DE3614299A1 - Rotationsschaftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationsschaftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bisher wurden die Schaltbalken, wie zum Beispiel Stangen, Platinen, Profile oder dergleichen, von einer kontinuierlich drehenden Welle der Antriebsvorrichtung gesteuert. Aus diesem Grund ergab sich eine schwere Maschinenkonstruktion, deren bewegte Massen eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit außerordentlich erschwerten. Außerdem ist durch den einseitigen Antrieb eine verwindungssteife Konstruktion erforderlich, die einen hohen technischen Aufwand erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit einer Rotationsschaftmaschine bei geringem Aufwand zu ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der oder die Schaltbalken durch mindestens zwei Steuervorrichtungen bewegbar sind, daß jede Steuervorrichtung mit der Abtriebwelle verbunden ist und daß je eine Steuervorrichtung in der Nähe der beiden Enden eines Schaltbalkens angeordnet ist.

Der Antrieb des einzelnen Schaltbalkens erfolgt nun also mindestens von seinen beiden Enden her. Auch in der Mitte des Schaltbalkens kann von Fall zu Fall eine weitere Steuervorrichtung angeordnet und dadurch eine weitere Antriebsmöglichkeit für den Schaltbalken geschaffen werden. Da die Steuervorrichtungen synchron arbeiten, ist es nicht mehr erforderlich, die Schaltbalken oder ihre Rahmenkonstruktion verwindungssteif auszubilden. Es genügt, sie lediglich biegesteif auszubilden, damit sie ihren Zweck, nämlich die Kupplungselemente mustergemäß zu schalten, erfüllen können. Die ganze Konstruktion kann daher sehr massearm ausgebildet sein, um mit geringem Aufwand zu einer höheren Arbeitsgeschwindigkeit und damit zu einer höheren Produktion einer beispielsweise angeschlossenen Webmaschine zu gelangen.

In Weiterbildung der Erfindung weist jede der mindestens zwei Steuervorrichtung eine mit der Abtriebswelle verbundene Kurvenscheibe auf, die mit dem Abtastorgan mindestens eines bewegbar gelagerten Hebels Kontakt hat, wobei alle gleichartig gelagerten Hebel mit ein und demselben Schaltbalken verbunden sind.

Sofern jede Steuervorrichtung nur einen bewegbar gelagerten Hebel aufweist, sind sämtliche Hebel mit ein und demselben Schaltbalken verbunden. Es ist dann aber auch nur ein einziger Schaltbalken vorhanden.

Bei bestimmten Rotationsschaftmaschinen sind jedoch zwei Schaltbalken vorgesehen, die beispielsweise aufeinander zu und voneinander weg gerichtete Bewegungen ausführen. In diesem Fall gehören zu jeder Steuervorrichtung zwei bewegbar gelagerte Hebel, von denen beispielsweise ein Hebel auf der einen Maschinenseite, der andere Hebel auf der anderen Maschinenseite angeordnet ist.

In diesem Fall sind jeweils nur die auf ein und derselben Maschinenseite gelagerten Hebel gleichartig gelagert und diese Hebel sind mit ein und demselben Schaltbalken verbunden. Die auf der anderen Maschinenseite gelagerten Hebel sind dann mit dem anderen Schaltbalken verbunden.

Die Schaltbalken selber können im einfachsten Fall aus Stangen bestehen. Zum Erreichen einer wünschenswert geringen Masse ist es aber besser, die Schaltbalken als Leichtbauprofilträger auszubilden, beispielsweise sie aus abgekanteten und gebogenen Blechen herzustellen. Derartige Leichtbauprofilträger können bei gleicher Biegefestigkeit eine wesentlich geringere Masse aufweisen als beispielsweise Stangen mit kreisrundem Querschnitt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den schematischen Zeichnungen dargestellt. Anhand dieses Ausführungsbeispiels wird die Erfindung noch näher erläutert und beschrieben.

Fig. 1 zeigt die Vorderansicht einer Rotationsschaftmaschine.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der in Fig. 1 gezeichneten Linie II-II.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der in Fig. 1 gezeichenten Linie III-III.

Die Rotationsschaftmaschine (1) besitzt ein vorderes Maschinengestell (2) und ein hinteres Maschinengestell (3). Das vordere Maschinengestell (2) trägt eine Antriebsvorrichtung (4). Die Antriebsvorrichtung (4) besitzt eine kontinuierlich drehbare Antriebswelle (5) und eine diskontinuierlich drehbare Abtriebswelle (6). Die Antriebswelle (5) wird beispielsweise von einer Webmaschinenantriebsvorrichtung angetrieben, damit die Rotationsschaftmaschine (1) synchron mit der Webmaschine läuft. Die Antriebsvorrichtung (4) enthält Getriebemittel, die dafür sorgen, daß die diskontinuierlich laufende Abtriebswelle nach jeder halben Umdrehung kurzzeitig stillsteht.

