DE29500594U1 - Modulationsgetriebe für eine Rotationsschaftmaschine in einer Webmaschine - Google Patents

Description

Modulationsgetriebe für eine Rotationsschaftmaschine in einer Webmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Modulationsgetriebe für eine Rotationsschaftmaschine, das mit einem sich im wesentlichen mit konstanter Winkelgeschwindigkeit drehenden Antrieb eingangsseitig in Verbindung steht und ausgangsseitig einen zeitlich derart modulierten Abtrieb für eine Webschäfte ansteuernde Hauptwelle liefert, daß die Bewegungen der Webschäfte in ihren Extremalhublagen verzögert sind.

Derartige Modulationsgetriebe für Rotationsschaftmaschinen sind beispielsweise aus dem US-Patent US-5 107 901 bekannt. Rotationsschaftmaschinen weisen ein Modulationsgetriebe auf, um eine Hauptwelle stetig in einer bestimmten Richtung mit modulierter Drehgeschwindigkeit anzutreiben. Die Drehbewegung der Hauptwelle wird über eine Kurbel und ein an der Kurbel angelenktes Pleuel in eine lineare Bewegung eines Webschaftrahmens umgewandelt, wobei aufgrund der modulierten Drehbewegung der Hauptwelle die Bewegung des Schaftrahmens in seinen beiden Extremalhublagen verzögert ist. Bei diesen Extremalhublagen wird jeweils ein Fach für den Schußeintrag gebildet, wobei durch die unregelmäßige Bewegung der Hauptwelle ein längerer Fachstillstand erhalten wird.

In dem obengenannten Stand der Technik werden als Modulationsgetriebe ein Zykloidengetriebe und ein Kurvenscheibengetriebe mit feststehenden Kurvenscheiben und mit umlaufendem Rollenhebel gezeigt, die eine Drehbewegung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit in eine Drehbewegung in einer gleichbleibenden Richtung mit veränderlicher Winkelgeschwindigkeit und Rastpunkten zur Erzeugung von Rastzeiten in den Totpunkten umwandeln. Aufgrund der Aufrechterhaltung einer Drehbewegung in einer gleichbleibenden Richtung am Abtrieb des Modulationsgetriebes

sind die erzielbaren Rastzeiten in den Totpunkten bzw. die Fachstillstandswinkel bauartbedingt begrenzt.

Für verschiedene Webtechnologien, wie z.B. für die Herstellung von technischen Geweben, oder bei besonders breiten Geweben, werden große Fachstillstandwinkel bzw. Rastzeiten in den Totpunkten der Kurbelschwinge einer Rotationsschaftmaschine benötigt, um das Webfach zum Einbringen des Schußfadens ausreichend lange zu öffnen. Die hierbei benötigten großen Fachstillstandswinkel sind mit den nach dem Stand der Technik bekannten Modulationsgetrieben nicht erzielbar.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Modulationsgetriebe für eine Rotationsschaftmaschine in einer Webmaschine zu schaffen, mit der größere Fachstillstandswinkel verwirklicht werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Modulationsgetriebe für eine Rotationsschaftmaschine der eingangs genannten Art gelöst mit einer mit dem Antrieb verbundenen drehbaren Kurvenkörpereinrichtung und wenigstens einem in Form eines angelenkten Hebels ausgebildeten Kurvenkörperfolger, der bei Drehung der Kurvenkörpereinrichtung eine gemäß der Kurvenform der Kurvenkörpereinrichtung modulierte oszillierende Schwenkbewegung ausführt, die auf die Hauptwelle übertragbar ist. Erfindungsgemäß wird die eingangsseitig anliegende Drehbewegung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit in eine modulierte oszillierende Schwenkbewegung umgewandelt, die sich über einen verleichweise kleinen Winkelbereich der Kurvenkörpereinrichtung erstrecken kann, so daß in den Totpunkten der Schwenkbewegung verhältnismäßig lange Rastzeiten erzielbar sind. Durch die Verwendung einer Kurvenkörpereinrichtung, deren Kurvenform auf einen Kurvenkörperfolger übertragen wird, ist eine einfache und individuelle Modulation der Antriebsbewegung möglich.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Kurvenkörpereinrichtung ein starr miteinander verbundenes komplementäres Kurvenscheibenpaar, wobei der Kurvenkörperfolger in Form eines zweischenkeligen Hebels ausgebildet ist, dessen Schenkel jeweils einer der beiden Kurvenscheiben zur Zwangsführung des Hebels folgen. Aufgrund der Zwangsführung ist der Kurvenkörperfolger in seiner Lage eindeutig durch die Drehposition der Kurvenkörpereinrichtung bestimmt, ohne daß zusätzliche Einrichtungen, wie z.B. eine Federvorspannung gegen die Kurvenkörpereinrichtung, zur Führung des Kurvenkörperfolgers notwendig sind.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Kurvenkörpereinrichtung Globoidkurven oder Kegelexzenter auf. Dies bewirkt, daß sich die Drehachsen der Kurvenkörpereinrichtung und des Kurvenkörperfolgers kreuzen oder schneiden. Damit kann die räumliche Lage einer mit der Kurvenkörpereinrichtung verbundenen Antriebswelle derjenigen der Abtriebswelle der Webmaschine so angepaßt werden, daß sich ein kostengünstiges und hochbelastbares Antriebselement, wie z.B. ein Zahnriemen, einsetzen läßt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist eine Getriebestufe mit einem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis zur Übertragung der oszillierenden Schwenkbewegung des Hebels auf die Hauptwelle vorgesehen. In besonders vorteilhafter Weise umfaßt die Getriebestufe ein Planetengetriebe, dessen Sonnenrad auf einer durch den Anlenkpunkt des Hebels des Kurvenkörperfolgers gehenden Achse liegt, und dessen Planetenrad jeweils drehbar an dem Hebel gehaltert ist. Anstatt des Planetenrades kann auch das Hohlrad am Hebel befestigt sein. Die Verwendung eines Planetengetriebes schafft neben der Erzielung eines gewünschten Übersetzungsverhältnisses eine platzsparende und kompakte Bauweise.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist in der Getriebestufe ein Übersetzungsverhältnis vorgesehen, das zu ei-

