Legebarrenanordnung einer Kettenwirkmaschine

Abstract

 Es wird eine Legebarrenanordnung einer Kettenwirkmaschine angegeben mit mindestens einem Fadenführer, der an einem Antriebselement angeordnet ist, das mit einer Antriebseinrichtung und mindestens einem Gegenkraftelement (5) in Wirkverbindung steht, wobei das Gegenkraftelement (5) ein Kolben-Zylinder-Anordnung aufweist, bei der ein Kolben (10), der über eine Kolbenstange (6) mit dem Antriebselement verbunden ist, in einem Zylinder über eine Hublänge bewegbar und durch ein Druckmedium beaufschlagt ist.
Man möchte Spannungsänderungen im Antriebselement klein halten können.
Hierzu ist vorgesehen, dass sich der Zylinder (9) außerhalb der Hublänge zu einem Residualvolumen (12) erweitert, durch das die Kolbenstange (6) hindurch geführt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Legebarrenanordnung einer Kettenwirkmaschine mit mindestens einem Fadenführer, der an einem Antriebselement angeordnet ist, das mit einer Antriebseinrichtung und mit mindestens einem Gegenkraftelement in Wirkverbindung steht, wobei das Gegenkraftelement eine Kolben-Zylinder-Anordnung aufweist, bei der ein Kolben, der über eine Kolbenstange mit dem Antriebselement verbunden ist, in einem Zylinder über eine Hublänge bewegbar und durch ein Druckmedium beaufschlagbar ist.

[0002] Eine derartige Legebarrenanordnung ist beispielsweise aus DE 100 35 160 A1 bekannt. Die Antriebseinrichtung bewegt das Antriebselement und damit den oder die mit dem Antriebselement verbundenen Fadenführer, so dass ein Faden, der durch einen Fadenführer geführt wird, in eine Wirkware gemäß einem vorbestimmten Muster eingebunden werden kann. Wenn das Antriebselement nicht biegesteif ausgebildet ist, was beispielsweise bei einer so genannten "String-Barre" der Fall ist, dann wirken die Antriebseinrichtung und das Gegenkraftelement gemeinsam auf das Antriebselement, um dieses gespannt zu halten.

[0003] Hierbei besteht das Risiko, dass die zum Spannen verwendete Zugkraft zu einer Längendehnung des Antriebselements führt. Eine derartige Längendehnung kann die Positioniergenauigkeit beeinträchtigen. Dies kann unter Umständen zu einer Kollision des Fadenführers mit anderen Wirkwerkzeugen führen. Eine derartige Längendehnung kann man zwar im Voraus berechnen und bei der Auslegung der Legebarrenanordnung berücksichtigen. Problematisch ist allerdings, dass bei der aus DE 100 35 160 A1 bekannten Legebarrenanordnung die Zugkraft nicht konstant ist, weil sich bei der Bewegung des Kolbens im Zylinder Druckänderungen des Druckmediums ergeben, die wiederum zu einer Kraftänderung führen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Spannungsänderungen im Antriebselement klein zu halten.

[0005] Diese Aufgabe wird bei einer Legebarrenanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass sich der Zylinder außerhalb der Hublänge zu einem Residualvolumen erweitert, durch das die Kolbenstange hindurchgeführt ist.

[0006] Der Kolben wird also nach wie vor im Zylinder über die Hublänge geführt, so dass sich an der Bewegungsbahn des Kolbens in dem Zylinder nichts ändert. Da sich der Zylinder außerhalb der Hublänge zu einem Residualvolumen erweitert, ist die durch die Bewegung des Kolbens im Zylinder verursachte relative Änderung des Gesamtvolumens von+
Zylinder und Residualvolumen wesentlich geringer, als wenn nur das Volumen des Zylinders zur Verfügung steht. Bei der Bewegung des Kolbens im Zylinder wird ein Volumen des Druckmediums verdrängt, das sich ergibt aus der Hublänge multipliziert mit dem Querschnitt des Zylinders. Die relative Änderung ergibt sich dann aus dem Quotienten aus diesem verdrängten Volumen und dem Gesamtvolumen. Je größer das Gesamtvolumen ist, desto geringer ist die damit verbundene Druckänderung.

