Die Erfindung betrifft eine Fachbildungsvorrichtung zur Betätigung von Schäften in einer Schaftmaschine mit einem Paar von einander gegenüberliegenden und gegeneinander bewegbaren Messern und mit einer Vielzahl von mit den Schäften in Verbindung stehenden Schwenkhebeln, deren den Messern zugewandtes erstes Ende mit einer ersten Verbindungsvorrichtung versehen ist, mit der die Schwenkhebel wahlweise mit einem der Messer verbindbar sind, und mit ersten Profileinrichtungen, die um Achsen drehbar sind, die im wesentlichen in Bewegungsrichtung der Messer verlaufen, wobei die Profileinrichtungen jeweils wenigstens ein um ihre Drehachse in einer geschlossenen Linie umlaufendes und in axialer Richtung wanderndes Profil aufweisen, und wobei jedes Messer mit wenigstens einem Profil in Eingriff steht.
Eine derartige Fachbildungsvorrichtung ist aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 566 506 bekannt. Diese Fachbildungsvorrichtung arbeitet als Geschlossenfach-Schaftmaschine, bei der nach einem Fachbildungszyklus sämtliche Schäfte einschließlich derjenigen, die im nächsten Zyklus die gleiche Position einnehmen sollen, in die Mittelstellung zurückkehren. In der Mittelstellung können an einem Ende der Schwenkhebel vorgesehene Doppelhaken jeweils in eines der beiden in dieser Stellung nahe nebeneinanderliegenden Messer eingeklinkt werden. Die Schwenkhebel sind an ihrem anderen Ende an einer gemeinsamen Achse angelenkt. In Abhängigkeit davon, in welches der beiden Messer der Doppelhaken eingeklinkt wurde, können somit die Schäfte, die an den Schwenkhebeln angelenkt sind, zur Bildung eines Ober- oder eines Unterfachs bei Bewegung der Messer ausgelenkt werden.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bekannte Fachbildungsvorrichtung zu verbessern, um einen vielseitigeren Betrieb zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe in einer ersten Lösung durch eine Fachbildungsvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die sich dadurch auszeichnet, daß die Schwenkhebel an ihrem zweiten Ende mit einer zweiten Verbindungsvorrichtung versehen sind, mit der sie wahlweise mit einem Messer eines zweiten Paars von einander gegenüberliegenden und gegeneinander bewegbaren Messern verbindbar sind, und daß zweite Profileinrichtungen vorgesehen sind, wobei die Messer des zweiten Paars jeweils mit wenigstens einem Profil der zweiten Profileinrichtungen in Eingriff stehen.
In einer zweiten erfindungsgemäßen Lösung wird die Aufgabe durch eine Fachbildungsvorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die sich dadurch auszeichnet, daß die Schwenkhebel an ihrem zweiten Ende mit einer zweiten Verbindungsvorrichtung versehen sind, mit der sie wahlweise mit einem Messer eines zweiten Paars von einander gegenüberliegenden und gegeneinander bewegbaren Messern verbindbar sind, wobei die Messer des zweiten Paars jeweils mit wenigstens einem Profil der ersten Profileinrichtungen in Eingriff stehen.
Die erfindungsgemäßen Fachbildungsvorrichtungen ermöglichen einen Betrieb sowohl als Offenfach-, Geschlossenfach- oder Teilgeschlossenfach-Schaftmaschine.
