EP1756344B1

EP1756344B1 - Kettenwirkmaschine

Info

Publication number: EP1756344B1
Application number: EP04739851A
Authority: EP
Inventors: Hans-Jürgen Höhne
Original assignee: Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 2004-06-12
Filing date: 2004-06-12
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2024-06-12
Also published as: DE502004005932D1; JP2008502818A; WO2005121425A1; EP1756344A1; CN100572637C; ES2298767T3; CN1969072A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kettenwirkmaschine mit mindestens einer Legebarre, die mit Hilfe eines als Gleitlager ausgebildeten Lagers an einer Halterung befestigt ist und gegenüber der Halterung in Maschinenrichtung verlagerbar ist, das Lager, wobei das Gleitlager eine Trägeranordnung aufweist, die an der Halterung befestigt ist, und ein Tragelement, das an der Legebarre befestigt ist.
Eine derartige Kettenwirkmaschine ist aus US 2,533,061 A bekannt. Die Legebarre ist an einem Rahmen befestigt, der eine parallel zur Maschinenrichtung verlaufende Gleitstange aufweist. Die Gleitstange ist durch eine Halterung geführt, so daß die Legebarre gegenüber der Halterung verschoben werden kann. Gleichzeitig dient die Gleitstange auch als Schwenkachse, um die Legebarre in eine Position verschwenken zu können, in der Fäden eingefädelt werden können. In der Arbeitsposition wird die Legebarre dadurch gehalten, daß der Rahmen eine weiter Schiene aufweist, die in einer U-förmigen Ausnehmung geführt ist, die an der Halterung befestigt ist.
DE 100 41 192 A1 zeigt eine Musterlegebarrenanordnung für eine Kettenwirkmaschine, bei der die Legebarren durch gespannt gehaltene Legebänder gebildet sind. Diese stehen hochkant und sind in Vertikalrichtung lediglich an beiden Enden abgestützt. Mehrere derartige Legebänder liegen aneinander an. Das so gebildete Paket aus Legebändern wird durch Führungsbügel übergriffen.
Eine weitere Kettenwirkmaschine, bei der das Lager als Kugelführung ausgebildet ist, ist beispielsweise aus DE 38 28 469 A1 bekannt.
Eine Legebarre trägt Legenadeln. Eine Legenadel führt einen Faden bei einem Wirkvorgang um eine oder mehrere Wirknadeln herum. Hierzu ist es erforderlich, daß die Legenadel in Maschinenrichtung hin und her bewegbar ist. Zusätzlich muß sie auch quer zur Maschinenrichtung bewegt werden können, um durch Nadelgassen zwischen benachbarten Wirknadeln geführt zu werden. Während die letzte Bewegung üblicherweise durch eine Schwenkbewegung einer Halterung bewirkt wird, wird die Bewegung der Legebarre in Maschinenrichtung durch einen Antrieb bewirkt. Dieser Antrieb kann unmittelbar als Linearmotor ausgebildet sein. Im aus DE 38 28 469 A1 bekannten Fall wird die Legebarre über einen Stößel angetrieben, der wiederum von einer Kurvenscheibe betätigt wird. Je größer die Arbeitsgeschwindigkeit der Kettenwirkmaschine ist, desto stärker muß die Legebarre in Maschinenrichtung beschleunigt werden können. Um dieses Ziel zu erreichen, hat man in der Vergangenheit die Masse der Legebarre soweit wie möglich vermindert. Allerdings hat sich gezeigt, daß sich auch bei Legebarren mit geringer Masse Grenzen bei der Arbeitsgeschwindigkeit ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kettenwirkmaschine mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit und spielfreier Verbindung zwischen Halterung und Legebarre betreiben zu können.
Diese Aufgabe wird bei einer Kettenwirkmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Trägeranordnung zwei Arme aufweist, die von einander gegenüberliegenden Seiten mit einer Vorspannung am Tragelement anliegen.
Ein Gleitlager ist bei einer Kettenwirkmaschine eher in der Lage, hohe Beschleunigungen aufzunehmen als die bislang verwendeten Kugelführungen. Es läßt sich bei ansonsten vergleichbaren Eigenschaften mit einem geringeren Gewicht ausbilden, was wiederum der Beschleunigung der Legebarre entgegenkommt. Dementsprechend kann man die Kettenwirkmaschine mit einer höheren Arbeitsgeschwindigkeit betreiben. Das Tragelement ist also zwischen den beiden Armen der Trägeranordnung gehalten. Dadurch ist es möglich, die Berührung zwischen den beiden Flächenanordnungen auf relativ kleine Bereiche zu beschränken. Das Tragelement muß also nicht vollumfänglich von der Trägeranordnung umgeben sein. Es können Flächenbereiche am Tragelement verbleiben, die nicht von den Armen berührt werden. Auch dies ist eine Maßnahme, um die Reibung herabzusetzen und damit das Gleitverhalten zu verändern.
