[0001] Die Erfindung betrifft eine Greiferwebmaschine mit einer Vorrichtung zur Führung
und Lagerung eines starr ausgebildeten Greifertragorgans.
[0002] Aus der DE 15 35 491 ist eine Webmaschine mit Schußfadeneintrag durch Greifersysteme
bekannt, wobei dort an bzw. in der Greiferstange eine Zahnstange angeordnet ist, die
mit einem Antriebsritzel zusammenwirkt, so daß die Greiferstange und der an dieser
angeordnete Greifer in das Webfach eingeführt und wieder zurückgezogen werden kann.
Um eine präzise Längsbewegung der Greiferstange zu gewährleisten und ein Abheben der
Greiferstange vom Antriebsritzel zu verhindern, ist es außerdem bekannt, zur Lagerung
und Führung der Greiferstange eine oder mehrere Rollen einzusetzen, die im Bereich
des Antriebsritzels von oben auf die Greiferstange wirken, um diese zu führen und
zu lagern.
[0003] Ein Nachteil der bekannten Rollenlagerung besteht darin, daß zwischen den Rollen
und der Greiferstange Reibungskräfte wirksam sind, die einen relativ hohen Verschleiss
an Rollen und Greiferstange verursachen. Weiterhin müssen die Rollen bei jeder Bewegung
der Greiferstange mitbeschleunigt werden, so daß der Antrieb ein hohes Drehmoment
aufweisen muß.
[0004] Die Rollenlager verursachen in diesem Zusammenhang auch thermisch Probleme, da durch
die Reibung zwischen Rollen und Greiferstange eine beträchtliche Wärme entsteht, welche
abgeführt werden muß.
[0005] Bekannt sind aus der EP 0 285 001 A2 und aus der DE 39 16 591 C2 Greiferwebmaschinen
mit einer Vorrichtung zum pneumatischen Führen des auf ein Antriebsrad relativ großen
Durchmessers auf- und abwickelbaren flexiblen Greiferbandes mit Greifer.
Das flexible Greiferband ist über seine Länge mit Perforationen versehen, in die Mittel
in Art von Zähnen des Antriebsrades eingreifen. Ein Drehantrieb verleiht dem Antriebsrad
zum Zwecke des Schußfadeneintrags durch den Greifer eine alternierende Hin- und Herbewegung.
In schnellaufenden Webmaschinen besteht die zwingende Notwendigkeit, daß das auf dem
Umfang des Antriebsrades auf- und abzuwickelnde Greiferband unmittelbar nach dem Verlassen
des Antriebsrades zwangsweise geführt ist, weil sich ansonsten das Greiferband aufgrund
vorhandener Zentrifügalkräfte bei Ausführen der Hinbewegung vom Antriebsrad abheben
würde. Zur Vermeidung dieses Umstandes verwendet man u.a. pneumatisch wirkende Führungen
für das Greiferband, wie diese in den vorgenannten Druckschriften offenbart sind.
[0006] In Greiferwebmaschinen, in denen die Greifertragorgane starr ausgebildete Greiferstangen
sind, besteht die Notwendigkeit einer solchen Zwangsführung nicht, weil das Antriebsritzel
der Greiferstange derartige Zentrifugalkräfte nicht entwickelt. In Webmaschinen, in
denen das Greifertragorgan eine starr ausgebildete Greiferstange ist, erfolgt bekanntermaßen
die Führung und Lagerung der Greiferstange mittels der vorgenannten Rollenlager.
[0007] Aufgabe der Erfindung ist es daher, ausgehend vom Stand der Technik, eine Vorrichtung
zur Führung und Lagerung der Greiferstange eines Schußfadengreifers in Webmaschinen
zu schaffen, die verschleißarm ist, eine geringe Wärmeentwickung verursacht und nur
geringe Wartung erfordert.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, für Greiferwebmaschinen mit flexiblen Greifertragorganen
eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte pneumatische Führung des Greiferbandes
zu schaffen.
[0008] Die gestellten Aufgaben werden durch die technische Lehre der Ansprüche 1, 5 und
12 gelöst.