[0007] Vorzugsweise weist das Residualvolumen eine Durchmesservergrößerung gegenüber dem Zylinder auf. Der Zylinder geht also unmittelbar in das Residualvolumen über. Bei der Verlagerung des Druckmediums durch die Bewegung des Kolbens entstehen dann keine störenden Strömungswiderstände, die wiederum zu einer Druckerhöhung und damit zu einer Erhöhung der Zugkraft auf das Antriebselement führen könnten.

[0008] Vorzugsweise ist das Residualvolumen in einem Behälter ausgebildet, an den der Zylinder angesetzt ist. Dies vereinfacht die Herstellung. Der Zylinder kann ausschließlich auf das Zusammenwirken mit dem Kolben hin dimensioniert werden. Der Behälter kann hingegen auf die Auslegung des Residualvolumens hin dimensioniert werden. Durch einen Zusammenbau von Zylinder und Behälter ergibt sich dann die gewünschte Kombination.

[0009] Hierbei ist bevorzugt, dass der Zylinder außen an den Behälter angesetzt ist.
Damit steht das gesamte Volumen innerhalb des Behälters als Residualvolumen zur Verfügung. Die Kontrolle des Zylinders und gegebenenfalls der Bewegung des Kolbens kann dann ohne weiteres außerhalb des Zylinders erfolgen.

[0010] Vorzugsweise ist das Residualvolumen mindestens um einen Faktor 100 größer als ein Volumen, das aus der Hublänge und einem Querschnitt des Zylinders gebildet ist. Damit bleibt eine relative Volumenänderung kleiner als 1 %. Damit wird auch eine durch die Volumenänderung bedingte Änderung des Drucks entsprechend klein. Spannungsänderungen auf das Antriebselement liegen dann in einer vernachlässigbaren Größenordnung, so dass sie nicht zu einer Längenänderung des Antriebselements führen können.

[0011] Vorzugsweise ist zwischen dem Zylinder und dem Residualvolumen ein einziger Querschnittsübergang vorgesehen. Damit wird ein möglicher Strömungswiderstand auf ein Minimum reduziert und die Verlagerung des Druckmediums, die durch die Bewegung des Kolbens verursacht wird, führt nicht zu einer unerwünschten Druckschwankung.

[0012] Vorzugsweise ist die Kolbenstange durch eine Dichtungsanordnung aus dem Residualvolumen herausgeführt. Das Residualvolumen befindet sich an der Seite des Kolbens, an der auch die Kolbenstange angeordnet ist. Die Dichtungsanordnung stellt sicher, dass ein Verlust an Druckmedium im Betrieb klein gehalten werden kann, so dass entsprechend weniger Druckmedium nachgefüllt werden muss.

[0013] Vorzugsweise ist die Kolbenstange über eine Umlenkung mit dem Antriebselement verbunden. Damit ist man bei der Wahl des Ortes freier, an dem die Kolben-Zylinder-Anordnung mit dem Residualvolumen angeordnet werden kann. Insbesondere wird es dadurch möglich, mehrere Antriebselemente, die zueinander benachbart angeordnet sein können, zu verwenden, ohne dass die entsprechenden Gegenkraftelemente kollidieren.

[0014] Vorzugsweise ist das Residualvolumen mit mindestens zwei Zylindern verbunden. Die zwei Zylinder gehören dann beispielsweise zu Gegenkraftelementen von unterschiedlichen Antriebselementen. Da in vielen Fällen die Antriebselemente nicht exakt gleichlaufend bewegt werden können, kann man das Residualvolumen für mehrere Zylinder gleichzeitig verwenden, ohne dass es zu unerwünschten Druckschwankungen kommt.

