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EINRICHTUNG ZUM VERSTELLEN DES SCHÄRBLATTES EINER
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SCHÄRMASCHINE ENTSPRECHEND DEM SCHÄRBANDAUFTRAG'
EINRICHTUNG
ZUM VERSTELLEN DES SCHÄRBLATTES EINER SCHÄRMASCHINE ENTSPRECHEND DEM SCHÄRBANDAUFTRAG
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verstellen des vom Schärschlitten einer
Schärmaschine getragenen Schärblattes beim Schären eines Wickels entsprechend dem
Schärbandauftrag, bei welcher das Schärblatt am freien Ende eines Schwenkarmes angeordnet
ist, dessen anderes Ende um eine im Schärschlitten gelagerte Achse schwenkbar ist
und welchem ein Getriebe eine auf den Zuwachs des Schärbandauftrags abgestimmte
Schwenkbewegung etwa radial zur Wickelachse erteilt.
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Beim Schären werden die für eine bestimmte Webkette benötigten Fäden
in Form nebeneinanderliegender Schärbänder auf die Schärtrommel einer Schärmaschine
aufgewickelt, um anschliessend in voller Breite gleichzeitig auf einen Kettbaum
umgebäumt oder der Schlichtmaschine vorgelegt werden zu können. Hierbei werden die
von Spulen eines Spulengatters abgezogenen Fäden einem Schärblatt zugeleitet. Dieses
ordnet die Fäden in der gewünschten Schärbandbreite und Schärdichte und bewirkt
durch ihm
erteilte kontinuierliche und stufenweise Verschiebungen
in Längsrichtung der Schärtrommel einerseits das Versetzen der Ablage der Schärbandlagen
auf der Wickeltrommel entsprechend dem Vorschub beim Wickeln und anders seits die
Verschiebung des Ansatzes der Schärbänder um jeweils eine Schärbandbreite auf der
Schärtrommel nach Erreichen des gewünschten Schärbandauftrages. Die Steuerung der
Ablage der Schärbandlagen auf der Wickeltrommel schräg entlang dem Konus bzw. der
freien Seitenfläche des vorhergehend geschärten Bandes erfolgt in der Regel über
ein verstellbares Wechselgetriebe, das die Drehung der Wickeltrommel auf eine Schärschlittenverschiebespindel
überträgt. In das Gewinde dieser Spindel greift ein Schärschlitten, welcher das
Schärblatt trägt und durch die Drehung der Spindel in Längsrichtung der Wickeltrommelachse
verschoben wird.
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Beim Erzeugen des Wickels ist ausserdem dafür zu sorgen, dass der
Abstand zwischen der Auflaufstelle der Fäden eines Schärbandes auf den entstehenden
Wickel und dem Schärblatt möglichst konstant und möglichst gering ist.
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Das Schärblatt muss zu diesem Zweck entsprechend dem wachsenden Schärbandauftrag
auf der Wiokeltrommel verstellt werden können.
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Einrichtungen die eine solche Verstellung des Schärblattes ermöglichen
sind beispielsweise aus den DE-OS 25 10 517 und 25 11 954 oder aus der CH-PS 292
373 bekannt. Das Schärblatt sitzt dabei am freien Ende eines Armes, dessen anderes
Ende um eine im Schärschlitten gelagerte Achse schwenkbar ist.
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Bei der Anordnung nach der DE-OS 25 10 517 tastet eine Fühlwalze den
jeweiligen Schärbandauftrag auf der Wickeltrommel ab und verschwenkt über eine Kurvenscheibe,
einen Kurbeltrieb und ein Gestänge den Schwenkarm in der Weise, dass der Abstand
zwischen dem Schärblatt und dem Auflaufpunkt der Fäden auf dem wachsenden Wickel
konstant bleibt.
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Bei der Ausführung nach der DE-OS 25 11 954 ist zwischen den Enden
des Schwenkarmes an diesem eine Zahnstange angelenkt, in welche ein Ritzel eingreift.
Beim Schärvorgang wird dieses Ritzel so angetrieben, dass es, über die von ihm linear
verschobene Zahnstange, eine Verschwenkung des Schwenkarmes und damit eine Verstellung
des Schärblattes konform mit dem wachsenden Schärbandauftrag auf der Wickeltrommel
erzeugt.