Durch ein Wälzlager (7) ist die Abtriebswelle (6) am vorderen Maschinengestell (2) und durch ein weiteres Wälzlager (8) am hinteren Maschinengestell (3) gelagert.

Die Abtriebswelle (6) dient dem Antrieb einer Mehrzahl von Schaftsteuervorrichtungen (9), die alle gleichartig ausgebildet sind. Insgesamt sind bei diesem Ausführungsbeispiel sechszehn derartige Schaftsteuervorrichtungen vorhanden.

Einzelheiten einer Schaftsteuervorrichtung (9) zeigt Fig. 3. Auf der Abtriebswelle (6) sitzt ein ringförmiges Antriebselement (10). Nach jeder Drehung um 180 Grad steht die Abtriebswelle (6) in der in Fig. 3 dargestellten Totpunktlage kurzzeitig still, um sich dann wieder um 180 Grad weiterzudrehen. Das Antriebselement (10) besitzt zwei einander gegenüberliegende Aussparungen (11) und (12). Eine Paßfeder (13) stellt die Verbindung zwischen Abtriebswelle (6) und Antriebselement (10) her.

Auf dem Antriebselement (10) ist mit Hilfe eines verdeckten, konzentrisch zur Abtriebswelle (6) angeordneten Wälzlagers eine Exzenterscheibe (14) drehbar gelagert. Dabei übergreift das Antriebselement (10) zum Teil die Exzenterscheibe (14). Die Exzenterscheibe (14) ist mit einem Bolzen (15) versehen, auf dem ein Kupplungselement (16) in Gestalt eines zweiarmigen Hebels schwenkbar gelagert ist. Das Kupplungselement (16) ist klinkenartig ausgebildet. Seine Kupplungsnase (17) paßt in die Aussparungen (11) und (12). Sie bildet das eine Ende des zweiarmigen Hebels. Das andere Hebelende (18) dient dem Ausschalten des Kupplungselements (16). Das Einschalten besorgt eine sich gegen die Exzenterscheibe (14) abstützende Feder (19), die ständig versucht, das Kupplungselement (16) in die Einkuppelstellung zu bringen und in der Einkuppelstellung zu halten. Während der Bewegung der Exzenterscheibe (14) kann die Einkuppelstellung durch besondere Verriegelungsmaßnahmen gesichert sein, die hier aber nicht dargestellt sind.

In eingekuppeltem Zustand verbindet das Kupplungselement (16) das intermittierend drehbare Antriebselement (10) mit der Exzenterscheibe (14), wie es Fig. 3 zeigt. Die Exzenterscheibe (14) ist mit Hilfe eines Wälzlagers (20) in einer Kurbelstange (21) rotierbar gelagert. Sofern das Kupplungselement (16) eingekuppelt ist, verschiebt sich bei einer Drehung des Antriebselements (10) in Richtung des Pfeils 22 um 180 Grad ein hier nicht dargestellter Gelenkpunkt der Kurbelstange (21) parallel zur Richtung des Pfeils 23 um das Maß der Exzentrizität der Exzenterscheibe (14). Der erwähnte Gelenkpunkt hat über hier nicht dargestellte Gestänge eine Verbindung zu einem Schaft beziehungsweise Schaftrahmen einer Webmaschine, so daß dieser Schaft oder Schaftrahmen beispielsweise aus einer Hochfachstellung heraus nach Drehen des Antriebselements (10) um 180 Grad in eine Tieffachstellung gebracht werden kann. Jedesmal stehen dabei das Antriebselement (10), die Exzenterscheibe (14), die Kurbelstange (21) und der Gelenkpunkt der Kurbelstange in der Totpunktlage, wobei die am Gelenkpunkt wirkenden Kräfte auf die Mittelachse (24) der Abtriebswelle (6) oder von der Mittelachse (24) der Abtriebswelle (6) weg gerichtet sind. Daher besteht für die Schaftsteuervorrichtung (9) nur wenig Neigung, die einmal erreichte Totpunktlage unter dem Einfluß der Schwerkraft oder aus anderen Gründen unbeabsichtigt wieder zu verlassen. Dies kann allerdings auch durch Zusatzmaßnahmen verhindert werden, die hier jedoch nicht dargestellt sind und auf die hier nicht näher eingegangen wird.