Vorzugsweise weist das Gleitlager eine erste Flächenanordnung, die an der Halterung befestigt ist, und eine zweite Flächenanordnung, die an der Legebarre befestigt ist und mit der ersten Flächenanordnung in Gleitkontakt steht, auf, wobei mindestens eine der Flächenanordnungen aus Kunststoff gebildet ist. Durch die Auswahl eines geeigneten Kunststoffs läßt sich das Gleitverhalten der beiden Flächenanordnungen aneinander bestimmen. Wenn man Flächenanordnungen wählt, die aufgrund des Kunststoffs reibungsarm zusammenwirken, dann kann man einen verlustarmen Betrieb bewirken. Je geringer die Reibungskräfte sind, die zwischen den beiden Flächenanordnungen wirken, desto geringer ist der Widerstand, der der Beschleunigung der Legebarre entgegensteht. Dementsprechend lassen sich die zur Verfügung stehenden Antriebskräfte in einem höheren Maße zur Beschleunigung der Legebarre verwenden. Als Kunststoff kommen PA, POM, PMMA, PEEK, aber auch Kunststoffe mit keramischer Matrix in Betracht.
Vorzugsweise ist der Kunststoff faserverstärkt, insbesondere durch Kohlefasern. Ein kohlefaserverstärkter Kunststoff (CFK) ist leicht und stabil. Bei der Verwendung von CFK kann man beide Flächenanordnungen aus Kunststoff herstellen. Die Fasern bewirken die notwendige mechanische Verstärkung. Bei der Verwendung von Kohlefasern wird das Reibverhalten der beiden Flächenanordnungen aneinander nicht verschlechtert.
Bevorzugterweise ist mindestens eine Flächenanordnung mit Polytetrafluorethylen versehen. Polytetrafluorethylen (PTFE) ist ein Kunststoff, der die Reibung zwischen aneinander gleitenden Teilen weiter herabsetzt. Ein dünner Auftrag von Polytetrafluorethylen reicht in der Regel aus, um die Gleitfähigkeit und die Verschleißfestigkeit zu verbessern. PTFE nutzt sich in der Regel nicht ab, so daß auch längerfristig ein gutes Gleitverhalten erzielt wird.
Vorzugsweise sind die Arme nur auf einer Seite des Tragelements miteinander verbunden. Dadurch ist es möglich, die beiden Arme mit einer geringen Vorspannung auf das Tragelement wirken zu lassen. Dies erhöht die Genauigkeit der Führung, d.h. ein Spiel im Gleitlager wird mit einfachen Maßnahmen zuverlässig vermieden. Da eine Verbindung zwischen den beiden Armen nur auf einer Seite vorgesehen ist, können die Arme am anderen Ende auseinander- oder zusammenfedern. Die Federvorspannung kann hierbei durchaus klein gehalten werden.
Vorzugsweise weisen die Arme im Bereich des Tragelements eine Nut auf, in der das Tragelement geführt ist. Das Tragelement ist auf diese Weise nicht nur in Maschinenrichtung zwischen den Armen geführt, sondern auch in Schwerkraftrichtung abgestützt, ohne daß man übermäßig große Klemmkräfte auf das Tragelement ausüben müßte. Dies verbessert das Gleitverhalten weiter.
Bevorzugterweise sind die Arme als Platten ausgebildet, die im Bereich der Nut eine Auswölbung aufweisen. Dies erleichtert die Herstellung der Arme. Man benötigt lediglich eine Platte, die umgeformt wird, beispielsweise in einer Preßform. Durch diese Umformung ergibt sich die Nut automatisch, ohne daß eine Nachbearbeitung erforderlich ist.