ner Oszillation der Hauptwelle über einen Drehwinkel von im wesentlichen 180° führt. Diese Maßnahme führt zu dem Vorteil, daß die bei Extremalauslenkung der Webschäfte anliegende rücktreibene Kraft aufgrund der Totpunktlage der Hauptwelle zu keinem auf das Modulationsgetriebe rückwirkenden Drehmoment führt. Der Kurvenkörperfolger wird somit in den Fachstillstandswinkeln mit keiner zusätzlichen Rückwirkungskraft beaufschlagt, wodurch zusätzliche Verschleißerscheinungen vermieden werden. Außerdem ist ein Modulationsgetriebe mit einem geeigneten Übersetzungsverhältnis zur Oszillation der Hauptwelle über einen Drehwinkel von im wesentlichen 180° zu den bisher verwendeten Getrieben in Rotationsschaftmaschinen kompatibel, so daß ein Austausch bestehender Modulationsgetriebe durch das erfindungsgemäße Getriebe ohne größere technische Modifikationen durchführbar ist.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig.l eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Modulationsgetriebes ; und

Fig.2 eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Übertragung des Abtriebs des Getriebes auf den Webrahmen.

Ein in der Fig. 1 schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Modulationsgetriebes umfaßt eine Kurvenkörpereinrichtung mit einem Paar von zueinander komplementären und miteinander starr verbundenen Kurvenscheiben 10 und 12. Die um eine senkrecht zu den Scheiben angeordnete Achse 14 drehbaren Kurvenscheiben 10 und 12 sind mit einem von einer Web-

maschine kommenden Antrieb (nicht gezeigt) verbunden. Der Kurvenkörpereinrichtung liegt ein Kurvenkörperfolger gegenüber, der einen um eine zur Achse 14 parallele Achse 24 drehbaren Rollenhebel 16 umfaßt, der zwei den Kurvenscheiben 10 und 12 jeweils zugewandte Schenkel 18 und 2 0 aufweist, an denen jeweils Rollen 28 und 26 drehbar angebracht sind, die auf Umfangsflächen 11 und 13 der beiden zueinander komplementären Kurvenscheiben ablauffähig sind. Anstelle von Rollen könnten auch geeignete Schleifkörper vorgesehen sein. Der Rollenhebel 16 weist einen dritten Hebelarm 22 auf, an dem ein Zahnrad drehbar angebracht ist. Das Planetenrad 32 greift einerseits in ein Hohlzahnrad ein, das gemäß dem Symbol mit dem Bezugszeichen 35 fest angebracht ist. Andererseits wäre es auch möglich, daß das oder die Planetenräder fest angebracht sind und das Hohlrad am Hebel befestigt ist. Auf der dem Hohlzahnrad gegenüberliegenden Umfangsseite greift das Planetenrad in ein Sonnenrad ein, dessen Drehachse mit der Anlenkachse 24 des Rollenhebels zusammenfällt.

