels (21), der dann das Kupplungselement (12) allerdings im eingekuppelten Zustand belassen würde.

Die Schaltnocken (41) und (42) sind so lang, daß es während der Bewegung des Antriebselements (1) einen Zeitpunkt gibt, in dem beide Schwenkhebel (43, 44) und beide Schalthebel (20, 21) nach auswärts geschwenkt sind. Dies ist der günstigste Zeitpunkt für das Umschalten der Sperrvorrichtung (31).

Der Träger (37) ist bereits an seinem anderen Ende mit einer zweiten Aufnahmestelle (49) für den Elektromagneten (36) und mit einer zweiten Aufnahmestelle (50) für die Feder (38) ausgerüstet. Der Waagebalken (32) ist mit einer zweiten Aufnahmestelle (51) für den Anker (40) ausgerüstet. Dadurch ist gewährleistet, daß die Elektromagnete umgesetzt werden können, falls die Raumverhältnisse oder andere Gegebenheiten der Webmaschine dies wünschenswert erscheinen lassen.

Claims (9)

1. Schaftsteuervorrichtung einer Webmaschine mit einem auf einer intermittierend drehbaren Welle angeordneten Antriebselement, das eine Aussparung aufweist, in die ein mit einer Exzenterscheibe verbundenes Kupplungselement einkuppelbar ist, welches das intermittierend drehbare Antriebselement mit der Exzenterscheibe verbindet, wobei die Exzenterscheibe in einer Kurbelstange rotierbar gelagert ist, die eine Wirkverbindung zum Schaft besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß

• -zum Betätigen des Kupplungselements (12) zwei einander diametral gegenüberliegende Schalthebel (20, 21) angeordnet sind,
• -daß die Schalthebel (20, 21) im Arbeitstakt der Welle (2) beziehungsweise des intermittierend drehbaren Antriebselements (1) unter der Kraftwirkung elastisch nachgiebiger Preßelemente (27, 28) aufeinander zu und gegen die Kraftwirkung der Preßelemente (27, 28) voneinander weg bewegbar sind,
• -daß die voneinander weg gerichtete Bewegung der Schalthebel (20, 21) durch mit der Welle (2) beziehungsweise mit dem intermittierend drehbaren Antriebselement (1) umlaufende Schaltnocken (41, 42) bewirkbar ist und
• - daß jeweils ein Ende ( 20′, 21′) eines jeden Schalthebels (20, 21) durch eine mustergemäß steuerbare Sperrvorrichtung (31) zum Betätigen des Kupplungselements (12) zurückhaltbar beziehungsweise zum Nichtbetätigen des Kupplungselements (12) freigebbar ist.

2. Schaftsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schaltnocken (41, 42) am intermittierend drehbaren Antriebselement (1) befinden.

3. Schaftsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltnocken (41, 42) unter Zwischenschaltung je eines Schwenkhebels (43, 44) auf den Schalthebel (20, 21) einwirkbar sind, wobei Schaltnocken (41, 42) und Schwenkhebel (43, 44) in einer anderen Ebene operieren als das Kupplungselement (12) und das auf das Kupplungselement (12) einwirkbare Ende (20′′, 21′′) des Schalthebels (20, 21).

4. Schaftsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mustergemäß steuerbare Sperrvorrichtung (31) einen mustergemäß schwenkbaren Waagebalken (32) aufweist, der Anschläge (33, 34) für die Enden (20′, 21′) der Schalthebel (20, 21) besitzt.

5. Schaftsteuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Kippen des Waagebalkens (32) von einer Gleichgewichtslage in die andere das Ende (20′, 21′) des einen Schalthebels (20, 21) zurückhaltbar und das Ende (21′, 20′) des jeweils anderen Schalthebels (21, 20) freigebbar ist.

6. Schaftsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung (31) durch einen mustergemäß steuerbaren Elektromagneten (36) schaltbar ist.

7. Schaftsteuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Waagebalken (32) der Sperrvorrichtung (31) durch ein mechanisch wirksames Kraftelement (38) in die eine Gleichgewichtslage schaltbar und mittels eines mustergemäß im Arbeitstakt des intermittierend drehbaren Antriebselements (1) steuerbaren Mitnehmers unter Überwindung der Rückstellkraft des Kraftelements zumindest angenähert in die andere Gleichgewichtslage schwenkbar ist, wobei ein am Waagebalken (32) vorhandener Anker (40) aus ferromagnetischem Material durch den mustergemäß steuerbaren Elektromagneten (36) angezogen und festgehalten wird, falls der Elektromagnet (36) stromdurchflossen ist.

8. Schaftsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalthebel (20, 21) Langlöcher (22, 23) besitzen, durch die zum Zweck einer schwenkbaren Lagerung gestellfeste, längs mehrerer paralleler Schaftsteuervorrichtungen geführte Haltestangen (15, 16) gesteckt sind.

9. Schaftsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkhebel (43, 44) in ihrer gegeneinander gerichteten Bewegung durch gestellfeste Anschläge (47, 48) begrenzt sind.