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Schützenschlagvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Schützenschlagvorrichtung
für mechanische Webstühle mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit, insbesondere Greiferwebstühle,
bei welchen der Antrieb der Schlagvorrichtung von einer durch das Getriebe des Webstuhls
gespannten Feder aus erfolgt.
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Für die Lebensdauer von Schützenschlagvor richtengen mit Antrieb durch
Federkraft und großer Abschußgeschwindigkeit ist es ebenso wichtig, sowohl die Vorrichtung
hinsichtlich der Beschleunigungskräfte zweckentsprechend äuszuhilden, als auch die
Verzögerungskräfte zum Stillsetzen der Schlagmittel richtig aufzunehmen und zu begrenzen.
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Es sind Schützenschlagvorrichtungen bekannt, bei welchen die nach
Abschuß des Schützens in der Schlagvorrichtung noch verbleibende kinetische Energie
durch elastische Anschläge (Federn oder Puffer) aufgenommen wird. Diese Art der
Abbremsung hat den Nachteil, daß die Schlagvorrichtungen durch ihr stoßartiges Auftreffen
auf die Anschläge und die dadurch hervorgerufenen plötzlichen Verzögerungskräfte
und Schwingungen in einer Weise beansprucht werden, daß die Teile der Schlagvorrichtung
sowie andere, mit diesen zusammenarbeitende Teile einem verhältnismäßig raschen
Verschleiß ausgesetzt sind. Bei Webstühlen mit hoher Leistung, d. h. bei solchen
mit großer Schützengeschwindigkeit und großer Schußzahl pro Zeiteinheit, wirken
sich solche Stöße in gesteigertem Maße zuungunsten sowohl der Schlagvorrichtung
als des Gewebes aus.
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Auch bei der für den gleichen Zweck in Vorschlag gebrachten Luftbremse
werden Rückstöße und Schwingungen erzeugt, die eine zerstörende Wirkung auf die
Teile der Schlagvorrichtung ausüben.
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Auch bei den weiterhin bekanntgewordenen Federschlagvorrichtungen,
die durch die im Schützen noch vorhandene Energie teilweise gespannt werden, ist
ebenfalls durch das stoßartige Auftreffen des Schützens auf die Vorrichtung ein
starker Verschleiß der Teile bedingt. Außerdem ist zu beachten, daß bei raschlaufenden
Webstühlen das Verhältnis der noch im Schützen und in der Schlagvorrichtung vorhandenen
Energie viel kleiner als bei einem normalen, langsamlaufenden Webstuhl ist. Es ist
deshalb für raschlaufende Webstühle wichtiger, die noch in der Schlagvorrichtung
vorhandene Energie als diejenige des Schützens wiederzugewinnen.
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Schließlich ist schon vorgeschlagen worden, die Schlagfeder selbst
zur Verzögerung der Bewegung auszunutzen. Durch eine solche Ausbildung ist jedoch
die Schlagvorrichtung gezwungen, um eine Mittellage zu pendeln. Für Webstühle hoher
Leistungen, d. h. mit großen Abschußgeschwindigkeiten und hohen Schußzahlen pro
Zeiteinheit, ergeben
sich große Amplituden und Periodenzahlen solcher
Schwingungen, so daß die einzelnen Teile bzw. die ganze Schlagvorrichtung zusätzlich
stark beansprucht und neben dem großen Verschleiß auch die Betriebs= sicherheit
als solche vermindert werden. Solche Schwingungen werden insbesondere dann gefährlich,
wenn die Schwingungsdauer länger ist als die Zeit, die von der Ruhelage bis zum
Abschuß zur Verfügung steht.
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Im Gegensatz hierzu wird bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden
Schlagvorrichtung die nach dem Abschuß noch in der Schlagvorrichtung verbleibende
Energie ohne mechanische Schlagwirkung vernichtet oder aufgespeichert. Dabei kann
die Energie durch eine Flüssigkeit übertragen und nach Art einer Flüssigkeitsbremse
vernichtet werden oder auch durch ein Gas übertragen und nach Art einer pneumatischen
Bremse mittels gesteuerter Öffnungen durch Drosselung vernichtet werden.