Vorzugsweise sind die Arme aus Kunststoff gebildet, wobei die Arme an einem Zwischenstück befestigt sind. Wenn man für die Arme Kunststoff verwendet, insbesondere CFK, dann kann man sie in heizbaren Preßformen herstellen. Diese Preßformen ermöglichen die erforderliche hohe Genauigkeit bei der Herstellung der Arme. Man muß lediglich den Kunststoff mit den Fasern in die Preßformen einlegen, die Preßformen heizen und den Kunststoff dann aushärten lassen. Eine Nachbearbeitung ist nicht erforderlich. Da die Arme an dem Zwischenstück befestigt sind, kann das Zwischenstück die Verbindung zur Halterung übernehmen. Das Zwischenstück muß dabei nicht mehr aus Kunststoff gebildet sein, obwohl dies natürlich auch möglich ist. Es ist vorzugsweise aus einem Leichtmetall, wie Aluminium oder Magnesium, gebildet.
Vorzugsweise weist das Zwischenstück für jeden Arm eine Ausnehmung auf, in die der Arm eingesetzt ist. Dies ist eine einfache Möglichkeit, um den Arm im Zwischenstück gegen eine Bewegung in Maschinenrichtung zu sichern. Zumindest in Maschinenrichtung erreicht man damit eine quasi formschlüssige Verbindung zwischen Arm und Zwischenstück.
Vorzugsweise weist der Arm außerhalb der Ausnehmung jeweils eine Verbreiterung auf, die am Zwischenstück anliegt. Damit wird der Arm gegenüber dem Zwischenstück in eine Richtung senkrecht zur Maschinenrichtung gesichert, d.h. der Arm ist durch die geometrische Ausgestaltung in zwei Richtungen formschlüssig mit dem Zwischenstück verbunden. In einer dritten Richtung senkrecht zur ersten und zweiten Richtung können dann beispielsweise Schrauben oder ähnliche Befestigungselemente wirken, die den Arm mit dem Zwischenstück verbinden.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß eine Verbreiterung durch die Auswölbung gebildet ist. Man benötigt also keine zusätzliche Verbreiterung, sondern nutzt die Auswölbung, die im übrigen die Nut bildet, gleichzeitig dazu, das Zwischenstück und den Arm relativ zueinander positionsrichtig anzuordnen. Dadurch wird gleichzeitig die Nut in Maschinenrichtung verlängert und das Tragelement über eine längere Strecke seitlich geführt.
Vorzugsweise weist jeder Arm eine Befestigungsanordnung auf, die spiegelsymmetrisch zu seiner Längsachse ausgebildet ist. Damit ist es möglich, Arme der gleichen Art auf beiden Seiten des Zwischenstücks zu verwenden, ohne daß man eine Änderung in der Befestigungsanordnung vornehmen muß.
Vorzugsweise ist das Tragelement als längliche Platte ausgebildet, die an der Legebarre befestigt ist. Aufgrund der Nuten sind keine komplizierten Geometrien erforderlich. Eine längliche Platte läßt sich einfach fertigen, beispielsweise ebenfalls in einer Preßform. Diese Platte kann ebenfalls aus Kunststoff, insbesondere CFK, gebildet sein. Ihre Dicke entspricht der lichten Weite der Nuten in den Armen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Kettenwirkmaschine mit einer Legebarre im Ausschnitt,
Fig. 2: ein Gleitlager im Schnitt II-II nach Fig. 3 und
Fig. 3: eine Vorderansicht auf das Gleitlager.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Kettenwirkmaschine 1 im Ausschnitt mit einer Legebarre 2, die auch als Legeschiene bezeichnet werden kann, an der eine Vielzahl von Legenadeln 3 befestigt ist. Die Legebarre 2 wird mit Hilfe einer Kurvenscheibe 4 und einer Rückholfeder 5 in Maschinenrichtung 6 hin und her gehend angetrieben, also in die Richtung, in der die Legenadeln 3 hintereinander angeordnet sind. Anstelle des Antriebs über eine Kurvenscheibe 4 und eine Rückholfeder 5 sind natürlich auch andere Antriebsmöglichkeiten denkbar, beispielsweise ein Linearmotor.
Die Legebarre 2 ist an mehreren Halterungen 7 befestigt. Die Halterungen 7 sind an einer Schwenkwelle 8 drehfest angeordnet. Wenn die Schwenkwelle 8 gedreht wird, dann wird die Legebarre 2 über die Halterung 7 mitverschwenkt. Die Legenadeln 3 können bei einer derartigen Bewegung durch Nadelgassen von nicht näher dargestellten Wirknadeln geführt werden. Die Schwenkwelle 8 ist in maschinenfesten Lagern 9 gelagert und durch einen Drehantrieb 10 angetrieben.
