CH648876A5

CH648876A5 - Rotations-schaftmaschine.

Info

Publication number: CH648876A5
Application number: CH6850/80A
Authority: CH
Inventors: Paul Surkamp; Heinz Sonnenberg
Original assignee: Zangs Ag Maschf
Priority date: 1979-09-22
Filing date: 1980-09-11
Publication date: 1985-04-15
Also published as: IT1133122B; SU946407A3; FR2465807B1; BR8006037A; JPS5649043A; US4354531A; FR2465807A1; DE2938451B1; JPS6323296B2; IT8024793A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotations-Schaftmaschine mit einer Keilkupplung zwischen einer Antriebswelle und einer Exzentereinrichtung für die Schaftbewegung, wobei der Keil in einer radial verlaufenden Aussparung einer in einem Kurbelarm angeordneten Exzenterscheibe gelagert und an zwei diametral sich gegenüberliegenden Kupplungsstellen mit einer mustergemässen steuerbaren Schaltstange, die mit einem Kupplungsglied in eine in axialer Richtung der Antriebswelle offene Nut des Keiles eingreift, in eine axial verlaufende Nut der Antriebswelle mustergemäss ein- und auskuppelbar ist.

Aus den DE-AS 2 036 643 und 2 036 644 ist eine Rotations-Schaftmaschine mit einer Keilkupplung bekannt, bei der der Keil in axialer und radialer Richtung an einem mustergemäss gesteuerten Kranz und zusätzlich in radialer Richtung an annähernd halbkreisförmigen Leitschienen geführt wird, die an der Kurbelstange für die Schaftbewegung federnd gelagert sind. Bei dieser bekannten Keilkupplung werden die Leitschienen mit der Kurbelstange hin- und herbewegt, an der sie befestigt sind. Infolge der mit dieser Konstruktion verbundenen Relativbewegung der Leitschienen im Verhältnis zur Drehachse der Antriebswelle ist bei hohen Tourenzahlen der Webmaschine ein exaktes Ein- und Auskuppeln des Keiles nicht mehr gewährleistet.

Aus den beiden DE-AS 2 036 643 und DE-AS 2 036 644 ist auch eine Steuerung für den Keil bekannt, die mit einem von einem Nadelwerk aus über einen schwenkbar gelagerten Schaltarm arbeitet, der mit einem geschlossenen Kranz in eine Nut des Keiles eingreift. Diese Steuerung hat den Nachteil, dass bei einem Austausch des geschlossenen Kranzes eine Demontage der Antriebswelle notwendig ist. Dies ist eine zeitaufwendige Arbeit, welche einen langen Stillstand der Webmaschine zur Folge hat.

Schliesslich ist aus der DE-OS 1 535 207 noch eine Platinensteuerung für eine Schaftmaschine bekannt, bei der die Platinen durch an Steuerhebeln hängende Platinenträger gesteuert werden und wobei je zwei Drucknadeln über einen Waagehebel mit einem Steuerhebel verbunden sind. Mit dieser bekannten Platinensteuerung wird erreicht, dass der Steuerhebel und damit der Platinenträger und die an ihm hängende Platine nicht zwei aufeinanderfolgende Bewegungen ausführen, wenn beim Platinenwechsel die eine Nadel in die Arbeitsstellung geht und die andere Nadel in die Ruhestellung, sondern in Ruhe bleiben, weil sich die entgegengesetzten Bewegungen der beiden Drucknadeln gegenseitig aufheben. Dadurch kann die Zeit, welche für das Steuern der Platinen erforderlich ist, erheblich herabgesetzt werden. Von dieser bekannten Platinensteuerung wird bei der vorliegenden Erfindung Gebrauch gemacht.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rotations-Schaftmaschine mit einer Keilkupplung und einer dazu passenden Steuerung zu schaffen, die auch bei hohen Tourenzahlen ein zuverlässiges Ein- und Auskuppeln des Keiles gewährleistet und bei Fehlschaltungen nicht zerstört werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Keil in eingekuppeltem Zustand mit einer Druckfeder in die Nut der Antriebswelle gedrückt wird, deren Federkraft grösser als die bei einem Umlauf auf den Keil einwirkende Fliehkraft ist, und dass auf jedem Kurbelarm an jeder Kupplungsstelle zwei federbelastete Arretierschieber angeordnet sind, die das äussere Ende des ausgekuppelten Keiles zwischen sich aufnehmen.