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Bei der Anordnung nach der CH-PS 292 373 schliesslich ist im Mittelbereich
des Schwenkarmes ein Bügel längsverstellbar befestigt, dessen freie Schenkelenden
je in einer am Schärschlitten angeordneten Kulisse geführt sind. Diese Kulissen
werden beim Wickelvorgang durch eine Steuerwelle verschwenkt und verschwenken ihrerseits
über den Bügel den das Schärblatt tragenden Schwenkarm um seine Schwenkachse, sodass
auch hier wieder der jeweilige Abstand zwischen dem Schärblatt und dem Auflaufpunkt
der Fäden auf dem wachsenden Wickel angenähert konstant bleibt.
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Während diese bekannten Ausführungen sogenannter Schärblattabhebeeinrichtungen
ihre Aufgabe, den Abstand zwischen Fadenauflaufstelle und möglichst nahe an diese
angeordnetem Schärblatt möglichst konstant zu halten erfüllen können, hat sich im
Gebrauch solcher Einrichtungen gezeigt, dass hierbei die Fäden des Schärbandes länger
dauernd auf unveränderter Höhe durch das Schärblatt laufen und durch das ständige
Reiben an der gleichen Stelle der Schärblattzähne diese angreifen und beschädigen
können. Die Folgen davon sind vermehrt auftretende Fadenbrüche oder aufgerissene
Fadenfibrillen, sowieeine verkürzte Lebensdauer der Schärblätter infolge dieser
lokalen Abnützungserscheinungen.
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Mit der Erfindung wird die Aufgabe gelöst, die vorerwähnten Nachteile
der bekannten Schärblattabhebeeinrichtungen zu vermeiden, ohne dass hierzu etwa
das Schärblatt in einem grösseren Abstand von der Auflaufstelle der Fäden auf die
Wickeltrommel angeordnet werden müsste und insbesondere auch ohne die Primärfunktion
dieser Abhebeeinrichtungen, nämlich die Konstanthaltung des Abstandes zwischen Fadenauflaufstelle
und Schärblatt zu beeinträchtigen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemässe Einrichtung dadurch
gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, die dieser Schwenkbewegung eine oszillierende
Zusatzbewegung überlagern, welche das Schärblatt angenähert in seiner Ebene in eine
Schwingung versetzt, deren Amplitude kleiner als die Schärblatthöhe ist.
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Wie ohne weiteres verständlich, wird durch die dauernde Schwingung
des Schärblattes jegliches Einschneiden von Fäden in die Zähne des Schärblattes
durch ständiges Reiben an der gleichen Zahnstelle verunmöglicht was einerseits die
Lebensdauer des Schärblattes erheblich erhöht und anderseits durch den Wegfall von
Zahnschäden
auch Fadenbeschädigungen durch das Schärblatt vermeidet.
Dabei wird der Fadenlauf durch das Schärblatt in keiner Weise beeinflusst.
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Zweckmässig ist es hierbei, wenn die genannten Mittel die Zusatzbew.gung
unabhängig von der Schwenkbewegung des Schwenkarmes erzeugen.
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Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform erteilen die genannten Mittel
der Schwenkachse des Schwenkarmes eine oszillierende Bewegung, wobei hierzu die
Schwenkachse des Schwenkarmes als angetriebene Exzenterwelle ausgebildet sein kann.
Dadurch können die Mittel zur Erzeugung der Zusatzbewegung vom näheren Bereich des
Schärblattes ferngehalten werden.
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Zur Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen ist es ausserdem
zweckmässig, wenn die Amplitude der Zusatzbewegung zwischen 0 und einem Höchstwert
verstellbar ist und/oder wenn die Frequenz der oszillierenden Zusatzbewegung einstellbar
ist.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 die zur Erläuterung der Vorgänge beim Schären erforderlichen
Teile einer Konusschärmaschine in Draufsicht, Fig. 2 eine entsprechende Seitenansicht;
Fig. 3a, 3b, 3c schematisch verschiedene Betriebsstellungen der Abhebeeinrichtung
und, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1.
