DE2904352A1

DE2904352A1 - Antrieb fuer ein weberschiffchen

Info

Publication number: DE2904352A1
Application number: DE19792904352
Authority: DE
Inventors: Gert Erik Anders Franzen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-02-08
Filing date: 1979-02-06
Publication date: 1979-08-09
Also published as: GB2014197B; CA1098419A; US4241765A; FI790273A; JPS54112263A; SE7801457L; FR2416966A1; GB2014197A; SE410203B

Description

Die Erfindung betrifft ein Usbschiffchenantrieb für einen Webstuhl, mit einem Antriebsrotor, der schraubenlinienförrnige Antriebsmittel trägt, die mit einer Schiffchen-Ritnahmevorrichtung dazu dienen, das Schiffchen in Richtung quer zum Webstuhl zu treiben.

Ein wesentlicher Nachteil dieser vorbekannten Bauart besteht darin, daß der Antriebsrotor zwischen den einzelnen Schiffchenbeuegungen stillsteht und daher dann beschleunigt werden muß,, wenn das Schiffchen aufgegriffen oder gefördert wird. Die zum Aufbringen dieser Beschleunigung erforderliche Energie und die erforderliche Hasse steigen exponentiell mit der Geschwindigkeit,, Daher wird die notwendige Anfangsgeschwindigkeit des Schiffchens niemals erreicht, und zwar selbst dann nicht, wenn große Antriebsmotoren verwendet werden. Es ist ferner schwierig, einen sauber definierten Eingriff zwischen dem Antriebsmittel und dem Mitnahmemittel des Schiffchens zu erreichen. -

Der Erfindung liegt daher als wesentliche Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung zu schaffen,, die sehr kompakt ist und die darüber hinaus dann_s wenn das Schiffchen geworfen oder aufgegriffen wird_f diesem die notwendige Energie aus seiner eigenen«, ihm innewohnende Energie überträgt.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde^ einen Antrieb zu schaffen^ cfer einen sauber definierten und kraftschlüssigen Eingriff dann gewährleistet,, wenn das Schiffchen geworfen oder aufgegriffen wirdj, wobei die Anfangsgeschwindigkeit des Schiffchens innerhalb gegebenen,, engen Grenzen gehalten werden können und die Geschwindigkeit des Schiffchens im Vergleich zu den Geschwindigkeiten vorbekannter Schiffchen gesteigert werden kann., wordurch die Kapazität des Uebstuhl gesteigert werden kann,,

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, den Antrieb derart zu gestalten, daß er weniger Energie benötigt, d.h., mit ainem relativ kleinen Motor angetrieben uerden kann, obwohl sich das Schiffchen schneller als Schiffchen bekannter Webstühle bewegt. Dem gemäß kann der Antrieb als ganzes als kompakte Einheit ausgebildet sein, die derart beweglich gemacht werden kann, daß sie leicht an verschiedene Uebbreiten in einem Webstuhl angepaßt werden kann, und der ferner dem Schiffchen eine hohe Geschwindigkeit verleiht und dabei gleichzeitig den Geräuschpegel niedrig hält.

Diese Aufgaben werden durch die Erfindung gelöst. Es wird auf die Ansprüche sowie auf die Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen verwiesen. In den Zeichnungen ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Figur 1 veranschaulicht einen erfindungsgemäßen Schiffchenantrieb sowie ein Schiffchen, das diesem Antrieb zugeordnet ist.

Figur 2 zeigt einen Schiffchenantrieb in einer ersten Phase des Freigebens des Schiffchens.

Figur 3 zeigt eine nachfolgende Phase des Freigebens des genannten Schiffchens.

