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Vorrichtung an Schaftmaschinen zur Erzeugung einer Hubbewegung
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für den Antrieb der Webschäfte Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
an Schaftmaschinen zur Erzeugung einer Hubbewegung für den Antrieb der Webschäfte
aus einer kontinuierlichen Drehbewegung der Antriebswelle einer Webmaschine.
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Web- und Schaftmaschinen werden grundsätzlichvon einer Hauptantriebswelle
angetrieben, die eine kontinuierliche Drehbewegung ausführt. Da die Webschäfte zur
Fachbildung eine Auf-und Abbewegung ausführen müssen, wird die Drehbewegung d'er
Antriebswelle in der Schaftmaschine in eine Hin- und Herbewegung umgewandelt. Meist
handelt es sich bei der Hin- und Herbewegung um die Schwing- oder Pendelbewegung
eines Hebels oder Hebelpaares, der die Zugmesser oder Stoßbalken trägt, die über
durch Musterkarten gesteuerte Platinen oder Anhängehaken und ein an-' schließendes
Übertragungsgestänge diese Pendelbewegung auf di Webschäfte UberLräg,t. Die Umwandlung
der brehbeweyurly der Antriebswelle in die gewünschte Pendelbewegung kann zum Beispiel
durch eine Kurbel, durch eine Exzenterscheibe oder durch zweckmäßig geformte Kurvenscheiben
erfolgen. Unter den für den Antrieb von Webschäften gültigen Bedingungen haben diese
Bewegungswandelgetriebe alle Inehr oder weniger große Nachteile. Die Exzenter- oder
Kurvenscheiben können zwar frei nach dem jeweils gewünschten Ubertragungsgesetz
geformt werden, so daß sie im Hinblick auf die zu heschleunìgenden
Massen
und auf die in den beiden Umkehrpunkten gewünschte Rast eine optimale Lösung ergeben;
da sie aber von Rollen abgetastet werden, ergibt sich eine sogenannte Linienberührung,
welche die Tragzahl, die bei hohen Touren-extrem ansteigt, stark begrenzt. Beins
Kurbeltrieb hingegen treten auch bei hochtourigen Schaftmaschinen diese Schwierigkeiten
zwar nicht auf, aber man muß dafür den Nachteil in Kauf nehmen, daß die Pendelbewegung-nicht
symmetrisch ist und in den Um-' kehrpunkten eine unterschiedlich lange Rast auftritt,
die für den Schußeintrag oft zu kurz ist. Darüber hinaus ist von Bedeutllng, daß
die llauptantriebswelle üblicherweise paraLlel zur Webmaschine verläuft, für den
Antrieb der Schaftmaschine aber eine solche Lage der Antriebswelle erforderlich
ist, die ihr gegenüber um 90° räumlich versetzt ist. Für das Zusammenwirken der
sich kreuzenden Wellen ist ein Kegelradtrieb erforderlich, der abgesehen von den
beträchtlichen Kosten ein unerwünschtes Zahnspiel mit seinen nachteiligen Folgen
in das Getriebe bringt.
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Aufgabe der Erfindung ist, es deshalb, einen Schaftmaschinenantrieb
zu schaffen, der bei Vermeidung der genannten Nachteile einen harmonischen Bewegungsablauf
der Getriebeteile und ein spielfreies Zusammenwirken gewährleistet, damit einerseits
die Spitzenkräfte beider positiven und negativen Beschleunigun.3 der zu bewegenden
Massen abgebaut werden und andererseits ein ruhiger Maschinenlauf mit geringem Verschleiß
und hoher Standzeit, insbesondere bei der Auf- und Abbewegung der Webschäfte erzielt
wird.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung an Schaftmaschinen der eingangs
beschriebenen Gattung mit den im 'Patentanspruch 1 gekennzeichneten Mitteln und
Maßnahmen gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind im Unteranspruch gekennzeichnet.
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uie Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der
Einsparung des Kegelradtriebs und dem Wegfall des durch diesen Trieb entstehenden
Spiels, durch den ruhigeren
Maschinenlauf, der durch die harmonische
Bewegungsübertragung des sphärischen Getriebes, quasi nach einer Sinusfunktion,
erzielt wird und durch die in gewissen Grenzen mögliche Beeinflussung des Getriebe-Übersetzungsverhältnisses
im Bereich der Umkehrpunkte durch Veränderung des Kopplungsgrades, wodurch die Rast,
d.h. die Stillstandzeit der Webschäfte im oberen und unteren Totpunkt, verändert
werden kann.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind im folgenden
anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben und iii den Zeichnungen dargestellt.
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Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansicht den schematiscnen Aufbau
der erfindungsgemäBen Antriebsvorrichtung; Figur 2 zeigt ein Diagramm, aus dem die
gesetzmäßigen Zusammenhänge der betriebeübersetzung zu erkennen sind.
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Die in Figur 1 in perspektivischer Ansicht schematisiert -dargestellte
Antriebsvorrichtung einer Schaftmaschine zur Erzeugung einer Hubbewegung für den
Antrieb der Webschäfte wird von einer kontinuierlich umlaufenden Hauptantriebswelle
,1 angetrieben, die parallel zur Webmaschine verläuft. Am Ende der Antriebswelle
1 ist ein abstehender Verbindungsarm 2 befestigt, der mit einem radial verlaufenden
Langloch 2a verseilell ist.
