[0001] Die Erfindung betrifft einen Schaltantrieb für wenigstens einen Webschaft einer Webmaschine.
[0002] Zur Fachbildung sind an Webmaschinen in der Regel mehrere Webschäfte vorgesehen,
die jeweils eine Vielzahl parallel zueinander angeordneter Litzen aufweisen, durch
deren Fadenaugen die Kettfaden gefuhrt-sind. Zur Fachbildung werden die Webschäfte
sehr schnell auf- und abbewegt. Dazu dienen Schaft-antriebe, die als Schaftmaschinen
oder Exzentermaschinen bezeichnet werden. So genannte Exzentermaschinen erzeugen dabei
aus der drehenden Bewegung einer Antriebswelle die Auf- und Abbewegung der Webschafte,
wobei hohe Webgeschwindigkeiten erreicht werden können. Allerdings sind solche Exzentermaschineninflexibel.
Die Erzeugung von Mustern oder verschiedenen Bindungen ist nur beschränkt möglich.
Es sind deshalb weithin Schaftantriebe in Gebrauch, bei denen zwischen einer Antriebswelle
und dem Exzenter zur Erzeugung der Schaftbewegung eine Klinkenkupplung vorgesehen
ist.
[0003] Eine solche Schaftmaschine ist beispielsweise aus der
DE 697 02 039 T2 bekannt. Der zwischen dem Exzenter und der antreibenden Welle angeordnete Klinkenschaltmechanismus
wird hier für jede schaftbewegung, d.h. für eine Aufwärtsbewegung des Schafts oder
für eine Abwärtsbewegung des Schafts jeweils für eine halbe Wellenumdrehung eingeschaltet.
Solche Schaftmaschine sind sehr flexibel. Allerdings können solche Schaftmaschinen
die Arbeitsgeschwindigkeit von Exzentermaschinen nicht erreichen. Die Arbeit der Klinkenschaltmechanissen
ist verschleißträchtig. Eine Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit führt jedoch nicht
nur zum Klinkenverschleiß, sondern auch zu Litzen- und Schaftbrüchen.
[0004] Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Schaftantrieb für den Webschaft
einer Webmaschine zu schaffen, der bei geringer Belastung seiner Elemente und des
angeschlossenen Webschafts eine erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit gestattet.
[0005] Diese Aufgabe wird mit dem Schaftantrieb nach Anspruch 1 gelöst:
Erfindungsgemäß wird die Schaltbewegung nun so festgelegt, dass weder eine reine sinusförmig
schwingende Auf- und Abbewegung des Schafts noch eine schwingende Auf- und Abbewegung
mit Stillstandszeiten im oberen und im unteren umkehrpunkt erhalten wird. Vielmehr
erzwingt der Antrieb nicht nur während der Bewegungsphasen, sondern nunmehr auch während
der Ruhephasen des Schafts, in.denen der Schaft ansonsten üblicherweise im oberen
oder im unteren Umkehrpunkt ruht, eine fortgesetzte Bewegung desselben. Diese Maßnahme
eröffnet die Möglichkeit, die maximalen Beschleunigungen des Schafts zu reduzieren.
Die Vermeidung von Beschleunigungssprüngen führt zu einem ruckfreien Lauf der Schäfte,
der auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten zu keinen übermäßigen Schwingungsanregungen
führt.Die Grenze für die Arbeitsgeschwindigkeit, bei der Schaftbrüche und Litzenbrüche
auftreten, kann somit sehr weit zu höheren Arbeitsgeschwindigkeiten verschoben werden.
Die entsprechenden, von dem Schaft zu durchlaufenden Bewegungskurven können, gemäß
einer nicht-erfindungsgemäßen Ausführungsform, mittels frei programmierbarer Antriebe
erreicht werden, die den Schaft bewegen. Eine den Antriebe zugeordnete Steuereinrichtung
fordert den Antrieben während der Bewegungsphasen eine hohe Geschwindigkeit ab, um
den Schaft möglichst schnell aus der einen Umkehrlage in eine andere Umkehrlage zu
überführen. Dieser Vorgang ist zur Nachbildung erforderlich, um Kettfäden aus der
Kettfadenebene nach oben oder nach unten herauszubewegen. Nähert sich der Schaft seiner
anvisierten Umkehrlage, verlangsamt die Steuereinrichtung den Abtrieb des Schaftantriebs,
der z.B. durch Verbindungsstangen gebildet ist, und lässt ihn dann bei Erreichen der
Umkehrlage um dieselbe pendeln. Je nach Verweilzeit in der Umkehrlage kann die Pendelschwingung
ein oder mehrere Maxima und Minima (wellenzüge) durchlaufen. Die Pendelbewegung in
den Ruhephasen hat den Vorzug, das der Schaftantrieb Schaftbewegungen vorgerben kann,
die geringere Beschleunigungswerte aufweisen. Die Schaftbewegung folgt in ihrem zeitverlauf
beim Übergang von einer Umkehrlage in die andere einer harmonischen Funktion (sinus
oder cosinus) und geht in der Umkehrlage in eine Zeitfunktion über, zu deren Beginn
die Beschleunigung den gleichen wert hat wie beim Verlassen des Kurvenastes der Übergangsbewegung.
Der Beschleunigungsverlauf ist somit stetig. Die Bewegungskurven (die auch als "gewegungsgesetze"
bezeichnet werden) für den Übergang des Schafts aus einer Umkehrlage in die andere
sowie für das Pendeln innerhalb der Umkehrlagenbereiche können bei einer nicht erfindungsgemäßen
Ausführungsform in einem Datenspeicher abgespeichert sein. Die Steuereinrichtung ruft
dann die jeweiligen Steuerkurven aus dem Datenspeicher auf und steuert den oder die
Motoren des Schaftantriebs entsprechend an. Alternativ können die Steuerkurven auch
vorab oder in Echtzeit berechnet werden, wobei die Berechnung fallweise abhängig von
den jeweils gegebenen Randbedingungen nach speziellen Optimierungskriterien erfolgen
kann. Optimierungskriterien können beispielsweise sein, dass eine Mindestfachöffnungszeit
nicht unterschritten werden darf, dass die Maximalbeschleunigungen zu begrenzen sind,
dass Beschleunigungasprünge unzulässig sind, dass die Schaftgeschwindigkeit zu begrenzen
ist oder dass bei gegebener Maximalbeschleunigung eine maximale Arbeitsgeschwindigkeit
errechnet wird. Die sich aus diesen Optimierungskriterien ergebenden Kurven können
dann zwischengespeichert und zum Ansteuern des Schaftantriebs angewendet werden. Die
Pendelbewegung des Schafts im oberen und unteren Umkehrpunktbereich hat den weiteren
Vorteil, dass durch die Pendelbewegung des Webschafts die Kettfäden etwas entspannt
werden können, was den Schussfadenanschlag erleichtern kann.
[0006] Erfindungsgemäß wird die während der Ruhephase durch den Schaft auszuführende Bewegung
mechanisch erzeugt oder vorgegeben. Der Schaft wird über eine Kupplungseinrichtung
wahlweise mit einem ersten Antrieb verbunden, der eine ständig zwischen beiden Umkehrlagen
pendelnde Bewegung erzeugt, oder mit einem anderen Antrieb, der die um die obere oder
die untere Umkehrlage pendelnde Bewegung erzeugt. Die Umschaltung erfolgt während
vorhandener Synchronphasen.
[0007] Der erfindungsgemäße Schaftantrieb weist eine mit einer Drehantriebseinrichtung verbundene
Eingangswelle aufweisen, die letztlich dazu dient, eine Getriebeanordnung anzutreiben,
die die hin- und hergehende Bewegung des Webschafts erzeugt. Die zwischen der Eingangswelle
und der Getriebeanordnung vorgesehene Kupplungsanordnung weist zumindest zwei Eingangselemente
und ein Ausgangselement auf, das mit der Getriebeanordnung verbunden ist. Die Eingangselemente
erzeugen beim Abgriff der Bewegung von innen zumindest zeitweilig eine synchrone Bewegung.
