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Verfahren zum mechanischen Antrieb der Lade von Webstühlen Um bei
Webstühlen mit mechanischem Antrieb der Lade durch Kurbelantrieb die sich besonders
bei höherer Arbeitsgeschwindigkeit ergebende Erschwerung des Schützendurchganges
durch Reibung an . den Kettenfäden des Faches zu vermindern, hat man vorgeschlagen,
den Kurbelantrieb durch Vorschaltung periodisch veränderlicher Übersetzungsgetriebe
oder durch Einschaltung von Zwischengliedern zwischen Kurbel und Lade so umzugestalten,
daß sich nahe der hinteren Hubgrenze der Lade eine Ruhepause ergibt, während welcher
der Schützen ungehindert durch die Ladenbewegung durch den weitesten Teil der Fachöffnung
hindurchgehen kann. Da durch die Verlängerung der Hubpause bei der weit überwiegenden
Zahl der Webstühle, bei denen der Fachwechsel vor dem jeweiligen Anschlag des Schußfadens
vollständig oder doch nahezu durchgeführt wird, die hierfür nach dem Schützendurchgang
zur Verfügung stehende Zeit abgekürzt wird, so hat man weiter vorgeschlagen, durch
zweckentsprechende weitere Ausgestaltung des Kurbeltriebs die Vorwärtsbewegung der
Lade auf Kosten der Rückwärtsbewegung relativ zu der gleichförmig gedachten Umlaufgeschwindigkeit
der Kurbel zu verlangsamen, so daß durch die Beschleunigung dieser Rückwärtsbewegung
die dem Schützendurchgang dienende Hubpause der Lade entgegen der Kurbeldrehung
vorwärts verlegt wird, die Lade also ihre für den Schützendurchgang günstige hintere
Hubgrenzstellung früher erreicht. Es hat sich nun aber herausgestellt, daß bei den
Webstühlen der üblichen Bauart durch die bekannten Mittel der Ausgestaltung des
Kurbeltriebes allein die erwähnten, hierbei beabsichtigten Wirkungen nicht in dem
erforderlichen Umfange erreicht werden können. Das hat seinen Grund zum Teil darin,
daß die umlaufenden Schwungmassen des üblichen mechanischen Webstuhls mit Rücksicht
auf den Umstand so gering wie möglich gehalten werden müssen, daß er im Falle des
Fadenbruchs oder anderer Störungen des Webvorganges mit möglichst geringer Verzögerung
- meist selbsttätig - stillgesetzt werden kann.
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Während sich die Lade auf ihrem Rückwärtsgang der hinteren Hubgrenze
nähert, muß ferner durch den Antrieb des Webstuhls die Schützenschlagvorrichtung
in Tätigkeit gesetzt werden, wozu während des Durchlaufs eines kurzen Kurbelwinkels
ungefähr das gleiche Maß von Kraftleistung erforderlich ist wie während des ganzen
übrigen Teils des Kurbelumlaufs. Hieraus ergibt sich eine Verzögerungstendenz für
die Kurbelwelle, die der Wirkung der vorgeschlagenen Bewegungsmittel für die Rückwärtsbewegung
der Lade entgegenwirkt. Ferner ergibt sich aus dem dadurch vorübergehend veranlaßten
Ansteigen der Belastung der Antriebsmittel eine erhebliche Vergrößerung der elastischen
Anspannung derselben, die sich z. B. bei elektrischem Einzelantrieb gegebenenfalls
in einer Vergrößerung des Ankerschlupfs auswirkt. Nach dem plötzlichen Aufhören
dieser erheblichen Höherbelastung der
Antriebsmittel wird infolgedessen
eine entsprechende Beschleunigungskraft aus dieser elastischen Anspannung des Antriebswerkes
frei, welche sich um so stärker im Sinne einer Beschleunigung der Kurbeldrehung
geltend machen kann, als diese zu dem gegebenen Zeitpunkt von allen wesentlichen
energieaufnehmenden Belastungskräften, insbesondere auch des Schwingungsantriebes
der Lade, befreit ist.
