DE3325591A1 - Anordnung zur entlastung der antriebsmechanismen an webmaschinen - Google Patents

Description

LINDAUER DORNIER GESELLSCHAFT MBH
Lindau / Bodensee

D 582

Anordnung zur Entlastung der Antriebsmechanismen

an Webmaschinen

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Entlastung der Antriebsmechanismen von alternierend zwischen zwei Endlagen hin- und herbewegten Bauteilen an Webmaschinen. Als Beispiel für die Einsatzmöglichkeit solcher Anordnungen bei Webmaschinen seien als hin- und herbewegte Bauteile genannt die starren Greiferstangen für die Schußfadeneintraguhg und das Webblatt für das Anschlagen des eingetragenen Schußfadens. In beiden Beispielen müssen die Bauteile in möglichst kurzer Zeit von einer Endlage in die andere Endlage gebracht und anschließend wieder in die Ausgangslage zurückbewegt werden. Dabei sind beträchtliche Massen zu beschleunigen und wieder abzubremsen. Besonders deutlich tritt dies beim Antrieb des Webblattes in Erscheinung.

Bei Webmaschinen wird der Antrieb von einer stetig rotierenden Hauptantriebswelle über Exzenter oder Kurbeln abgenommen. Dabei finden bei modernen Maschinen meist komplementäre Doppelexzenter Verwendung, die weitgehend spielfrei arbeiten. Durch die Exzenter sind erhebliche Kräfte aufzubringen und über Rollenhebel an die schwingenden Bauteile, beispielsweise an das Webblatt, entweder direkt oder gegebenenfalls unter Zwischenschaltung weitere Glieder zu übertragen. Im Hinblick auf wünschenswerte Leistungssteigerung der Maschinen kommt diesem Problem eine

große Bedeutung zu, denn eine Erhöhung der Antriebsgeschwindigkeit hat eine weitere Steigerung der Kräfte zur Folge, was aus Belastbarkeitsgründen der Bauteile wiederum zu größeren Dimensionen und zum Anwachsen der zu bewegenden Massen führt.

Es ist jedoch nicht nur der Betrag der aufzubringenden erheblichen Kräfte störend, sondern es macht sich zusätzlich der Umstand nachteilig bemerkbar, daß durch die Beschleunigungs- bzw. Verzögerungskräfte eine unerwünschte Drehungleichförmigkeit entsteht, die nicht nur zu Erschütterungen und Schwingungen der Maschine, sondern auch zu hohen Lastspitzen im Antrieb führt.

In der DE-PS 147 501 ist eine Lösung für das genannte Problem aufgezeigt. Dort wird während des Rückgangs der Weblade eine Feder gespannt, die einerseits an einem Arm der Weblade und andererseits am Gestell des Webstuhles angeschlossen ist. Durch die Einspannung der Feder soll die Wirkung des Eigengewichts der Weblade aufgehoben und der Druck der Weblade auf die zugehörige Kurbelwelle, sowie auf die Gelenk- und Kurbelzapfen aufgehoben werden. Bei der Anschlagbewegung der Weblade wirkt die Federspannung unterstützend und beseitigt wieder den Druck auf die Kurbelwelle, die Gelenkzapfen und Kurbelzapfen. Die Kurbelwelle soll während der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Weblade auf die letztere keine Kraftäußerung mehr ausüben, sondern hier nur Führung geben.

Während in der oben genannten DE-PS 147 501 eine einfach wirkende Federanordnung beschrieben ist, bei der die Feder zwischen schwingendem Bauteil, d.h. der Weblade, und dem festen Gestell angeordnet ist und zwischen Zug und entspanntem Zustand wechselt, zeigt die DE-OS 28 08 202 eine Vorrichtung, bei der eine doppelt wirkende Federanordnung vorgesehen ist. Ein Paar einander gegenüberliegender Federn

ist mit ihrem einen Ende von einander entgegengesetzten Seiten her am Webblatt und mit ihrem anderen Ende jeweils am Gestell der Webmaschine angeschlossen. Diese Anordnung ist in einer Mittelstellung der Weblade .in entlastetem Zustand. Nach jeder Anschlagbewegung wird das Webblatt in seine rückwärtige Stellung gebracht und dort hydraulisch verriegelt. Erst nach Freigabe der Verriegelung kann das Webblatt eine neue Anschlagbewegung durchführen, wobei die gespeicherte Federenergie bei der Beschleunigung des Webblattes wirksam wird.