Innerhalb dieser Zeitfenster, in denen Synchronität des Bewegungsabgriffs zwischen
beiden Eingangselementan besteht und in denen der Schaft nicht ruht, kann die Kupplungsanordnung
von dem einen Eingangselement auf das andere Eingangselement umschalten. Die Umschaltung
wird somit weder als Ruck noch als Stoß in dem Antriebsstrang bemerkbar. Ein Reduzieren
der Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle ist deshalb zum Umschalten nicht nötig.
Es lässt sich ohne Inkaufnahme von übermäßigem Verschleiß bzw. Schaft- oder Litzenbrüchen
eine erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit der Webmaschine erreichen und zwar auch dann,
wenn einzeln Webschäfte immer wieder aktiviert und deaktiviert werden müssen.
[0008] Das erste Eingangselement ist eine Kupplungsscheibe, die fest mit der Eingangswelle
verbunden ist und somit eine von der Drehantriebseinrichtung vorgegebene gleichmäßige
Drehbewegung ausführt. Das zweite Eingangselement ist dann eine Kupplungsscheibe,
die eine Drehoszillationsbewegung ausführt. Die Drehoszillationsbewegung ist in ausgewählten
Winkelbereichen, die den oberen und unteren Umkehrpunkten des Webschafts entsprechen,
jeweils kurzzeitig ganz oder nahezu synchron zu der Drehbewegung des ersten Eingangselements.
Nach kurzer Synchronität dreht das zweite Eingangselement dann zurück, um nach einer
Drehung des ersten Eingangselements um 180° wiederum über einen gewissen Winkelbereich
synchron mit dem ersten Eingangselement mitzulaufen. Diese kurzen Phasen der Synchronbewegung
zwischen beiden Eingangselementen werden genutzt, um eine Schaltklinke von dem ersten
Eingangselement auf das zweite oder umgekehrt umzuschalten. Ist das Ausgangselement
an das erste Eingangselement gekuppelt, vollführt der Schaft seine hin- und hergehende
Bewegung. Ist das Ausgangselement hingegen an das zweite, lediglich um einen beschränkten
Winkel hin- und herschwenkende Eingazzgselemerit gekuppelt, befindet sich der Schaft
in seiner Ruhephase, in der er nur eine geringfügige Oszillationsbewegung um seinen
oberen bzw. unteren Umkehrpunkt vollführt. Aus dieser Oszillationsbewegung heraus
kann er jedoch wähnend der kurzen Synchronitätsphasen eingekuppelt werden, wobei die
an dem Schaft und den beteiligten Getriebeelementen auftretenden Beschleunigungskräfte
und däraus resultierenden Belastungen kaum größer sind als bei ununterbrochenem Betrieb
des Schafts. Es treten zumindest keine nennenswerten sprungartigen Änderungen der
Beschleunigungskräfte auf.
[0009] Die oszillierende Bewegung des zweiten Eingangselements kann durch einen Nockentrieb
erreicht werden, der starr mit der Eingangswelle verbunden ist. Vorzugsweise wird
jedoch ein Kurventrieb verwendet, dessen Welle mit doppelter Eingangswellendrehzahl
läuft, so dass mit einer einzigen Kurvenscheibe sowohl die kurze Synchronbewegung
für den oberen Umkehrpunkt als auch die kurze Synchronbewegung für den unteren Umkehrpunkt
erzeugt werden kann. Alternativ kann die oszillierende Bewegung durch elektrische,
hydraulische oder pneumatische Antriebe erzeugt werden.
[0010] Als Schaltglied wird eine mit dem Ausgangselement umlaufende Schaltklinke genutzt,
die über wenigstens einen, vorzugsweise zwei Schalthebel zu betätigen ist, an denen
sie vorbeilauft. Die Schalthebel können direkt elektrisch oder pneumatisch bestätigt
werden. Es wird jedoch bevorzugt, sie über eine Steuerkupplung von einem Nockenantrieb
her anzutreiben. Die Steuerkupplung kann dann mit sehr geringen Leistungen betätigt
werden, wobei andererseits ausreichend größe Kräfte erzeugt werden, um die Schalthebel
zu bewegen. Die Schaltkupplung kann z.B. Über ortsfeste Steuermagnete gesteuert werden
und durch einen schwingend angetriebenen Auswahlfinger gebildet sein. Dies ergibt
eine präzise ansprechende und mit geringer Energie ansteuerbare steueranordnung für
die Kupplungsanordnung.
[0011] Bei einer nicht zur Erfindung gehörenden Ausführungsform werden die beiden Eingangselemente
der Kupplungsanordnung durch Kurvenscheiben gebildet, die beide synchron mit der Eingangswelle
rotieren und von dieser angetrieben sind. Das Ausgangselement der Kupplungsanordnung
bildet hier ein Kurvenfolger, der alternativ mit der einen oder der anderen Kurvenscheibe
in Eingriff gebracht werden kann. Der Kurvenfolger erzeugt eine schwingende Bewegung
und ist somit nicht nur Teil der Kupplungsanordnung sondern zugleich Teil einer Getriebeanordnung
zur Erzeugung der hin- und hergehenden Bewegung aus der Drehbewegung der Eingangswelle.
Das Umschalten des Kurvenfolgers von dem Abgriff von der einen Kurvenscheibe zu der
anderen Kurvenscheibe erfolgt in einer Drehposition der Kurvenscheiben, bei der deren
Bögen übereinstimmen, so dass die hier von der einen Kurvenscheibe abgegriffene Bewegung
synchron zu der von der anderen Kurvenscheibe abgegriffene Bewegung ist. Eine der
beiden Kurvenscheiben kann so ausgebildet sein, dass sie die zur Fachbildung erforderliche
Bewegung erzeugt während die andere Kurvenscheibe als Umkehrlagenscheibe ausgebindet
ist und die schwingende Umkehrlagenbewegung erzeugt. Als solche weist sie lediglich
jeweils zur Übernahme des Kurvenfolgerelements dienende kurze Synchronbögen und ansonsten
ein Profil auf, das an dem Webschaft keine Fachbildungsbewegung sondern nur die Umkehrlagenschwingung
erzeugt. Im einfachsten Fall ist sie eine Scheibe mit doppelter umfangaschwingunq
und geringere Radiushub. Es können auch zwei oder mehrere Kurvenscheiben mit unterschiedlichen
Arbeitsprofilen vorgesehen werden. Zwischen diesen Kurvenscheiben können jeweils Umkehrlagenscheiben
angeordnet sein, die die schwingende Umkehrlagenbewegung an dem Kurvenfolger erzeugen.
Somit ist es möglich, zwischen Kurvenscheiben und neutralen Scheiben umzuschalten,
so dass der abgreifende Kurvenfolger entweder bei Eingriff mit der mit Arbeitsprofil
versehenen Kurvenscheibe eine Übergangsbewegung von Umkehrlage zu Umkehrlage oder
bei Abgriff der Umkehrlagenscheibe eine mit verminderter Amplitude um die bzw. aus
der Umkehrlage schwingende Ausgangsbewegung erzeugt.
[0012] Weiter ist es möglich, jedem Scheibensatz seinen Kurvenfolger zuzuordnen und die
Kurvenfolger wahlweise mit einer Ausgangswelle zu kuppeln. Die Kurvenscheiben bilden
dann die Eingangselemente der entsprechenden Kurvenfolger, während das Ausgangselement
der Kupplungsanordnung mit einem Gestänge verbunden ist, das den Webschaft betätigt.
[0013] Auch mit einer solchen Kupplungsanordnung lässt sich das Ein- und Ausschalten des
Antriebs eines Webschafts ohne Verlangsamung oder Abschalten des Drehantriebs der
Eingangswelle erreichen. Es wird insgesamt eine bzw. eine nahezu harmonische Bewegung
des Webschafts nicht nur beim Weben, sondern auch beim Ein- und Ausschalen des Webschafts
erzeugt. Dies schafft die Voraussetzung für hohe Webgeschwindigkeiten mit geringer
Beanspruchung der beteiligten Maschinenkomponenten.
[0014] Weitere Einzelheiten bevorzugter Ausfuhrungsformen der Erfindung ergeben sich aus
der Zeichnung oder der Beschreibung sowie aus Ansprüchen.