[0009] Wesentliches Merkmal der Erfindung nach den Ansprüchen 1 und 5 ist, daß die Greiferstange
von einem pneumatischen Gleitlager geführt und gelagert ist. Es handelt sich also
um ein luftdruckunterstütztes Lager - im folgenden allgemein auch als Luftlager bezeichnet
-, durch welches die bekannte Rollenlagerung zumindest im Bereich des Eingriffs des
Antriebsritzels in die Verzahnungen der Greiferstange ersetzt wird.
[0010] Die Luftlagerung wird also bevorzugt im Bereich des Greiferantriebsritzels angeordnet
und wirkt von oben auf die Greiferstange, um u.a. auch einem Abheben der Greiferstange
vom Antriebsritzel entgegenzuwirken. Das erfindungsgemäße Luftlager ist außerdem zur
seitlichen Führung der Greiferstange geeignet, indem das Luftlager so ausgebildet
ist, daß es auch den Seitenbereich der Greiferstange umschließt und zwischen dem Lagerkörper
und der rechten und linken Seitenwand der Greiferstange ein Luftpolster ausbildet.
[0011] In einer ersten Ausführungsform besteht das Luftlager aus einer in Längsrichtung
der Greiferstange angeordneten Lagerwippe, welche in einem Drehpunkt beweglich gelagert
ist. Die Lagerwippe ermöglicht, daß sich diese bei eventuellen vertikalen Bewegungen
der Greiferstange während der alternierenden Hin- und Herbewegung in der horizontalen
Ebene zwangsläufig nachführt.
Die Lagerwippe weist in Längsrichtung einen endseitig verschlossenen Luftkanal auf,
der mit einem Druckluftanschluß in Verbindung steht. An der der Greiferstange zugewandten
Seite des Luftkanals sind mehrere Querbohrungen angeordnet, die mit dem Luftkanal
in Verbindung stehen und durch welche die Druckluft aus der Lagerwippe austreten kann.
[0012] Die eigentliche Lagerung erfolgt durch eine länglich ausgebildete Lagerleiste, die
in ihrer Länge der Lagerwippe angepaßte ist und die Querbohrungen aufweist, welche
in Anzahl und Lage den Querbohrungen in der Lagerwippe entsprechen.
Die Lagerleiste ist durch Verbindungsmittel fest mit der Lagerwippe verbunden, so
daß alle Querbohrungen miteinander fluchten und Druckluft aus der Lagerwippe über
die genannten Bohrungen in der Lagerleiste austreten kann.
[0013] An der der Greiferstange zugewandten Seite sind die Ausgänge der Querbohrungen der
Lagerleiste zu sogenannten Lufttaschen erweitert, die einen größeren Querschnitt besitzen
als die Querbohrungen im Bereich des Lufteintritts. Mit Hilfe der Luftaschen kann
sich ein homogenes und stabiles Luftkissen zwischen dem Gleitlager (Lagerleiste) und
der Greiferstange ausbilden.
[0014] Durch die pneumatische Lagerung ist die Greiferstange nahezu ohne Reibungsverluste
auf dem Antriebsritzel geführt. Ein weiterer positiver Effekt besteht darin, daß die
Luft sowohl das Lager selbst, als auch die Greiferstange im Eingriffsbereichs des
Antriebsritzels kühlt.
[0015] Bei Betrieb der Webmaschine kann das Luftlager fortwährend mit einem konstanten Luftdruck
beaufschlagt werden.
[0016] Von Vorteil ist, wenn dem pneumatischen Lager über die Webmaschinensteuerung Luft
gesteuert zugeführt wird und sich demzufolge im Lager nur in den Bewegungsphasen der
Greiferstange ein Luftkissen aufbaut. Dazu werden durch die Maschinensteuerung Druckventile
angesteuert, wobei der Luftdruck und die Luftmenge individuell für jede Bewegungsphase
der Greiferstange gesteuert werden kann.