[0015] Hierbei ist bevorzugt, dass das Residualvolumen in einem Behälter mit einer konvex gekrümmten Außenseite ausgebildet ist, an der die Zylinder angeordnet sind. Die konvex gekrümmte Außenseite erlaubt es, die Zylinder in unterschiedlichen Richtungen zu orientieren. Da die Kolbenstange eines jeden Zylinders parallel zur Zylinderachse verläuft, ist es dann möglich, die Kolbenstangen von mehreren Zylindern in einer Ebene sozusagen fächerförmig anzuordnen, so dass es wiederum möglich ist, mehrere eng benachbart angeordnete Antriebselemente mit ihren jeweiligen Gegenkraftelementen zu verbinden.

[0016] Die Erfindung betrifft auch ein Gegenkraftelement für eine Legebarrenanordnung, wie sie oben beschrieben worden ist. Ein derartiges Gegenkraftelement weist also eine Kolben-Zylinder-Anordnung auf, bei der sich der Zylinder außerhalb der Hublänge zu einem Residualvolumen erweitert, durch das die Kolbenstange hindurchgeführt ist. Bei einem derartigen Gegenkraftelement ergibt sich bei einer Bewegung des Kolbens im Zylinder aufgrund des größeren Residualvolumens eine entsprechend kleinere Druckänderung.

[0017] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1

eine stark schematisierte Ansicht einer Legebarrenanordnung,

Fig. 2

einen Schnitt durch ein Gegenkraftelement,

Fig. 3

einen vergrößerten Ausschnitt III aus Fig. 2 und

Fig. 4

eine abgewandelte Ausführungsform eines Gegenkraftelements.

[0018] Eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Legebarrenanordnung für eine Kettenwirkmaschine weist mehrere Fadenführer 2 auf, die an einem Antriebselement 3 angeordnet sind. Das Antriebselement 3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als dünner Draht oder als Seil ausgebildet. Das Antriebselement 3 ist also nicht biegesteif und somit nicht auf Druck belastbar.

[0019] Das Antriebselement 3 ist an einem Ende mit einer Antriebseinrichtung 4 verbunden. Die Antriebseinrichtung 4 kann beispielsweise als Mustergetriebe ausgebildet sein. Sie kann auch einen Linearantrieb aufweisen.

[0020] Am anderen Ende ist das Antriebselement 3 mit einem Gegenkraftelement 5 verbunden. Das Gegenkraftelement 5 wird im Zusammenhang mit Fig. 2 näher beschrieben. Das Gegenkraftelement 5 weist eine Kolbenstange 6 auf, die über ein Zwischenglied 7 mit dem Antriebselement 3 verbunden ist. Das Zwischenglied 7 ist über eine Umlenkrolle 8 geführt.

[0021] Das Gegenkraftelement 5 weist einen Zylinder 9 auf, in dem ein Kolben 10 bewegbar angeordnet ist. Der Kolben 10 ist mit der oben erwähnten Kolbenstange 6 verbunden. Die Kolbenstange 6 muss lediglich Zugkräfte übertragen können, jedoch keine Druckkräfte. Aus diesem Grund kann die Kolbenstange 6 auch biegeweich ausgebildet sein, also beispielsweise als relativ dünner Draht.

[0022] Der Zylinder 9 kann beispielsweise als Glaszylinder ausgebildet sein, so dass man von außen die Bewegung des Kolbens 10 optisch überwachen kann.

[0023] Der Zylinder 9 weist ein Innenvolumen 11 auf, das mit einer einzigen Querschnittsänderung in ein Residualvolumen 12 übergeht. Das Residualvolumen 12 ist in einem Behälter 13 angeordnet. Der Behälter 13 weist einen Anschlussstutzen 14 auf, in den eine Aufnahme 15 eingesetzt ist. In die Aufnahme 15 ist der Zylinder 9 eingesetzt. Wie man aus Fig. 3 erkennen kann, hat eine Innenwand 16 des Zylinders 9 den gleichen Durchmesser wie eine Innenwand 17 der Aufnahme 15. Die Aufnahme 15 schließt mit einer Innenseite 18 des Behälters ab.