Gemäß der zweiten Lösung wird ein synchroner Betrieb der Messer auf einfache Weise sichergestellt. Um z.B. einen gegenphasigen Betrieb der Messer zu erhalten, können zwei entsprechende Eingriffsteile an entsprechenden Messern des ersten und zweiten Messerpaars soweit zueinander versetzt mit einem an der Profileinrichtungen ausgebildeten Profil in Eingriff stehen, daß eine um 180° phasenverschobene Bewegung dieser Messer in den jeweiligen Messerpaaren erfolgt.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung soll nun anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigen:
In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fachbildungsvorrichtung gezeigt, bei der zwei Paare von jeweils gegeneinander bewegbaren Messern 11A, 11B und 11C, 11D über angetriebene Profilvorrichtungen in Form von Kurvenzylindern 16 bewegbar sind. Die Hauptachsen der Kurvenzylinder 16 sind senkrecht zur Längserstreckung der Messer angeordnet. An den Enden der jeweiligen Messer 11A bis 11D sind über die Stirnflächen der Messer hervorstehende und sich in Längsrichtung der Messer erstreckende Eingriffsstifte 23 vorgesehen, an denen vorzugsweise Kurvenrollen 12 angebracht sind, die in Profile in Form von Nuten 24 in der Mantelfläche der Kurvenzylinder eingreifen. Die Nuten in der Umfangsfläche der Kurvenzylinder verlaufen jeweils entlang von in der Richtung der Drehachse der Kurvenzylinder wandernden, in sich geschlossenen Linien, die je nach der gewünschten Messerbewegung ausgebildet sind. Eine große Steigung der Linien führt zu einer schnellen Bewegung der Messer, während eine geringe Steigung der Linien eine langsame Bewegung der Messer zur Folge hat. In den Bereichen mit maximaler und minimaler Messerauslenkung, können diese Linien daher derart ausgebildet sein, daß sie keine Steigung aufweisen, um einen verlängerten Messerstillstand zur Erzielung großer Fachstillstandswinkel zu erhalten. Die Nuten in jedem der jeweils einem der Messerenden eines Messers zugeordneten Kurvenzylinder weisen jeweils die gleiche Form auf. Die auf jeweils einem Kurvenzylinder vorgesehenen Nuten für die beiden Messerenden eines zugeordneten Messerpaares sind vorzugsweise zueinander komplementär.
Um die Drehrichtungswechsel der Kurvenrollen beim Nutkurvenprinzip zu vermeiden, wäre es auch möglich, auf den Kurvenzylindern ein geeignetes vorstehendes Profil auszubilden, das in eine entsprechend angepaßte Vorrichtung an den Enden der Messer, beispielsweise in Form zweier zueinander angestellter Kurvenrollen eingreift. Ebenso wäre es möglich, die Kurvenzylinder mit Nuten zu versehen, die breiter als der Durchmesser der eingesetzten Kurvenrollen sind, und an jedem Messerende zwei zueinander versetzte Kurvenrollen anzubringen, die jeweils nur an einer Seitenfläche der Nut anlaufen.
Die Messer sind in der Nähe ihrer Enden jeweils in sich im wesentlichen in Längsrichtung der Kurvenzylinder erstreckenden Führungen 20 verschiebbar gehaltert. Die Kurvenzylinder 16 sind jeweils auf drehbar gelagerten Wellen 17 angebracht. Beispielsweise kann eine der Wellen 17 mit einer Antriebswelle 17' in Verbindung stehen, wobei zum synchronen Antrieb des zweiten Kurvenzylinders 16 beispielsweise ein Umgschlingungsgetriebe vorgesehen sein kann, bei dem an beiden Wellen 17 beispielsweise ein Kettenrad oder eine Riemenscheibe 19 gleichen Umfangs vorgesehen ist, die über eine Kette oder einen Zahnriemen 18 miteinander in Verbindung stehen. Der Antrieb des zweiten Kurvenzylinders 16 kann auch über ein Zahnradgetriebe oder einen Schubstangenmechanismus mit exzentrisch am Ende der Kurvenzylinder angebrachten Zapfen erfolgen.
In der Ausführungsform gemäß der Fig. 1 ist für jedes Messerpaar genau ein Paar von Kurvenzylindern vorgesehen, die den Stirnenden der Messer gegenüberliegend angeordnet sind.
Zwischen den beiden Messerpaaren 11A, 11B und 11C, 11D erstrecken sich Schwenkhebel 14 und 15, an denen im wesentlichen in der Mitte Stangen 21 und 22 zur Betätigung der Schäfte angelenkt sind. Die Schwenkhebel weisen an beiden Enden jeweils Verbindungsvorrichtungen zum wahlweisen Verbinden mit einem der Messer eines zugeordneten Messerpaares auf, beispielsweise in Form von angelenkten Doppelhaken 13, die wahlweise über eines der dem entsprechenden Ende des Schwenkhebels zugeordneten Messer bei einer geschlossenen Position der Messer, wie in der Fig. 1 durch die Messer 11C und 11D gezeigt, schwenkbar und somit in Eingriff bringbar sind. Zum wahlweisen Einklinken der Doppelhaken in eines der Messer sind (in der Fig. 1 nicht gezeigte) im Stand der Technik bekannte Auslöse- bzw. Steuereinrichtungen vorgesehen. Anstelle von Doppelhaken wären auch andere Mittel für eine wahlweise Verbindung der Schwenkhebelenden mit einem der Messer eines zugeordneten Messerpaares denkbar, wie z.B. an den Messern vorgesehene, wahlweise ansteuerbare und mit dem Schwenkhebelende in Eingriff bringbare Haken, pneumatische Verbindungsvorrichtungen, elektrisch betätigbare Elektromagnetvorrichtungen etc.