Anstelle eines komplementären Kurvenscheibenpaars könnte die Kurvenkörpereinrichtung auch räumliche Kurvenkörper, z.B. in Form von Globoidkurven oder Kegelexzentern, aufweisen. Dies würde bewirken, daß sich die Drehachsen der Kurvenkörpereinrichtung und des Kurvenkörperfolgers kreuzen oder schneiden könnten. Damit könnte die räumliche Lage einer mit der Kurvenkörpereinrichtung verbundenen Antriebswelle derjenigen der Abtriebswelle der Webmaschine so angepaßt werden, daß sich ein kostengünstiges und hochbelastbares Antriebselement, wie z.B. ein Zahnriemen, einsetzen ließe.

Die zueinander komplementären Kurvenscheiben 10 und 12, auf denen jeweils eine der Rollen 26 und 28 des Rollenhebels abläuft, weisen bezüglich der Drehachse 14 eine derartige Form auf, daß unabhängig von der Drehposition der Kurvenscheibeneinrichtung beide Rollen 26 und 28 an der Umfangsflache der jeweils zugehörigen Kurvenscheibe anliegen. Dadurch entsteht eine

Zwangsführung, bei der jedem Drehwinkel der Kurvenkörpereineinrichtung eine genau bestimmte Winkellage des Rollenhebels zugeordnet ist. In einem durch die beiden strichlierten Linien gekennzeichneten Winkelbereich &OHgr; weist jede der Kurvenscheiben einen Bereich A mit konstantem radialem Abstand des Umfangs bezüglich der Drehachse 14 auf. Einem solchen Bereich A mit großem konstantem radialem Abstand liegt um 180° versetzt ein ebenso großer Winkelbereich &OHgr; gegenüber, in dem die Kurvenscheibe einen Bereich C mit kleinem konstantem radialem Abstand aufweist. In den Bereichen B und D zwischen den Abschnitten A und C mit konstantem radialem Abstand steigt der radiale Abstand der Umfangsbahn bezüglich der Drehachse 14 stetig an bzw. fällt stetig ab.

Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Modulationsgetriebes wird die mit dem von der Webmaschine kommenden Antrieb in Verbindung stehende Kurvenscheibeneinrichtung 10, 12 mit konstanter Winkelgeschwindigkeit um die Achse 14 gedreht. Die jeweils an den Umfangsflachen 11 und 13 ablaufenden Rollen 2 6 und 28 des Rollenhebels 16 werden aufgrund der entsprechenden Ausbildung der zueinander komplementären Kurvenscheiben zwangsgeführt. Wenn eine Rolle, z.B. Rolle 28, am Umfang in einem Bereich D der zugeordneten Kurvenscheibe 12 abläuft, in dem eine Änderung des radialen Abstands der Umfangsflache bezüglich der Drehachse 14 vorliegt, führt eine Drehung der Kurvenscheibeneinrichtung um die Achse 14 zu einer Auslenkung des Rollenhebels 16. Beispielsweise führt eine Drehung der Kurvenscheibeneinrichtung im Uhrzeigersinn aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung zu einer Auslenkung des Rollenhebels 16 nach unten, bis in einer maximalen Auslenkposition der Hebel 2 0 entlang der doppelt punktiert strichlierten Linie 40" ausgerichtet liegt, wenn die Rolle 28 den Bereich A der Kurvenscheibe 12 erreicht. Die Stellung des Rollenhebels 16 bleibt unverändert, während die Rollen 2 8 und 2 6 über den Bereich A mit bezüglich der Achse 14 konstantem radialem Abstand ablaufen. Bei Weiterdrehung der Kurvenscheibeneinrichtung im Uhrzeigersinn rollt die Rolle 28 ent-

lang des Umfangs des Sektors B ab und der Rollenhebel 26 bewegt sich nach oben bis zu einer Maximalstellung, die durch die doppelt strichpunktierte Linie 40' angezeigt ist, wenn die Rolle 28 den Sektor C der Rollenscheibe 12 erreicht. Der Rollenhebel 16 bleibt in dieser maximalen oberen Auslenkstellung, während die Rolle 28 über den Umfang des Sektors C abrollt. Bei weiterer Drehung läuft die Rolle 28 wieder über den Sektor D mit zunehmendem radialem Abstand ab, wodurch eine Auslenkung des Rollenhebels 16 nach unten bewirkt wird.