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In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine Schärtrommel herkömmlicher Bauart
bezeichnet, die in bekannter Weise beiderends in Lagern eines Maschinengestells
3 gelagert und durch einen Motor drehantreibbar ist.
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Die Schärtrommel 1 weist einerends in bekannter Weise einen meist
durch Konuslatten gebildeten verstellbaren Konus 2 auf, der die entsprechend der
Konusneigung schräg aufeinander aufgewickelten Lagen des ersten ge-
wickelten
Schärbandes abstützt. Jedes Schärband besteht aus einer Vielzahl einzelner Fäden
F, (Fig. 2), welche von Spulen, die auf einem Schärgatter aufgesteckt sind, abgezogen
und in einer bestimmten Reihenfolge und Zahl zur Bildung des Schärbandes durch ein
Schärblatt 11 geführt werden, welches die gewünschte Schärbandbreite und die Schärbanddichte
erzeugt.
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Zu Beginn eines Schärprozesses wird das erste Schärband an der Schärtrommel
1 befestigt. Danach wird die Schärtrommel 1 in Rotation versetzt und das erste Schärband
in der gewünschten Kettlänge aufgewickelt. Die Steuerung der versetzten Ablage der
einzelnen Schärbandlagen entlang dem Konus 2 erfolgt in Abhängigkeit der Trommeldrehung
über ein Wechselgetriebe. Dieses treibt eine Schärschlittenverschiebespindel 5,
in deren Gewinde der Schärschlitten 4 eingreift, der am Ende eines Schwenkarmes
9 das Schärblatt 11 trägt.
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Die Drehung der Trommel 1 in Wickelrichtung bewirkt über das Wechselgetriebe
eine Drehung der Spindel 5 und damit ein kontinuierliches Verschieben des Schärschlittens
4 und über diesen des Schärblattes 11, welches das
Schärband führt,
in Richtung des Pfeiles 7 in Fig. 1 in der Weise, dass das Schärband schräg entlang
dem Konus 2 gewickelt wird.
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Nach Erreichen der gewünschten Länge der zu schärenden Kette wird
die Trommel 1 stillgesetzt. Für das Schären des nächsten Schärbandes neben dem soeben
fertiggestellten ersten Schärband, wird der Schärschlitten 4 mit dem Schärblatt
11 in eine neue Ausgangsstellung verschoben, welche sicherstellt, dass der konusseitig
erste Faden des nun zu wickelnden zweiten Bandes in einem der Schärdichte genau
entsprechendem Abstand vom letzten Faden des bereits geschärten ersten Bandes auf
die Trommel zu liegen kommt. Danach wird in gleicher Weise wie das erste Schärband
und anschliessend an dieses, das zweite Schärband bis zur gleichen Länge auf die
Trommel 1 geschärt und der Vorgang mit weiteren Schärbändern wiederholt bis die
Kette in ihrer vollen gewünschten Breite auf die Trommel 1 geschärt ist.
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Um eine einwandfreie Ablage des Schärbandes auf der Trommel 1 zu gewährleisten
sollte das Schärblatt 11 möglichst nahe an der Trommel 1 angeordnet werden können,
d.h. der Abstand zwischen dem Schärblatt 11 und dem
Auflaufpunkt
P (Fig. 2) auf der Trommel 1 sollte möglichst klein und zudem während des Wickelprozesses
möglichst konstant bleiben. Dies ist nur möglich, wenn das Schärband 11 während
des Schärvorganges entsprechend dem wachsenden Wickel auf der Trommel 1 etwa radial
von der Trommelachse abgehoben wird. Solche Abhebeeinrichtungen sind, wie erwähnt,bekannt.