Eine erfindungsgemäss ausgebildete Rotations-Schaftmaschine hat den Vorteil, dass besondere Konstruktionselemente zum Führen des Keiles auf seinem Umlauf, beispielsweise die bekannten, federnd gelagerten, annähernd halbkreisförmigen Leitschienen und der zur Steuerung benutzte, geschlossene Kranz oder der zum Stand der Technik gehörende Führungsring nicht mehr erforderlich sind. Diese Konstruktionsteile zum Führen und Steuern des Keiles auf seinem Umlauf stellen nämlich Verschleissteile dar, deren Wartung und ggf. Austausch schwierig ist, weil sie die s

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Antriebswelle umschliessen. Es hat sich gezeigt, dass der eingekuppelte Keil auf seinem Umlauf zuverlässig zwischen der Antriebswelle und der Exzenterscheibe festgehalten wird, wenn die Druckfeder in der beanspruchten Weise bemessen ist. Die erfindungsgemäss an jedem Kurbelarm angeordneten Arretierschieber haben die Aufgabe, den ausgekuppelten Keil in einer definierten Kupplungslage festzuhalten und sind wartungsfreundlich am Kurbelarm angeordnet.

Bei einer praktischen Ausführungsform hat es sich als zweckmässig erwiesen, die Arretierschieber so anzuordnen, dass ihre Bewegungsrichtung mit der Kupplungsrichtung des Keiles einen Winkel a von 3° bis 95°, vorzugsweise zirka 25° bildet. Weiterhin hat es sich als zweckmässig erwiesen, die Arretierschieber etwas versenkt in Ausnehmungen des Kurbelarmes anzuordnen, aus denen sie mit Aufgleitflächen herausragen, welche mit der Kupplungsrichtung des Keiles einen Winkel ß von 80° bis 170°, vorzugsweise 101° bilden.

Die Arretierschieber können sowohl in axialer Richtung verschiebbar als auch auf einer festen Achse verschwenkbar im Kurbelarm gelagert sein.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können zur Steuerung die Schaltstangen für die Kupplungsglieder als zweiarmige Hebel ausgebildet sein und über eine unter Federdruck in ihre Ausgangslage zurückgeschobene Steuerstange miteinander in Verbindung stehen, wobei die Steuerstange in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist und über einen Waagehebel mit einem Nadelwerk zusammenarbeitet.

Dies hat den Vorteil, dass sowohl bei intermittierendem als auch bei kontinuierlichem Betrieb hohe Geschwindigkeiten der Webmaschine erzielbar sind. Ausserdem zeichnet sich diese Ausführungsform dadurch aus, dass sie die Vorteile des bekannten Konstruktionsprinzips der Platinensteuerung mit einem Waagehebel für die Steuerung an einer Keilkupplung nutzbar macht und bei Fehlschaltungen nicht zerstört werden kann.

In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schema eines Schaftantriebes in der Tieffachstellung;

Fig. 2 ein Schema eines Schaftantriebes in der Hochfachstellung;

Fig. 3 eine Keilkupplung in Seitenansicht;

Fig. 4 dieselbe Keilkupplung entlang der Linie IV-IV in Figur 3 geschnitten;

Fig. 5 einen Arretierschieber entlang der Linie V-V in Figur 3 geschnitten;

Fig. 6 denselben Arretierschieber entlang der Linie VI-VI in Figur 3 geschnitten;

Fig. 7 eine Keilkupplung mit einer anderen Ausführungsform der Sperrschieber in Seitenansicht;

Fig. 8 die Sperrschieber entlang der Linie VIII-VIII in Figur 7 geschnitten;

Fig. 9-12 schematische Darstellungen einer Steuerung für die Keilkupplung zum Bewegen der Schäfte aus dem Tieffach ins Hochfach oder umgekehrt und zum Festhalten der Schäfte im Tieffach oder im Hochfach in Seitenansicht.

