Steuervorrichtung für Arbeitsvorgänge an Arbeitsmaschinen Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Steuern von Arbeitsvorgängen an Arbeitsmaschinen der verschiedensten Arten, deren Ablauf mittels zwei unterschiedlichen, zeitlich voneinander unabhängigen Impulsen beeinflusst wird, deren einer von den in wechselnder Reihenfolge vor sich gehenden Arbeits vorgängen gegeben wird, während der andere Impuls von einer den geordneten Ablauf des jeweils vor sich gehenden Arbeitsvorganges überwachenden Vorrich tung ausgelöst wird.
Derartige Vorrichtungen können auf den verschie densten Gebieten zur Anwendung gelangen, so z. B. bei allen automatisch arbeitenden Maschinen, bei denen das von einem Träger gehaltene Werkstück den verschiedensten Arten der Bearbeitung unterworfen wird, um automatisch gegen ein neues noch nicht bearbeitetes Werkstück ausgewechselt zu werden, wor auf sich der gesamte Arbeitsprozess von vorn wieder holt.
Dies ist z. B. der Fall bei automatisch arbeitenden Drehbänken und Fräsmaschinen, Kopiermaschinen, Spritzgussmaschinen für Metall, Kunststoff, Glas oder dergleichen, verschiedene Maschinen auf dem Gebiet der Textilindustrie, wie z. B. Webstühlen (Buntauto maten), automatischen Waschmaschinen und vielen anderen Gebieten.
Die Erfindung gibt die Möglichkeit, mit wenigen, in der Form einfachen, vorwiegend mechanisch wir kenden Mitteln eine zuverlässig arbeitende, den ver schiedensten Ansprüchen genügende Vorrichtung zu schaffen, deren Teile kaum nennenswerten Abnutzun gen unterworfen sind, so dass Fehlsteuerungen auf ein Mindestmass beschränkt sind.
Die Erfindung ist darin zu sehen, dass die in wech selnder Reihenfolge vor sich gehenden Arbeitsvor gänge Stössel jeweils in Bezug auf die zu steuernden Teile in Bereitschaftsstellung bringen, während die den Arbeitsvorgang überwachenden Mittel jeweils den Impuls zur Überführung des betreffenden Stössels in die Wirkungsstellung geben.
Die Mittel, welche die einzelnen Stössel in der unwirksamen Lage gesperrt halten und sie auf Ver anlassung des zweiten Steuerimpulses freigeben, können aus einer zylindrischen Schraubenfeder mit im ge spannten Zustand unmittelbar aufeinanderhegenden Schraubenwindungen bestehen, die zwischen zwei in der Stösselachse liegenden Punkten eingeschaltet ist, deren einer am Stössel selbst bezw. einem mit diesem verbundenen Teil liegt, während der andere von einem Festpunkt des Gehäuses gebildet ist.
Gegen die Sperr feder liegt hierbei mit Vorteil senkrecht zu ihrer Achse ein von der Überwachungsvorrichtung beein flusster Stift (Impulsstift) an, durch dessen Stoss auf die Windungen der im labilen Gleichgewicht befind lichen Sperrfeder diese aus der Gleichgewichtslage unter Ausbiegung herausgebracht wird und dadurch die Sperrwirkung unterbricht, so dass der Stössel infolge einer auf ihn axial einwirkenden Verstell feder in die Wirkungsstellung übergeht.
Jedem Arbeitsvorgang ist eine Steuervorrichtung mit einem solchen Stössel zugeordnet. Jeder dieser Stössel kann in einem die aus mehreren einzelnen Steuervorrichtungen bestehende Gesamtvorrichtung aufnehmenden Gehäuse, geradlinig verschiebbar ge führt sein, wobei er zur Beeinflussung der zu steuern den Teile nach Ansprechen der Überwachungsvor richtung unter der Wirkung einer kräftigen Feder weiter aus dem Gehäuse heraus bewegt wird.