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Die in der Zeichnung dargestellte Abhebeeinrichtung entspricht derjenigen,
welche in der eingangs genannten CH-PS 292 373 der gleichen Anmelderin beschrieben
ist, weshalb sie hier nur grob erläutert wird. Am Schlitten 4 ist das eine Ende
des Schwenkarmes 9 um eine Schwenkachse 8 als Drehachse schwenkbar gelagert. An
seinem entgegengesetzten Ende trägt der Schwenkarm 9 eine Tragvorrichtung 10 für
das Schärblatt 11. Auf den Schwenkarm 9 ist ein Bügel 12 aufgeschoben, welcher mit
Hilfe einer seinen Steg durchsetzenden Stellschraube 12a auf dem Schwenkarm 9 verstellbar
fixiert ist. An den freien Enden der beiden Schenkel des Bügels 12 sind auf Bolzen
12b Rollen gelagert, welche je in einer Kulisse 13a geführt sind. Die Kulissen 13a
sind seitlich an je einem Arm 13 angeordnet. Die beiden Arme 13 sitzen auf den Enden
einer im Schlitten 4 gelagerten Steuerwelle 14.
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In der in der vorgenannten CH-PS 292 373 beschriebenen Weise werden
die Steuerwelle 14 und über sie die beiden Arme 13 und damit die Kulissen 13a nach
Massgabe des wachsenden Wickels auf die Trommel 1 während des Schärvorganges verschwenkt.
Die Verschwenkung der Kulissen 13a hat ihrerseits über den Bügel 12 eine Verschwenkung
des Schwenkarmes 9 und mit ihm des Schärblattes 11 um die Schwenkachse 8 zur Folge,
durch welche der Abstand zwischen Schärblatt 11 und dem jeweiligen Auflaufpunkt
der Fäden F auf die Trommel 1 konstant gehalten wird.
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In den Fig. 3a und 3b ist schematisch die Lage der wesentlichen Elemente
der soeben beschriebenen Abhebeeinrichtung zu Beginn des Schärvorganges (Fig. 3a)
und gegen Ende des Schärvorganges (Fig. 3b) veranschaulicht.
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Dabei entspricht die Lage der Elemente in Fig. 3a derjenigen in Fig.
2. In Fig. 3b bezeichnet W den zu berücksichtigenden Schärbandauftrag.
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Die Fig. 3a und 3b lassen erkennen, dass sich zufolge der Lageveränderungen
des Schärblattes in Richtung des Pfeiles Q (Fig. 3b) im Verlauf des Schärens auch
die Berührungspunkte der durch das Schärblatt 11 laufenden
Fäden
an den Zähnen des Schärblattes jeweils etwas verschieben. Es hat sich aber gezeigt,
dass diese geringen Verschiebungen nicht genügen um Beschädigungen der Schärblattzähne
und, in Wechselwirkung dazu, der Fäden sicher zu vermeiden. Besonders beim Schären
von Ketten mit kleinem Auftrag pro Trommeldrehung, dann also, wenn nur geringe Schärbandauftragsdicken
auf der Trommel entstehen, können die Fäden längere Zeit an der gleichen Zahnstelle
reiben und dadurch die Zähne lokal angreifen und beschädigen. Um diese Erscheinung
mit Sicherheit zu vermeiden sind Massnahmen getroffen, um der durch die Steuerwelle
14 bewirkten Schwenkbewegung des Schwenkarmes 9 zur Berücksichtigung des Schärbandauftrags
und unabhängig von dieser eine oszillierende Zusatzbewegung zu überlagern, welche
das Schärblatt in eine schnelle Schwingung etwa in seiner Ebene versetzt, deren
Amplitude natürlich kleiner sein muss, als die Schärblatthöhe.
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Durch diese fortwährende, in Fig. 3c durch Pfeil S angedeutete Schwingung,
wird ein länger dauerndes Reiben der Fäden an der gleichen Stelle des Schärblattes
verunmöglicht ohne dass dabei der Fadendurchlauf durch das Schärblatt in irgendeiner
Weise gestört wird.