[0024] Der Zylinder 9 erweitert sich also außerhalb der Hublänge, über die der Kolben 10 im Zylinder bewegbar ist, zu dem Residualvolumen 12, das im Grunde eine Durchmesservergrößerung gegenüber dem Zylinder 9 darstellt. Der Zylinder 9 ist auf der dem Residualvolumen 12 abgewandten Seite offen. Dort steht er mit der Umgebungsluft in Verbindung.

[0025] Dargestellt ist, dass der Zylinder 9 außen an den Behälter 13 angesetzt ist. Es ist prinzipiell auch möglich, den Zylinder 9 innen an den Behälter anzusetzen, wenngleich die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform bevorzugt ist.

[0026] Der Behälter 13 kann beispielsweise ein Residualvolumen von 10 I umschließen. Dieses Residualvolumen 12 ist im vorliegenden Fall etwa um den Faktor 2950 größer als ein Volumen, das aus der Multiplikation der Hublänge und dem Innenquerschnitt des Zylinders 9 gebildet ist. Fig. 2 ist in dieser Hinsicht nicht maßstäblich zu verstehen.

[0027] Der Behälter 13 weist einen Druckluftanschluss 19 auf, über den der Behälter 13 fortwährend mit Luft unter einem gewissen Druck versorgt wird. Die Luft bildet daher ein Druckmedium.

[0028] Wenn der Kolben 10 im Zylinder 9 über seine gesamte Hublänge bewegt wird, beispielsweise in eine Richtung auf den Behälter 13 zu, dann verdrängt er ein Volumen aus dem Zylinder 9 in das Residualvolumen 12, das im Verhältnis zum Volumen des Residualvolumens 12 relativ klein ist. Dementsprechend bewirkt diese Verdrängung praktisch keine Erhöhung des Drucks des Druckmediums im Behälter 13. Die Kraft, die auf die Kolbenstange 6 wirkt und die dementsprechend über das Zwischenelement 7 in das Antriebselement 3 eingeleitet wird, bleibt dementsprechend auch konstant. Druckschwankungen und damit Kraftschwankungen werden zuverlässig vermieden.

[0029] Die Kolbenstange 6 ist auf der dem Zylinder 9 gegenüberliegenden Seite des Behälters 13 durch eine Dichtungsanordnung 20 aus dem Behälter 13 herausgeführt. Dementsprechend werden Druckmittelverluste an dieser Stelle klein gehalten oder sogar praktisch vollständig vermieden.

[0030] Wie man in Fig. 3 erkennen kann, weist die Aufnahme 15 eine Öffnung 21 auf, in der ein Drucksensor angeordnet werden kann. Wenn ein Drucksensor nicht erforderlich ist, kann die Öffnung 21 auch verschlossen werden.

[0031] Da zwischen dem Zylinder 9 und dem Residualvolumen 12 lediglich ein einziger Querschnittsübergang vorgesehen ist, entstehen auch keine zusätzlichen Strömungswiderstände, die wiederum zu einer Druckerhöhung im Zylinder 9 führen könnten. Eine Verdrängung von Druckmittel aus dem Zylinder 9 in das Residualvolumen 12 oder umgekehrt, kann daher ohne merkliche Druckschwankungen ablaufen.

[0032] Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung eines Behälters 23, bei dem an den Behälter 23 mehrere Zylinder 9 angesetzt sind. Jeder Zylinder 9 weist eine Kolbenstange 6 auf, die durch den Behälter 23 hindurch geführt ist.