In der Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fachbildungsvorrichtung gezeigt, bei der beide Messerpaare 111A, 111B und 111C, 111D mittels einem beiden Messerpaaren gemeinsamen Paar von Kurvenzylindern 116 angetrieben werden. Die Kurvenzylinder 116 sind mit ihren Drehachsen 117 längs der Bewegungsrichtung der Messer im wesentlichen in einer gedachten Ebene angeordnet, die zwischen den durch die jeweiligen Messerpaare 111A, 111B und 111C, 111D gebildeten gedachten Ebenen liegt. An den Enden der Messerpaare sind Eingriffsstifte vorgesehen, an denen wieder vorzugsweise Kurvenvollen 112 angebracht sind, die jeweils mit Profilen 124 an den Kurvenzylindern 116 in Eingriff stehen. Durch den Eingriff in die in Richtung der Achse 117 wandernden Profile 124 sind die Messer der jeweiligen Messerpaare 111A, 111B und 111C, 111D bei Drehung der Kurvenzylinder in ihrer gegenseitigen Lage parallel zueinander verschiebbar. Die Profile an den Kurvenzylindern 116 sind dabei so ausgebildet, daß die beiden Messerpaare, deren jeweilige Eingriffsstifte mit Kurvenrollen 112 an einander gegenüberliegenden Bereichen der Mantelfläche der Walzen mit den Profilen 124 in Eingriff stehen, im wesentlichen gegenphasig zueinander verschoben werden, um einen Betrieb als Offenfach-Schaftmaschine zu ermöglichen, wie später noch genauer erläutert werden wird.
Durch Bewegung der Messer werden wieder die Schwenkhebel 114 und 115 betätigt, an deren beiden Enden Verbindungsvorrichtungen in Form von Doppelhaken 113 vorgesehen sind. Wie bei der zuvor gezeigten Ausführungsform nach der Fig. 1 können über die Doppelhaken 113 die Schwenkhebel 114 und 115 jeweils wahlweise mit einem der Messer eines Messerpaars in Eingriff gebracht werden, wobei der Eingriffswechsel in einer geschlossenen Stellung der Messer, wie er durch die Messer 111C, 111D in der Fig. 2 gezeigt ist, möglich ist. An den Schwenkhebeln 114 und 115 sind jeweils Stangen 121 und 122 im wesentlichen in der Mitte der Schwenkhebel angelenkt, die zur Betätigung der Schäfte dienen.
Die Messer sind wie bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 jeweils in Führungen gehaltert, in denen sie im wesentlichen in Längsrichtung der Achsen 117 verschiebbar sind (die Führungen sind in der Fig. 2 nicht gezeigt). Die Kurvenzylinder sind über einen Antrieb (nicht gezeigt) beispielsweise mittels eines Umschlingungsgetriebes, eines Zahnradgetriebes oder eines Exzentergetriebes synchron zueinander antreibbar.
Die Profile 124 können in der Form von Nuten in der Walzenoberfläche ausgebildet sein, können aber auch in Form von Erhebungen bestehen, die in entsprechend angepaßte Vorrichtungen, z.B. in Form von Gegenprofilen, an den Enden der Messer eingreifen.
Die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung im Rahmen einer Offenfach-Schaftmaschine, einer Geschlossenfach-Schaftmaschine und einer Teilgeschlossenfach-Schaftmaschine wird nun in bezug auf die schematisch dargestellten Fachbewegungen und Messerabstände gemäß den Figuren 3, 4 und 5 erläutert, die jeweils nur beispielhaft einen von vielen möglichen Betriebsabläufen zeigen.
In der Fig. 3 ist ein schematisches Weg-Zeit-Diagramm für die Fachbewegung und den Messerabstand der in den Fig. 1 und 2 gezeigten erfindungsgemäßen Fachbildungsvorrichtungen dargestellt. Die Fachbewegung, die in der Fig. 3 als Ordinate dargestellt ist, und die eine obere, eine mittlere und eine untere Stellung als ausgezeichnete Position aufweist, wird über die Stangen 21 und 22 erhalten, die an den Schwenkhebeln 14 und 15 angelenkt sind. Weiter ist in der Fig. 3 die Bewegung der Messer in Form des gegenseitigen Messerabstands dargestellt, wobei beispielsweise die Kurve 35 den Abstand zwischen den Messern 11C und 11D und die Kurve 36 den Abstand zwischen den Messern 11A und 11B darstellt.