Figur 4 veranschaulicht den Antrieb gemäß Figur 1, und zwar mit Blick auf das rechte Ende der genannten Figur und unter Uegnahme einiger Einzelteile zum Zwecke des besseren darstellens; diese Figur zeigt dieselben Freigabephasen, wie diejenigen in den Figuren 1 und 2;

Figur 5 ist eine vereinfachte Ansicht des Antriebs gemäß der Erfindung, in einen Webstuhl eingebaut;

Figur 6 ist eine vereinfachte Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist Rotor 1 auf seiner zylindrischen Mantelfläche mit einem schraubenlinienförmigen Mitnehmer 5 ausgestattet (im folgenden Schraubenrippe genannt)» Die Schraubenrippe 5 kann z. B", durch Führungsnuten ersetzt uerden„ die in die

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Mantelfläche 6 eingefräst sind<, Rotor 1 hat eine große nasse und ist ständig angetrieben durch einen Elektromotor 7 _s der seinerseits direkt mit Welle 2 gekoppelt ist und somit den Rotor ohne Unterbrechung in ein und derselben Richtung antreibt, so wie durch Pfeil A in Figur 4 dargestellt. Ein Exzenter 8 bildet einen Teil von Rotor 1„ Exzenter 8 ist zylindrisch aufgebildet und hat ein Drehzentrum B_s das in einem Abstand C von der Drehachse D des Rotors 1 entfernt liegt. Ein Ring 9 ist frei drehbar auf der zylindrischen Mantelfläche des Exzenters 8 angeordnet,, Ring 9 trägt einen sich radial erstreckten Stoßarm 10.

Eine Haltefeder 12 ist an einer Stirnwand 11 des Rotors 1 mittels einer Schraube 13 befestigt. Die Feder 12 dient dazu_s den Stoßarm 10 in der in Figur 4 dargestellten Position dann zu halten", ußnn Schiffchen 14 nicht gelöst werden soll. Ist Stoßarm 10, somit durch die Feder 12 in dieser Position gehalten, so verbleibt Ring 9 in Bezug auf den Exzenter 8 unbeweglich und Stoßarm 10 gleitet in siner Längsrichtung auf Feder 12 zwischen einer inneren Position und einer äußeren Position, je nach der Position von Mittellinie 8 relativ zur Mittellinie D₀

Stoßarm 10 trägt eine Schulter 15 an seinem unteren Ende, die mit einem Kolben 16 zusammenarbeitet. Kolben 16 ist im Gestell 4 abnehmbar gelagert und kann zwischen einer -Außer—Betrieb-Stellung (Figuren 1 und 3) und einer Xn^Betrieb-Stellung (Figur 2) am Rotor 1 verfahren werden. Das innere Ende des Kolbens 16 liegt in der letztgenannten Stellung im Bewegungswege des Stoßarmes 1C,

Schiffchen 14, das auf einer Führungsbahn oder Führungsfläche 17 bewegt wird, hat im dargestellten Ausführungsfalle zwei Paar von Rädern 18,19, obwohl das Schiffchen auch direkt auf der Führungsbahn 17 gleichen könnte. An beiden Enden des Schiffchens ist ein Antriebsmechanismus vorgesehen, der mit Schraubenrippe 5 auf Rotor 1 zusammenarbeitet. In Figur 1 ist der rechtsseitige Rotor 1 des Webstuhls dargestellt. Figur 5 veranschaulicht sowohl den linksseitigen Rotor, dort mit dem Bezugszeichen 1* und den rechtsseitigen Rotor 1 zum Antreiben des Schiffchens 14 quer zum Webstuhl. Der Antriebsmechanisraus zum Antreiben des Schiffchens 14 in Richtung nach links in Figur 5 ist in Einzelheiten in Figur 1 dargestellt, während der entsprechen-

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de Antriebsmechanismus zum Antreiben von Schiffchen 14 nach rechts in Figur 5 in Figur 1 in gestrichelten Linien dargestellt ist.

