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Schaftmaschine für Webmaschinen
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Die Erfindung liegt auf dem Gebiete des Textilmaschinenbaus und betrifft
eine Schaftmaschine für Webmaschinen. Sie kann in einer Webmaschine beliebigen Typs
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Am wirksamsten kann die Erfindung in Hochgeschwindigkeitswebmaschinen
zur Erzeugung von Geweben angewendet werden, die nach der Webereitechnologie offenes,
halboffenes oder geschlossenes Fach erfordern.
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Gegenwärtig besteht die Tendenz zur Erweiterung des Sortiments von
auf den Webmaschinen erzeugten Geweben unter gleichzeitiger Steigerung der Geschwindigkeiten
dieser Webmaschinen. Dies setzt die Schaffung von Hochgeschwindigkeitsschaftmaschinen
voraus, die erweiterte technologische Möglichkeiten besitzen.
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Alle bekannten Schaftmaschinen verschiedener Konstruktionen bilden
nur eine Art des Webfachs: geschlossenes, halboffenes bzw. offenes Fach. Da die
Erzeugung von verschiedenen Geweben die Arbeit mit unterschiedlichen Webfacharten
gemäß der jeweiligen Webereitechnologie erfordert, ist man genötigt, beim übergang
zur Erzeugung eines anderen Gewebesortiments in die Webmaschine verschiedene Typen
von Schaftmaschinen einzubauen: für offenes, halboffenes bzw. geschlossenes Fach.
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Bekannt sind messerartige Schaftmaschinen, die nach dem Prinzip des
offenen bzw. des halboffenen Fachs arbeiten. In diesen Schaftmaschinen erfolgt die
Steuerung der Verschiebung der Schaftrahmen mit Hilfe eines Hubmechanismus, der
aus Messern und Haken besteht, die durch eine Programmeinrichtung eingeschaltet
werden (CH-PS 509 436, US-PS 3 365 973).
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Diese Schaftmaschinen stellen Doppelhubmaschinen dar: ein Messerbewegungszyklus
findet während zweier Umdrehungen der Hauptwelle der Webmaschine statt, also sind
diese Schaftmaschinen schnelläufig, was ihren Einbau in den Hochgeschwindigkeitswebmaschinen
ermöglicht.
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Jedoch besitzen diese Schaftmaschinen begrenzte technologische Möglichkeiten:
sie werden zur Erzeugung von leichten und mittleren Geweben aus glattem Kettgarn
verwendet.
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Außerdem führen die Spalte zwischen dem Messer und dem Haken, die
ein geringes Absinken der Fäden in der Halboffenfach-Schaftmaschine gewährleisten,
zur Entstehung von Schlägen, zum Verschleiß in den kinematischen Paaren, zu Geräusch
und zur Verringerung der Geschwindigkeit der Schaftmaschine.
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Zur Erzeugung von schweren und dichten Geweben bei rauhem, haarigem,
zum Zusammenkleben neigendem Garn werden Schaftmaschinen verwendet, die mit geschlossenem
Fach arbeiten.
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Bekannt ist eine messerartige Schaftmaschine, die nach dem Prinzip
des geschlossenen Fachs arbeitet, in der jene Schaftrahmen, die bei offenem Fach
während einiger Umdrehungen der Webmaschine sich in einer der Endlagen befinden
müssen, eine zusätzliche Bewegung bis zur Fachumtrittsphase und zurück ausführen
(DE-PS 1 950 401).
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Die zusätzliche Verschiebung der Schaftrahmen verhindert das Zusammenkleben
der Kettfäden, wobei diese energischer voneinander getrennt werden können; im Augenblick
des Anschlagens des Schusses wird die Spannung aller Kettfäden ausgeglichen, was
zum besseren Schußfadenanschlag an den Warenschluß beiträgt, wobei die Schaftrahmen
keinerlei Kraftwirkungen seitens der Kettfäden ausgesetzt sind, was die Lebensdauer
und die Funktionssicherheit der Schaftmaschine erhöht.