Die somit erhaltene oszillierende Schwenkbewegung des Rollenhebels 16 wird über das in das Hohlzahnrad 24 eingreifende Planetenrad 32 auf das Sonnenrad 3 0 übertragen, wobei aufgrund der Getriebeübersetzung des Planetengetriebes der vom Rollenhebel erzeugte Schwenkwinkel gemäß dem Übersetzungsverhältnis verstärkt wird. Vorzugsweise ist das Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes so gewählt, daß sich das Sonnenrad 3 0 über einen Bereich von 180° dreht.

Es ist auch eine Anordnung möglich, bei der der Rollenhebel 16 mit 3 Planetenrädern verbunden ist. In diesem Falle ist keine Anlenkung auf der Achse 24 nötig. Es erfolgt dabei zwangsläufig eine Verschwenkung um diese Achse. Die beim Verschwenken des Rollenhebels mitbewegten und durch den Eingriff in das Hohlzahnrad in Drehung versetzten Planetenräder würden wieder ein Sonnenrad in dem gewählten Übersetzungsverhältnis antreiben.

Neben der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform wäre es auch möglich, anstelle des Planetengetriebes ein herkömmliches an sich bekanntes Stirnradgetriebe oder Zahnriemengetriebe zu verwenden, um das gewünschte Übersetzungsverhältnis zum Antrieb der Hauptwelle zu erzielen.

Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel für einen Gestängeübertragungsmechanismus zur Umwandlung und Übertragung der modulierten oszillierenden Bewegung der Hauptwelle in eine lineare Bewegung

eines Webschaftrahmens 76. Eine Hauptwelle 50, die integral mit dem Sonnenrad 3 0 ausgebildet sein könnte, ist mit einer Kurbel 52 und einem daran angelenkten Pleuel 54 versehen. Die Extremallagen, in denen sich die Kurbel 52 exakt in ihren Totpunkten befindet, sind durch die Bezugszeichen 52' und 52" gezeigt. Anstelle der in der Fig. 2 schematisch gezeigten Kurbel 52 wären auch andere Exzentereinheiten geeignet, die modulierte oszillierende Schwenkbewegung der Hauptwelle 50 in eine Linearbewegung umzuwandeln.

Das Pleuel 54 ist mit einem zweischenkeligen Umlenkhebel 59 mit den Schenkeln 58 und 62 gelenkig verbunden, der um eine Achse 60 angelenkt ist. Mit den Bezugszeichen 58· und 58" sind die Extremallagen für die Auslenkung des Schenkels 58 gezeigt. An dem Schenkel 62 ist beispielsweise über eine verschiebbare Verbindung 64 eine Übertragungsstange 66 angelenkt, die an ihrem anderen Ende an einem zweischenkeligen, im wesentlichen rechtwinkeligen zweiten Umlenkhebel 67 angelenkt ist, der um eine Achse 72 drehbar ist. An dessen Schenkel 70 ist eine weitere Übertragungsstange 74 angelenkt, die mit dem Schaftrahmen 76 gelenkig verbunden ist, der, wie durch Bezugszeichen 79 schematisch gezeigt ist, in der Hubrichtung des Schenkels 70 verschiebbar geführt ist. In dem Schaftrahmen 76 ist eine Litze 78 vorgesehen, um auf in der Webtechnik übliche Weise die Fachbildung zu bewerkstelligen.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, führt eine Drehung der Hauptwelle in die obere Extremallage 52" zu einer Auslenkung des ersten Umlenkhebels in die Stellung 58", die zu einer entsprechenden Auslenkung des zweiten Umlenkhebels 67 führt, die wiederum auf den in Auslenkrichtung des Schenkels 70 verschiebbaren Schaftrahmen 76 übertragen wird, der dadurch seine untere Extremalhubstellung 76" einnimmt. Umgekehrt ist bei einer Ausrichtung der Hauptwelle, in der sich die Kurbel 52 in der unteren Extremallage 52' befindet, der Schaftrahmen 76 in der durch

das Bezugszeichen 76' angedeuteten oberen Extremalhublage angeordnet .