Deder dem Schiffchen 14 zugeordnete Antriebsmechanismus umfaßt einen Schwenkarm 20, der auf einem Schwenkzapfen 21 gelagert ist. Schwenkzapfen 21 ist seinerseits zwischen zwei Seitenuänden gelagert, die sich in rechten Uinkeln zur horizontalen Führungsbahn 17 in einer Aussparung 22 erstrecken, siehe das rechte Ende von Schiffchen 14 in Figur 1. Am linken Ende des Schiffchens 14 in Figur 1 ist eine entsprechende Aussparung vorgesehen. Der genannte Schwenkarm 20 des rechten Schiffchenendes trägt an seinem eigenen Ende einen Nocken 23, der mit Schraubenrippe 5 zusammenarbeitet. Das äußere Ende von Schwenkarm 20 ist mit einer Prallfläche 24 ausgestattet, die mit dem freien Ende 25 des Stoßarmes 10 zusammenarbeitet - siehe Figur 3, Uie aus Figur 1 erkennbar, ist die Gestellwand 3 mit einer Aussparung 26 versehen, durch welches Schiffchen 14 nach dem linken Teil des Webstuhles von Figur 5 hin durch bewegt werden kann. Das äußere Ende des Schiffchens 14 liegt an einem Schiffchen-Halt-und-Dämpfkrjöper 27, der das Schiffchen in seiner Bewegung abbremst, siehe in Figur 1 die dargestellte Stellung. In Figur 5 erkennt man die Spulen 28,29, deren Fäden von dem Schiffchen aufgenommen und durch das Fach 30 zwischen den Teilen 31 und 32 hindurchgeführt werden. Ferner erkennt man aus Figur 5 herkömmliche Webgeschirre 33 und 34, die bei ihrem Ab- und Aufbewegen das Wechseln der Fächer bewirken. Die Einrichtungen, mit denen Schiffchen 14 die Fäden ergreift, sind ganz herkömmlicher Bauart und deswegen hier nicht im einzelnen dargestellt. Das Gewebe wird auf eine Walze 36 aufgewickelt, siehe Figur 5. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Führungsbahn 17 auf der Kammlade 37 des Webstuhles angeordnet, die ihrerseits den Antriebsmechanismus 1 und 1' trägt. Die Kammlade 37 ist auf Armen 38 und 39 montiert, die von einem herkömmlichen Schläger 40 angetrieben sind siehe Figur 5,

Wie erwähnt, ist es ja eine der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben, es zu ermöglichen, Schiffchen 14 so schnell wie möglich durch das Fach 30 hindurchzuschießen um somit eine höhere Flengenleistung gegenüber bekannten Webstühlen zu erzielen. Gleichzeitig soll der Kraftbedarf des Schiffchenantriebs auf einem kontinuierlichen und dazu noch geringen Niveau gehalten werden. Zu diesem Zweck sind Durchmesser, Länge und Plasse von Rotor 1 derart bemessen, daß das

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mm ^ ·»

hieraus folgende Trägheitsmoment genügend groß ist₅ um so viel kinetische Energie zu erzeugen,, daß das Schiffchen auf die gewünschte Endgeschwindigkeit für äne gegebene Steigung der Führungsrippe 5 bei einer gegebenen Drehzahl gebracht werden kann, Nur beispielsweise sei erwähnt, daß bei einer gewünschten Anfangsgeschwindigkeit von ungefähr 20 m/s und einem Schiffchengewicht von 1 Kilo sowie einem Leistungsbedarf von Motor 7 von O₉25 kU der Rotor die folgenden Daten aufweist:

Hasse	20	kg
Durchmesser	100	mm
Länge	370	mm
Drehzahl	2.800	Upm

Rippeneigenschaften exponentielle Steigung,,

umfassend 350 mm der Rotorlänge

Die Steigerung der Schraubenrippe 5 oder der entsprechenden Rille des Rotors 1 steigt zum Auslaßende,, d»h., zum linken Ende des Rotors 1 hin,, gemäß der Darstellung von Figur 1 „ Hierdurch wird ein günstiger Beschleunigungsverlauf des Schiffchens bei einer gegebenen Drehzahl erreicht. Mit einem Schiffchen cer zuvor erwähnten Daten läßt sich im Falle eines schnalen Webstuhls eine Arbeitszahl von annähernd 2 Sekunden erreichen., d.h., daß die Zeitdauer zwischen zwei Schuß zwischen ein und demselben Ende des Webstuhls annähernd 2 Sekunden beträgt« Etwa 0₃035 Sekunden von -dieser Zeitdauer werden für das Einleiten des Schußvorganges benötigt, d.h.,für das Übertragen kinetischer Energie vom Rotor 1 zum Schiffchen 14« Die verbleibende Zeitdauer wird verbraucht zum Übertragen der notwendigen kinetischen Energie zum Antreiben des Schiffchens von dem Rotor 7 auf den Rotor 1. Der Leistungsbedarf des Motors 7 des Rotors 1 ist wesentlich geringer als die Leistung,, die erforderlich ist, Schiffchen 14 mit der gewünschten Anfangsgeschwindigkeit abzuschießen-.