Damit die Legebarre 2 in Maschinenrichtung 6 gegenüber den Halterungen 7 verlagert werden kann, ist die Legebarre 2 über mehrere Gleitlager 11 an den Halterungen 7 befestigt. Diese Gleitlager 11 werden nun im Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 näher erläutert.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weist die Legebarre 2 ein Tragelement 12 auf, das mit der Legebarre 2 über eine Schraube 13 verbunden ist. Das Tragelement 12 steht beidseits über die Legebarre 2 über, also quer zur Maschinenrichtung 6, die bezogen auf die Darstellung der Fig. 2 senkrecht zur Zeichenebene steht.
Das Tragelement 12 ist aus faserverstärktem Kunststoff gebildet, beispielsweise kohlefaserverstärktem Kunststoff oder CFK. Das Tragelement kann beispielsweise in einer Preßform hergestellt werden, in die eine mit Kohlefasern versehene Kunststoffmasse eingefüllt wird. Die Preßform wird erhitzt. Der Kunststoff wird dann durch die Preßform in seine Form gebracht. Beim Abkühlen härtet der Kunststoff dann aus und bildet das Tragelement 12 in Form der länglichen Platte. Als Kunststoff kann man beispielsweise ein Prepreg verwenden, das unter der Bezeichnung "SIGRATEX PREPREG CE 1211-255-39" von der SGL Carbon AG, Wiesbaden, Deutschland, angeboten wird.
Das Tragelement 12 ist zwischen zwei Armen 14, 15 gehalten, die an einem Zwischenstück 16 befestigt sind. Die mit dem Tragelement 12 in Berührung stehenden Bereiche der Arme 14, 15 bilden eine erste Flächenanordnung. Die mit der ersten Flächenanordnung in Berührung stehenden Bereiche des Tragelements 12 bilden eine zweite Flächenanordnung.
Jeder Arm 14, 15 ist als Platte ausgebildet, die im Anschluß an das Zwischenstück unten eine Auswölbung 17 aufweist. Die Auswölbung 17 bildet eine Nut 18, in der das Tragelement 12 geführt ist. Unterhalb des Tragelements 12 sind die Arme 14, 15 nicht miteinander verbunden, so daß sie mit einer kleinen Vorspannung gegen das Tragelement 12 drücken können. Der untere Teil der Arme führt die Legebarre. Dadurch wird die Legebarre seitlich abgestützt.
Auch die Arme 14, 15 sind durch faserverstärkten Kunststoff, insbesondere CFK, gebildet. Sie können ebenfalls in heizbaren Preßformen hergestellt werden. Bei der Herstellung ergeben sich die Auswölbungen 17 mit der Nut 18 und auch Öffnungen 19, durch die Schraubbolzen 20 geführt werden können, um die Arme 14, 15 am Zwischenstück 16 zu befestigen. Die Öffnungen 19 sind dabei symmetrisch zu einer vertikal verlaufenden Symmetrieebene (bezogen auf die Fig. 3) angeordnet, so daß man die Arme 14, 15 identisch ausbilden kann.
Das Zwischenstück 16 weist in Maschinenrichtung 6 beidseits der Arme 14 jeweils einen Vorsprung 21, 22 auf. Zwischen den Vorsprüngen 21, 22 ist also jeweils eine Ausnehmung gebildet, in die die Arme 14, 15 eingesetzt sind. Die Arme 14, 15 sind also in Maschinenrichtung 6 am Zwischenstück 16 formschlüssig gehalten.
Die Arme 14, 15 verbreitern sich oberhalb und unterhalb des Zwischenstücks 16. Die untere Verbreiterung wird dabei durch die Auswölbung 17 gebildet. Am oberen Ende weisen die Arme 14, 15 eine Verbreiterung 23 auf. Damit sind die Arme 14, 15 am Zwischenstück 16 auch in vertikaler Richtung praktisch formschlüssig gehalten.
Das Zwischenstück 16 weist noch Bohrungen 24, 25 auf, die in Maschinenrichtung 6 verlaufen. Durch diese Bohrungen 24, 25 können nicht näher dargestellte Bolzen geführt werden, um das Zwischenstück 16 und damit das Gleitlager 11 an den Halterungen 7 zu befestigen.