[0017] In einer weiteren Ausführungsform des Luftlagers ist vorgesehen, zusätzlich zu den
von in der Lagerleiste eingearbeiteten Lufttaschen, die Querbohrungen in der Lagerwippe
mit einem Gewinde zu versehen, um die Querbohrungen mit sogenannten Einschraubdüsen
auszurüsten. Die Lufttaschen in der Lagerleiste sind dabei etwas tiefer ausgebildet,
so daß die Einschraubdüsen, die wenigstens einen Luftleitkanal besitzen, durch die
Lufttaschen hindurch in das Gewinde der in der Lagerwippe vorhandenen Querbohrungen
eingeschraubt werden können. Die Lagerwippe und die Lagerleiste sind sowohl mechanisch
als auch luftleitend durch die Einschraubdüsen miteinander verbunden.
[0018] Der Einsatz von Einschraubdüsen anstelle von als Luftdüsen ausgebildete Querbohrungen
hat den Vorteil, daß eine Reinigung und Wartung der Einschraubdüsen einfacher ist,
da verstopfte Einschraubdüsen schnell gegen funktionstüchtige Einschraubdüsen ausgetauscht
werden können. Weiterhin wird eine feste und vor allem luftdichte Verbindung zwischen
Lagerwippe und Lagerleiste gewährleistet, da jede Einschraubdüse zugleich als Verbindungselement
wirkt.
[0019] Der Lagerwerkstoff, insbesondere das Material der Lagerleiste, muss zusammen mit
dem Werkstoff für die Greiferstange gute Gleit- und Notlaufeigenschaften aufweisen
(z.B. bei Luftdruckabfall), sowie ein ausreichendes Verschleiß-, Einlauf- und Einbettungsverhalten
besitzen. Greiferstangen bestehen heutzutage meist aus Kohlefaserverbundwerkstoffen.
Ein geeignetes Material für die Lagerleiste ist daher z.B. Kupfer. Die Lagerwippe
besteht vorzugsweise aus Leichtmetall.
[0020] Die Erfindung wird im folgenden Anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert.
[0021] Hierbei ergeben sich aus den Zeichnungen und deren Beschreibung weitere Merkmale
und Vorteile der Erfindung.
[0022] Es zeigen:
- Figur 1
- eine Schnittdarstellung durch eine erste Ausführungsform des Luftlagers in der Vorderansicht;
- Figur 2
- eine Schnittdarstellung gemäß der Linie A-A in Figur 1;
- Figur 3
- die Lagerleiste gemäß Figuren 1 und 2 von unten;
- Figur 4
- eine schematische Darstellung einer Ansteuerung des Luftlagers;
- Figur 5
- eine vergrößerte Darstellung der Figur 1;
- Figur 6
- eine Schnittdarstellung durch eine weitere Ausführungsform des Luftlagers in der Vorderansicht;
- Figur 7
- die Lagerleiste gemäß Figur 6 von unten;
- Figur 8
- einen Bandgreifer und dessen Führung nach dem Stand der Technik in schematischer Darstellung;
- Figur 9
- ein flexibles Greiferband mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Luftlager in schematischer
Darstellung.
[0023] Die Figuren 1 bis 5 zeigen eine erste Ausführungsform der Luftlager in verschiedenen
Ansichten. Man erkennt die Greiferstange 12 , welche im Beispiel als u-förmig gestaltetes
Profil mit integrierter Zahnstange ausgebildet ist. Die Greiferstange 12 trägt an
ihrem vorderen Ende einen Greifer 14. Die Greiferstange 12 wird durch ein Greiferantriebsritzel
13 angetrieben.
[0024] Zur gleitenden Führung der Greiferstange 12 ist über der Greiferstange 12 erfindungsgemäß
ein pneumatisches Gleitlager angeordnet.
[0025] Das pneumatische Lager umfasst eine Lagerwippe 1, die mittels eines Lagerbolzens
3 schwenkbar um die Mittenachse 3a des Lagerbolzens 3 gelagert ist. Der Lagerbolzen
3 ist in einer in der Lagerwippe 1 vorhandenen Lagerbüchse 4 aufgenommen.
Die schwenkbare Lagerung der Lagerwippe 1 ist notwendig, um eine vertikale Justierung
der Greiferstange zu ermöglichen.