In der Fig. 3 ist ein voller Zyklus für die Messerbewegung gezeichnet, der einer Umdrehung der Kurvenzylinder von 360° für die in der Fig. 1 gezeigte Nutform entspricht. Zu Beginn des gezeigten Zyklus ist das Fach geöffnet, wobei die Schäfte entweder in der unteren oder oberen Stellung stehen. In dieser Position, die der in der Fig. 1 gezeigten Stellung der Messer entspricht, kann der Schußfaden (Schuß 1) durch das Fach eingetragen werden. Gleichzeitig ist bei dieser Position der Abstand des Messerpaares 11C, 11D, der durch die Kurve 35 dargestellt wird, klein, so daß in dieser Position eine Eingriffsauswahl des Doppelhakens zum Eingriff entweder mit dem Messer 11C oder dem Messer 11D durchführbar ist. Der Abstand der Messer 11A und 11B, der in der Kurve 36 gezeigt ist, ist in dieser anfänglichen Position groß, so daß eine Eingriffsauswahl für den Doppelhaken am anderen Ende der Schwenkhebel 14 und 15 nicht möglich ist.
Im weiteren Zeitverlauf bewegen sich die Messer in den beiden Messerpaaren 11A, 11B und 11C, 11D gegenphasig zueinander, d.h. gemäß der Kurve 35 entfernen sich die Messer 11C und 11D voneinander, während gemäß der Kurve 36 die Messer 11A und 11D ihren gegenseitigen Abstand verringern. Je nachdem, in welchem der Messer die Doppelhaken an den jeweiligen Enden der Schwenkhebel eingehakt sind, wird der entsprechend angesteuerte Schaft in seiner oberen oder unteren Position gemäß den Kurven 31 und 34 beibehalten oder in die entsprechend gegenüberliegende untere bzw. obere Position gemäß den Kurven 33 und 32 überführt. Dies läßt sich am besten in bezug auf die Fig. 1 veranschaulichen. Wenn der Doppelhaken 13 am oberen Ende des Schwenkhebels 15 mit dem Messer 11B in Eingriff steht und der Doppelhaken am unteren Ende des Schwenkhebels 15 mit dem Messer 11D in Eingriff steht, so führt eine Bewegung des Messers 11D nach außen und eine Bewegung des Messers 11B nach innen dazu, daß der Schwenkhebel 15 bezüglich der Messer geschwenkt wird, wobei jedoch der Anlenkpunkt der Stange 22 an dem Schwenkhebel 15 in seiner Position nicht verändert wird, so daß trotz Bewegung der Messer der durch die Stange 22 angesteuerte Schaft z.B. in der oberen Position gemäß der Kurve 31 verbleibt. Wenn andererseits der obere Doppelhaken des Schwenkhebels 14 mit dem Messer 11A in Eingriff steht und der untere Doppelhaken des Schwenkhebels 14 mit dem Messer 11D in Eingriff steht, bewirkt eine Bewegung des Messers 11D nach außen und des Messers 11A nach innen, daß der Schwenkhebel 14 in Bewegungsrichtung der Messer parallel verschoben wird, so daß eine Verschiebung des über die angelenkte Stange 21 gesteuerten Schafts z.B. von der unteren in die obere Position stattfindet. Wenn weiter der obere Doppelhaken des Schwenkhebels 14 mit dem Messer 11A in Eingriff steht und der untere Doppelhaken mit dem Messer 11C in Eingriff steht, bewirkt eine Bewegung des Messers 11C nach außen und des Messers 11A nach innen, daß der Schwenkhebel 14 wieder um den Punkt, an dem die Stange 21 angelenkt ist, geschwenkt wird, ohne daß dieser Punkt seine Lage verändert. Dies entspricht der gleichbleibenden unteren Stellung des Schafts gemäß der Kurve 34. Wenn weiter der obere Doppelhaken des Schwenkhebels 15 mit dem Messer 11B in Eingriff steht und der untere Doppelhaken mit dem Messer 11C in Eingriff steht, führt eine Bewegung des Messers 11B nach innen und des Messers 11C nach außen zu einer Parallelverschiebung des Schwenkhebels 15 in Bewegungsrichtung der Messer, so daß dadurch über die am Schwenkhebel 15 angelenkte Stange 22 der Schaft von oben nach unten gemäß der Kurve 33 geschoben wird. Nach einem halben Zyklus ist wieder ein Zustand mit offenem Fach erreicht, in dem ein weiterer Schußfaden (Schuß 2) eingetragen werden kann. In der zweiten Hälfte des Zyklus drehen sich die Kurvenzylinder um weitere 180° weiter, wobei die Messerabstände der Messerpaare 11A, 11B und 11C, 11D sich wieder gegenphasig zueinander verändern.