[0015] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
- Figur 1
- einen Webschaft mit einem nicht erfindungsgemäßen Schaftantrieb in sche- matisierter
Darstellung,
- Figur 2
- den nicht erfindungsgemäßen Schaftantrieb nach Figur 1 in schemati- sierter Darstellung,
- Figur 3 und 4
- Zeitverläufe der Schaftbewegung und der Schaftbeschleunigung bei unterschiedlichen
Schaftbewegungsverläufen in unterschiedli- chen Bewegungsphasen jeweils als Diagramm,
- Figur 5
- einen nicht erfindungsgemäßen Zeitverlauf der Schaftbewegung
- Figur 6
- einen webschaft mit erfindungsgemäßem, mechanischem Schaf- tantrieb in schematisierter
Darstellung,
- Figur 7
- Webschäfte und einen zugehörigen Schaf- tantrieb nach Figur 6 in Draufsicht,
- Figur 8
- den Schaftantrieb nach Figur 6 in aus- schnittsweiser, schematisierter Darstel- lung,
- Figur 9
- den schaftantrieb nach Figur 8 in einer weiteren schematisierten, ausschnittsweisen
Darstellung in einem anderen Maßstab,
- Figur 10
- den Schaftantrieb nach Figur 8 und 9 in ausschnietsweiser Darstellung,
- Figur 11
- eine nicht erfindungsgemäße Ausführungsform eines Schaftantriebs mit schaltbaren Kurvenschei-
ben in schematisierter Perspektivdarstel- lung,
- Figur 12
- eine schematische Darstellung des nicht erfindungsgemäßen Schaft- tantriebs mit Kurvenscheiben,
in schemati- sierter Darstellung,
- Figur 13
- eine weitere Ausführungsform eines nicht erfindungsgemäßen mechani- schen Schaftantriebs
in teilsweise geschnit- tener Darstellung und
- Figur 14
- den nicht erfindungsgemäßen Schaftantrieb nach Figur 13 in einer schematisierten Draufsicht.
[0016] In Figur 1 ist ein Webschaft 1 mit zugehörigem Schaftantrieb 2 veranschaulicht. Der
Webschaft 1 wird durch einen mit Litzen 95 versehenen Rahmen gebildet, der in Betrieb
wie durch einen Pfeil 3 angedeutet auf und ab bewegt wird. Zum Antrieb dient ein Gestänge
4, das an dem Webschaft 1 an zwei oder mehreren Stellen 5, 6 ansetzt und den Abtrieb
des Schaftantriebs 2 bildet. Zu dem Schaftantrieb 2 gehören ein oder mehrere Antriebsquellen,
beispielsweise in Form der Motoren M1, M2. Diese sind beispielsweise elektrische Servomotoren,
die das Gestänge 4 über ein Spindelhubgetriebe, ein Riemengetriebe oder ein sonstiges,
die Drehbewegung der Motoren in eine Linearbewegung umsetzendes Getriebe verbunden
sind. Alternativ können Linearmotoren, Linearschrittmotoren oder ähnliches zur Anwendung
kommen. Es genügt in manchen Fällen ein einziger Motor, während in anderen zwei oder
mehrere Motoren erforderlich sind.
[0017] Die Motoren M1, M2 sind von einer beispielsweise auf einem Mikrocontroller basierenden
Steuereinrichtung C gesteuert, die mit einer Speichereinheit M verbunden ist. Die
Steuereinrichtung C steuert die Motoren M1, M2 so an, dass der Webschaft 1 zur Fachbildung
entsprechend auf- und abbewegt wird. Dies kann beispielsweise anhand zweier oder mehrerer
in der Speichereinheit M abgespeicherter Kurven K1, K2 erfolgen, wobei die erste Kurve
K1 die Bewegung des Webschafts 1 zwischen seinen Umkehrlagen vorgibt, während die
Kurve K2 eine Bewegung des Webschafts 1 in seinen Umkehrlagen vorgibt. Im Einzelnen
erfolgt die Bewegung des Webschafts 1 wie folgt:
[0018] In Figur 3 ist die Schaftbewegung anhand der in Richtung des Pfeils 3 in Figur 1
bezeichneten X-Koordinate des Webschafts 1 über der Zeit t aufgetragen. Der Verlauf
der Bewegung wird durch eine Kurve I gekennzeichnet, z.B. kann die Schaftbewegung
einer Sinusfunktion folgen. Sobald der Schaft seine obere Umkehrlage TO erreicht hat,
in der er webtechnisch gesehen an sich verharren könnte, geht die Kurve I der Bewegung
jedoch in eine Schwingungsbewegung mit verminderter Amplitude und verminderter Beschleunigung
über. Dies markiert ein Kurvenast II. Die Besonderheit dieses Kurvenasts besteht darin,
dass dieser in Winkelbereichen von z.B. ±15° um den oberen Umkehrpunkt TO, der in
Figur 3 angedeuteten Sinusschwingung ohne technisch relevante Abweichung folgt. Das
besondere Kennzeichen der von der Steuereinrichtung C den Motoren M1, M2 aufgeprägten
Bewegung besteht somit darin, dass der Webschaft 1 in dem oberen Umkehrpunkt TO nicht
ruht, sondern eine Schwingung in einem Umkehrpunktbereich BTO ausführt. Die Wirkung
dieser Maßnahme lässt sich an dem im gleichen Diagramm aufgetragenen gestrichelten
Kurve III erkennen, die die abwärts gerichtete und deshalb mit negativen Vorzeichen
eingetragene Beschleunigung des Webschafts 1 veranschaulicht. Folgt die Bewegung des
Webschafts 1 zunächst einer Sinusbewegung, ist dieSchaftbeschleunigung ebenfalls eine
Sinusfunktion. Im Bereich des oberen Scheitels bei Erreichen des oberen Umkehrpunkts
TO wechselt die Steuereinrichtung C nun von der Kurve I auf die Kurve II (Figur 2).
Diese hat nahezu die Gestalteiner harmonischen Funktion, so dass die Form der Webschaftbeschleunigung
wiederum einer harmonischen Funktion ähnlich ist. Die durch den Kurvenast II bzw.
die Kurve II beschriebene Bewegung des Webschafts I in seinem oberen Totbereich BTO
ist dabei so festgelegt, dass die im oberen Umkehrpunkt TO auftretende Beschleunigung
A2 mit der Beschleunigung A1 übereinstimmt, mit der der Webschaft 1 an dem oberen
Umkehrpunkt TO ankommt.
[0019] Zur Verdeutlichung des Nutzens der Umkehrpunktschwingung im oberen oder entsprechend
im unteren Umkehrpunkt wird auf Figur 3 verwiesen, in der ein strichpunktierter Kurvenast
IV die oberen Scheitelpunkte der Schaftbewegung miteinander verbindet. Würde der Webschaft
1 nach Erreichen seiner oberen Umkehrpunkts TO diesem Kurvenzug IV folgen, würde zum
Zeitpunkt T1 die Beschleunigung, die gerade eben noch den Wert A1 hat, plötzlich auf
den Wert 0 fallen. Die dabei entstehende Beschleunigungsspitze erzeugt an dem Webschaft
1 und den Litzen sowie an allen zugehörigen Getriebeteilen Belastungen, die zu Schaft-
und Litzenbrüchen führen können. Solche Belastungen werden durch die Pendelbewegungen
minimiert oder weitestgehend eingeschränkt, weil durch dieselben die Beschleunigungen
minimal gehalten werden.
Figur 4 veranschaulicht, dass die Umkehrpunktschwingung über mehrere Zyklen hinweg
aufrecht erhalten werden kann. Die zwischen dem ersten und dem letzten Scheitel auftretende
Ruhephase R kann sich über ein, zwei oder mehreren Zyklen der gestrichelt dargestellten
Grundschwingung der Schaftbewegung erstrecken. Unter Grundschwingung wird dabei die
harmonische Funktion verstanden, mit der der Webschaft 1 aus seinem unteren Umkehrpunkt
TU in seinen oberen Umkehrpunkt TO überführt wird. Letzteres erfolgt während seiner
Bewegungsphasen B.