Ein Schaft 1 wird über ein Gestänge 2 von einem Kurbelarm 3, der auf einer Exzenterscheibe 4 gelagert ist, aus der in Fig. 1 dargestellten Tieffachlage in die in Fig. 2 dargestellte Hochfachlage oder umgekehrt bewegt. Zu diesem Zweck kann die Exzenterscheibe 4 mittels eines radial verschiebbaren Keiles 5 mit einer Antriebswelle 6 gekuppelt werden, die zwei diametral sich gegenüberliegende, axial verlaufende Nuten 7 für den Eingriff des Keiles 5 besitzt. Die mittels des Keiles 5 mit der Antriebswelle 6 gekuppelte Exzenterscheibe

4 bewegt die Kurbelstange 3 bei der halben Umdrehung um den Weg s aus der Tieffachstellung in die Hochfachstellung oder umgekehrt.

Der Keil 5 besitzt eine in axialer Richtung offene Nut 8, in 5 die ein Kupplungsglied 9 eingreift, welches an den Enden von zwei sich gegenüberliegenden und mustergemäss steuerbaren, als zweiarmige Hebel ausgebildeten Schaltstangen 10 und 11 befestigt ist. Die Ein- und Ausgänge der Nut 8 im Keil

5 sind mit Schrägflächen 12 versehen, während das Kupp-lo lungsglied 9 mit Kurvenflächen 13 versehen ist, um ein störungsfreies Auf- und Ablaufen des Keiles 5 zu gewährleisten.

An seiner Rückseite ist jeder Keil 5 mit einem Ansatz 14 versehen, der in eine radial verlaufende Aussparung 15 der Exzenterscheibe 4 eingreift und mit einer Sacklochbohrung 15 16 versehen ist, in die eine Druckfeder 17 eingesetzt ist. Der Keil 5 wird von der Druckfeder 17 in Richtung auf die Nut 7 der Antriebswelle 6 verschoben und in diese während seines Umlaufes hineingedrückt.

Nach dem Einlaufen in den Kupplungsbereich wird der 20 Keil 5 durch das Kupplungsglied 9 gegen die Wirkung der Druckfeder 17 aus der Nut 7 der Antriebswelle 6 herausgezogen und damit ausgekuppelt. Das Einkuppeln des Keiles 5 in die Nut 7 der Antriebswelle 6 erfolgt durch entsprechend umgekehrten Hub des Kupplungsgliedes 9 und durch die 25 Druckfedern 17.

Bei der in den Figuren 3 bis 6 dargestellten Ausführungsform wird der Keil in seiner ausgekuppelten Lage, in die er mit dem Kupplungsglied 9 verschoben worden ist, zwischen zwei Arretierschiebern 18 und 19 fixiert. Jeder Arretier-30 Schieber 18,19 ist in einer Ausnehmung 20 des Kurbelarmes 3 versenkt angeordnet und besitzt in einem Ansatz 21 eine Sacklochbohrung 22 für eine Druckfeder 23.

Die Bewegungsrichtung P der Arretierschieber 18,19 bildet mit der Kupplungsrichtung des Keiles 5 einen Winkel a von 35 zirka 25°.

An seiner aus der Oberfläche des Kurbelarmes 3 herausragenden Oberseite besitzt jeder Arretierschieber 18,19 eine Aufgleitfläche 24, die mit der Kupplungsrichtung des Keiles 5 einen Winkel ß von cirka 101° bildet. 40 Die Bewegungsrichtungen P der beiden Arretierschieber 18,19 und die Richtung ihrer Aufgleitflächen 24 sind in Bezug auf die Kupplungsrichtung des Keiles 5 so aufeinander abgestimmt, dass sowohl bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsdrehrichtung der Antriebswelle 6 ein leichtes und 45 unkompliziertes Auskuppeln und Arretieren des Keiles 5 gewährleistet ist.