Im Gegensatz dazu ist in der Fig. 4 der Arbeitsablauf in einer Geschlossenfach-Schaftmaschine gezeigt, wie er mit der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erzielbar wäre, wenn die Bewegung der beiden Messerpaare 11A, 11B und 11C, 11D mit modifizierender Phasenlage abläuft. Die Kurve 39 zeigt für diesen Fall den Abstand der Messer 11C, 11D, und Kurve 40 zeigt den Abstand der Messer 11A, 11B. Zuerst wird gemäß Kurve 40 das geöffnete Messerpaar 11A, 11B in die Geschlossenstellung bewegt, wodurch jeder Schaft in die Geschlossenfach-Position geht. Dann wird das geschlossene Messerpaar 11C, 11D gemäß Kurve 39 auseinanderbewegt. Je nach Ansteuerung der Doppelhaken bewegen sich die Schäfte in die Hoch- oder Tiefposition.
In der Fig. 5 ist die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Fachbildungsvorrichtung bei Betrieb als Teilgeschlossenfach-Schaftmaschine gezeigt. Dabei bezeichnen die oberen Kurven 41 bis 44 die Fachbewegung, während die unteren Kurven 45 und 46 jeweils den Abstand der Messer 11A, 11B und 11C, 11D darstellen. Am Beginn des Zyklus zum Zeitpunkt t0 ist der Abstand der Messer 11A, 11B gemäß der Kurve 45 groß, während der Abstand der Messer 11C, 11D klein ist. Zum Zeitpunkt t1 wird der Abstand der Messer 11A, 11B gemäß der Kurve 45 verringert. Dadurch beginnen sämtliche Schäfte sich in Richtung auf eine Mittelposition zu bewegen. Zum Zeitpunkt t2 wird noch bevor der Abstand der Messer 11A, 11B gemäß Kurve 45 die Endstellung mit kleinem Abstand erreicht hat, der Abstand der Messer 11C, 11D gemäß Kurve 46 vergrößert. In Abhängigkeit davon, an welchem der Messer der beiden Messerpaare die oberen und unteren Enden der Schwenkhebel mit den Verbindungsvorrichtungen 13 jeweils eingeklinkt sind, wird entweder die Bewegung der Messer gegeneinander kompensiert, so daß gemäß den Kurven 41 und 44 zwischen den Zeitpunkten t2 und t4 die Schwenkhebel nur geschwenkt werden, wogegen der Anlenkpunkt der Stangen 22 an den Schwenkhebeln seine Position beibehält, oder es wird die Fachbewegung beschleunigt, wenn die Enden der Schwenkhebel derart mit den Messern verbunden sind, daß beide Enden jeweils in der gleichen Richtung bewerden. Zum Zeitpunkt t3 haben gemäß dem letzteren Fall die Schäfte eine Mittelposition erreicht. Zum Zeitpunkt t4 ist die Bewegung der Messer 11A, 11B gemäß Kurve 45 beendet, während die Bewegung der Messer 11C, 11D noch bis zum Zeitpunkt t5 andauert. In der Periode zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 wird mit verlangsamter Geschwindigkeit der Fachbewegung das Fach wieder vollständig geöffnet, das bis zum Zeitpunkt t6 für den Eintrag des zweiten Schußfadens offenbleibt. In der zweiten Hälfte des Zyklus wiederholt sich dieser Vorgang in umgekehrter Richtung wie in der Fig. 5 gezeigt ist. Der Betrieb als Teilgeschlossenfach-Schaftmaschine stellt somit eine Mischform zwischen der Offenfach- und der Geschlossenfach-Schaftmaschine dar.