[0026] Die Lagerwippe 1 beinhaltet einen endseitig geschlossenen Luftkanal 5, der mit einem
Druckluftanschluß 2 verbunden ist. In Richtung zur Greiferstange 12 zweigt eine Vielzahl
von Querbohrungen 6 vom Luftkanal 5 ab.
[0027] Die Lagerwippe 1 ist mit einer Lagerleiste 8 verbunden. Die Lagerleiste 8 entspricht
in ihrer Breite und Länge etwa den Abmessungen der Lagerwippe 1 auf der Ausgangsseite
der Querbohrungen 6. In der Lagerleiste 8 sind Querbohrungen 9 vorgesehen, deren Anzahl
und Lage den Querbohrungen 6 in der Lagerwippe 1 entspricht.
Die Lagerwippe 1 und die Lagerleiste 8 sind fest, aber lösbar miteinander verbunden,
z.B. mittels Verbindungsschrauben 7, und zwar derart, daß die einander entsprechenden
Bohrungen 6, 9 der Lagerwippe 1 und der Lagerleiste 8 zueinander fluchten. Ausgehend
von dem Luftkanal 5 kann die Druckluft durch die Querbohrungen 6, 9 der Lagerwippe
1 und der Lagerleiste 8 in Richtung der Greiferstange 12 ausströmen. Die Lagerleiste
8 liegt dabei an der Greiferstange so an, daß sich zwischen der Lagerleiste 8 und
der Greiferstange 12 ein Luftpolster bildet.
[0028] Um ein homogenes und stabiles Luftpolster zu erhalten, sind die Querbohrungen 9 der
Lagerleiste 8 an ihrer der Greiferstange 12 zugewandten Seite zu Lufttaschen 10 erweitert.
Das Luftpolster bildet sich dadurch über die gesamte obere Breite der Greiferstange
12 gezielt aus.
[0029] Die Lagerwippe 1 ist mittels des Lagerbolzen 3 mit dem Getriebegehäuse 15 des Antriebsritzels
13 verbunden.
[0030] Wie schematisch in Figur 4 dargestellt ist, kann die Luftzufuhr und -menge vorteilhaft
mittels der Webmaschinensteuerung 16 und den Ventilen 17 der Lagerwippe 1 gesteuert
zugeführt werden. Die Druckluft strömt z.B. von einer Druckquelle 18 über eine Druckluftleitung
18a zu einem oder mehreren Ventilen 17, deren Funktion über elektrische Steuerleitungen
19 von der Webmaschinensteuerung 16 beeinflußt wird. Die der Lagerwippe 1 gesteuert
zugeführte Druckluft strömt über eine Druckluftleitung 20 zum Druckluftanschluß 2
der Lagerwippe 1. Somit lässt sich die Menge und der Zeitpunkt der Druckluftzufuhr
zur Lagerwippe 1 bestimmen, je nachdem ob und wieviele der Ventile 17 angesteuert
werden.
[0031] Eine vereinfachte Art der Druckluftzuführ sieht vor, das Luftlager fortwährend mit
Druckluft unter konstantem Druck zu beaufschlagen. Eine aufwendige Steuerung der Druckluftzuführ
erübrigt sich in diesem Fall.
[0032] Zur Verdeutlichung zeigt Figur 5 eine vergrößerte Ansicht von Figur 1. Man erkennt
deutlich die Querbohrungen 9 der Lagerleiste 8, welche in Lufttaschen 10 enden.
[0033] Die Figuren 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform des Luftlagers, wobei die
wesentlichen, zuvor beschriebenen Elemente und Funktionen in identischer Weise verwirklicht
sind.
[0034] Ein Unterschied zur ersten Ausführung besteht im Aufbau der Lagerwippe 1 und der
Lagerleiste 8.
Die Querbohrungen 6 der Lagerwippe 1 sind mit einem Gewinde versehen, in welches ein
mit wenigstens einem Luftleitkanal 26 versehene Einschraubdüse 11 eingeschraubt ist.