Zum Betätigen des Kupplungselements (16) sind zwei einander diametral gegenüberliegende Schalthebel (25, 26) angeordnet, die im Arbeitstakt des intermittierend drehbaren Antriebselements (10) beziehungsweise der Abtriebswelle (6) abwechselnd eine gesteuerte Bewegung aufeinander zu und voneinander weg ausüben. Zu diesem Zweck ist das Schalthebelpaar (25, 26) auf Stangen (27, 28) schwenkbar gelagert.

Wenn die beiden Schalthebel (25) und (26) die in Fig. 3 gezeigte Stellung einnehmen, wirken sie nicht auf das Hebelende (18) des Kupplungselements (16) ein, so daß das Kupplungselement eingekuppelt bleibt, wie es Fig. 3 zeigt. Zwar versucht eine die oberen Enden der Schalthebel (25, 26) miteinander verbindende Feder (29) ständig, die beiden Schalthebel aufeinanderzu zuzubewegen. Dies gelingt jedoch nur in dem Maß, wie der Schalthebel (25) nicht durch einen Schaltbalken (30) und der Schalthebel (26) nicht durch einen Schaltbalken (31) an seiner Bewegung gehindert ist. Außerdem hängt die jeweilige Stellung eines Schalthebels (25) beziehungsweise (26) von einer mustergemäß steuerbaren Sperrvorrichtung ab, die insgesamt mit (32) bezeichnet ist. Je nach der Stellung der Sperrvorrichtung (32) ist entweder das obere Ende (25′) des Schalthebels (25) oder das obere Ende (26′) des Schalthebels (26) durch die Sperrvorrichtung (32) rückhaltbar, wie es Fig. 3 zeigt.

Die Sperrvorrichtung (32) besitzt einen mustergemäß schwenkbaren Waagebalken (33), der Anschläge (34) beziehungsweise (35) für die Enden (25′) beziehungsweise (26′) der Schalthebel (25) beziehungsweise (26) besitzt. Aus konstruktiven Gründen ist das Ende (25′) noch mit einer Verlängerung (36) versehen.

Der Waagebalken (33) ist schwenkbar auf einer gestellfest angeordneten Stange (37) gelagert. Der Waagebalken (33) ist durch ein mustergemäß steuerbares Solenoid (38) in die andere Gleichgewichtslage umschaltbar, wobei nach dem Ansprechen des Solenoids (38) der Anschlag (34) die strichpunktiert dargestellte Stellung (34′), der Anschlag (35) die strichpunktiert dargestellte Stellung (35′) einnimmt. Das Solenoid (38) arbeitet gegen die Wirkung einer Feder (39), die ständig versucht, den Waagebalken (33) in die in Fig. 3 dargestellte Stellung zu bringen. Sämtliche Solenoide (38) aller Schaftsteuervorrichtungen (9) sind an einem gestellfesten Träger (40) befestigt.

Gemäß Fig. 3 sind die beiden Schaltbalken (30) und (31) gerade am weitesten voneinander distanziert. Das Kupplungselement (16) bleibt eingekuppelt und beim Weiterdrehen wird die Abtriebswelle (6) beziehungsweise das mit der Abtriebswelle (6) verbundene Antriebselement (10) über das Kupplungselement (16) die Exzenterscheibe (4) mitnehmen und dadurch die Kurbelstange (21) in Richtung des Pfeils (23) verschieben, und zwar auch dann, wenn die beiden Schaltbalken (30) und (31) gleichzeitig in ihre weiter einander angenäherten Stellungen (30′) und (31′) zurückgenommen werden. Das Ende (26′) des Schalthebels (26) bleibt nämlich hinter dem Anschlag (35) arretiert, während die Verlängerung (36) des anderen Schalthebels (25) unter den Anschlag (34) gerät, so daß der Schalthebel (25) dann die in Fig. 3 strichpunktiert dargestellte Stellung (25 a) einnehmen kann. In dieser Stellung könnte er dann auf das Hebelende (18) des Kupplungselements (16) einwirken, um das Auskuppeln zu erzwingen.

Wäre der Waagebalken (33) in die andere Gleichgewichtslage gelangt, so würde beim Zurückbewegen der Schaltbalken (30) und (31) das Ende (25′) des Schalthebels (25) zurückgehalten, das Ende (26′) des anderen Schalthebels (26) dagegen freigegeben werden. In diesem Fall würde der Schalthebel (26) die strichpunktiert dargestellte Stellung (26 a) einnehmen und wäre somit in der Lage, das Auskuppeln des Kupplungselements (16) zu bewirken.

Statt der aus Rundstahl bestehenden Schaltbalken (30) und (31) könnten die strichpunktiert dargestellten Schaltbalken (30 a) und (31 a) Verwendung finden, die aus zweckentsprechend gebogenen und abgekanteten Blechen bestehen und in der Belastungsrichtung das gleiche Widerstandsmoment aufweisen wie die massiven Schaltbalken (30) und (31). Sie hätten aber eine wesentlich geringere Masse und dies wiederum könnte dem Erfindungszweck entgegenkommen.