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Die oben angeführten Vorteile des geschlossenen Fachs machen die
Arbeit mit diesem Fachtyp in den Hochgeschwindigkeitswebmaschinen zweckmäßig, aber
die in der Industrie zum Einsatz gelangenden bekannten Schaftmaschinen, die mit
geschlossenem Fach arbeiten, sind langsamlaufend, da sie Einhubmaschinen darstellen:
während einer jeden Umdrehung der Hauptwelle der Webmaschine führen die Messer der
Schaftmaschine einen Zyklus aus.
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Die Aufgabe, eine Hochgeschwindigkeitsschaftmaschine zu schaffen,
die mit geschlossenem Fach arbeitet, war bis heute nicht gelöst. Die bekannteKonstruktion
einer Zweihubschaftmaschine nach der CH-PS 375 672, die mit geschlossenem
Fach
arbeitet, hat wegen des traditionsgemäß angewendeten Messerprinzips, einer hohen
Kompliziertheit, der erforderlichen hohen Herstellungs- und Einrichtungsgenauigkeit
keine praktische Anwendung gefunden.
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Bekannt sind Rotationsschaftmaschinen, in denen zur Steuerung der
Verschiebung der Schaftrahmen eine sich periodisch drehende Welle verwendet ist,
die mit einem Exzenter mittels eines Schiebers verbunden wird, die die Bewegung
je nach Programm auf die Schaftrahmen überträgt. Der Exzenter kann auf der sich
periodisch drehenden Welle frei angebracht (CH-PS 396 791) oder aber mit der Welle
mittels eines Zahnradgetriebes (DE-AS 28 41 280) verbunden sein.
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Diese Schaftmaschinen stellen Hochgeschwindigkeitsmaschinen dar,
aber sie arbeiten nur nach dem Offenfachprinzip: die Bewegung wird nur auf jene
Schaftrahmen übertragen, deren Lage sich-entsprechend dem Bindungsbild bei weiterem
Schußfadeneintrag ändert, während jene Schaftrahmen, die entsprechend dem Bindungsbild
während einiger Umdrehungen der Hauptwelle der Webmaschine die gehobene bzw. die
gesenkte Stellung einnehmen müssen, in dieser Zeit unbeweglich bleiben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer Rotationshochgeschwindigkeitsschaftmaschine
eine zusätzliche Verschiebung in Richtung der Fachumtrittslinie und zurück zu jenen
Schaftrahmen zu gewährleisten, die bei geöffnetem Fach während einiger Umdrehungen
der Hauptwelle der Webmaschine in einer ihrer Endlagen stillstehen müssen.
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Die gestellte Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten
Merkmale gelöst.
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Das vorgesehene Mittel zur zusätzlichen Verschiebung des Schaftrahmens,das
eine Umsteuerwelle und einen zusätzlichen Schieber umfaßt, der die Umsteuerwelle
mit dem auf dieser frei angeordneten Zahnrad verbindet, das die Bewegung auf das
Zahnrad des Exzenters überträgt, sowie die Verbindung des zusätzlichen Schiebers
mit der Programmeinrichtung, die diese befähigt, in Gegenphase zum Hauptschieber
zu arbeiten, gewährleisten beim Einschalten des zusätzlichen Schiebers die zusätzliche
Verschiebung jener Schaftrahmen, die programmgemäß keine Bewegung von der Hauptwelle
erhalten.
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Also ist die erfindungsgemäße Universal-Hochgeschwindigkeitsschaftmaschine
imstande, mit einem beliebigen Fachtyp - geschlossen, halboffen bzw. offen - in
den Hochgeschwindigkeitswebmaschinen zu arbeiten.
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Breite technologische Möglichkeiten der Schaftmaschine ermöglichen,
das Sortiment der auf den Webmaschinen erzeugten Gewebe zu erweitern. Die Arbeitsleistung
der Webmaschinen wird dank der hohen Geschwindigkeit bei der Arbeit mit geschlossenem
und halboffenem Fach erhöht. Ferner werden die Bedingungen für das Anschlagen des
Schusses bei der Arbeit mit halboffenem Fach dadurch verbessert, daß die zusätzliche
Verschiebung jener Kettfäden, die entsprechend dem Bindungsbild in einer der Endlagen
während einiger Umdrehungen der Hauptwelle der Webmaschine verbleiben müssen, aus
den beiden Endlagen, der oberen und der unteren, erfolgt.