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Der ungewöhnlich hohe Ungleichförmigkeitsgrad, der sich für den Kurbeltrieb
derartiger Webstühle aus diesen Umständen ergibt und welcher aus den erwähnten Gründen
wie auch bei anderen Kurbelmaschinen durch Zuhilfenahme von Schwungmassen nicht
ohne erheblichen Nachteil vermindert oder beseitigt werden kann, -wirkt sich in
der Weise aus, daß die Zeit, in welcher sich die Lade nahe der für den Durchgang
des Schützen günstigen hinteren Hubgrenzstellung befindet, sehr erheblich abgekürzt
wird.
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Um diese nachteilige Wirkung der erwähnten Ungleichförmigkeitsursachen
zu beseitigen, wird nach vorliegender Erfindung der Betrieb des Webstuhls so ausgestaltet,
daß die Drehbewegung der Kurbelwelle nach dem Zeitpunkt des Schützenschlages vor
dem Erreichen der hinteren Hubgrenze der Lade während des Durchlaufens eines zweckentsprechend
bemessenen Winkelraums gebremst wird, so daß einer unerwünschten Abkürzung des für
den freien Schützendurchgang nutzbaren Bruchteils der Kurbelumlaufszeit entgegengewirkt
wird.
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Zur näheren Erläuterung der Vorgänge, von welchen das vorliegende
Verfahren ausgeht, sowie der zur Ausführung desselben nach der Erfindung vorgesehenen
Hilfsmittel ist auf der Zeichnung in Abb. i das Schema des Ladenantriebs eines Webstuhls
mittels eines einfachen Kurbeltriebes in Seitenansicht dargestellt.
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Abb. 2 zeigt ein entsprechendes Schema, bei welchem die Kurbelbewegung
durch ein zweiteiliges Zwischenglied auf die Lade übertragen wird. In Abb. 3 sind
die aus den Antriebsvorrichtungen nach Abb. i und 2 sich ergebenden Bewegungskurven
für den Angriffspunkt des Kurbeltriebes an der Lade auf der Grundlage von dem Kurbelwinkel
entsprechenden Abszissenabschnitten dargestellt.
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Abb. 4. zeigt für den in Abb. 2 dargestellten Antrieb die entsprechende
Bewegungskurve unter Zugrundelegung gleichförmiger Zeitabschnitte als Abszissen.
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Abb.°5 stellt in Seitenansicht die für den Erfindungsgegenstand wesentlichen
Teile eines der Erfindung entsprechend ausgestalteten Webstuhls in Anschlagstellung
dar. Abb. 6 zeigt in einer teilweise ähnlichen Ansicht die Lade in ihrer hinteren
Hubgrenzstellung.
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Bei der der Abb. i entsprechenden, meist gebräuchlichen Ausgestaltung
des Kurbeltriebes von Webstühlen, bei welcher der Angriffszapfen i der Lade mit
dem Kurbelzapfen 2 der Kurbelwelle 3 durch eine einfache Schubstange q. verbunden
ist, ergibt sich für diesen Angriffszapfen unter Zugrundelegung gleicher Kurbelwinkel
(p als Abszissenabschnitte die sinoidenartige Bewegungskurve 5, welche in Abb. 3
in gestrichelten Linien eingezeichnet ist. Bei der Ausgestaltung des Kurbeltriebes
gemäß Abb. 2, wobei der Kurbelzapfen 2 mit dem Ladenangriffszapfen durch Vermittlung
zweier Zwischenglieder 6, 7 verbunden ist, deren Verbindungszapfen 8 durch einen
Lenker g geführt ist, ergibt sich unter gleichen Bedingungen die in Abb.3 in vollen
Linien eingezeichnete Bewegungskurve io. Die hintere Ruhepause des Angriffszapfens
i in der dem Kurbelwinkel (p gleich 18o' entsprechenden Mittelstellung der Kurve
5 ist hierbei nicht nur verlängert, sondern auch entgegen der Kurbelbewegung nach
vorn verschoben.