Beide bekannten Anordnungen zeigen nur Lösungen für den Antrieb des Webblattes und lassen sich nicht auf andere schwingende Bauteile übertragen. Ein einfach wirkender Energiespeicher, wie bei der oben genannten DE-PS 147 501 ist naturgemäß weniger effektiv als ein doppelt wirkender Energiespeicher, bei dem der Energiespeicher in einer Mittelstellung des schwingenden Bauteiles entlastet ist und in beiden Endstellungen dagegen bei der Beschleunigung des Bauteiles unterstützend wirksam wird, wie etwa in der oben genannten DE-OS 28 08 202. Ein Nachteil liegt bei der letztgenannten Anordnung darin, daß die hydraulische Verriegelung und die Steuerung der Freigabe des Webblattes einen unerwünschten Aufwand erfordert. Ferner lassen sich doppelt wirkende Energiespeicher mit jeweils zwei Federsystemen vielfach räumlich nur sehr schwer in einer Webmaschine unterbringen.

Von diesem Stand der Technik mit federnd nachgiebigen und als Energiespeicher wirkenden Elementen ausgehend, lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, bei der auch für andere schwingende Bauteile die vom stetig rotierenden Antrieb, z.B. von den Exzentern, aufzubringenden und an die schwingenden Bauteile zu übertragenden Kräfte mit möglichst geringem Aufwand weitestgehend reduziert und somit die erwähnten Nachteile möglichst vermieden sind.

Die Lösung der Aufgäbe sieht erfindungsgemäß vor, daß ein Energiespeicher an seinen beiden Enden jeweils an ein schwingendes Bauteil angeschlossen ist, wobei die Schwingbewegungen der Bauteile sich im wesentlichen nicht überschneiden. Als federnd nachgiebige Elemente können verschiedene Ausbildeformen eingesetzt werden, z.B. mechanisch wirkende Federn oder auch pneumatisch wirkende Federn

Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß für zwei

schwingende Bauteile, z.B. für Webblatt und Schußeintragorgan, ein gemeinsames Energiespeicherelement vorgesehen ist. Dies ist möglich, weil die Bewegungen von Schußeintragorgan und Webblatt sich nur sehr geringfügig oder überhaupt nicht überschneiden. Infolge der Verwendung der oben erwähnten komplementären Doppelexzenter beim Webladenantrieb ist die Weblade während des Schußeintrages praktisch verriegelt, wie auch umgekehrt während des Blattanschlages die Schußeintragorgane nicht in Bewegung sind und somit ebenfalls als verriegelt angesehen werden können. Besonderer Verriegelungsvorrichtungen und besonderer Steuervorrichtungen für die Freigabe der verriegelten Bauteile bedarf es im Gegensatz zur oben genannten DE-OS 28 08 202 nicht. Das Energiespeicherelement ist nur an die beiden zugeordneten schwingenden Bauteile angeschlossen und benötigt keinen ortsfesten Anschlußpunkt am Maschinengestell. Wegen des gemeinsamen Energiespeicherelementes für zwei schwingende Bauteile ist nur ein geringer baulicher Aufwand erforderlich.

Es ist für das Wesen der Erfindung nicht erforderlich, daß die federnden Elemente in der exakten Mittelstellung des Bauteiles, an dem sie befestigt sind, ihren entspannten Zustand aufweisen, vielmehr kann dieser Zustand je nach den Erfordernissen mit mehr oder weniger großer Abweichung von der geometrischen Mittelstellung eingestellt werden.