Aufgrund der oben beschriebenen Ausgestaltung der Kurvenscheiben 10 und 12, deren radialer Abstand der Umfangsflache von der Drehachse 14 über relativ große Winkelbereiche A und C jeweils konstant bleibt, wird in den Extremalhublagen, die mit den Totpunkten der Kurbel 52 zusammenfallen, ein Fachstillstand erreicht, obwohl das Modulationsgetriebe weiter mit konstanter Winkelgeschwindigkeit angetrieben wird. Da insbesondere in den Extremalhublagen des Schaftrahmens, in denen Rückstellkräfte auf den Schaftrahmen wirken, die über das Gestänge auf die Kurbel 52 übertragen werden, die Kurbel 52 mit dem angelenkten Pleuel 54 sich jeweils in einem Totpunkt befindet, werden diese Rückstellkräfte nicht auf das Modulationsgetriebe übertragen, so daß in den Extremalhublagen die Rollen 26 und 28 ohne eine zusätzliche, von der Auslenkung des Schaftrahmens 76 herrührende Kraftbeaufschlagung an den Umfangen der jeweiligen Kurvenscheiben 10 und 12 ablaufen können.

Claims (9)

Schutzansprüche

1. Modulationsgetriebe für eine Rotationsschaftmaschine, das mit einem sich im wesentlichen mit konstanter Winkelgeschwindigkeit drehenden Antrieb eingangsseitig in Verbindung steht und ausgangsseitig einen zeitlich derart modulierten Abtrieb für eine Webschäfte ansteuernde Hauptwelle liefert, daß die Bewegungen der Webschäfte in ihren Extremalhublagen verzögert sind, gekennzeichnet durch eine mit dem Antrieb verbundene drehbare Kurvenkörpereinrichtung (10, 12) und wenigstens einen, in Form eines angelenkten Hebels (16) ausgebildeten Kurvenkörperfolger, der bei Drehung der Kurvenkörpereinrichtung eine gemäß der Kurvenform der Kurvenkörpereinrichtung modulierte oszillierende Schwenkbewegung ausführt, die auf die Hauptwelle übertragbar ist.

2. Modulationsgetriebe nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenkörpereinrichtung ein starr miteinander verbundenes komplementäres Kurvenscheibenpaar (10, 12) umfaßt, und daß der Kurvenkörperfolger in Form eines zweischenkeligen Hebels ausgebildet ist, dessen Schenkel (18, 20) jeweils einer der beiden Kurvenscheiben zur Zwangsführung des Hebels (16) folgen.

3. Modulationsgetriebe nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kurvenkörpereinrichtung Globoidkurven oder Kegelexzenter aufweist und daß sich die Drehachsen der Kurvenkörpereinrichtung und des Kurvenkörperfolgers kreuzen oder schneiden.

4. Modulationsgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oder den Schenkeln (18, 20) des Hebels den Kurven der Kurvenkörpereinrichtung folgende Rollen (26, 28) angebracht sind.

VVVV VW * WV

5. Modulationsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Getriebestufe (30, 32, 34) mit einem vorbestimmten Übersetzungsverhältnis zur Übertragung der oszillierenden Schwenkbewegung des Hebels auf die Hauptwelle (50) vorgesehen ist.

6. Modulationsgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet/ daß der Drehpunkt des Hebels des Kurvenkörperfolgers auf der Achse des Sonnenrades eines Planetengetriebes liegt und daß das oder die Planetenräder (32) jeweils drehbar an dem Hebel (16) gehaltert sind oder das Hohlrad (34) an dem Hebel (16) befestigt ist.

7. Modulationsgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Stirnradgetriebe zur Übersetzung der modulierten Oszillationsbewegung des Hebels des Kurvenkörperfolgers vorgesehen ist.

8. Modulationsgetrxebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnriemengetriebe zur Übersetzung der modulierten Oszillationsbewegung des Hebels des Kurvenkörperfolgers vorgesehen ist.

9. Modulationsgetriebe nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Übersetzungsverhältnis in der Getriebestufe vorgesehen ist, das zu einer Oszillation der Hauptwelle über einen Drehwinkel von im wesentlichen 180° führt.