Damit das Schiffchen abgeschossen wird,, ist.;es notwendig';, daß Rotor 1 unter einem gewissen Winkel steht,, derart, daß der Nocken 23 von der Schraubenrippe 5 an deren Endpunkt erfaßt wird und gegen die Antriebszeit 51 dieser Schraubenrippe 5 anliegt - siehe Figur 3» Diese Winkelstellung wird automatisch dadurch eingestellt,, daß Stoßarm 10 in Bezug auf den Rotor 1 dann eine bestimmte Stellung einnimmt,, uenn dieser Arm von Fsder 12 gehalten ist₀ Ferner ist es notwendig,, daß das

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Fach offen ist, damit das Schiffchen 14 aufgenommen und der Schußfaden won dem Schiffchen transportiert werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aufnahmeposition des Faches 3C durch das Erfassen der Position des Ladearms 39 bestimmt_s und zwar durch einen schematisch dargestellten Detektor 42. Uenn Detektor 42 die Stellung des Armes 39 ermittelt, so uird ein Kreis über eine elektromagnetische Antriebsvorrichtung 45 über Leitung 43,44 hergestellt (siehe Figur 1). Uird die Uorrichtung 45 aktiviert, so uird Kolben 16 aus seiner außer Betrieb-Stellung gemäß Figur 1 nach innen in seine Betriebs-Stellung gemäß Figur 2 gebracht, uo Kolben 16 in der Beuegungsbahn des Stoßarmes 10 liegt.

Sobald der Stoßarm 10, der uährend der Umdrehung des Rotors in einer bestimmten Position relativ; zur Schraubenrippe 5 gehalten wird, auf das Ende des nach einwärts bewegten Kalbens 16 trifft, so gelangt Arm 10. mit dem Ende des Kolbens 16 in Eingriff;, so daß die Bewegung des Armes 10 zusammen mit dem Rotor 1 unterbrochen uird» Sodann uird Exzenter 8 in die in Figur 4 gezeigte Position gebracht, Uährend der ständigen Umdrehung von Rotor 1 bewegt der Exzenter 8 den Ring 9 und damit Arm 10 nach unten υοη der Position gemäß Figur 4 in die Position gemäß Figur 3, Sobald Arm 10 den Nocken 23 nach oben schiebt, uird Kolben 16 durch die Schulter 15 in sainer außer Betrieb-Stellung gemäß Figur 3 v/erbracht. In dieser letztgenannten Stellung drückt Arm 10 gegen die Stoßfläche 24 im Uhrzeigersinn siehe Figur 3 - und hebt damit die Nockenrolle 23 auf eine Höhe oberhalb υοη Schiffchen 14 an₉ so daß die Rolle vor der Schraubenrippe zu liegen kommt. Im Verlaufe der weiteren kontinuierlichen Umdrehung von Rotor 1 verschiebt die Schraubenrippe 5 die Nockenrolle 23 in Figur 3 gesehen nach links und das Ende des Armes 10 gleitet durch eine Nut 46, die in die Aussparung 22 des Schiffchens 14 übergeht, aus dem Schiffchen heraus,, Die Zeitdauer dieses Eingriffsvorganges zwischen der Nockenrolle 23 und der Schrsubenrippe 5 dauert beispielsweise 0„035 Sekunden» Währenddessen wird Schiffchen 14 auf die gewünschte Geschwindigkeit beschleunigt und auf seinen Rädern 18₈19 über die Kammlade 37 zur Einrichtung 1' in Figur 5 gefördert^ in welcher das linke Ende des Schiffchens gemäß Figur 1 auf der Dämpfvorrichtung entsprechend der Uorrichtung 27 in Figur 1 aufprallte Sobald Kolben 16*zurückbeuegt ist₀ greift Feder 12 den Arm 10 auf und trägt diesen^ der somit für einen nachfolgenden Arbeitsvorgang