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Schließlich ist es auch möglich, die Energie durch zusätzliche Reibung
zu vernichten oder aufzufangen. Bei einer bekannten Einrichtung, die auf dem gleichen
Prinzip beruht, erfolgt das Zusammentreffen der Schlagvorrichtung mit der Reibungsbremse
jedoch schlagartig, so daß auch deren Teile in verhältnismäßig kurzer Zeit abgenutzt
bzw. zerschlagen werden.
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Die Auslösung der Entspannung der Schlagfeder kann durch eine an sich
bekannte Kniehebelvorrichtung erfolgen, die gemäß der Erfindung so anzuordnen ist,
daß die Massenwirkung des Kniehebels eine Verminderung des Schlages, welcher durch
das Spiel zwischen Schützen und Schlagklinke zustande kommt, bewirkt, ohne dadurch
die an den Schützen abgegebene Federenergie zu vermindern.
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Drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind auf der
Zeichnung schematisch dargestellt.
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Fig. i und 3 zeigen Ausführungsbeispiele von Schlagvorrichtungen,
bei 'denen die nach dem Abschuß noch in der Schlagvorrichtung verbleibende Energie
vernichtet wird.
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Fig.2 und 4. zeigen ein Kraftdiagramm, in welchem die Federkraft p
und die Bremskraft b eingezeichnet sind.
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Fig.5, 6 und 8 zeigen Ausführungsbeispiele, in -welchen die nach dem
Abschuß in der Schlagvorrichtung verbleibende Energie aufgespeichert wird. Fig.7
ist eine Federcharakteristik- einer solchen Ausführung, und in Fig.9 ist die Anordnung
der Drehpunkte des Stützgelenkes besonders dargestellt.
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Am Schlaghebel i, der auf der Welle :2 gelagert und mit der dem Schützen
erfassenden Treiberklinke 3 versehen ist, ist die Zugstange q. am Zapfen 5 angelenkt.
Die Schlagfeder 6 ist einesends auf einer ortsfesten Unterlage 7 abgestützt und
anderenends durch den Federteller 8 gehalten. Auf dem starr mit dem Schlaghebel
i verbundenen Dreh-.zapfen 9 ist vermittels einer Lasche io der Kolben i i befestigt,
der in einer Führung 12 des mit einer Flüssigkeit, z. B. Öl, gefüllten Behälters
13 verschiebbar angeordnet ist. Die Führung 12 setzt sich im Boden des Behälters
in einem Zylinder 1q. fort, welcher durch das mit der Feder 15 belastete Ventil
16 über die Bohrung 17 mit dem Behälterinnern in Verbindung steht. Im Kolben i i
ist ein durch eine Feder 18 belastetes Ventil i9 eingebaut, -welches beim Entspannungshub
der Schlagfeder 6 das. Innere des Behälters 13 durch die Bohrungen 2o, mit dem Innern
des Zylinders 1q. verbindet. Die Auslösung der Schlagfeder erfolgt durch Beeinflussung
einer in der Strecklage selbstsperrenden Kniehebelv orrichtung 21, 22, deren Gelenk
23 zwecks Auslösung der Federspannung im Sinne des Pfeiles 24. verschoben -wird.
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In Fig.2 ist p das Federdiagramm der Schlagfeder i, b das Bremsdiagramm
und c der Verlauf der auf den Schlaghebel zur Wirkung gelangenden Kräfte (p bis
b).
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Die Arbeitsweise der in Fig. i dargestellten Schützenschlagvorrichtung
ist folgende: Der Schlaghebel i befindet sich in seiner ausgezogen gezeichneten
Stellung kurz vor dem Abschuß des Schützens 25. Die Auslösung des Hebels i erfolgt
durch Verschiebung des Gelenkes 23 des Kniehebels 21, 22, so daß der Hebel i unter
der Wirkung der gespannten Feder 6 im Sinne des Pfeiles 26 nach links schnellt.
Durch eine Zusatzmasse des Gelenkes 23 wird die Beschleunigung des Schlaghebels
i anfänglich verzögert und damit die Wirkung des Schlägers auf den Schützen gedämpft.