[0020] Figur 5 veranschaulicht eine abgewandelte Verwirklichung des oben veranschaulichten
Gedankens, nämlich dem Webschaft 1 während seiner Ruhephase R eine Bewegung mit geringer
Amplitude aufzuprägen, wobei die Bewegung in dem oberen Umkehrpunktbereich BTO oder
eben entsprechend in einem unteren Umkehrpunktbereich bleibt. Wiederum sind die Scheitel
der gestrichelt veranschaulichten Grundschwingung des Webschafts 1, die zur Überführung
von einem Umkehrpunkt in den anderen dient, durch einen Kurvenast V markiert, dessen
zweite Zeitableitung in den Zeitpunkten t1, t2, die die Scheitelpunkte der Grundschwingung
markieren, den gleichen Beschleunigungswert hat wie die Grundschwingung. Somit ist
die Beschleunigung des Webschafts 1 stufenlos oder stetig, wie der Kurvenast VI veranschaulicht.
Es werden jedoch Kurvenverläufe gemäß Figur 3 oder 4 wegen der mit ihnen verbundenen
webtechnischen Vorteile bevorzugt.
[0021] Die genannten Bewegungen des Webschafts 1 in den Bewegungsphasen B und den Ruhephasen
R können auch mit einem mechanischen Schaftantrieb 2 erreicht werden, wie er in den
Figuren 6 bis 10 veranschaulicht ist. Zu dem in Figur 6 veranschaulichten Gestänge
4 gehören Winkelhebel 7, 8, die die Schaftbewegung von der Bewegung einer Zug- und
Druckstange 9 herleiten und dazu einerseits mit dem Webschaft 1 und andererseits direkt
oder indirekt mit der Zug- und Druckstange 9 verbunden sind. Diese ist an den Schaftantrieb
2 angeschlossen, der dazu ausgangsseitig eine Schwinge 11, die einer Schwenkbewegung
folgt, aufweist. Der Schaftantrieb 2 erzeugt aus der gleichmäßigen Drehbewegung einer
Eingangswelle 12 die in Figur 6 durch einen Pfeil 13 veranschaulichte hinund hergehende
Bewegung, wobei diese Bewegung an dem Webschaft 1 als weitgehend harmonische Schwingungsbewegung
in Erscheinung tritt.
[0022] Wie Figur 7 veranschaulicht, können in geringem Abstand hintereinander mehrere Webschäfte
1, 1a, 1b angeordnet sein, die von dem gemeinsamen Schaftantrieb 2 und somit von der
gemeinsamen Eingangswelle 12 angetrieben sind. Diese ist mit einer Drehantriebseinrichtung
14 verbunden, die durch einen Servomotor, einen sonstigen Elektromotor oder eine Abtriebswelle
einer zentralen Antriebseinrichtung gebildet wird, die weitere Organe der Webmaschine
antreibt.
[0023] Der Schaftantrieb 2 (Figur 7) umfasst für jeden Webschaft 1, 1a, 1b jeweils eine
Getriebeanordnung 15 (15a, 15b) zur Umwandlung der Drehbewegung der Eingangswelle
12 in die hin- und hergehende Bewegung des jeweiligen ausgangsseitigen Hebels 11 (11a,
11b), sowie eine Kupplungsanordnung 16 (16a, 16b), über die die Getriebeanordnung
15 wahlweise mit der Eingangswelle 12 zu verbinden bzw. von dieser zu trennen ist.
Die Kupplungsanordnung 16 und die Getriebeanordnung 15 sind in den Figuren 8 und 9
schematisiert veranschaulicht. Die Kupplungsanordnung dient zur Steuerung der Bewegung
des Webschafts und ist insoweit die hier mechanisch ausgebildete Steuereinrichtung
C. Der Aufbau (Figur 9) ist wie folgt:
[0024] Die Getriebeanordnung 15 wird durch einen Exzenter 17 gebildet, der über ein Pleuel
18 den Hebel 11 (Figur7) schwingend antreibt. Die Getriebeanordnung 15 dient somit
zur Umwandlung der Drehbewegung der Exzenterscheibe 17 in eine hin- und hergehende
Bewegung. Der Exzenter 17 ist zugleich das Ausgangselement der Kupplungsanordnung
16 (Figur7), zu der zwei Eingangselemente in Form von einer ersten Scheibe 21 und
einer zweiten Scheibe 22 gehören. Beide Scheiben 21, 22 weisen vorzugsweise den gleichen
Durchmesser auf. Sie können jedoch auch unterschiedliche Durchmesser haben und sind
zur Verbesserung der Übersichtlichkeit in Figur 9 auch mit unterschiedlichen Durchmessern
veranschaulicht. Die erste Scheibe 21 ist mit der Eingangswelle 12 und über diese
mit der Drehantriebseinrichtung 14 verbunden. Sie rotiert somit gleichmäßig mit im
Wesentlichen konstanter Drehzahl. Dies symbolisiert in Figur 9 ein Pfeil 23. Die zweite
Scheibe 22 ist um die gleiche Drehachse 24 drehbar gelagert wie die erste Scheibe
21. Sie ist jedoch nicht konstant drehend sondern hin- und herdrehend, d.h. drehoszillierend
oder drehpendelnd angetrieben. Dies veranschaulicht Pfeil 25.
[0025] Zu der Kupplungsanordnung 16 aus Figur 7 gehört außerdem ein Schaltglied 26, dargestellt
in Figur 9, in Form einer Schaltwippe 27, die um einen Zapfen 28 schwenkbar an dem
Exzenter 17 gelagert ist. Die Schaltwippe weist eine erste Schaltnase 29 und eine
zweite Schaltnase 30 auf, wobei die Schaltnasen 29, 30 an unterschiedlichen Seiten
des Zapfens 28 angeordnet sind. Der Schaltnase 29 sind zwei einander um 180° gegenüber
liegende Rastausnehmungen 31, 32 in der Scheibe 21 zugeordnet. Der Schaltnase 30 sind
hingegen zwei einander um 180° gegenüber liegende Rastausnehmungen 33, 34 zugeordnet.
Durch eine nicht weiter veranschaulichte Feder ist die Schaltwippe 27 mit ihrer Schaltnase
29 auf die Scheibe 21 hin vorgespannt. An ihrem der Schaltnase 31 benachbarten Ende
ist die Schaltwippe 27 mit einer Steuerrolle 35 versehen, die somit durch die Feder
der Schaltwippe 27 in Bezug auf die Drehachse 24 radial nach außen vorgespannt ist.
Die Form der Schaltnasen 29, 30 sowie der Rastausnehmungen 31 bis 34 geht aus Figur
10 hervor. Vorzugsweise sind die Schaltnasen 29, 30 sowie die Rastausnehmungen 31
bis 34 so gestaltet, dass das Ein- und Ausrasten möglichst erleichtert ist. Dazu sind
die Schaltnase 29 sowie die vordere und hintere Flanke der Rastausnehmungen 31, 32
vorzugsweise etwa radial orientiert. Der voreilende Rand der Rastausnehmungen 31,
32 ist gegen den Kreisumfang etwas abgesenkt, um das Einrasten der Schaltnase 29 in
die Rastausnehmungen 31, 32 zu erleichtern. Hingegen ist die Rastausnehmung 33, 34
sowie die Schaltnase 30, die der hin- und herpendelnden Scheibe 22 zugeordnet ist,
vorzugsweise gegen die Radiale vorwärts geneigt. Läuft die Rastnase 30 an der schräg
gestellten Hinterflanke der Rastausnehmung 33, 34 an, wird die Rastnase 30 in die
Scheibe 22 hineingezogen. Damit wird der Schaltvorgang beschleunigt und klar definiert
ausgeführt. Hat hingegen die Rastnase 29 wenigstens zum Teil in die Rastausnehmung
31, 32 gefunden und pendelt die Scheibe 22 zurück, drückt deren vorzugsweise abgerundete
Vorderflanke die Rastnase 30 nach außen und bewirkt somit vollends das Umschalten
der Schaltwippe 27.