Das rückwärtige Ende jedes Stössels kann eine längliche Kulisse angeschlossen sein, welche die als Sperrung wirkende zylindrische Sperrfeder aufnimmt. Das eine Ende dieser Sperrfeder, deren Windungen im gespann ten Zustand der Feder unmittelbar aufeinander liegen und bei rein axialer Belastung ein in sich starres Ganzes bildet, ist hierbei an dem rückwärtigen Ende der Kulisse in der Achse des Stössels gelenkig befe stigt, während ihr anderes Ende an einem am Ge häuse festen Zapfen angelenkt ist, der in den Kulissen schlitz greift und an dem die Kulisse in Achsrichtung des Stössels verschiebbar geführt ist.
Zwischen diesen beiden Punkten liegt ein senkrecht zur Stösselachse im Gehäuse verschiebbarer Stift unter geringem Druck gegen die gespannte Sperrfederan. Überraschender weise hat sich gezeigt, dass dieses System, so lange auf den besagten Stift ein Druck oder Stoss nicht ausgeübt wird, obwohl er sich im labilen Gleich gewicht befindet, selbst durch relativ heftige Er schütterung der gesamten Steuervorrichtung, wie sie im Betrieb einer jeden Maschine unvermeidlich sind, in dieser Gleichgewichtslage verharrt, so dass ein in der Achsrichtung des Stössels wirkender Federdruck nicht zur Auswirkung gelangen kann, der Stössel also in dieser Bereitschaftsstellung gesperrt ist.
Erfolgt dagegen durch den an der Sperrfeder anliegenden Stift, ausgelöst durch den Impuls einer Überwa chungsvorrichtung, ein Stoss senkrecht zur Sperr federachse, so wird hierdurch das labile Gleichgewicht der Sperrfeder gestört, so dass diese unter Entspannung aus ihrer geraden Sperrlage heraus in eine kreisbogen förmige Form überspringt, wodurch die durch die gerade Lage der gespannten Feder gegebene Sperrung aufgehoben und die auf den Stössel wirkende Druck feder im Sinne der Bewegung des Stössels in die Wirkungsstellung zur Einwirkung gelangt.
Dadurch wird unter der axial zur Auswirkung gelangenden Stösselbelastungsfeder der Stössel so weit verschoben, dass sein vorderes Ende weiter aus dem Gehäuse heraustritt und auf den zu steuernden Teil der Ma schine einwirkt.
An Hand von Zeichnungen wird nachstehend der Aufbau und die Wirkungsweise eines Beispiels der Vor richtung nach der Erfindung zunächstbezüglich einer Einzelheit und hierauf in Anwendung auf die Steue rung der Spulenauswechselvorrichtung an Bunt-Web- automaten beschrieben.
Von den Zeichnungen veranschaulichen Fig. 1 eine Ausführungsform einer Einzel-Steuer vorrichtung und Fig. 2 eine Vorrichtung nach der Erfindung in Anwendung auf die Steuerung der Spulenwechselvor richtung an einem Bunt-Webautomaten.
Wie Fig. 1 erkennen lässt, ist in dem Gehäuse G in einer einen Teil des Gehäuses bildenden Führung F der Stössel 1 längsverschiebbar geführt. Eine zwischen der einen Stirnseite der Führung und einem Bund la am Stössel 1 auf letzterem angeordnete kräftige Schraubenfeder 2 ist bestrebt, den Stössel nach rechts zu verschieben, wobei sein Ende 1b weiter aus einer Öffnung im Gehäuse G heraustritt, wie durch die gestrichelt gezeichnete Linie angedeutet ist. Das linke Ende des Stössels 1 ist als längliche Kulisse 3 aus gebildet. Sie nimmt zwischen ihren Schenkeln eine den Kulissenschlitz in seiner Breite nahezu ausfüllende zylindrische Schraubenfeder 6 auf.