Die Einschraubdüsen übernehmen hier die Luftleitung und die Verbindung zwischen Lagerwippe
1 und Lagerleiste 8. Um den Kopf der Einschraubdüsen 11 versenkt in der Lagerleiste
8 unterzubringen, sind die Lufttaschen 10 etwas tiefer ausgebildet, als im ersten
Ausführungsbeispiel. Die Köpfe der Einschraubdüsen 11 sind vollständig in den Querbohrungen
9 aufgenommen, wobei die Luftaschen 10 nach wie vor vorhanden sind, um die Funktion
der Lufttaschen zu gewährleisten.
Die Verwendung von Einschraubdüsen 11 ermöglicht eine einfachere Reinigung und Wartung
des Luftlagers im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel, da verstopfte Einschraubdüsen
einfach ausgetauscht werden können, ohne das gesamte Luftlager demontieren zu müssen.
[0035] Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Lagerung von starren
Greiferstangen.
In Webmaschinen werden jedoch auch Greifertragorgane, auch bekannt als Greiferband,
eingesetzt. Ein solches Greiferband 21 ist in Figur 8 schematisch dargestellt. In
eingezogenem Zustand umschlingt das Greiferband 21 nahezu den gesamten Umfang des
Antriebsrades 22 und wird durch die alternierende Drehbewegung des Antriebsrades 22
in die Richtungen des Doppelpfeils 27 aus- und wieder eingefahren.
Eine bekannte Lagerungsart beim Stand der Technik ist die Lagerung des Greiferbandes
mittels einer Kombination von Rollen 24 und einem Führungsband 23.
Dieses Führungsband 23 führt das Greiferband 21 über einen großen Bereich der Antriebsrades
22 und verhindert dessen Abheben.
[0036] Die erfindungsgemäße Luftlagerung kann nun auch bei einem Greiferband mit Greifer
eingesetzt werden, wie Figur 9 schematisch zeigt.
Die Luftlagerung 25 ist derart ausgebildet, daß sie dem Umfang des Antriebsrades in
einem weiten Bereich folgt, wobei das Greiferband 21 zwischen Antriebsrad 22 und Luftlagerung
25 aufgenommen und geführt wird. Die Formgebung des Luftlagers 25 folgt also der Kontur
des aufgewickelten Greiferbandes 21, wobei der Aufbau und die Funktionsweise der Luftlagerung
den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen entspricht. Durch die Luftlagerung lassen
sich die bei Greiferbändern auftretenden großen Reibungsverluste und das notwendige
Antriebsdrehmoment erheblich reduzieren.
ZEICHNUNGS-LEGENDE
[0037]
- 1
- Lagerwippe
- 1a
- Ansatz
- 2
- Druckluftanschluß
- 3
- Lagerbolzen
- 3a
- Mittenachse
- 4
- Lagerbuchse
- 5
- Luftkanal
- 6
- Querbohrungen
- 7
- Verbindungsschraube
- 8
- Lagerleiste
- 9
- Querbohrungen
- 10
- Lufttaschen
- 11
- Einschraubdüsen
- 12
- Greiferstange
- 12a
- Außenfläche
- 13
- Greiferantriebsrad
- 14
- Greifer
- 15
- Getriebegehäuse
- 16
- Maschinensteuerung
- 17
- Steuerventile
- 18
- Druckquelle
- 18a
- Druckluftleitung
- 19
- Steuerleitung
- 20
- Druckluftleitung
- 21
- Greiferband
- 22
- Antriebsrad
- 23
- Führungsband
- 24
- Führungsrollen
- 25
- Luftlager
- 26
- Luftleitkanal
- 27
- Doppelpfeil
- L
- Länge
- L'
- Eingriffslänge
1. Greiferwebmaschine mit einer elektronischen Webmaschinensteuerung (16), mit einer
wahlweise vorhandenen internen oder externen pneumatischen Druckquelle (18) und mit
einer Vorrichtung (1) zum Führen und Lagern einer starr ausgebildeten Greiferstange
(12) mit Schußfadengreifer (14), mit wenigstens einem in die Greiferstange (12) eingreifenden
Antriebsritzel (13), wobei die Greiferstange (12) einen etwa u-profilförmigen Querschnitt
besitzt und wobei in dem Profil Zähne in Art einer Zahnstangenausbildung vorhanden
sind, die mit den Zähnen des wenigstens einen Antriebsritzels (13) in Eingriff stehen,
um zum Zwecke des Eintragens eines Schußfadens in ein Webfach eine alternierende Hin-
und Herbewegung (27) der Greiferstange mit Greifer zu realisieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferstange (12) an wenigstens der den Zähnen der Greiferstange (12) gegenüberliegenden
Außenfläche (12a) im Bereich einer wirksamen Eingriffslänge (L') des mit den Zähnen
der Greiferstange (12) kämmenden Antriebsritzels (13) von einem längserstreckten pneumatischen
Gleitlager (1-11) geführt und gelagert ist.
2. Greiferwebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferstange (12) auf einer Länge (L) pneumatisch geführt und gelagert
ist, wobei die Länge (L) ein Mehrfaches der wirksamen Eingriffslänge (L') des in die
Zähne der Greiferstange (12) eingreifenden Antriebsritzels (13) beträgt.
3. Greiferwebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt, die Menge und der Druck der der pneumatischen Gleitlagerung (1-11)
zugeführten Druckluft über die Webmaschinensteuerung (16) programmierbar und steuerbar
ist.
4. Greiferwebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem pneumatischen Gleitlager (1-11) fortwährend Druckluft konstanter Menge und
konstantem Druck zugeführt wird.
5. Vorrichtung zum pneumatischen Führen und Lagern einer starr ausgebildeten Greiferstange
(12) mit Schußfadengreifer (14)
gekennzeichnet durch ein pneumatisches Gleitlager, das im wesentlichen umfaßt:
- eine über der Außenfläche (12a) der Greiferstange (12) maschinenfest angeordnete
Lagerwippe (1) mit der Länge (L),
- einen in der Lagerwippe (1) über die Länge (L) verlaufenden und endseitig geschlossenen
Luftkanal (5), von dem mehrere auf die Außenfläche (12a) der Greiferstange (12) gerichtete
Querbohrungen (6) abzweigen und
- eine Lagerleiste (8), welche ausgangsseitig der Querbohrungen (6) flächig und lösbar
mit der Lagerwippe (1) verbunden ist, und wobei die Lagerleiste (8) mehrere Querbohrungen
(9) mit ausgangsseitig der Querbohrungen (9) vorhandenen Lufttaschen (10) aufweist,
und wobei die Querbohrungen (9) in Anzahl und Lage den Querbohrungen (6) in der Lagerwippe
(1) entsprechen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerwippe (1) einen Druckluftanschluß (2) aufweist, der luftleitend in
den Luftkanal (5) mündet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerwippe (1) in einem oberhalb des Luftkanals (5) vorhandenen Ansatz (1a)
etwa mittig eine quer zum Luftkanal (5) verlaufende Bohrung besitzt, die eine Lagerbuchse
(4) aufnimmt, über die die Lagerwippe (1) mittels eines Lagerbolzens (3) maschinenfest,
aber schwenkbar um die Mittenachse (3a) des Lagerbolzens (3), angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerwippe (1) zwischen der Lagerleiste (8) und der Außenfläche (12a) der
Greiferstange (12) ein Luftpolster ausbildet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufttaschen (10) der Querbohrungen (9) einen gegenüber dem Querschnitt der
Querbohrungen (9) größeren Querschnitt aufweisen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Querbohrungen (6) mit einem Gewinde versehen sind, in das jeweils
ein Düsenkörper (11) eingeschraubt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenkörper (11) als Ein- oder Mehrkanaldüsen ausgebildet sind.
12. Greiferwebmaschine mit einem auf ein Antriebsrad auf- und abwickelbaren flexiblen
Greifertragorgan mit Schußfadengreifer gekennzeichnet durch die Verwendung einer Vorrichtung zum pneumatischen Führen und Lagern des Greifertragorgans
mit den Merkmalen der Ansprüche 5 bis 11.