Gemäß der Erfindung soll nun aber die nach dem Abschuß noch in der Schlagvorrichtung
verbleibende Energie nicht sofort, sondern erst dann, und zwar stetig, aufgenommen
und dabei vernichtet oder aufgefangen werden, wenn der Schützen sich vom Schläger
trennt. Wenn der Schläger i äus der Lage I in die Lage II gekommen ist, befindet
sich der Kolben i i in der gestrichelt gezeichneten Lage II am Eingang des Zylinders
14.. Von diesem Zeitpunkt an erst beginnt die Bremsung, indem der Kolben i i die
im Zylinder 1,4 befindliche Flüssigkeit durch das Ventil 16 und die Bohrung 17 hindurchdrücken
muß. Der Kolben i i und damit der Hebel i kommt in der Stellung III zum Stillstand,
nachdem die Bremsung des Schlägers entsprechend der Kurve b von Fig. 2 erfolgt ist.
Die Rückführung des Schlaghebels i in
seine Abschlußlage erfolgt
durch eine der Einfachheit halber nicht dargestellte Vorrichtung bekannter Art.
Dabei wird durch das durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens i i im Zylinder 14 entstehende
Vakuum das Ventil i9 geöffnet, so daß Flüssigkeit durch die Bohrungen2o aus dem
Innenraum des Behälters 13 in den Zylinder 14 gelangen kann und ein Aufschäumen
des Behälterinhalts vermieden wird.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel Fig.3 ist für die Vernichtung der Energie
eine Luftbremsung vorgesehen. Am Schlaghebel i ist im Gelenk 5 eine Pleuelstange
3o angelenkt, die mittels Kreuzkopf 31 in der Gehäusewand geführt ist und den Schlaghebel
mit dem Kolben 32 verbindet. Im Gehäuse 33 ist die Schlagfeder 6 untergebracht.
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Mit der Auslösung des Abschußhubes des Schlaghebels i bewegt sich
der Kolben 32 unter der Wirkung der Schlagfeder 6 entsprechend der in Fig.4 dargestellten
Druckkurve p bis in die Lage II, wobei entsprechend dem Verlauf der Bremskurve b
die zur Wirkung gelangenden Kräfte sich im Gleichgewicht befinden. Von der Lage
II an jedoch erfolgt eine weitere Verdichtung der'im Kompressionsraum 34 vorhandenen
Luft, entsprechend dem Verlauf der Kurve b. Wenn die Kante 35 des Kolbens 32 in
die Lage III gekommen ist, d. h. der Kompressionsraum 34 mit dem Raum 36 hinter
dem Kolben durch die Umlaufkanäle 37 verbunden ist, wird die im verdichteten Gas
aufgespeicherte Energie durch Drosselung vernichtet und die Abbremsung des Schlaghebels
beendigt. Die Bremsvorrichtung ist in der Weise ausgebildet, daß für den Fall, daß
die Schlagvorrichtung in der Lage III noch nicht genügend abgebremst ist, ein weiterer
Luftpuffer zur Wirkung gelangt, durch welchen die endgültige Bremsung erfolgt (Lage
IV). Der Schlaghebel kann in irgendeiner an sich bekannten Weise wieder in die Abschußstellung
zurückgeführt werden. In der Abschußstellung sind die Kam- -mern 34 und 36 durch
die Umlaufkanäle 38 wieder miteinander in Verbindung. Zum Ausgleich des Luftdruckes
im gesamten Zylinder ist eine Öffnung 40 vorgesehen, welche durch den Kreuzkopf
31 gesteuert wird.
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In gleicher Weise könnte man die Schlagvorrichtung , mit einer zusätzlichen
Reibungsbremse versehen, wie z. B. eine am Schlaghebel befestigte Bremsplatte, deren
Ebene in der Bewegungsebene liegt und die gegen einen festen Teil reibt. Die Bremswirkung
könnte durch einen Nocken geregelt werden.
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Fig. 5 zeigt eine ,Ansicht von der Seite, Fig. 6 eine Ansicht von
vorn eines Ausführungsbeispiels, bei welchem die nach dem Abschuß noch in der Schlagvorrichtung
verbleibende Energie nicht vernichtet, sondern aufgefangen wird.