In der Ausführungsform gemäss den Figuren 7 und 8 ist der ausgekuppelte Keil 5 zwischen zwei Arretierschiebern 25, 26 fixiert, die auf in dem Kurbelarm befestigten Achsen 27 so gelagert sind und gegen die Wirkung von Druckfedern 28 verschwenkt werden können. Auch die Arretierschieber 25, 26 besitzen Aufgleitflächen 29, welche unter dem gleichen Winkel ß die Kupplungsrichtung des Keiles 9 schneiden und auch in der Bewegungsrichtung P ebenso ausweichen, wie bei 55 der anderen Ausführungsform.

In beiden Ausführungsformen gemäss den Figuren 3 bis 6 oder 7 und 8 sind die dem Keil 5 zugewendeten Seitenwände der Arretierschieber 18,19 und 25,26 ebenso wie das äussere Ende des Keiles angeschrägt und unter einem Winkel y von 60 zirka 30° zueinander angeordnet, damit der Keil 5 immer in der gleichen ausgekuppelten Lage fixiert wird.

Die beiden Schaltstangen 10 und 11 sind auf ortsfesten Achsen 31,32 schwenkbar gelagert und an ihren äusseren Enden über Gleitlager 33 mit einer Steuerstange 34 ver-«5 bunden, die ihrerseits mit einem Waagehebel 35 in Verbindung steht. An dem Waagehebel 35 sind zwei Platinen 36 angelenkt, die mit Tastnadeln 37 eines Nadelwerkes verbunden sind, welche eine von einem Kartenzylinder 38

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bewegte - nicht dargestellte - Papierkarte abtasten. Ein Loch in der Papierkarte bedeutet, dass die Tastnadeln 37 einfallen und die Platinen 36 in die Bewegungsbahn von Messern 39 verlagern.

Die Steuerstange 34 wird mit einer Druckfeder 40, die sich an einem Lager 41 und einem Nocken 42 abstützt, in ihre Ausgangslage gezogen. Beiderseits der Gleitlager 33 für die beiden Schaltstangen 10 und 11 sind ebenfalls Nocken 43 bis 46 unter Zwischenlage von Druckfedern 47 und 48 auf der Steuerstange 34 angeordnet, um das Abtastergebnis von der Papierkarte auf die Kupplungseinrichtung für den Keil 5 zu übertragen. Der Waagehebel arbeitet mit zwei Auflagern 49 und 50 zusammen.

Die in den Figuren 9 bis 12 dargestellte Steuerung für die oben beschriebene Keilkupplung ist in ihrem Aufbau sehr einfach und funktioniert folgendermassen:

Bei der in der Figur 9 dargestellten Tieffachstellung haben die Tastnadeln 37 ein Loch in der Papierkarte gefunden, so dass die Platinen 36 den Waagehebel 35 von seinem Auflager 49 abgehoben und dadurch die Schaltstange 10 so verschwenkt haben, dass der Keil 5 in die Antriebswelle 6 eingekuppelt worden ist. Der zugehörige Schaft wird anschliessend aus der Tieffachstellung in die Hochfachstellung bewegt.

Bei der in der Figur 10 dargestellten Hochfachstellung bewirkt ein Loch in der Papierkarte, dass der Keil 5 ausge-s kuppelt und mit der Schaltstange 11 in seine Arretierstellung gedrückt wird. Der zugehörige Schaft verbleibt dann im Hochfach.