[0026] Außerdem kann es zweckmäßig sein, die Schaltwippe 27 zweigeteilt auszuführen, so
dass der die Schaltnase 29 tragende Arm und der die Schaltnase 30 tragende Arm unabhängig
voneinander um den Zapfen 28 drehen können. Dadurch können während der Synchronphase,
in der die Scheiben 21, 22 kurzzeitig synchron laufen, beide Rastnasen 29, 30 eingerastet
sein. Der Zeitraum, in dem beide Rastnasen 29, 30 eingerastet sind, kann und darf
aufgrund der Teilung der Schaltwippe 27 im Vergleich zur einteiligen Ausführung größer
sein. Durch Entlastung der jeweils auszukuppelnden Schaltnase 29, 30 kann diese dann
im geeigneten Moment aus ihrer Rastausnehmung 31, 32 oder 33, 34 herausfinden.
[0027] Der Schaltwippe 27 sind zwei Schalthebel 36, 37 zugeordnet (Figur 9), die jeweils
eine zur Betätigung der Steuerrolle 35 dienende zylindrisch gewölbte Schaltfläche
38, 39 aufweisen. Die Schaltflächen 38, 39 liegen etwa konzentrisch zu der Drehachse
24. Die Schalthebel 36, 37 können, wie aus Figur 8 hervorgeht, radial nach innen und
nach außen geschwenkt werden. Sie werden dabei um Schwenkachsen 41, 42 geschwenkt.
Die innere Schwenkposition ist so gewählt, dass die Schaltnase 29 aus ihrer jeweiligen
Rastausnehmung 31, 32 herausgehoben wird, wenn die Steuerrolle 35 an der Schaltfläche
38, 39 entlang läuft. Entsprechend wird dann die Schaltnase 30 in die Rastausnehmung
33, 34 eingerastet.
[0028] Zur Betätigung der Schalthebel 36, 37 dient ein Nockenantrieb 43 (Figur 8), der mit
der Eingangswelle 12 verbunden ist und beispielsweise zwei Nocken aufweist. Diesen
ist ein Kurvenfolgerhebel 44 zugeordnet, der als Winkelhebel ausgebildet ist und die
Schalthebel 36, 37 über einen Auswahlfinger 45 betätigt, der als Steuerkupplung 46
dient. Der Auswahlfinger 45 wird von dem Kurvenfolgerhebel 44 vertikal oszillierend
angetrieben und betätigt somit je nach Schwenkstellung entweder das freie Ende 47
des Schalthebels 36 oder das freie Ende 48 des Schalthebels 37, indem das jeweilige
Ende 47, 48 für die Zeit der Auslenkung des Kurvenfolgerhebels 44 nach unten gedrückt
wird. Um die Schwenkstellung des Auswahlfingers 45 wie gewünscht einstellen zu können
sind zu beiden Seiten desselben Steuermagnete 51, 52 angeordnet, die, wenn sie bestromt
werden, den Auswahlfinger 45 zu sich ziehen und in dieser Stellung halten.
Während die Scheibe 21 konstant drehend angetrieben ist ist die Scheibe 22, wie
erwähnt, drehoszillierend oder drehpendelnd angetrieben. Dazu dient ein mit der Scheibe
22 verbundener Nockenfolger 53 (Figur 8), z.B. in Form einer Rolle, die an dem Ende
eines starr mit der Scheibe 22 verbundenen Hebels gelagert ist. Der Nockenfolger 53
wird von einer Kurvenscheibe 54 betätigt, die z.B. mit doppelter Drehzahl umläuft
wie die Eingangswelle 12 und lediglich eine einzige Erhebung aufweist. Damit erhält
die Scheibe 22 pro Umdrehung der Eingangswelle 12 zweimal eine hin- und herschwingende
Bewegung.
[0029] Der insoweit beschriebene Schaftantrieb 2 arbeitet wie folgt (Figur 9) :
[0030] Es wird zunächst davon ausgegangen, dass der Exzenter 17 konstant rotieren soll.
Dazu muss die Schaltwippe 27 konstant die Scheibe 21 mit dem Exzenter 17 verbinden.
Um dies zu erreichen muss jeweils der Schalthebel 36 und der Schalthebel 37 immer
dann nach außen ausweichen, wenn die Schaltwippe 27 in Folge der Drehung der Scheibe
21 an dem betreffenden Schalthebel vorbeikommt. Dazu werden die Steuermagnete 51,
52 abwechselnd so angesteuert, dass der Auswahlfinger 45 das Ende 47 nach unten drückt,
wenn die Schaltwippe 27 an dem Schalthebel 36 vorbeiläuft und dass der Auswahlfinger
45 das Ende 48 nach unten drückt, wenn die Schaltwippe 27 an dem Schalthebel 37 vorbeiläuft.
[0031] Die Schaltflächen 38, 39 der Schalthebel 36, 37 erstrecken sich über einen Winkelbereich,
der als Schaltbereich angesehen werden kann. Der Nockenfolger 53 bildet zusammen mit
der Kurvenscheibe 54 einen Pendelantrieb 55. Dieser prägt der Scheibe 22 eine Dreh-Pendelbewegung
auf, die immer dann synchron zu der Bewegung der Scheibe 21 ist, wenn die Schaltwippe
27 durch die Schaltbereiche läuft. Diese Bewegungsphasen sind dadurch gekennzeichnet,
dass die Nocken des Nockenantriebs 43 das Ende des Kurvenfolgerhebels 44 nach außen
drängen.
[0032] Während der Phase des Synchronlaufs der Scheiben 21, 22 kann die Kupplungsanordnung
16 umgeschaltet werden, indem der betreffende Schalthebel 36 oder 37 nicht nach außen
ausweicht. Dadurch wird (Figur 9) z.B. die Schaltnase 29 aus der Rastausnehmung 31
herausgedrückt und die Schaltnase 30 in die Rastausnehmung 33 eingerastet. Der betreffende
Schalthebel 36 oder 37 bleibt dann aktiviert, indem der betreffende Schalthebel 36,
37 z.B. durch Federn 56, 57 (Figur 8) in seiner inneren Position gehalten und von
dem Auswahlfinger 45 nicht nach außen bewegt wird. Der Exzenter 17 vollführt in diesem
Zustand lediglich eine hin- und herpendelnde Bewegung, denn er ist an die Scheibe
22 gebunden. Die um einige Grad, z.B. 10°, hin- und herschwingende Bewegung bewirkt
im oberen oder unteren Umkehrpunkt des Webschafts nur eine geringe Auf- und Abbewegung
desselben um allenfalls wenige Millimeter. Diese stört den Fachbildungs- und Webprozess
nicht. Sie ermöglicht jedoch ein synchrones Wiedereinschalten, indem lediglich der
betreffende Schalthebel 36, 37, bei dem die Schaltwippe 27 steht, nach außen geschwenkt
wird. Der Nockenantrieb 43 bewirkt dies im Moment der Synchronisation der beiden Scheiben
21, 22, so dass ein weicher stoßfreier Wiederanlauf des Exzenters 17 erfolgt.
[0033] Durch das oben erläuterte Wechselspiel der Kupplungsanordnung 16 erhält der Webschaft
1 den Bewegungsverlauf gemäß Figur 3 oder Figur 4. Jeweils im Scheitelpunkt der gestrichelt
veranschaulichten Grundschwingung wird zwischen Ruhephasen und Bewegungsphasen umgeschaltet.
Entweder folgt der Exzenter der durchlaufenden Scheibe 21 (Bewegungsphase) oder der
pendelnden Scheibe 22 (Ruhephase). Entsprechend wird entweder die sinusförmige Stellbewegung
von TU nach TO oder TO nach TU durchlaufen (Bewegungsphase) oder es wird die Ruhephase
R durchlaufen, in der die Pendelbewegung gemäß Kurvenast II durchlaufen wird. Die
Umschaltung erfolgt während einer Synchronphase S (-15° bis +15° um den Scheitelpunkt
der Bewegungskurve der Bewegungsphase B), in der die Schwingungen der Bewegungsphase
B und der Ruhephase R ausreichend synchron sind.
[0034] Eine abgewandelte Ausführungsform des Schaftantriebs 2 geht aus Figur 11 hervor.