Durch die Erfindung erfolgt eine wesentliche Verringerung

der aufzubringenden Kräfte und somit eine Energieeinsparung in der Leistungsbilanz sowie eine bessere Laufruhe der Maschine. Vorteilhafterweise werden die federnden Energiespeicherelemente derart bemessen, daß ihre aufgenommene und in den Endlagen der Schwingungsbewegung gespeicherte Energie im wesentlichen den dort bei Beginn bzw. Ende der Schwingbewegung auftretenden Beschleunigungs- bzw. Verzögerungskräften entspricht. Es kann daher im Idealfall die im Maschinenlauf infolge der aufzubringenden Beschleunigungs- bzw. Verzögerungskräfte bestehende unerwünschte Drehungleichförmigkeit beseitigt werden. Es ist noch zu erwähnen, daß die Erfindung selbstverständlich auch dann einsetzbar und anpaßbar ist, wenn bei der Schwingbewegung im Bereich der Endlagen unterschiedlich große Beschleunigungen oder Verzögerungen wünschenswert und daher auch unterschiedlich große Umkehrzeiten, ja sogar Stillstandszeiten, vorhanden sein sollen.

Auch beim an sich bekannten Einsatz von Massenausgleichsgewichten bei den genannten Maschinen können durch erfindungsgemäße Mittel die Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte verringert oder weitgehend vermieden werden, überdies ermöglicht die Erfindung eine raschere Bewegung der Bauteile, z.B. des Webblattes, bereits beim Anlaufen der Maschine aus dem Stillstand heraus und vermindert dadurch die Gefahr des Entstehens von Anlauffehlern im Gewebe.

Grundsätzlich ist die Erfindung mit ihrer Anordnung von Federelementen an schwingenden Bauteilen zwecks Entlastung des Antriebes bei allen Getrieben einsetzbar, bei denen von einem stetig rotierenden Antrieb eine hin- und herschwingende Bewegung abgeleitet wird, also z.B. auch bei einem Kurbelantrieb. Die Federsysteme können einzeln oder erforderlichenfalls auch zu mehreren angeordnet werden, z.B. jeweils ein Federsyste.m an beiden Enden der Welle eines Webblattes, wie ja auch der Antrieb auf mehrere Exzenter oder Doppelexzenter aufgeteilt sein kann.

Ein Ausflihrungsbeispiel der Erfindung sei nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen

Fig.1 eine Antriebsvorrichtung für Greiferstangen und für das Webblatt in der Stellung beim Schußeintrag und Fig.2 die Antriebseinrichtung gemäß Fig.1 in der Stellung beim Blattanschlag.

Zunächst sei der Aufbau der Antriebseinrichtung für

Schußeintragorgane und für das Webblatt erläutert. In Fig.1 sind hierfür nur die wichtigsten Bauteile eingezeichnet. Mit 3 ist vereinfacht ein Teil des Maschinengestelles bzw. Gehäuses angedeutet. Auf einer kontinuierlich rotierenden Hauptwelle 17 sitzen zwei Exzenterscheiben 9 als Doppelexzenter, deren Kurvenbahnen von jeweils einer Abtastrolle 8 abgetastet werden. Die Abtastronen 8 sind an den Enden eines zweiarmigen Schwinghebels angeordnet, der um ein Schwenklager 13 beweglich und fest mit einem Zahnsegmenthebel 1 gekoppelt ist. Schwinghebel und Zahnsegmenthebel 1 führen aufgrund der Bahnkurven der Exzenterscheiben 9 eine hin- und herpendelnde Bewegung aus. Die beiden Endlagen der Pendelbewegung des Zahnsegmenthebels 1 sind für die vorgeschobene Stellung der Schußeintragorgane in ausgezogenen Linien und für die zurückgezogene Stellung der Schußeintragorgane strichpunktiert eingezeichnet. Ein am Zahnsegmenthebel 1 angeordneter Zahnkranz steht im Eingriff mit einem nicht näher dargestellten Zwischengetriebe 14, von dem die hin- und herschwingende Bewegung auf ein Antriebsritzel 15 übertragen wird. Das Ritzel 15 steht im Eingriff mit dem Verzahnungsteil einer im Querschnitt dargestellten Greiferstange 16. Die in der Zeichenebene liegende Schwingbewegung des Zahnsegmenthebels 1 wird somit in eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Vorschub- und Rückholbewegung der Greiferstange 16 umgesetzt. Insoweit entspricht die Anordnung dem eingangs genannten Stand der Technik, bei. dem alle Kräfte für die schwingende Bewegung

von den Exzentern aufgebracht werden müssen.