der Nockenrolle 23 in Eingriff gebracht wirdo

Die vorbeschriebene Schürvorrichtung kann auf verschiedenerlei Ueise abgewandelt werdem Beispielsweise kann der Auslösekolben 16 im Schiffchen selbst montiert und beispielsweise den Bewegungsweg von Arm 10 elektromagnetisch hinaufbewegt werden» Um Arm in einer lös= baren_s gegebenen Stellung während der Rotation des Rotors 1 zu halten«, kann auf dem Rotor ein Dauermagnet vorgesehen werden_s der den Arm festhälto In diesem Falle ist der Arm aus magnetischem Material hergestellt,. Die erzeugte Magnetkraft ist dabei nicht größer als diejenige₉ die notwendig ist_s um Arm 10 von Kolben 16 leicht anhalten zu lassen,, Es ist ferner möglich_s 2 Rotoren vorzusehen,, die von ein und demselben Antriebsmotor angetrieben uerden₀

Die Erfindung uurde vorausgehend unter Bezugnahme auf einen Webstuhl beschrieben^ in welchem jedesmal dann_p wenn ein Schiffchen quer zum Webstuhl bewegt wird;, ein Faden in das Fach 30 beuegt wird« Die Er= findung kann gleichermaßen auf solche Webstuhlarten angewendet wer=· den₂ bei weicher das Schiffchen in einer geschlossenen Bahn von einer Ausgangsposition aus durch das Fach hindurch bewegt wird_P das aus dem Webgeschirr gebildet wird,, und zu der genannten Ausgangs= position hlndurchlauft₀ ohne das Fach zu passieren-_o

Es versteht sichp daß die Antriebsvorrichtungen auch in Bezug auf herkömmliche Schiffchen angewandt werden können,, die mit Fadenspulen ausgestattet sind_o Ferner ist es möglich_s die Schiffchen-Ritnahmevorrichtung 23_a die mit der Schraubenrippe 5 zusammenarbeitet,, auf einen besonderen Wagen 47 oder dergleichen (siehe Figur 6) zu verfahren,, wobei ein solcher Wagen die Bewegung des Schiffchens besorgt. Dies würde bedingen_s daß der gesamte Mechanismus 20-24 in Figur 5 auf einen Wagen oder Läufer angeordnet ist, um auf eine Führungsbahn 50 oder dergleichen parallel mit Schiffchen 14 zu verfahren und Schiffchen 14 mit dner Schulter 48 oder dergleichen^ die auf dem Wagen vorgesehen ist, sicher zu ergreifen. Die Schulter würde ihrerseits sich hinter einer Schulter 59 oder einer Anschlagfläche auf dem Schiffchen eingreifen»

Der veranschaulichte mechanische Auslösemechanismus mit einem Stoßarm 10_f der die Position des Rotors und damit die Position der Schrau-

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benrippe 5 definiert, wurde nur beispielshalber ausgewählt« Es ließe sich auch in gleicher Weise eine herkömmliche elektronische Sensor-Uorrichtung vorsehen, beispielsweise eine Fotozelle 51 (Figur 6), die eine Positionsanzeigemarke 52 auf dem Rotor erfaßt und die beim Erfassen dieser Marke ein Betätigungssignal an einen Elektromagneten 53 abgibt, der die Mitnahmevorrichtung 23 in Eingriff mit der Rippenflächs 41 bringt.

In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein₉ dem Rotor die Form einer Scheibe zu geben, d.h., eines zylindrischen Körpers, dessen Durchmesser in Bezug auf seine Raktialerstreckung groß ist« Die Antriebsrippe 5 oder eine Antriebsnut wäre dann auf einer Fläche der Scheibe anzuordnen. Eine derartige Ausführungsform ist insbesondere für ältere, sehr schmale Uebstühle geeignet.

In gewissen Fällen kann es auch zweckmäßig sein, zwei zueinander gegenläufige Rotoren vorzusehen und auf diese Weise den hierbei auftretenden Tangentialkräften entgegenzuwirken. In diesem Falle arbeiten die Antriebswege oder Führungswege auf den einzelnen Rotoren mit dem Schiffchen entweder direkt oder mittels eines Uagens oder Läufers zusammen.