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Die Schaffung einer Universal-Hochgeschwindigkeitsschaftmaschine
gestattet es, die Nomenklatur der hergestellten Schaftmaschinen bis auf eine Basiskonstruktion
zu reduzieren.
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In einer der Ausführungsvarianten der Erfindung wird die kinematische
Verbindung des Zahnrads der Umsteuerwelle mit dem Zahnrad, das mit den Exzenter
starr verbunden ist, mittels eines auf der Hauptwelle angeordneten Zahnrads hergestellt.
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In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung wird die kinematische
Verbindung des Zahnrads der Umsteuerwelle mit dem mit dem Exzenter starr verbundenen
Zahnrad durch unmittelbare Verzahnung derselben untereinander hergestellt.
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Das Zahnrad der Umsteuerwelle besitzt mehrere radiale Nuten, wobei
der zwischen ihnen bestehende Winkel cc 1800 n beträgt, wobei n das übersetzungsverhältnis
zwischen dem mit dem Exzenter starr verbundenen Zahnrad und dem Zahnrad der Umsteuerwelle
bedeutet.
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Die Ausführung des Zahnrads der Umsteuerwelle mit mehreren radialen
Nuten gestattet, die Abmessungen der Schaftmaschine zu verringern, den Drehwinkel
des Zahnrads der Umsteuerwelle zu vermindern und somit den Energieaufwand für die
Drehung desselben herabzusetzen sowie den Verschleiß von Zahnrad und Welle zu verringern.
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Die Haupt- und Zusatzschieber sind jeweils in den Nuten der Haupt-
und der zusätzlichen Welle untergebracht, was die Konstruktion der Schaftmaschine
einfacher macht und eine konstante Verbindung der Schieber mit der Programmeinrichtung
gewährleistet.
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Die Schieber stehen mit der Programmeinrichtung mittels eines gemeinsamen
Schwinghebels in Verbindung, was eine höchst einfache Konstruktion für die Gewährleistung
der Arbeit der Schieber in Gegenphase zueinander erzielen
läßt.
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In der Schaftmaschine ist ein Mittel zur stufenlosen Regelung des
Drehwinkels der zusätzlichen Welle vorhanden, das einen auf der zusätzlichen Welle
starr angebrachten Hebel mit einer Nut sowie einen Antriebshebel mit einer Nut enthält,
der schwingbar angeordnet und mit dem ersteren Hebel mittels eines Zapfens mit Stein
verbunden ist, der in den Nuten der Hebel zur Veränderung des Abstandes zwischen
den Achsen von Welle und Zapfen verschiebbar ist.
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Die stufenlose Regelung des Drehwinkels der zusätzlichen Welle gestattet,
bei der Erzeugung von Geweben bestimmter Art eine optimale Größe der zusätzlichen
Verschiebung der Schaftrahmen zu wählen, was eine höchst effektive Arbeit der Webausrüstungen
gewährleistet.
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Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
der nachfolgenden eingehenden Beschreibung ihrer Ausführungsbeispiele und beigefügten
Zeichnungen verständlich; in den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 die erfindungsgemäße
Schaftmaschine in einer Lage, bei der keine zusätzliche Verschiebung dem Schaftrahmen
erteilt wird; Fig. 2 die Schaftmaschine in einer Lage, bei der eine zusätzliche
Verschiebung dem Schaftrahmen erteilt wird; Fig. 3 eine Einrichtung zur Drehung
der zusätzlichen Umsteuerwelle und stufenlosen Regelung dieser Drehung;
Fig.
4 eine Ansicht in Pfeilrichtung A von Fig. 3; Fig. 5 eine Ausführungsform des Mittels
zur zusätzlichen Verschiebung der Schaftrahmen.
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Die Universalschaftmaschine enthält eine sich periodisch drehende
Hauptwelle 1 (Fig. 1), die von der Welle der Webmaschine (nicht dargestellt) in
Bewegung gesetzt wird.