Es sei nun der Antrieb für das Webblatt beschrieben. Dieser Antrieb wird von einer ständig rotierenden Welle 18 über ein Kurvengetriebe abgenommen. Auf der Welle 18 sind zwei Exzenterscheiben 7 als Teile des Kurvengetriebes angeordnet. Abtastrollen 6 vermitteln über nicht näher dargestellte Schwinghebel dem auf der Webladenwelle 11 verschwenkbar angeordneten Webblatt 5 eine hin- und herschwingende Bewegung. In Fig.2 sind mit ausgezogenen Linien die Anschlagstellung des Webblattes 5 und strichpunktiert die rückwärtige Ruhestellung des Webblattes 5 angedeutet. Entgegengesetzt zum Webblatt 5 ist ein Schwingarm 4 vorgesehen, an den, wie weiter unten noch dargelegt wird, ein federndes Element als Energiespeicher angeschlossen ist. Die Verwendung von Doppelexzentern in den Kurvengetrieben vermeidet Rückholfedern an den hin- und herschwingenden Bauteilen und verhindert ein Springen oder störendes Abheben der Abtastrollen von den zugeordneten Exzenterscheiben.

Teile einer jeden der beiden Antriebseinrichtungen, d.h. z.B. für das. Webblatt 5 und für den Zahnsegmenthebel 1, schwingen in der gleichen oder wenigstens in parallelen Ebenen. Erfindungsgemäß ist ein federndes Glied, hier im Ausführungsbeispiel eine Spiralfeder 2, als Energiespeicher zwischen den beiden schwingenden Bauteilen eingesetzt. Wie oben schon erwähnt, ist das eine Ende der Feder 2 am Punkt 10 des Schwinghebels 4 angelenkt. Das andere Ende der Feder 2 ist am Anlenkpunkt 12 des Zahnsegmenthebels 1 befestigt. Die Spiralfeder 2 stellt einen den beiden Antrieben für Greiferstangenbewegung und Anschlagbewegung des Webblattes gemeinsamen Energiespeicher dar. Dies ist möglich, weil die beiden Bewegjungsvorgänge von Greiferstangenantrieb und Webblattantrieb sich nicht oder nur ganz geringfügig zeitlich überschneiden.

Es sei nun die Wirkungsweise der Anordnung beschrieben. Dabei sei zunächst anhand der Fig.1 angenommen, daß von einer Greiferstange 16 ein Schußfaden in das Webfach eingetragen wird. Durch die Doppelexzenter 9 wird der Greifersegmenthebel 1 von seiner strichpunktierten Lage in die mit ausgezogenen Linien eingezeichnete Lage gebracht. Ober Zwischengetriebe 14 wird die Greiferstange 16 ins Webfach vorgeschoben. Während dieser Zeit befindet sich das Kurvengetriebe 6, 7 für den Antrieb des Webblattes in Raststellung, sodaß während dieser Zeit das Webblatt 5 in seiner in Fig.1 eingezeichneten Ruhelage verbleibt. Durch die Verwendung komplementärer Doppelexzenter ist das Webblatt 5 praktisch verriegelt. Damit wirkt der Anlenkpunkt 10 für die Spiralfeder 2 am Schwing· hebel 4 wie ein maschinenfester Fixpunkt, wogegen der andere Anlenkpunkt 12 der Feder am Zahnsegmenthebel Γ eine Bewegung ausführt. Zu Beginn des Schußeintragvorganges befand sich der Zahnsegmenthebel 1, wie erwähnt, in der strichpunktiert dargestellten Lage. Dabei befand sich die Feder 2 zwischen ihren beiden Anlenkpunkten 10 und 12 auf Zug beansprucht. Beim Verschwenken des Zahnsegmenthebels 1 aus seiner Ausgangslage heraus wird die Feder 2 entspannt und wirkt dabei unterstützend auf die von dem Kurvengetriebe 8, 9 auf den Greiferantrieb ausgeübte Antriebskraft. In einer Mittelstellung des Zahnsegmenthebels 1 ist die Feder 2 entspannt und wird bei weiterer Bewegung des Zahnsegmenthebels 1 auf Druck beansprucht. Sie hilft dabei mit, die Vorwärtsbewegung der Greiferstange 16 abzubremsen. Die hierbei aufgenommene Energie wird in der Feder 2 für kurze Zeit, d.h. solange die Greiferstange 16 ins Webfach vorgeschoben ist, gespeichert und unterstützt beim Zurückholen der Greiferstange 16 deren Bewegung. Am Ende eines vollen Zyklus der Hin- und Herschwenkbewegung des Zahnsegments 1 ist die

Feder 2 wieder auf Zug beansprucht.