Die Eingangswelle 12 ist hier mit einer Profilverzahnung versehen und trägt ein aus
mehreren Kurvenscheiben 61, 62, 63 bestehendes Scheibenpaket. Die Kurvenscheiben 61,
62, 63 bilden die Eingangselemente der Kupplungsanordnung 16. Das Ausgangselement
ist hier durch ein Kurvenfolgerelement gebildet, das den Außenumfang einer der Kurvenscheiben
61, 62, 63 abtastet. Dazu dient eine Rolle 64, die an einem Ende einer Wippe 65 drehbar
gelagert ist. Die Rolle ist somit zugleich einerseits Ausgangselement der Kupplungsanordnung
16 wie auch andererseits Getriebeanordnung 15 zur Umwandlung der Drehbewegung der
Welle 12 in eine hin- und hergehende Bewegung. Das andere Ende der Wippe 65 ist über
den Pleuel 18 mit dem Hebel 11 verbunden, um diesem eine Schwenkbewegung zu erteilen.
Ein Fluidzylinder 66 kann außerdem dazu dienen, die Rolle 64 fortwährend gegen die
Kurvenscheiben 61, 62, 63 vorzuspannen.
[0035] Die Kurvenscheiben 61, 62, 63 sind als Paket auf der profilierten Eingangswelle 12
axial verschiebbar gelagert. Zur Verschiebung dient eine Steuergabel 67 und ein dieser
zugeordneter, lediglich schematisch veranschaulichter linearer Aktuator 68.
[0036] Die Kurvenscheiben 61, 62, 63 weisen, wie z.B. aus Figur 12 ersichtlich, unterschiedliche
Umfangsprofile auf. Beispielsweise können die Kurvenscheiben 61 und 63 als Neutralscheiben
ausgebildet sein, die die Umkehrpunktschwingung im oberen und im unteren Umkehrpunkt
vorgeben. Sind sie aktiv, d.h. rollt die Rolle 64 an ihrem Umfang ab, vollführt die
Wippe 65 eine Schwenkbewegung , so dass der Webschaft um seine Umkehrpunkt z.B. mit
doppelter Frequenz im Verhältnis zur Grundschwingung schwingt (Bereich R aus Figur
3). Wenigstens eine der benachbarten Scheiben 61, 62, 63 weist einen Außenumfang auf,
der als Arbeitsprofil dient. Dies ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die zwischen
den Scheiben 61, 63 angeordnete Scheibe 62. Sie weist ein Arbeitsprofil auf, das von
einem inneren Minimaldurchmesser R1 auf einen Maximaldurchmesser R2 und von diesem
zurück führt. Folgt die Rolle 64 ihrem Profil, vollführt der Schaft eine Arbeitsbewegung
(Bereich B aus Figur 3). In jeweils relativ kleinen Synchron-Winkelbereichen S1, S2
stimmt das Umfangsprofil jeweils mit dem Profil der Kurvenscheibe 61 bzw. 63 überein.
Die Kurvenscheibe 61 ist als Neutralscheibe ausgebildet, die den Webschaft in einem
Umkehrpunkt schwingen lässt, wenn die Rolle 64 an ihrem Umfang läuft. Die Kurvenscheibe
63 lässt den Webschaft dagegen in dem anderen Umkehrpunkt schwingen, wenn die Rolle
an ihr entlangläuft. In den Synchron-Winkelbereichen S1, S2 kann das aus den Kurvenscheiben
61, 62, 63 bestehende Paket axial verschoben werden, um die Rolle 64 mit der benachbarten
Kurvenscheibe 61 oder 63 in Eingriff zu bringen. Auf diese Weise kann die Bewegung
des Hebels 11 innerhalb der Synchronbereiche S1, S2 ruckfrei ein- und ausgeschaltet
werden. Wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beruht das Ein- und
Ausschalten des Antriebs auch hier darauf, dass das Umschalten von einem Eingangselement
auf ein anderes während einer kurzen Synchronlaufphase geschieht. Bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß Figur 11 bezieht sich der Synchronlauf auf die radiale Bewegungskomponente der
Rolle 64 während sie sich bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 6 bis 10 auf die
Drehbewegung der Scheiben 21, 22 bezieht.
[0037] In den Figuren 13 und 14 ist eine abgewandelte Ausführungsform des umschaltbaren
Nockenantriebs veranschaulicht, der ohne verschiebbare Kurven auskommt. Wie Figur
14 veranschaulicht, gehören zu dem Kurvenantrieb insgesamt vier Kurvenscheiben 60,
61, 62, 63, wobei beispielsweise die Kurvenscheiben 60 und 62 die in Figur 3, 4 und
5 jeweils gestrichelt veranschaulichten Grundschwingungen zur Überführung des Webschafts
1 aus einer Umkehrlage in die andere kennzeichnen, während die Kurvenscheiben 61,
63 die Schwingung in der oberen bzw. in der unteren Umkehrpunktlage festlegen. Die
Verwendung von vier Kurvenscheiben 60, 61, 62, 63 ermöglicht es, die Auf- und Abbewegung
eines Webschaftes 1 zeitlich zu versetzen. Dazu wird der Webschaft 1, nachdem er mittels
der Kurvenscheibe 60 in den oberen Umkehrpunkt bewegt wurde, mittels der Kurvenscheibe
61 in eine Pendelbewegung überführt, aus der er dann mittels der Kurvenscheibe 62
nach unten in den unteren Umkehrpunkt überführt wird. Dies kommt einer Phasenversetzung
um 180 Grad gleich. Jede Kurvenscheibe 60 bis 63 steht jeweils mit einem Kurvenfolger
71, 72, 73, 74 in Verbindung. Figur 13 veranschaulicht den Kurvenfolger 74, der den
Außenumfang der Kurvenscheibe 63 mit zwei Rollen 75, 76 abtastet.
[0038] Die Kurvenfolger 71, 72, 73, 74 sitzen schwenkbar auf einer drehbar gelagerten Welle
77, die über einen Hebel 78 und einen Lenker 79 die Schwinge 11 betätigt. Die Welle
77 kann als Hohlwelle ausgebildet sein und die Kupplungsanordnung 16 beherbergen,
der wahlweise einer der Kurvenfolger 71, 72, 73, 74 drehfest mit der Welle 77 verbunden
ist. Zu der Kupplungsanordnung 16 gehört hier dann ein die Welle 16 durchsetzender
zylindrischer Körper 81, der für jeden Kurvenfolger 71 bis 74 jeweils mit einem radial
orientierten Fluidkanal 82 versehen ist. In diesem sitzen Kolben 83, 84, deren abgeflachte
teilzylindrische Köpfe zur Betätigung von Kupplungsrollen 85, 86 dienen. Diese sitzen
in Radialbohrungen der Hohlwelle 77 und können von den Kolben 83, 84 nach außen gedrückt
werden. Sie fassen in entsprechende Ausnehmungen 87, 88 des jeweiligen Nockenfolgers
71 bis 74. Durch entsprechende selektiv zugängliche radiale Anschlüsse 91, 92, 93,
94 (Figur 14) können die Kolben 83, 84 jedes Kurvenfolgers 71 bis 74 gezielt gesondert
angesteuert werden, um jeweils nur einen der Kurvenfolger 71 bis 74 mit der Hohlwelle
77 zu kuppeln. Auf diese Weise kann eines der durch die Kurvenscheiben 60, 61, 62,
63 vorgegebene Bewegungsprofile ausgewählt werden, wobei das Umschalten jeweils in
den Synchronphasen gemäß Figur 3 bis 5 erfolgt.
[0039] Ein neuartiges Schaftgetriebe zum harmonischen Ein- und Ausschalten von einzelnen
Webschäften und zur Ableitung deren Bewegung aus der Drehbewegung einer einzigen Eingangswelle
weist eine Kupplungsanordnung mit zwei Eingangselementen 21, 22, 61, 62 auf. Während
eines der Eingangselemente dazu dient, das Ausgangselement der Kupplungsanordnung
16 dauerhaft anzutreiben, dient das andere Eingangselement 22, 62 lediglich dazu,
das Ausgangselement 17 bzw. 64 kurzzeitig auf das erste Eingangselement 21, 61 zu
synchronisieren. Die Umschaltung erfolgt in den kurzen Synchronphasen in ausgewählten
Winkelbereichen, die dem oberen oder unteren Umkehrpunkt des Webschafts entsprechen.