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Die Welle 1 kann eine diskontinuierliche Drehbewegung in einer Richtung
oder aber eine umkehrbare Bewegung je nach dem erforderlichen Drehwinkel derselben
erhalten.
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Die Welle 1 weist eine längsverlaufende radiale Nut 2 auf, in der
ein Schieber 3 verschiebbar untergebracht ist, der durch eine Leiste 4 fixiert ist,
die von einer Feder 5 abgefedert ist.
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Der Schieber 3 ist über eine Zugstange 6, einen Schwinghebel 7, der
von einer Feder 8 abgefedert ist, sowie über Haken 9, 10 mit Messern 11, 12 verbunden.
Die Haken 9, 10 stehen mit einer (nicht dargestellten) Programmeinrichtung in Verbindung.
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Auf der Welle 1 ist ein Zahnrad 13 mit Nuten 14 frei angeordnet,
wobei die Winkel zwischen diesen Nuten dem Drehwinkel der Welle 1 gleich sind. In
der angeführten konkreten Ausführungsform der Erfindung ist bei einem Übersetzungsverhältnis
n = 3 : 1 zwischen dem Zahnrad 13 und einem mit ihm im Eingriff stehenden Zahnrad
15 der Drehwinkel der Welle 1 gleich 600, und demnach besitzt das Zahnrad 13 sechs
Nuten 14.
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Das Zahnrad 15 ist an einem Exzenter 16 starr befestigt, der sich
auf einer Achse 17 frei dreht. Mit dem Exzenter 16 kontaktieren Feststeller 18,
die von einer Feder 19 abgefedert sind. Der Exzenter 16 ist von einer Kurbelstange
20 frei umfaßt, die mit einem Hebel 21 gelenkig verbunden ist, der über ein System
von Zugstangen und Hebeln mit einem Schaftrahmen in Verbindung steht (nicht dargestellt).
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Das Mittel zur zusätzlichen Verschiebung des Schaftrahmens der Webmaschine
enthält eine Umsteuerwelle 22, die parallel zur Hauptwelle 1 angeordnet ist. Die
Umsteuerwelle 22 weist eine längsverlaufende radiale Nut 23 auf, in der ein Schieber
24 verschiebbar untergebracht ist, der durch eine Zugstange 25 mit dem Schwinghebel
7 gelenkig verbunden ist und weiter mit der Programmeinrichtung in Verbindung steht.
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Jeder Schieber 3 und 24 kann eine selbständige Steuerung von der
Programmeinrichtung aus besitzen.
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Ihre Umkehrbewegungen erhält die Umsteuerwelle 22 von einem Nocken-Gegennocken
26 (Fig. 3) über einen Antriebshebel 27 und einen Hebel 28, der auf der Umsteuerwelle
22 starr befestigt ist. Der Antriebshebel 27 und der Hebel 28 sind mittels eines
Zapfens 29 mit einem Stein 30 verbunden, der längs Nuten 28' und 27' des Hebels
28 und des Antriebshebels 27 verschiebbar ist.
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Ein Zahnrad 31 weist Nuten 32 auf, wobei die zwischen ihnen bestehenden
Winkel α 180° . n gleich sind, wobei n das übersetzungsverhältnis zwischen
den Zahnrädern 15 und 31 bedeutet. Im angeführten konkreten Ausführungsbeispiel
der Erfindung beträgt das übersetzungsverhältnis der Zahnräder 15 und 31 1:2, und
folglich ist der Winkel zwischen
den Nuten 32 gleich 900, d. h.,
das Zahnrad 31 besitzt vier Nuten 32.
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Bei diesem übersetzungsverhältnis muß zur Erzielung des geschlossenen
Fachs der Schwingungswinkel der Umsteuerwelle 22 45° betragen. Hierbei wird die
Drehung des Zahnrads 15 und des Exzenters 16 um 900 zur zusätzlichen Verschiebung
des Schaftrahmens aus der Endlage in die Umtrittslage und zurück gewährleistet.