Beim Weiterdrehen der Hauptantriebswelle 17 wird jetzt durch die Form der Doppelexzenter 9 der Schwinghebel 1 verriegelt und sein Anlenkpunkt 12 für die Feder 2 wirkt als Fixpunkt für die Zeit des jetzt einsetzenden Blattanschlages. Dieser Fall ist in der Fig.2 dargestellt. Das Kurvengetriebe 6, 7 beendet seine feststellung und_bjBwe£t _das WeJLbIaAt^S-yorv-der--srtTix^p'(if\KVierter\^l^qe^ in die mit ausgezogenen Strichen dargestellte Lage für den Anschlag. Dabei wirkt die in der Feder 2 gespeicherte Energie zu Beginn der Bewegung unterstützend auf die Beschleunigung des Webblattes 5. Während der Blattanschlagbewegung durchläuft die Feder 4 ausgehend von der auf Zug beanspruchten Stellung die entspannte Zwischenstellung und wird schließlich in der vordersten Lage des Webblattes 5 auf Druck be-

.15 ansprucht. Auch in diesem Fall nimmt die Feder 2 einen Teil der Bewegungsenergie des Blattanschlages auf und speichert die Energie bis zum Zurückschwenken des Webblattes 5. Während der ganzen Zeit des Blattanschlages

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riegelt.

Da die Verschwenkwinkel des Zahnsegmenthebels 1 und des Webblattes 5 unterschiedlich groß sein können, ist es vorteilhaft, die Abstände der betreffenden Anlenkpunkte 10 bzw. 12 von ihrem jeweils zugeordnenten Drehzentrum einstellbar zu machen. Dabei ist es auch möglich, unterschiedlich große Energiespeicherung in den jeweiligen Endlagen der Federanordnung vorzusehen.

Es sei noch erwähnt, daß selbstverständlich der Grundge- ^_djJiJie_jdjijMErfindung, nämlich für zwei schwingende Bauteile einen gerne ins aηΓβ1ΓΤη^τ^"ίΐ^«4<^η^τ- AinnzjLseiie η, auch mit anderen Federelementen als mit der genannten Spiralfeder verwirk!icht werden kann. So sind z.B. Drehstabfedern oder

Gasdruckfedern verwendbar.

16.Juni 1983
Bau/B/hg

Claims (1)

1. LINDAUER DORNIER GESELLSCHAFT MBH
   Lindau / Bodensee· ·

   D 582

   PATENTANSPRÜCHE

   1. Anordnung zur Entlastung der Antriebe von alternierend zwischen zwei Endlagen hin- und herbewegten
   Bauteilen an Webmaschinen, bei der an einem hin- und
   herschwingenden Bauteil nach beiden Bewegungsrichtungen hin federnd nachgiebige Elemente als Energiespeicher
   vorgesehen sind, die in einer Zwischenstellung des Bauteiles in entspanntem Zustand sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Energiespeicher (2) an seinen beiden Enden (10,12) jeweils an ein schwingendes Bauteil (1 bzw. 4) angeschlossen ist, wobei die Schwingbewegungen der Bauteile (1,4) sich im wesentlichen nicht überschneiden.

   2. Anordnung nach Anspruch 1 an mit vorschieb- und
   zurückholbaren Schußeintragorganen ausgerüsteten Webmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß ein federndes Element (2) einerseits an einem schwingenden Antriebsteil (1) für die Schußeintragorgane (16) und andererseits am Webblatt (5) angeschlossen ist.

   3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiespeicher mechanische Federsysteme, z.B. Spiralfedern (2), eingesetzt sind.

   4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiespeicher Gasdruckfedern eingesetzt sind.

   16.Juni 1983
   Bau/B/hg