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Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, wird diese Zusatzbewegung auf
einfachste Weise dadurch erhalten, dass
der Schwenkachse 8 des
Schwenkarmes 9 eine oszillierende Bewegung erteilt wird. Zu diesem Zweck ist die
Schwenkachse 8 des Schwenkarmes 9 als Exzenterwelle ausgebildet. Das betreffende
Ende des Schwenkarmes 9 trägt einen Ring 15, mittels welchem er drehbar auf einer
einstellbaren Exzenterbüchse 16 gelagert ist. Die Exzenterbüchse 16 ist auf der
Schwenkachse 8 mittels einer Stellschraube17 dreheinstellbar. Die Exzenterbüchse
16 ist so ausgebildet, dass, je nach ihrer Einstellung auf der Achse 8, eine Drehung
einer Exzenterantriebswelle 18 dem Bügel 9 eine oszillierende Schwingung mit einer
Amplitude zwischen 0 und einem maximalen Wert vermittelt, die dem Schärblatt 11
über die Bügelbolzen 12b als Drehpunkt die gewünschte oszillierende Zusatzbewegung
in seiner Ebene erteilt. Die Bewegungsbahn der Schwenkachse 8 ist in Fig. 3c veranschaulicht,
aus welcher die soeben erläuterte Erzeugung der zusätzlichen Bewegung des Schärblattes
entnommen werden kann.
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Wie wiederum aus der Fig. 4 ersichtlich, ist die Exzenterantriebswelle
18 in Lagern des Gehäuses des Schlittens 4 drehbar gelagert und trägt an ihrem dem
Exzenter entgegengesetzten Ende ein Kettenrad 19 das Ubr eine Kette 20 von einem
nicht näher dargestellten Antrieb dauernd angetrieben ist. Der Antrieb des Kettenrades
19 und
damit des Exzenters kann beispielsweise über entsprechende
Getriebe direkt vom Antrieb der Schärmaschine abgenommen werden, oder es kann hierfür
ein separater Motor vorgesehen werden.
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Die gewünschte zwischen 0 und einem Höchstwert kleiner als die Schärblatthöhe
verstellbare Amplitude der Zusatzbewegung des Schärblattes, kann am Exzenter eingestellt
werden, wozu zweckmässig eine Skala als Einstellhilfe vorgesehen wird. Zweckmässig
wird auch eine Verstellbarkeit der Frequenz der durch die Exzenteranordnung erzeugten
Schwingung des Schärblattes vorgesehen. Dies kann entweder durch ein dem Antrieb
der -Exzenterantriebswelle 18 vorgeschaltetes Schaltgetriebe oder, im Falle des
Antriebes der Welle 18 durch einen separaten Motor durch Veränderung der Drehgeschwindigkeit
dieses Motors erreicht werden.
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Wie die vorstehende Beschreibung der Mittel für die Erzeugung einer
der Abhebebewegung des Schwenkarmes 9 überlagerten oszillierenden Zusatzbewegung
des Schärblattes 11 erkennen lassen, hängt diese Zusatzbewegung weder zeitlich noch
mechanisch mit der Abhebewegung zusammen. Die Zusatzbewegung ist auch gewährleistet,
wenn die Abhebevorrichtung wirkungslos ist und umgekehrt ist
es
auch möglich, für bestimmte Anwendungsfälle durch Verstellung des Exzenters auf
Amplitude 0, oder durch Stillsetzen des Antriebes der Exzenterantriebswelle 18 auf
die Zusatzbewegung zu verzichten.
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Ausser der Exzenteranordnung und deren Antrieb sind auch keinerlei
zusätzlichen Aenderungen oder Teile erforderlich, sodass auch ein nachträglicher
Einbau in bestehende Maschinen auf einfachste Art und mit wenigen Mitteln möglich
ist.
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Wichtig ist, wie ebenfalls erkennbar, dass die Mittel zur Erzeugung
der zusätzlichen Bewegung weder die Seitenverschiebung des Schlittens 4 behindern,
noch in den näheren Bereich des Schärblattes 11 ragen, wo enge Platzverhältnisse
herrschen und eine bestmögliche Zugänglichkeit und optische Kontrolle erwünscht
sind.
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Selbstverständlich sind anstelle der beschriebenen Erzeugung der Zusatzbewegung
durch eine kreisende Bewegung der Schwenkarmachse eine Reihe von weiteren Möglichkeiten
denkbar um der Schärblattbewegung durch die Anhebeeinrichtung eine oszillierende
Zusatzbewegung zu überlagern. So ist auch eine Hubbewegung mittels Kraftzylinder
denkbar, die ebenfalls auf die Schwenkachse
des Schwenkarmes oder
aber auf einen anderen Bereich des Schwenkarmes einwirkt.