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Dabei ist das Langloch 2a in bezug auf die Achse 3c eines Kreuzgelenks
3a kreisbogenförmig gekrümmt, so daß ein Gelenkzapfen 3b, der die Koppel eines sphärischen
Getriebes 2, 3 bildet, unter Wahrung desselben Abstandes in dem Langloch 2a radial
zu der Antriebsachse 1 verstellt werden kann. Der Gelenkzapfen 3b ist mit seinen
beiden Lagerzapfen 3c in der zum Kreuzgelenk gehörigen Gabel 3a gelenkig gelagert,
die ihrerseits mit der Zwischenwelle 13 fest verbunden ist. Die Zwischenwelle 13
kreuzt sich mit der Antriebswelle 1 im recilten Winkel und ist zusammen mit einer
zu ihr parallel verlautenden Abtriebswelle 7 ortsfest gelagert. Mit der Zwischenwelle
13 und der Abtriebswelle 7 sind Hebeischwingen 4 und 5 fest verbunden, die annähernd
parallel zueinander stehen und die illrcrseits je ein Langloch 4a, 5a aufweisen.
Sinne Stange t verbindet
die beiden Hebelschwingen 4 und 5 gelenkig
miteinander, wobei das Übersetzungsverhältnis zwischen den beiden Hebelschwingen
durch radiale Verstellung der Gelenkpunkte der Stange 6 in dem Langloch 4a und/oder
5a verändert werden kann, so daß sich bei einem Pendelwinkel #2 der Hebelschwinge
4 ein bestimmter konstanter Pendelwinkel #3 der Hebelschwinge 5 einstellen läßt.
Diese Justiermöglichkeit ist deshalb notwendig, weil die Zugmesser oder Stoßbalken
9a, 9b, die, an einem zweiarmigen Hebelpaar 8 befestigt sind, stets einen gleich
großen Hubweg ausführen müssen, da diese ihre Bewegung über von einer blusterkarte
gesteuerte Platinen oder Anhängehaken auf die Webschäfte übertragen. Die Größe des
Pendelwinkels #2 der Hebelschwinge 4 ist dabei proportional zur Exzentrizität #1
der Koppel 3b. Bei jeder vollen Umdrehung der Antriebswelle 1 um den Winkel # =
360° schwingen die Zwischenwelle 13, die Hebelschwingen 4 und 5, die Abtriebswelle
7 und der Zugmesser- oder Stoßbalkenhebel 8 ein Mal hin und her, so daß sich in
den beiden Umkehrpunkten jeweils ein kurzer Stillstand des Hebelsystems ergibt,
der der Stillstandzeit der Webschäfte im Ober bzw. im Unterfach entspricht.
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Aus dem in Figur 2 dargestollten Diagramm sind die Bewegungsu5d Übersetzungsverhältnisse
des sphärischen Getriebes 2, 3 zu erkennen. Auf der Abszisse # ist die Umdrehung
der Antriebswelle 1 um 360° aufgetragen. Bei einer angenommenen Exzentrizität #1
der Kopplung 3b gegenüber der Antriebswelle' 1 von j'O ergibt sich die Amplitude
der links auf der Ordinate eingetragenen Schwingbewegung oder Pendelbewegung #2
von plus 30° und minus 300. Sowohl der Maßstab als auch die ausgezogenen Kurven
gehören zusammen zu der beispielhaft gewählten Exzentrivitat der Koppelung #1 von
300. Dabei stellt die Kurve i die Winkelgeschwindigkeit und die Kurve i' die Winkelbeschleunigung
der iiebelschwinge 4 dar. Die strichpunktiert und gestrichelt dargestellten Kurven
sind bezüglich ihres Ordinatenmaßstabs relativiert, um eine Vergleichsmöglichkeit
zu bieten. Die Kurven i und 1 erqebeil sich bei einer Exzentrizität #1 der Koppelung
von 22,50 und die Kurven i2 und 112 bei Lf1 von 150.
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Uaiaus ist zu erkennen, daß die Beschleunigungsfunktion bei #1 von
30° einen annähernd trapezförmigen Verlauf hat. Geht
die Koppekung
#1 auf Null zu, so nähern sich die Kurven der Winkelgeschwindigkeit und der Winkelbeschleunigung
einer Sinusfunktion. Aus dem Diagramm ist aber auch zu erkennen, daß in den Umkehrpunkten
bei 00, 1800 und 3600 die Kurve der Winkelgeschwindigkeit i, i1, i2 mit abnehmender
Kopplung #1 flacher wird und damit die zum Schußeintrag erwünschte Dauer der Offenfachstellung
verlängert wird. Werden die ermittelten Werte der Winkelgeschwindigkeit und der
Winkelbeschleunigung in bezug auf den jeweiligen Anwendungsfall optimiert, so lassen
sich durch Verstellung der Stange 6 und Veränderung des Übersetzungsverhältnisses
bei einem gleichbleibenden konstanten Winkel #3 günstige,Beschleunigungswerte bei
einer befriedigenden Rast erzielen.