[0033] Fig. 4a zeigt dabei eine Seitenansicht, Fig. 4b eine Draufsicht und Fig. 4c eine Vorderansicht des Behälters 23. Der Behälter 23 weist auch hier wieder einen Druckluftanschluss 19 auf. Wie man insbesondere in Fig. 4a erkennen kann, weist der Behälter 23 eine konvex gekrümmte Außenseite 24 auf. Die Zylinder 9 stehen etwa senkrecht zu dieser konvex gekrümmten Außenseite 24, so dass die Kolbenstangen 6 etwa fächerförmig zueinander verlaufen können. Dementsprechend können die Kolbenstangen 6 von unterschiedlichen Zylindern 9 mit unterschiedlichen Antriebselementen 3 verbunden werden, die wiederum eng benachbart zueinander angeordnet sein können. Man kann mit dem in Fig. 4 dargestellten Gegenkraftelement 4' beispielsweise 48 Antriebselemente 3 verbinden, so dass eine entsprechend große Anzahl von Gruppen von Fadenführern 2 gesteuert bewegt werden kann.

[0034] Auch bei dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass im Behälter 23 ein Residualvolumen 12 vorhanden ist, das mindestens um den Faktor 100 größer ist als ein Volumen, das durch die Hublänge und den Querschnitt eines jeden Zylinders 9 gebildet ist. Man kann dabei davon ausgehen, dass nicht alle Kolben gleichzeitig in die gleiche Richtung und um denselben Betrag bewegt werden. Dementsprechend kann der Behälter 23 gleichzeitig Druckmedium aufnehmen, das aus einem Zylinder 9 verdrängt wird, und Druckmedium in einen anderen Zylinder 9 abgeben. Auch dies hält Druckschwankungen im Druckmedium und damit Kraftschwankungen auf die Kolbenstangen 6 klein.

Ansprüche

1. Legebarrenanordnung (1) einer Kettenwirkmaschine mit mindestens einem Fadenführer (2), der an einem Antriebselement (3) angeordnet ist, das mit einer Antriebseinrichtung (4) und mit mindestens einem Gegenkraftelement (5) in Wirkverbindung steht, wobei das Gegenkraftelement (5) eine Kolben-Zylinder-Anordnung aufweist, bei der ein Kolben (10), der über eine Kolbenstange (6) mit dem Antriebselement (3) verbunden ist, in einem Zylinder (9) über eine Hublänge bewegbar und durch ein Druckmedium beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Zylinder (9) außerhalb der Hublänge zu einem Residualvolumen (12) erweitert, durch das die Kolbenstange (6) hindurch geführt ist.

2. Legebarrenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Residualvolumen (12) eine Durchmesservergrößerung gegenüber dem Zylinder (9) aufweist.

3. Legebarrenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Residualvolumen (12) in einem Behälter (13) ausgebildet ist, an den der Zylinder (9) angesetzt ist.

4. Legebarrenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (9) außen an den Behälter (13) angesetzt ist.

5. Legebarrenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Residualvolumen (12) mindestens um einen Faktor 100 größer ist als ein Volumen, das aus der Hublänge und dem Querschnitt des Zylinders (9) gebildet ist.

6. Legebarrenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Zylinder (9) und dem Residualvolumen (12) ein einziger Querschnittsübergang vorgesehen ist.

7. Legebarrenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (6) durch eine Dichtungsanordnung (20) aus dem Residualvolumen (12) heraus geführt ist.

8. Legebarrenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (6) über eine Umlenkung (8) mit dem Antriebselement (3) verbunden ist.

9. Legebarrenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Residualvolumen (12) mit mindestens zwei Zylindern (9) verbunden ist.

10. Legebarrenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Residualvolumen (12) in einem Behälter (23) mit einer konvex gekrümmten Außenseite (24) ausgebildet ist, an der die Zylinder (9) angeordnet sind.

11. Gegenkraftelement (5) für eine Legebarrenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.

Zeichnung