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Wenn unter Berücksichtigung des ungleichförmigen Umlaufes der Kurbel
die Bewegung des Angriffszapfens i nach gleichen Zeitabschnitten auf der Abszissenachse
dargestellt wird, so ergibt sich die in Abb. ¢ aufgezeichnete Bewegungskurve ii.
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Während nach der auf den Kurbelwinkel bezogenen Bewegungskurve nach
Abb.3 der Angriffszapfen die für den Schützendurchgang geeignete Ladenstellung auf
der Ordinatenlinie 12 bereits in der Mitte des Rückwärtsganges der Kurbel erreicht,
wird durch das Zusammenwirken des zum Beschleunigen der Ladenmasse und zur Betätigung
der Schlagvorrichtung erforderlichen Energieaufwandes in Wirklichkeit die Rückwärtsbewegung
des Angriffszapfens zu Anfang der Rückwärtsbewegung so erheblich verzögert, daß
nach Ablauf des ersten Viertels der Kurbeldrehung die für den Schützenschlag in
Betracht kommende Ladenstellung auch nicht annähernd erreicht ist.
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Der Verlauf der auf gleiche Zeitabschnitte des Kurbelumlaufs bezogenen
Bewegungskurve nach Abb. q. hat einen mit mäßiger Geschwindigkeit (i8o Umdrehungen
p. min.) beobachteten Ungleichförmigkeitswert der Kurbeldrehung von 25°/o zur Voraussetzung.
Hierbei ist angenommen, daß sich diese Ungleichförmigkeit bis zur Erreichung der
Schlagstellung zur Hälfte als Verzögerung und hiernach zur anderen Hälfte in. Form
einer Beschleunigung während des unmittelbar nachfolgenden, fast widerstandslosen
Teils der Kurbeldrehung auswirkt. Unter dieser Voraussetzung wird die Ordinatenlinie
i2 des Schlags mit einer Verspätung
von z21/z"/o der gesamten Umlaufszeit
erreicht, während die Zeit, in welcher die Lade den für den Durchgang des Schützen
nutzbaren Bewegungsraum (einschließlich der wirklichen hinteren Ruhepause) durchläuft,
etwa um das gleiche Maß abgekürzt wird. Für den Abfall der Bewegungskurve bis zum
vorderen Anschlagpunkt ist der Einfachheit halber in der Darstellung der Abb. q.
vorausgesetzt, daß sich die Bewegungswiderstände und Antriebskräfte ungefähr-bis
zum Mittelwert ausgleichen, so daß sich dieser Teil mit der nach dem Umlaufwinkel
bemessenen -Kurve (Abb. 3) deckt.
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Wenn nach dem oben angegebenen Verfahren die Drehbewegung der Kurbelwelle
von der Zeit des Schützenschlags an durch Einschalten einer hierzu geeigneten Gegenkraft
gehemmt und dadurch die erwähnte Beschleunigung der Kurbeldrehung verhindert wird,
so ergibt sich daraus eine Verlängerung der Ruhepause der Lade zugunsten des ungehinderten
Durchganges des Schützen, wie sie durch den in Abb. 4. strichliert angedeuteten
Kurvenzug 13 zum Ausdruck gebracht wird. Die Verlängerung der Schützendurchgangszeit
braucht dabei aber nicht, wie es nach diesem Kurvenzug der Abb. q. den Anschein
hat, auf Kosten der für den Fachwechsel zur Verfügung stehenden Zeit erfolgen, weil
diese zeitliche Rückwärtsverschiebung der Ladenschwingung durch zweckentsprechende
Ausgestaltung der die Bewegung der Kurbel auf die Lade übertragenden Zwischenmittel
ausgeglichen werden kann.