Das eine Ende dieser Schraubenfeder ist bei 6' an dem rückwärtigen Ende der Kulisse 3 angelenkt, während ihr anderes Ende bei 6" gelenkig mit einem im Gehäuse G vor gesehenen Zapfen 4 verbunden ist, der in den Kulis senschlitz hineinragt. Die Abmessungen der Feder 6 und die Zahl ihrer Schraubenwindungen sind so be messen, dass bei einer Lage des Stössels 1, wie sie die Zeichnung zeigt, die Feder 6 maximal gespannt ist, so dass ihre Windungen fest aufeinander liegen und die hierbei im labilen Gleichgewicht befindliche Feder sozusagen ein starres Gebilde zwischen den Federanlenkpunkten 6' und 6" darstellt, welches eine axiale Verschiebung des Stössels 1 unter der Wirkung der Druckfeder 2 verhindert. Die Feder 6, weiterhin als Sperrfeder bezeichnet, sperrt somit die vortreibende Wirkung der Druckfeder 2.
Zwischen den Anlenkpunk ten 6' und 6" der Sperrfeder 6, ungefähr in der Mitte, liegt ein im Gehäuse G senkrecht zur Stösselachse geführter, vom Impulsgeber 5 beeinflussbarer Stift, der Impulsstift 7, gegen die Windungen der Sperr feder 6 an, der mit seinem rückwärtigen Ende aus dem Gehäuse G herausragt. Dieser Impulsstift 7 übt bei Verschiebung in seiner Längsrichtung nach vorne einen Stoss auf die gespannte Sperrfeder 6 senkrecht zu deren Achsrichtung aus, wodurch die Sperrfeder 6 unter Störung ihres labilen Gleichgewichtes sich unter gleichzeitiger Entspannungen kreisbogenförmig nach aussen ausbiegt, wie bei 6"' in Fig. 1 angedeutet ist.
Hierdurch wird die von der Feder 6 bisher ausgeübte Sperrwirkung aufgehoben, so dass nunmehr die Druck feder 2 zur Wirkung gelangt und den Stössel 1, nach rechts in Fig. 1, verschiebt, wodurch er um das Stück S weiter aus dem Gehäuse heraustritt. In dieser Lage vermag er einen in seinem Bereiche liegenden Maschinenteil zu beeinflussen, der seinerseits die er forderliche Steuerbewegung zur Auslösung bringt.
Kehrt nun der gesteuerte Maschinenteil nach Beendi gung der von ihm durchgeführten Steuerung in seine ursprüngliche Ruhestellung zurück, oder wird das den Stössel 1 führende Gehäuse G in eine andere Lage bewegt, so wird der Stössel 1 entweder durch die Rückbewegung des gesteuerten Maschinenteils in seine Ruhestellung oder durch einen Anschlag im Wege der Gehäusebewegung entgegen der Wirkung der Druckfeder 2 in seine rückwärtige Ruhestellung zurückgedrückt, wobei die Sperrfeder 6 aus ihrer entspannten bogenförmigen Lage 6"' in die gerad achsige Sperrlage zwischen den Punkten 6'-6" über geführt wird, um bei Beendigung der Rückführ- bewegung den Stössel 1 in seiner Endstellung so lange zu sperren,
bis ein neuerlicher Impulsstoss auf den Stift 7 die Sperrwirkung der Feder 6 wieder aufhebt.
In Fig. 2 ist die Anwendung mehrerer Steuer vorrichtungen der vorstehend beschriebenen Art auf die Steuerung der Spulenauswechselvorrichtung an einem automatischen Bunt-Webstuhl gezeigt.
Bei einem solchen automatischen Bunt-Webstuhl werden hinsichtlich Art und Farbe unterschiedliche Schussfäden durch mehrere Webschützen in einer durch eine Musterauswählvorrichtung bestimmten Reihenfolge in das Webfach eingetragen. Hierzu ist es erforderlich, an dem einen Ende der Weblade eine an sich bekannte Schützenwechselvorrichtung vorzusehen, welche mit so viel Schützen arbeitet, wie verschiedenartige Schussfäden eingetragen werden sol len.
Um nun automatisch, das heisst ohne Unter brechung des Webvorganges, arbeiten zu können, ist Vorkehrung zu treffen, dass bei bevorstehendem Leer lauf der Schusspule in dem jeweils arbeitenden Web- schützen eine Spulenwähl- und Spulenauswechselvor richtung, die benötigte Spule aus dem mehrreihigen Spulenmagazin zur Auswechselung in Bereitschaft stellt. Diese Vorrichtung ist oberhalb der Weblade an der der Schützenwechselvorrichtung entgegenge setzten Seite des Webstuhles vorgesehen. Sie besitzt ein mehrreihiges Spulenmagazin, welches so viel Spulenreihen aufweist, als verschiedenartige Spulen zur Verarbeitung gelangen sollen.