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Zur Erzielung des halboffenen Fachs muß der Drehwinkel der Umsteuerwelle
22 kleiner als 450 sein; in diesem Fall verschiebt sich der Schaftrahmen um eine
gegenüber dem geschlossenen Fach kleinere Größe, ohne die Umtrittslinie zu erreichen.
Die Regelung der Schwingungsgröße der Umsteuerwelle 22 erfolgt durch Umstellung
des Zapfens 29 mit dem Stein 30 längs den Nuten 27', 28' des Hebels 28 und des Hebels
27; hierbei verändert sich der Schwingungswinkel des Hebels 28 und folglich auch
der Schwingungswinkel der Umsteuerwelle 22 (Fig. 3).
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Die erfindungsgemäße Schaftmaschine arbeitet folgendermaßen: Je nach
dem Bindungsbild wird in die Programmeinrichtung vor dem Arbeitsbeginn ein entsprechendes
Programm eingegeben.
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Bei der Arbeit der Webmaschine und Ankunft eines Signals von der
Programmeinrichtung treten die Haken 9 bzw. 10 in die Wirkungszone der jeweiligen
Messer 11 bzw.
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12 (Fig. 1) ein. Die Messer 11 bzw. 12 führen über die Haken 9 bzw.
10, den Hebel 7 und die Zugstange 6 den Schieber 3 in eine der Nuten 14 des Zahnrads
13 ein, über die Zugstange 25 aber den zusätzlichen Schieber 24 aus der Nut
32
des Zahnrads 31 heraus. Hierbei fixiert die Leiste 4 den Schieber 3 in eingeschaltetem
Zustand. In dieser Stellung der Schieber 3 und 24 erfolgt bei Drehung der Wellen
1 und 22 die Verschiebung des Schaftrahmens aus der einen Endlage in die andere.
Das Zahnrad 31 dreht sich frei in Bezug auf die Umsteuerwelle 22.
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Die Steuerung der Verschiebung der Schaftrahmen, deren Lage gemäß
dem Bindungsbild bei weiterem Schußfadeneintrag verändert wird, erfolgt in gleicher
Weise unabhängig davon, mit welchem Fachtyp - dem geschlossenen, halboffenen oder
offenen - die Schaftmaschine arbeitet.
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Bei der Arbeit der Schaftmaschine mit geschlossenem Fach wird der
Schieber 3 bei Ankunft des Signals von der Programmeinrichtung unter der Wirkung
der Feder 8 aus der Nut 14 des Zahnrads 13 herausgeführt.
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Der Schieber 24 wird dagegen in die Nut 23 des Zahnrads 31 (Fig.
2) eingeführt. Die Umsteuerwelle 22 vollführt schwingende Bewegungen und setzt das
Zahnrad 31 und über das Zahnrad 13 das Zahnrad 15 in Bewegung. Vom Zahnrad 15 wird
die Bewegung über den Exzenter 16 und die Kurbelstange 20 auf den Hebel 21 übertragen,
der über das erwähnte System von Zugstangen und Hebeln den Schaftrahmen bis zur
Umtrittslinie und zurück verschiebt.
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Bei der Arbeit der Schaftmaschine mit halboffenem Fach wird eine
kleinere Schwingungsgröße der Umsteuerwelle 22 als bei der Arbeit mit geschlossenem
Fach eingestellt, und die Verschiebungslänge des Schaftrahmens aus der Endlage in
Richtung der Umtrittslinie wird demgemäß auch geringer.
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Zur Erzielung des offenen Fachs muß der Zapfen 29 mit
dem
Stein 30 vom Antriebshebel 27 abgeschaltet werden, und die Umsteuerwelle 22 ist
in ihrer Endlage zu fixieren.
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In Fig. 5 ist eine Ausführungsvariante der Erfindung dargestellt,
in der die kinematische Verbindung des Zahnrads 31 der Umsteuerwelle 22 mit dem
Zahnrad 15, das mit dem Exzenter 16 starr verbunden ist, durch unmittelbare Verzahnung
derselben erreicht wird.
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Die Arbeit der Schaftmaschine bei dieser Ausführungsform ist der
Funktion derselben nach der vorbeschriebenen Ausführungsvariante ähnlich.
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