Die Arme 14, 15 und das Tragelement 12 können, wie oben erwähnt, durch faserverstärkten Kunststoff, insbesondere kohlefaserverstärkten Kunststoff CFK gebildet sein. Wenn sowohl die Arme 14, 15 als auch das Tragelement 12 aus Kunststoff gebildet sind, sind auch die beiden Flächenanordnungen aus Kunststoff gebildet. Die Herstellung erfolgt in Preßformen. Bei der Herstellung kann man die Preßformen mit PTFE versehen, beispielsweise einsprühen. Beim Entformen der Arme 14, 15 und des Tragelements 12 aus diesen Preßformen bleibt dann eine geringe Menge von PTFE an der Oberfläche der Arme 14, 15 und des Tragelements 12 hängen, was die Gleiteigenschaften des Tragelements 12 gegenüber den Armen 14, 15 weiter verbessert.
Durch die Preßformen lassen sich die Arme 14, 15 und das Tragelement 12 mit einer vergleichsweise hohen Genauigkeit herstellen. Eine Nachbearbeitung ist praktisch nicht erforderlich. Die verbleibenden Ungenauigkeiten bei der Herstellung kann man in Kauf nehmen, weil die Arme 14, 15 nur einseitig am Zwischenstück 16 befestigt sind. Sie können daher das Tragelement 12 mit einer kleinen Klemmkraft umgreifen. Diese Klemmkraft muß nur so groß sein, daß ein Spiel vermieden wird. Sie ist aber noch klein genug, um die Reibung zwischen dem Tragelement 12 und den beiden Armen 14, 15 nicht nennenswert zu erhöhen. Die Nut 18 stützt das Tragelement 12 gegen die Schwerkraft ab. Dargestellt ist, daß die Halterung 12 mit der Legebarre 2 und die Arme 14, 15 mit der Halterung 7 verbunden sind. Natürlich ist auch eine umgekehrte Anordnung möglich, bei der das Halteelement 12 mit der Halterung 7 und die Arme 14, 15 mit der Legebarre 2 verbunden sind.

Claims

Kettenwirkmaschine (1) mit mindestens einer Legebarre (2), die mit Hilfe eines als Gleitlager (11) ausgebildeten Lagers an einer Halterung (7) befestigt ist und gegenüber der Halterung (7) in Maschinenrichtung (6) verlagerbar ist, wobei das Gleitlager (11) eine Trägeranordnung aufweist, die an der Halterung (7) befestigt ist, und ein Tragelement (12), das an der Legebarre (2) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägeranordnung zwei Arme (14, 15) aufweist, die von einander gegenüberliegenden Seiten mit einer Vorspannung am Tragelement (12) anliegen.
Kettenwirkmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (11) eine erste Flächenanordnung, die an der Halterung (7) befestigt ist, und eine zweite Flächenanordnung, die an der Legebarre (2) befestigt ist und mit der ersten Flächenanordnung in Gleitkontakt steht, aufweist, wobei mindestens eine der Flächenanordnungen aus Kunststoff gebildet ist.
Kettenwirkmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff faserverstärkt ist, insbesondere durch Kohlefasern.
Kettenwirkmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Flächenanordnung mit Polytetrafluorethylen versehen ist.
Kettenwirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (14, 15) nur auf einer Seite des Tragelements (12) miteinander verbunden sind.
Kettenwirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (14, 15) im Bereich des Tragelements (12) eine Nut (18) aufweisen, in der das Tragelement (12) geführt ist.
Kettenwirkmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (14, 15) als Platten ausgebildet sind, die im Bereich der Nut (18) eine Auswölbung (17) aufweisen.
Kettenwirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (14, 15) aus Kunststoff gebildet sind, wobei die Arme an einem Zwischenstück (16) befestigt sind.
Kettenwirkmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (16) für jeden Arm (14, 15) eine Ausnehmung aufweist, in die der Arm (14, 15) eingesetzt ist.
Kettenwirkmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (14, 15) außerhalb der Ausnehmung jeweils eine Verbreiterung (23) aufweist, die am Zwischenstück (16) anliegt.
Kettenwirkmaschine nach Anspruch 10 mit Rückbezug auf Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbreiterung durch die Auswölbung (17) gebildet ist.
Kettenwirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm (14, 15) eine Befestigungsanordnung (19) aufweist, die spiegelsymmetrisch zu seiner Längsachse ausgebildet ist.
Kettenwirkmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (12) als längliche Platte ausgebildet ist, die an der Legebarre (2) befestigt ist.