Derartige neue Schaftantriebe benötigen keine Rast der Eingangswelle oder des Schaftantriebs
zum Umschalten.
Bezugszeichenliste:
[0040]
- 1, 1a, 1b
- Webschaft
- 95
- Litze
- 2
- Schaftantrieb
- 3
- Pfeil
- 4
- Abtrieb (z.B. Gestänge)
- 5, 6
- Stellen
- 7, 8
- Winkelhebel
- 9
- Zug- und Druckstange
- 11
- Schwinge
- 12
- Eingangswelle
- 13
- Pfeil
- 14
- Drehantreibseinrichtung
- 15
- Getriebeanordnung
- 16
- Kupplungsanordnung
- 17
- Exzenter
- 18
- Pleuel
- 21, 22
- Eingangselement / Scheibe
- 23
- Pfeil
- 24
- Drehachse
- 25
- Pfeil
- 26
- Schaltglied
- 27
- Schaltwippe
- 28
- Zapfen
- 29, 30
- Schaltnasen
- 31, 32, 33, 34
- Rastausnehmungen
- 35
- Steuerrolle
- 36, 37
- Schalthebel
- 38, 39
- Schaltfläche
- 41, 42
- Schwenkachse
- 43
- Nockenantrieb
- 44
- Kurvenfolgerhebel
- 45
- Auswahlfinger
- 46
- Steuerkupplung
- 47, 48
- Ende
- 51, 52
- Steuermagnete
- 53
- Nockenfolger
- 54
- Kurvenscheibe
- 55
- Pendelantrieb
- 56, 57
- Federn
- 60, 61, 62, 63
- Eingangselement / Kurvenscheiben
- 64
- Rolle
- 65
- Wippe
- 66
- Fluidzylinder
- 67
- Steuergabel
- 68
- Aktuator
- 71, 72, 73, 74
- Kurvenfolger
- 75, 76
- Rollen
- 77
- Welle
- 78
- Hebel
- 79
- Lenker
- 81
- Körper
- 82
- Fluidkanal
- 83, 83
- Kolben
- 85, 86
- Kupplungsrollen
- 87, 88
- Ausnehmungen
- 91, 92, 93, 94
- Anschlüsse
- A1, A2
- Beschleunigung
- B
- Bewegungsphasen
- C
- Steuereinrichtung
- K1, K2
- Kurven
- M
- Speichereinheit
- M1, M2
- Motoren
- T0, TU
- Umkehrlage, Umkehrpunkt
- BTO
- Umkehrpunktbereich
- t
- Zeit
- R
- Ruhephase
- R1, R2
- Radien
- S
- Synchronphase
- S1, S2
- Synchronbereiche
- ω1, ω2
- Kreisfrequenz
1. Schaftantrieb für wenigstens einen Webschaft (1) einer Webmaschine,
mit wenigstens einem Abtrieb (4) der dem Webschaft (1) zugeordnet und mit diesem verbunden
ist, um diesen in Ruhephasen (R) zu halten und in Bewegungsphasen (B) eine einer harmonischen
Funktion entsprechende Stellbewegung von einem unteren Umkehrpunkt (TU) in einen oberen
Umkehrpunkt (TO) oder umgekehrt zu erteilen,
mit einer Steuereinrichtung (C, 16) zur Steuerung der aktuellen Geschwindigkeit des
Abtriebs (4) und somit des Webschaft (1),
wobei der Abtrieb (4) dem Webschaft (1) auch außerhalb der Bewegungsphasen (B) während
der Ruhephasen (R), eine vorgegebene fortgesetzte Pendelbewegung in einem oberen Umkehrpunktbereich
(BTO) oder in einem unteren Umkehrpunktbereich (BTU) ausführt,
wobei der Abtrieb (4) zu Beginn einer Ruhephase (R) eine Beschleunigung aufweist,
die mit seiner Beschleunigung zu Ende der vorausgegangenen Bewegungsphase (B) übereinstimmt,
sowie zu Beginn einer Bewegungsphase (B) eine Beschleunigung aufweist, die mit seiner
Beschleunigung zu Ende der vorausgegangenen Ruhephase (R) übereinstimmt,
wobei Beschleunigungssprünge vermieden und ein ruckfreier Lauf des Webschafts (1)
vorgegeben ist,
wobei der Antrieb (4) eine Kupplungsanordnung (16) aufweist, die zwischen einer Antriebseinrichtung
(14) und einer Getriebeanordnung (15) zur Übertragung der Antriebsbewegung auf den
Webschaft (1) angeordnet ist, wobei die Kupplungsanordnung (16) ein erstes, mit der
Antriebsanordnung (14) verbundenes Eingangselement (21) und ein zweites Eingangselement
(22) sowie ein Ausgangselement (17) aufweist, das wahlweise mit dem ersten Eingangselement
(21) während der Bewegungsphase (B) oder mit dem zweiten Eingangselement (22) während
der Ruhephase (R) zu verbinden ist, wobei die Antriebseinrichtung (14) dem ersten
Eingangselement (21) eine Bewegung mit konstant Bewegungsrichtung erteilt und wobei
dem zweiten Eingangselement (22) eine Bewegung mit wechselnder Bewegungsrichtung aufgeprägt
ist,
wobei das Ausgangselement von einem Exzenter (17), das erste Eingangselement von einer
ersten Scheibe (21) und das zweite Eingangselement von einer zweiten Scheibe (22)
gebildet sind, wobei die erste Scheibe (21) über eine Eingangswelle (12) mit der Antriebseinrichtung
(14) verbunden und konstant drehend angetrieben ist, und die zweite Scheibe (22) drehbar
um dieselbe Drehachse (24) wie die erste Scheibe (21) gelagert und drehoszillierend
angetrieben ist,
wobei zu der Kupplungsanordnung (16) Mittel (36, 37, 46, 44, 43) mit einem Schaltglied
(26) gehören, das permanent mit dem Ausgangselement (17) und wahlweise mit dem ersten
oder dem zweiten Eingangselement (21, 22) zu verbinden ist, wobei das Schaltglied
(26) eine Schaltwippe (27) ist, die um einen Zapfen (28) schwenkbar am Exzenter (17)
gelagert ist,
und wobei die erste Scheibe (21) und die zweite Scheibe (22) während einer Synchronphase
synchron angetrieben sind und das Umschalten während der Synchronphase vorgenommen
wird.
2. Schaftantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Bewegung der Ruhephasen von der Steuereinrichtung (C, 16) bestimmt
wird.
3. Schaftantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dreh-Oszillationsbewegung der zweiten Scheibe (22) an von den Mitteln (36, 37,
46, 44, 43) vorgegebenen Schaltpositionen synchron zu der Drehbewegung des ersten
Eingangselements (21) ist und
dass zu den Mitteln (36, 37, 46, 44, 43) wenigstens ein Schalthebel (36, 37) gehört,
der der Schaltwippe (27) zugeordnet ist, um diese an wenigstens einer vorgegebenen
Schaltposition ein- oder auszukuppeln.
4. Schaftantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwippe (27) mit dem Ausgangselement (17) umläuft.
5. Schaftantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltwippe (27) jeweils wenigstens einem Formschlusselement (29, 30) für jedes
Eingangselement (21, 22) aufweist.
6. Schaftantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalthebel (36, 37) über eine Steuerkupplung (46) mit einem Nockenantrieb (43)
verbunden ist, dass die Steuerkupplung (46) einen Auswahlfinger (45) aufweist, der
zwischen wenigstens zwei Stellungen verstellbar gelagert ist, um die Betätigung des
Schalthebels (36, 37) durch den Nockenantrieb (43) zu aktivieren und zu deaktivieren
und dass der Auswahlfinger (45) durch wenigstens einen Steuermagneten (51, 52) bewegbar
ist.