Eine besondere, nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Betätigungsvorrichtung gibt die Möglich keit, die jeweils gewünschte volle Ersatzpule aus ihrer Magazinreihe über einen Überführungskanal zwang läufig der Spuleneinschlagstelle zuzuführen und zum Einschlag zu bringen, sobald eine der bekannten Spulenüberwachungsvorrichtungen den bevorstehenden Spulenablauf in dem gerade arbeitenden Webschützen festgestellt hat.
Die Vorrichtung, welche hierbei dazu bestimmt ist, sowohl die Bereitschaftsstellung der verschiedenen Spulen als auch den Auswechselvorgang einer mögli cherweise leerlaufenden Spule in dem gerade arbeiten den Webschützen zu überwachen, bzw. herbeizufüh ren, muss daher mit so viel Steuerstösseln 1 (Fig. 1 und 2), ihnen zugeordneten Druckfedern 2 (Fig. 1) sowie Sperrfedern 6 (Fig. 1) und Impulsstiften 7 (Fig. 1 und 2) ausgerüstet sein, als verschiedenartige Schussfäden zur Verarbeitung gelangen sollen.
Da andererseits aber immer nur die Schusspule des jeweils arbeitenden Webschützens auf ihren Fül lungsgrad hin überwacht wird, ist die Schussfaden- überwachungseinrichtung nur in Einzahl vorhanden und entsprechend auch der von ihr gesteuerte Impuls geber 5. Um nun jeden der verschiedenen Impuls stifte 7 in den Wirkungsbereich des Impulsgebers 5 (Fig. 2) bringen zu können, muss das sämtliche Impuls stifte 7 tragende und führende Gehäuse 10 (Fig. 2) in seiner Lage so verändert werden können, dass der betreffende Impulsstift 7 in den Bereich des Impuls gebers 5 tritt.
Es sind daher in einem gemeinsamen Gehäuse 10 so viel der oben beschriebenen aus Stössel, Druckfeder, Sperrfeder und Impulsstift bestehende Steuervorrichtungen vorgesehen, als die Wechsellade auf der Schützenwechselseite Schützenkastenzellen auf weist. Diese Steuervorrichtungen sind in dem Ge häuse 10 fächerartig so angeordnet, dass die Enden 1b der Stössel 1 durch nebeneinander liegende Öffnungen der Gehäuseumfangswand 10' nach aussen treten kön nen, während die den einzelnen Stösseln 1 zugeord neten Impulsstifte 7 durch eine Seitenwand des Ge häuses 10 herausgeführt sind, um bei Änderung der Gehäuselage als Folge eines Schützenkastenwechsels in den Bereich des am Maschinengestell festen Impuls gebers 5 zu gelangen,
der von dem den Füllungszustand der Spule des jeweils arbeitenden Webschützens über wachenden Schussfadenwächter zur Einwirkung auf den Impulsstift 7 gebracht wird. Als besonders zweckmässig hat es sich erwiesen, wenn die vorerwähnte Lageänderung des Gehäuses 10 in einer Schwenkbewegung des um einen Zapfen 11 an der Spulenmagazinwand drehbar gelagerten Ge häuses 10 besteht, welches entgegen einer auf das Gehäuse einwirkenden Torsionsfeder 12 durch an dem Gehäuse angreifende Verstellmittel 13 in Form von Seilen, Gestängen, Zahnstangen, Zahnradgetriebe oder dergleichen mit der Schützenkastenwechselvor- richtung so in Verbindung steht, dass bei einem Wech sel der Schützenkastenstellung eine Schwenkung des Gehäuses 10 erfolgt,
durch welche von den in einem zur Drehachse des Gehäuses konzentrischen Kreis bogen liegenden Impulsstiften 7 der dem neuen Web- schützen entsprechende Impulsstift 7 mit der ihm zugeordneten Steuervorrichtung in die Bereitschafts stellung gegenüber dem Impulsgeber 5 überführt wird.