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e e r s e i ί e

Claims

Patentansprüche

1. Schiffchenantrieb für einen Uebstuhl, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmales

a) Der Antrieb weist wenigstens einen Rotor (1) auf, der eine schraubenlinienförmige Antriebsvorrichtung (5) hat_p welche mit einer Schiffchen-Mitnahmevorrichtung (23) zum Antreiben eines Schiffchens (14) quer zum Uebstuhl zusammenwirkt;

b) der Rotor (1) ist uon einer Antriebsquelle (7) kontinuierlich angetrieben;

c) es sind Mittel (8,9,1Dj 51,52) vorgesehen;, die die Drehsteliung des Rotors und des Antriebsmittels anzeigen;

d) es ist ein Kupplungsmechanismus (20,24; 23,53) vorgesehen, der dann,, wenn die Antriebsmittel in einer gegebenen Position zum Antreiben des Schiffchens sind,, in eine Betriebsstellung bewegt werden, um die Mitnahmevorrichtung (23) mit dsm Antriebsmittel (5) zusammenzukuppeln.

2. Schiffchenantrieb nach Anspruch eins_s dadurch rekennzeichnet,- da3 die genannten Mittel einen zylindrischen Exzenter (S) aufweisen, der fest an dem Rotor (1) angeschlossen ist, daS die Drehachse (3) des genannten Körpers relativ aber parallel zur Drehachse (D) des Rotors verschoben ist, daß der ExEnter (S) derart angeordnet ist, da8 er einen Stoßarm (1O) zwischen einer ersten außer Betrieb-Stellung und einer zweiten Betrieb-Stellung bewegt,, und daß der StoSarm (1C) in der zweiten Stellung den Kupplungsmechanismus betätigt.

3. Schiffchenantrieb nach Anspruch einSj, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel einen elektrischen Sensor (51) umfassen, der eine Markierung (52) auf dem Rotor (1) derart erfaßt, daß beim Auffinden der Markierung in einer gegebenen Stellung eine elktromagnetische Kupplung (53) betätigt wird, um die flitnahmevorrichtung (23) zum tingreifen in die Führungsbahn (5) zu veranlassen.

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4. Schiffchenantrieb nach Anspruch zwei, dadurch gekennzeichnet, da:3 der Arm (1O) auf einem Ring (9) fest montiert ist, der seinerseits auf der zylindrischen Mantelfläche des E>zenters (8) frei gleiten kann, daß der Rotor (i) mit nachgiebigen Haltemitteln (12) versehen ist, die den Arm (10) in einer bestimmten Winkelstellung relativ/ zu dem Antriebsmittel (5) halten, daß ein Anschlag (16) in die 3ewegungsbahn des Armes (1O) in Drehrichtung des Rotors (i) bewegt werden 'kann um diesen zur Betätigung des Kupplungsmechanismus zu halten.

5. Schiffchenantrieb nach Anspruch vier, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag einen Kolben (16) aufweist, der in die genannte Bewegungsbahn des genannten Armes (1O) beuegt werden kann und der mit einem Betätigungsmechanismus (45) gekoppelt ist, welcher in Abhängigkeit von einem Signal betätigt wird, das das Bewegen des Schiffchens quer zum Webstuhl und somit das Bewegen des Kolbens in die genannte Bewegungsbahn freigibt.

6. Schiffchenantrieb nach einem der Ansprüche eins bis fünf, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) einen Zylinder umfaßt, und daß das Antriebsmittel eine schraubenlinienförmige Rippe (5) oder eine entsprechende Nut auf der zylindrischen Flantelflache des Zylinders (1) ist.

7. Schiffchenantrieb nach einem der Ansprüche eins bis sechs, dadurch gekennzeichnet, daß die Hasse des Rotors (1) wesentlich größer als die nasse des Schiffchens (14) ist, und daß die dem Rotor von der Antriebsquelle (7) zugeführte Leistung wesentlich kleiner als die Leistung ist, die zum Beschleunigen des Schiffchens (14) auf die gewünschte Endgeschwindigkeit erforderlich ist.

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