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In Fig. 7 ist das Federdiagramm, in Fig. 8 eine Einzelheit der Vorrichtung
gemäß den Fig. 5 und 6 dargestellt.
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In Fig. 9 ist ein Federschläger vorgesehen, bei welchem die Lage der
Drehpunkte der Kniehebelvorrichtung so gewählt ist, daß zu Beginn der Bremsung (Lage
II) das Geschwindigkeitsverhältnis des Gelenkes 232 und des Schlagarmes i sehr klein
ist. Man kann die Drehpunkte noch verstellen, so daß das Geschwindigkeitsverhältnis
noch kleiner wird, nicht aber gerade gleich Null. Durch eine geringe Verstellung
des Drehpunktes 23 des Stützgelenkes ist es noch möglich, daß die Geschwindigkeit
des Drehpunktes 232 bei Beginn der Bremsung gleich Null wird.
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Der Schlaghebel i ist auf das eine Ende der als Schlagfeder wirkenden
Welle 41 aufgekeilt, die am anderen Ende auf einer Unterlage 42 starr befestigt
ist. Am Zapfen 43 des Schlaghebels i greift die Pleuelstange 44 an, - welche mit
der Kurbel 45 der Welle 46 verbunden ist. An ortsfesten Zapfen 48 und 49 sind zwei
Bremskörper 50, 5 i drehbar gelagert, welche durch Federn 52, 53 an die Scheibe
54 der Kurbelwelle 46 gepreßt werden. Durch diese Bremskörper wird. eine Drehung
der Kurbelwelle 46 im Sinne des Pfeiles 55, nicht aber im entgegengesetzten Sinne
ermöglicht. Die Welle 46 ist unterteilt. Die beiden Teile sind durch eine Klauenkupplung
56 miteinander verbunden. Der z. B. durch ein Kettenrad 57 angetriebene Teil der
Welle ist mit einer Klaue 58 versehen, welche mit einer Klaue 59 des anderen Wellenteils
zusammenarbeitet und ein Mitnehmen derselben im Sinne des Pfeiles 6o bewirkt (Fig.8).
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Die Arbeitsweise der in Fig. 5 und 6 dargestellten Schützenschlagvorrichtung
ist folgende Der Schlaghebel i befindet sich in der ausgezogen gezeichneten Stellung
in seinerRuhelage. In dieser Lage erfaßt die Klaue 58 gerade die Klaue 59, so daß
der Schlaghebel i durch die Pleuelstange 44 über die Totpunktlage derselben hinaus
in die Lage I mitgenommen wird. Damit erfolgt die Spannung der Schlagfeder, wie
dies im Diagramm Fig. 7 dargestellt ist. Nach Überschreiten des Totpunktes (Lage
I) schnellt der Schlaghebel i nach links zuerst bis in die Lage II, -wo die Federspannung
gleich Null ist, dann unter der Wirkung der Massenkräfte bis in die Lage III, eine
Verdrehung der Schlagfeder 4i im entgegengesetzten Sinne bewirkend.. Aus der Lage
III kehrt der Schlaghebel i unter dem Einfluß der noch im Kurbelsystem vorhandenen
Massenkräfte und der entgegengesetzten
Spannung.pIII der Schlagfeder
41 über die Lage II zurück bis in die ausgezogen gezeichnete Lage, so däß die kinetische
Energie der Schlagvorrichtung, mit Ausnahme der durch Reibung verlorengegangenen
Energie, wieder in der Schlagfeder 41 als potentielle Energie aufgespeichert ist.
In dem Augenblick, in welchem sich jetzt die Bewegungsrichtung der Kurbel 45 ändern
will, erfolgt die Sperrung durch die Sperrvorrichtung 50, Si, so daß die noch in
der Schlagvorrichtung verbliebene Energie derart aufgefangen ist, daß sie zu einem
weiteren Arbeitshub verwendet werden kann und nicht zu unerwünschten Schwingungen
des Schlägers Anlaß gibt. Das ganze System der Schlagvorrichtung bleibt in dieser
Lage blockiert, bis die Klaue 58 die Klaue 59 wieder mitnimmt und die Spannung der
Schlagfeder 41 für einen weiteren Abschuß bewirkt wird