Die der Gehäuseschwenkung entgegenwirkende Torsionsfeder 12 ist derart stark bemessen, dass sie über das Verstellmittel 13 (Seil, Gestänge) als Kräfte ausgleich gegen die Massenwirkung der bewegten Masse der Schützenwechselkästen (Steigkasten) auf der Schützenwechselseite wirkt. Hierdurch wird eine weitgehende Vergleichsmässigung der an beiden En den der Weblade angreifenden Kräfte herbeigeführt, was für einen ruhigen Gang des Webstuhls von gros- ser Bedeutung ist.
Der das Gehäuse 10 tragende Zapfen 11 ist an dem Gehäuse der Spulenwechselvorrichtung derart angebracht, dass bei der Schwenkbewegung des Ge häuses 10 und bei Auslösung des für eine Spulen auswechslung in Wirkungslage überführten Steuer- stössels 1 dieser aus dem Gehäuseinnern heraustre tende Stössel den ihm zugeordneten Zughaken 14 am Spulenauslösehebel 15 der nicht zum Gegenstand der Erfindung gehörenden Spulenauswechselvorrichtung in den Schwingungsbereich eines den Antrieb des Spulen auslösehebels bewirkenden Zugmessers 16 ver- schwenkt,
wodurch beim Eintreffen des Webschüt- zens mit der abgelaufenen Schusspule unterhalb des Spulenmagazins die erforderliche Spulenauswechslung erfolgt.
Der oben erwähnte Zughaken 14 ist mit einer kurvenförmig gekrümmten Rückfläche 17 versehen derart, dass diese bei Rückkehr des Zughakens in die Ruhestellung den wirksam gewesenen Steuer- stössel 1 entgegen der auf ihn einwirkenden Vorschub feder 2 in das Gehäuse 10 so weit zurückdrückt, bis die Sperrfeder 6 unter gleichzeitiger Rückführung in ihre geradachsige Sperrlage die Wirkung der Stössel- vorschubfeder 2 blockiert, womit die Steuervorrich tung für einen neuen Steuervorgang in Bereitschafts stellung steht.
Die vorstehend beschriebene Ausbildung der ver schiedenen Einzelteile der Steuervorrichtung kann in Anpassung an die verschiedenen Betriebsbedingungen die mannigfaltigsten Abänderungen erfahren, ohne damit den Erfindungsgedanken zu verlassen.
So ist z. B. die Zahl der Steuerelemente im Steuergehäuse, das heisst die Zahl der Stössel, der Druckfedern, der Sperrfedern und der Impulsstifte keiner Beschränkung nach oben oder unten unter worfen. Sie kann auch grösser sein als die Zahl der im einzelnen Fall zur Verarbeitung gelangenden Schussfadenarten, in welchem Falle die eine oder die andere Einzelsteuervorrichtung nicht in Tätig keit tritt.
Die Lageänderung des Gehäuses 10 kann anstatt durch eine Schwenkbewegung des Gehäuses um einen ortsfesten Drehzapfen durch Parallelverschiebung des ganzen Gehäuses erfolgen, wobei an Stelle der fächer förmigen Anordnung der einzelnen Steuerelemente innerhalb des Gehäuses diese in senkrecht zur Ver schiebungsrichtung liegenden, einander parallelen Ebe nen und in der Höhen- und Tiefenlage gestaffelt an geordnet sein können. Auch ist eine Ausführung mit schwenkbarem Gehäuse 10 möglich, bei der nicht die Stössel 1 selbst, sondern von diesen betätigte Wirk glieder aus den betreffenden Gehäuseöffnungen nach aussen treten.
Die Auslösung der Impulse von der Schussfaden- überwachungsvorrichtung auf den Impulsgeber kann je nach der Art der Überwachungsvorrichtung auf mechanischem, elektrischem, pneumatischem oder hydraulischem Wege oder durch eine Kombination einzelner dieser Übertragungsmöglichkeiten bewirkt werden.