Gemäß Fig. 1 sind die Schaltbalken (30) und (31) durch zwei Steuervorrichtungen bewegbar, die mit (41) und (42) bezeichnet sind. Fig. 2 zeigt eine Ansicht der Steuervorrichtung (42), die spiegelbildlich gleich der Steuervorrichtung (41) ist. Jede der beiden Steuervorrichtungen (41, 42) ist mit der Abtriebswelle (6) verbunden. Die Steuervorrichtung (41) befindet sich an den vorderen, die Steuervorrichtung (42) an den hinteren Enden der Schaltbalken (30, 31).

Anhand der Fig. 2 werden die Bestandteile einer Steuervorrichtung am Beispiel der Steuervorrichtung (42) näher erläutert:

Auf die Abtriebswelle (6) ist durch einen Keil (43) eine Kurvenscheibe (44) aufgekeilt, die hier der deutlicheren Darstellung wegen so steht, daß ihr horizontaler Durchmesser kleiner als ihr vertikaler Durchmesser ist. Die Kurvenscheibe (44) hat Kontakt mit zwei Abtastorganen (45) und (46) in Gestalt von Abtastrollen. Die Abtastrolle (45) gehört zu einem vertikalen Hebel (47), die Abtastrolle (46) zu einem ebensolchen vertikalen Hebel (48). Der Hebel (47) ist auf der bereits erwähnten Stange (27), der Hebel (48) auf der bereits erwähnten Stange (28) befestigt. Die beiden Stangen sind im vorderen und hinteren Maschinengestell (2) beziehungsweise (3) schwenkbar gelagert, wie es Fig. 1 zeigt. Das obere Ende des Hebels (47) ist mit dem Schaltbalken (30), das obere Ende des Hebels (48) mit dem Schaltbalken (31) fest verbunden.

Obwohl man davon ausgehen kann, daß ständig die Federn (29) einiger Schalthebel (25) und (26) die beiden Schaltbalken (30) und (31) belasten, werden sie zur Sicherheit dennoch durch eine Zugfeder (49) zusätzlich so belastet, daß sich ihre Abtastorgane (45) beziehungsweise (46) ständig gegen die Kurvenscheibe (44) anlegen.

Die Kurvenscheibe (44) nimmt die in Fig. 2 dargestellte Stellung ein, wenn sich die Abtriebswelle (6), das Antriebselement (10), die Exzenterscheibe (4) und die Kurbelstange (21) in der Nullstellung beziehungsweise Ruhestellung befinden. Die beiden Schaltbalken (30) und (31) nehmen dabei die in Fig. 3 angedeuteten Stellungen (30′) und (31′) ein. Nach einer Vierteldrehung der Abtriebswelle (6) nehmen die Schaltbalken (30) und (31) dann die in Fig. 3 mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellungen ein und jetzt kann, falls gewünscht, das mustergemäße Umschalten der Sperrvorrichtung (32) erfolgen. Nach einer halben Umdrehung der Abtriebswelle (6) bietet die Kurvenscheibe (44) wieder das in Fig. 2 dargestellte Bild.

Claims (2)

1. Rotationsschaftmaschine mit einer Antriebsvorrichtung, die eine kontinuierlich drehbare Antriebswelle und eine diskontinuierlich drehbare Abtriebswelle besitzt, die dem Antrieb einer Mehrzahl von Schaftsteuervorrichtungen dient, welche Exzenterscheiben aufweisen, die durch schaltbare Kupplungselemente mit der Abtriebswelle verbindbar sind und zum Betätigen eines jeden Kupplungselementes mindestens ein Schalthebel vorgesehen ist, der durch einen längs der Schaftsteuervorrichtungen angeordneten bewegbaren, biegesteifen Schaltbalken steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schaltbalken (30, 31) durch mindestens zwei Steuervorrichtungen (41, 42) bewegbar sind, daß jede Steuervorrichtung (41, 42) mit der Abtriebswelle (6) verbunden ist und daß je eine Steuervorrichtung (41, 42) in der Nähe der beiden Enden eines Schaltbalkens (30, 31) angeordnet ist.

2. Rotationsschaftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der mindestens zwei Steuervorrichtungen (41, 42) eine mit der Abtriebswelle (6) verbundene Kurvenscheibe (44) aufweist, die mit dem Abtastorgan (45, 46) mindestens eines bewegbar gelagerten Hebels (47, 48) Kontakt hat, und daß alle gleichartig gelagerten Hebel (47, 48) mit ein und demselben Schaltbalken (30, 31) verbunden sind.