Bei der in der Figur 11 dargestellen Hochfachstellung haben die Tastnadeln 37 kein Loch in der Papierkarte io gefunden. Die beiden Platinen 36 bleiben ausserhalb des Bewegungsbereiches der Messer 39, so dass der Waagehebel 35 an den Auflagern 49 und 50 aufliegt, wodurch die Schaltstange 11 den Keil 5 wieder in die Antriebswelle 6 einkuppelt. Der zugehörige Schaft wird dann aus dem Hochfach in das ls Tieffach bewegt.

Bei der in der Figur 12 dargestellten Tieffachstellung haben die beiden Tastnadeln 37 wiederum kein Loch in der Papierkarte gefunden, so dass die Steuerung in der zuvor beschriebenen Lage verbleibt und dadurch der Keil 5 mit der Schalt-20 stange 10 ausgekuppelt und in seine Arretierstellung gedrückt wird. Der zugehörige Schaft verbleibt beim anschliessenden Arbeitstakt im Tieffach.

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7 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Rotations-Schaftmaschine mit einer Keilkupplung zwischen einer Antriebswelle und einer Exzentereinrichtung für die Schaftbewegung, wobei der Keil in einer radial verlaufenden Aussparung einer in einem Kurbelarm (3) angeordneten Exzenterscheibe federnd gelagert und an zwei diametral sich gegenüberliegenden Kupplungsstellen mit je einer mustergemäss steuerbaren Schaltstange (10,11), die mit einem Kupplungsglied (9) in eine in axialer Richtung der Antriebswelle offene Nut des Keiles eingreift, in eine axial verlaufende Nut der Antriebswelle mustergemäss ein- und auskuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Keil (5) in eingekuppeltem Zustand mit einer Druckfeder (17) in die Nut (7) der Antriebswelle (6) gedrückt wird, deren Federkraft grösser als die bei einem Umlauf auf den Keil (5) einwirkende Fliehkraft ist, und dass auf jedem Kurbelarm (3) an jeder Kupplungsstelle zwei federbelastete Arretierschieber (18,19; 25,26) angeordnet sind, die das äussere Ende des ausgekuppelten Keiles (5) zwischen sich aufnehmen.
2. Rotations-Schaftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtung (P) der Arretierschieber (18,19; 25,26) mit der Kupplungsrichtung des Keiles (5) einen Winkel a von 3° bis 95°, vorzugsweise 25° bildet.
3. Rotations-Schaftmaschine nach den Ansprüchen 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierschieber (18,19; 25,26) am vorderen Ende eine Aufgleitfläche (24,29) besitzen, die mit der Kupplungsrichtung des Keiles (5) einen Winkel ß von 80° bis 170°, vorzugsweise 101° bildet.
4. Rotations-Schaftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Keil (5) zugewendeten Seiten wände der Arretierschieber ( 18,19; 25,26)

ebenso wie das äussere Ende des Keiles (5) angeschrägt sind und einen Winkel y von 10° bis 50°, vorzugsweise zirka 30° einschliessen.
5. Rotations-Schaftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierschieber (18,19; 25,26) in Ausnehmungen (20) des Kurbelarmes (3) angeordnet sind und aus diesen mit ihren Aufgleitflächen (24,29) herausragen.
6. Rotations-Schaftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Arretierschieber (18, 19) mit einem Ansatz (21 ) in der Ausnehmung (20) des Kurbelarmes (3) axial verschiebbar gelagert ist und eine Sacklochbohrung (22) besitzt, in die eine Druckfeder (23) eingesetzt ist.
7. Rotations-Schaftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Arretierschieber (25, 26) auf einer im Kurbelarm (3) befestigten Achse (27) verschwenkbar gelagert ist und eine Sacklochbohrung besitzt, in die eine Druckfeder (28) eingesetzt ist.
8. Rotations-Schaftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltstangen (10,

11) für die Kupplungsglieder (9) als zweiarmige Hebel ausgebildet sind und über eine unter Federdruck in ihre Ausgangslage zurückgeschobene Steuerstange (34) miteinander in Verbindung stehen, und dass die Steuerstange (34) in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist und über einen Waagehebel (35) mit einem Nadelwerk zusammenarbeitet.