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Außerdem macht sich in Wirklichkeit die Ungleichförmigkeitswirkung
der Schlagarbeit nicht, wie hier der Einfachheit der Darstellung halber angenommen,
zur Hälfte als Verzögerung geltend, vielmehr ist die Auswirkung der dem Schlage
nachfolgenden Entspannung der Antriebsmittel im Sinne der Beschleunigung der Kurbel
erheblich größer, so daß sich schon dadurch eine Vorwärtsverlegung der hinteren
Ruhepause der Lade ergibt. Diese Umstände ermöglichen es daher, die Bewegung der
Lade auch in zeitlicher Hinsicht durch das erwähnte Mittel der zeitweiligen Bewegungsverzögerung
dem Verlauf der Bewegungskurve io nach Abb. 3 praktisch vollkommen anzunähern.
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Durch das angegebene Betriebsverfahren ist es daher möglich, die Ungleichförmigkeit
des Kurbelumlaufs derartiger Webstühle erheblich zu vermindern und deren nachteilige
Auswirkungen im Sinne einer Verkürzung der zum hindernisfreien Durchgang des Schützen
durch das Fach zur Verfügung stehenden Zeit praktisch vollkommen zu beseitigen.
Hierdurch wird eine so starke Verminderung des Bewegungswiderstandes des Schützen
auf seinem Wege in. dem Fach und der erforderlichen Schlagkraft erreicht, daß die
zum Antrieb des Webstuhls erforderliche Triebkraft trotz des Kraftverlustes erheblich
vermindert wird, der sich durch die Auswirkung der zur zeitweiligen Verzögerung
der Kurbeldrehung erforderlichen Mittel unvermeidlich ergibt.
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Bei der Ausführung des Verfahrens kann man beispielsweise mit Vorteil
als Hilfsmittel zur zeitweiligen Verzögerung der Kurbeldrehung sich eines mit der
Kurbelwelle umlaufenden Bremsscheibensektors bedienen, der während des Durchganges
der Kurbel durch den der hinteren Ruhepausenstellung der Lade entsprechenden Winkelraum
eine feststehende Bremsbacke streift. Wie aus Abb. 5 ersichtlich, kann man beispielsweise
zu diesem Zweck auf der üblichen, auf der Kurbelwelle 3 sitzenden Bremsscheibe i¢,
welche im Zusammenwirken mit einer um den Zapfen 15 schwingbaren Bremsbacke 16 dazu
dient, den Antrieb des Stuhles bei Fadenbrüchen oder sonstigen Störungen sofort
stillzusetzen, eine pockenartige Erhöhung 17 mit den Durchmesser der Bremsscheibe
etwas überschreitendem Radius in solcher Stellung anbringen, daß seine zylindrische
Außenfläche die Oberfläche der in ihrer Ruhestellung liegenden Bremsbacke während
des in Betracht kommenden Bewegungswinkelraums der Kurbelwelle streift, wie aus
Abb. 6 ersichtlich, und dadurch die gewünschte Bremswirkung ausübt.
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Man kann aber auch durch einen mittels Nocken oder sonst geeigneter
Hilfsmittel von der Nockenwelle gesteuerten Hebel die Bremsbacke 16 an die unveränderte
zylindrische Umfläche der Bremsscheibe 1q. in dem in Betracht kommenden Winkelraum
zeitweilig andrücken oder eine ähnlich gesteuerte Bremswirkung durch besondere,
nur für diesen Zweck in Verbindung mit der Kurbelwelle vorgesehene Hilfsmittel hervorbringen.
An Stelle der Bremse kann man auch andere mit der Kurbelwelle in geeigneter Verbindung
stehende Hilfsmittel benutzen, welche während des in Betracht kommenden Winkelraums
auf diese einen verzögernden Bewegungswiderstand ausüben.