1. Shaft drive for at least one heald shaft (1) of a weaving machine,
with at least one output (4) associated with the heald shaft (1) and connected thereto
in order to hold this in resting phases (R) and impart an adjusting movement corresponding
to a harmonic function from a lower return point (TU) into an upper return point (TO)
in movement phases (B),
with a control means (C, 16) for controlling the current speed of the output (4) and
thus the heald shaft (1),
wherein outside the movement phases (B) the output (4) to the heald shaft (1) also
performs a predefined continued oscillating movement during the resting phases (R)
in an upper return point region (BTO) or in a lower return point region (BTU),
wherein at the beginning of a resting phase (R) the output (4) has an acceleration,
which matches its acceleration at the end of the preceding movement phase (B), and
also at the beginning of a movement phase (B) has an acceleration, which matches its
acceleration at the end of the preceding resting phase (R),
wherein acceleration surges [are] avoided and a jolt-free operation of the heald shaft
(1) is predefined,
wherein the drive (2) has a coupling arrangement (16), which is arranged between a
drive means (14) and a gear arrangement (15) for transfer of the drive movement to
the heald shaft (1), wherein the coupling arrangement (16) has a first input element
(21) connected to the drive arrangement (14) and a second input element (22) as well
as an output element (17), which is to be selectively connected to the first input
element (21) during the movement phase (B) or to the second input element (22) during
the resting phase (R), wherein the drive means (14) imparts a movement with constant
direction of movement to the first input element (21) and wherein a movement with
changing direction of movement is impressed on the second input element (22),
wherein the output element is formed by a cam (17), the first input element is formed
by a first disc (21) and the second input element is formed by a second disc (22),
wherein the first disc (21) is connected to the drive means (14) by an input shaft
(12) and is driven to constantly rotate, and the second disc (22) is mounted to be
rotatable around the same rotational axis (24) as the first disc (21) and is driven
to rotationally oscillate,
wherein the coupling arrangement (16) includes means (36, 37, 46, 44, 43) with a shift
member (26), which is to be connected permanently to the output element (17) and selectively
to the first or the second input element (21, 22), wherein the shift member (26) is
a shift rocker (27), which is disposed on the cam (17) to pivot around a journal (28),
and wherein the first disc (21) and the second disc (22) are driven synchronously
during a synchronous phase and the switchover is performed during the synchronous
phase.
2. Shaft drive according to claim 1, characterised in that the predefined movement of the resting phases is determined by the control means
(C, 16).
3. Shaft drive according to claim 1, characterised in that the rotational-oscillating movement of the second disc (22) at shift positions predefined
by the means (36, 37, 46, 44, 43) is synchronous with the rotational movement of the
first input element (21), and
that the means (36, 37, 46, 44, 43) include at least one shift lever (36, 37), which
is associated with the shift rocker (27) in order to engage or disengage this at at
least one predefined shift position.
4. Shaft drive according to claim 3, characterised in that the shift rocker (27) rotates with the output element (17).
5. Shaft drive according to claim 4, characterised in that the shift rocker (27) respectively has at least one positive-locking element (29,
30) for each input element (21, 22).
6. Shaft drive according to claim 3, characterised in that the shift lever (36, 37) is connected to a cam drive (43) by means of a control coupling
(46), that the control coupling (46) has a selector finger (45), which is adjustably
disposed between at least two positions to activate and deactivate the operation of
the shift lever (36, 37) by the cam drive (43), and that the selector finger (45)
is movable by means of at least one control magnet (51, 52).
1. Système d'entraînement pour au moins une lame (1) d'un métier mécanique, comprenant
au moins un mécanisme de sortie (4) qui est associé à la lame (1) et est lié à celle-ci,
afin de la maintenir dans des phases de repos (R) et de lui communiquer, lors de phases
de mouvement (B), un mouvement d'avance correspondant à une fonction harmonique entre
un point de rebroussement inférieur (TU) et un point de rebroussement supérieur (TO),
et
un dispositif de commande (C, 16) destiné à commander la vitesse actuelle du mécanisme
de sortie (4) et donc de la lame (1),
dans lequel le mécanisme de sortie (4) avec la lame (1) exécute un mouvement oscillant
prédéterminé entre un point de rebroussement supérieur (BTO) et un point de rebroussement
inférieur (BTU), en dehors des phases de mouvement (B), pendant les phases de repos
(R),
dans lequel le mécanisme de sortie (4), au début d'une phase de repos (R), présente
une accélération qui correspond à son accélération à la fin de la phase de mouvement
(B) précédente et, au début d'une phase de mouvement (B), présente une accélération
qui correspond à son accélération à la fin de la phase repos (R) précédente,
dans lequel on évite les paliers d'accélérations et on obtient un déplacement sans
à-coups de la lame (1),
dans lequel le mécanisme de sortie (4) présente un dispositif d'accouplement (16)
qui est placé entre un dispositif d'entraînement (14) et un mécanisme (15) destiné
à transmettre le mouvement d'entraînement à la lame (1),
dans lequel le dispositif d'accouplement (16) présente un premier élément d'entrée
(21), lié au dispositif d'entraînement (14), et un deuxième élément d'entrée (22),
ainsi qu'un élément de sortie (17) qui peut être relié de manière sélective au premier
élément d'entrée (21) pendant la phase de mouvement (B) ou au deuxième élément d'entrée
(22) pendant la phase de repos (R), le dispositif d'entraînement (14) communiquant
au premier élément d'entrée (21) un mouvement à direction constante, et le deuxième
élément d'entrée (22) étant amené à exécuter un mouvement à direction alternée,
dans lequel l'élément de sortie, le premier élément d'entrée et le deuxième élément
d'entrée sont formés respectivement d'un excentrique (17), d'un premier disque (21)
et d'un deuxième disque (22), le premier disque (21) étant lié au dispositif d'entraînement
(14) et entraîné en rotation constante par l'intermédiaire d'un arbre d'entrée (12)
et le deuxième disque (22) étant monté tournant autour du même axe de rotation (24)
que le premier disque (21) et entraîné en rotation alternée,
dans lequel le dispositif d'accouplement (16) comprend des moyens (36, 37, 46, 44,
43) englobant un élément de manoeuvre (26) qui est relié de manière permanente à l'élément
de sortie (17) et de manière sélective au premier ou au deuxième élément d'entrée
(21, 22), ledit élément de manoeuvre (26) étant une bascule de manoeuvre (27) montée
pivotante autour d'un axe (28) sur l'excentrique (17),
et dans lequel les premier (21) et deuxième (22) disques sont entraînés en synchronisme
pendant une phase synchrone et la commutation a lieu pendant la phase synchrone.
2. Système d'entraînement de lame selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mouvement prédéterminé des phases de repos est défini par le dispositif de commande
(C, 16).
3. Système d'entraînement de lame selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans des positions de manoeuvre prédéterminées par les moyens (36, 37, 46, 44, 43),
le mouvement rotatif oscillant du deuxième élément d'entrée (22) est synchrone avec
le mouvement rotatif du premier élément d'entrée (21),
et en ce que les moyens (36, 37, 46, 44, 43) comportent au moins un levier de manoeuvre (36, 37)
qui est associé à l'élément de manoeuvre (27) pour accoupler ou désaccoupler celui-ci
dans au moins une position de manoeuvre prédéterminée.
4. Système d'entraînement de lame selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de manoeuvre (27) tourne avec l'élément de sortie (17).
5. Système d'entraînement de lame selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de manoeuvre (27) comporte au moins un élément de liaison par obstacle
(29, 30) pour chaque élément d'entrée (21, 22).
6. Système d'entraînement de lame selon la revendication 3, caractérisé en ce que le levier de manoeuvre (36, 37) est relié par l'intermédiaire d'un accouplement de
commande (46) à un moyen d'entraînement à cames (43), en ce que l'accouplement de commande (46) présente un doigt de sélection (45) qui peut être
déplacé entre au moins deux positions pour activer et désactiver le moyen d'actionnement
du levier de manoeuvre (36, 37) par l'intermédiaire du moyen d'entraînement à cames
(43), et en ce que le doigt de sélection (45) peut être déplacé par au moins un aimant de commande (51,
52).