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Schützenantrieb für Webstühle Die vorliegende Erfindung bezieht sich
auf den Antrieb des Schützens bei Webstühlen. Es wurde bereits bei solchen Antrieben
vorgeschlagen, die Bewegungsenergie des Schützens durch besondere Mittel unter Speicherung
abzubremsen, und diese gespeicherte Energie zusätzlich eines die Verluste ausgleichenden
Impulses dem Schützen bei seiner nächsten Bewegung wieder mitzuteilen. Die damit
beabsichtigten Wirkungen, wie z. B. höhere Schuß-zahl, Verminderung der Arbeitsgeräusche,
verringerte Reißgefahr des Fadens, Gleichmäßigkeit der Schützenbewegung und Unabhängigkeit
seiner Geschwindigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit des Webstuhles, Konstanz der
Ruhestellung des Schützens und Verringerung des Energieverbrauchs des Schützens,
werden aber durch diese Maßnahme allein noch nicht erreicht; es sind zur Erzielung
dieser Vorteile vielmehr die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden
Erkenntnisse Voraussetzung, daß zwecks Wiedergewinnung eines möglichst großen Anteils
der Geschwindigkeitsenergie des Schützens die Masse des energiespeichernden und
-abgebenden Mittels einschließlich aller mit diesem bewegten Teile im Verhältnis
zur Masse des Schützens klein gehalten wird, daß also während der Aufnahme und Abgabe
der Schußenergie das elastische Mittel und der Schützen möglichst ohne Beteiligung
zwischen-oder nebengeordneter Teile, deren Massen den Wandlungsprozeß verschlechtern
würden, aufeinander einwirken. Um den Energieaustausch zwischen Schützen und elastischem
Mittel in der gewünschten Weise zu erzielen, ist es außerdem von wesentlicher Bedeutung,
den Schützenantrieb so
auszubilden, daß zwecks Anpassung z. B. an
das zu webende Material oder sonstigen veränderlichen Betriebsbedingungen die Schußgeschwindigkeit
und die Länge des Schützenweges einstell- bzw. regelbar beeinflußt werden können.
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Erst bei Erfüllung der vorstehend umrissenen Voraussetzungen, was
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, können die aufgezählten Vorteile in vollem
Umfange erreicht werden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
in schematischer Weise dargestellt, womit jedoch die Möglichkeiten der Verwirklichung
des Erfindungsgedankens nicht erschöpft sind.
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In Fig. i ist in schematischer Weise ein Teilbild eines Webstuhles
in dem Betriebszustand gezeigt, in welchem der Schützen i das eine Ende seiner Bewegungsbahn
3 erreicht. Die nachstehend zu beschreibenden Teile sind am anderen Ende der Bewegungsbahn
spiegelbildlich angeordnet, sie wurden aber aus Gründen der einfachen Darstellung
nicht gezeigt. Außerdem sind auch alle im erfindungsgemäßen Zusammenhang nicht wichtigen
Teile in der Zeichnung weggelassen. Der Schützen i kommt mit noch ziemlich hoher
Geschwindigkeit mit seiner Spitze 5 zum Auftreffen auf einen entsprechend geformten
Anschlag 7, welcher gegen die Wirkung einer Druckfeder 9 in Schußrichtung beweglich
ist. Sie wird in ihrer Auffangstellung durch einen weiteren Anschlag i i gehalten.
Die Vorspannung der Feder 9 kann mittels eines Schraubgliedes 13, welches auf das
verschiebbare Federlager 15 wirkt, geändert werden. Im Punkt i9 sind zwei miteinander
gekuppelte Hebelarme 21 und 23 schwenkbar gelagert, von welchen der eine, 21, ein
Gewicht 25 und der andere, 23, einen Bremsschuh 27 trägt. Das Gewicht 25 versucht
die Hebelarme und mit ihnen den Schuh 27 gegen den Uhrzeigersinn zu schwenken. Die
beschriebene Aufhängung und Belastung des Bremsschuhes gestatten dem Schützen i
zwar ein Durchgleiten unter dem auf ihm liegenden Schuh in Richtung zum Anschlag
7, sperren aber eine entgegengesetzte Schützenbewegung. Bei letztererBewegungstendenz
wird der durch Reibung mitgenommene Schuh 27 nach unten geschwenkt und drückt dabei
den Schützen unter Blockierung gegen seine Unterlage 3. Die Bewegungsbahn 3 besitzt
eine Aussparung 29, durch die hindurch ein 1litnehmerglied 34 welches in Punkt 33
drehbar gelagert ist, in seine in der Zeichnung senkrechte Stellung geschwenkt werden
kann. Der Drehpunkt 33 ist seinerseits an einem Schlitten 35 gelagert, der in Richtung
der Schützenbewegung begrenzt verschohen werden kann. Das Teil 31 ist mit
einem Arm 37 verbunden, der in den Weg eines weiteren bei 39 schwenkbar gelagerten
Armes 41 ragt. Der Arm 41 wird von einer Nockenscheibe 43 bewegt, welche am Webstuhl
in nicht näher gezeigter Weise gelagert ist und ihre Bewegung vom Webstuhltriebwerk,
vorzugsweise vom Antrieb der Lade oder der Schäfte, erhält. Auf der Antriebswelle
der Nockenscheibe 43 ist, entsprechend versetzt, ein weiterer Nocken 45 befestigt,
welcher auf eine Stoßstange 47 einwirkt. Diese Stange betätigt über Umlenkglieder
49 eine «eitere Stange 51, mit welcher das Gewicht 2D unter Anheben des Bremsschuhes
27 und damit Entriegelung des Schützens i beeinflußt werden kann.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Gegen
Ende seiner Arbeitsbewegung erreicht der Schützen i unter Hindurchgleiten unter
dem Schuh 27 den Anschlag 7 und gibt den Rest seiner Bewegungsenergie an die sich
zusammendrückende Feder 9 ab. Sobald der so abgebremste Schützen zum Stillstand
kommt, wird er durch den Hemmschuh 27 gegen ein Zurückgleiten und damit Entspannen
der Feder 9 verriegelt, so daß die in die Feder eingeleitete Energie in derselben
gespeichert bleibt. Die Masse des Schützens i ist im Gegensatz zu derjenigen der
durch den Schützen beim Speichervorgang bewegten Mittel 7, 9 sehr groß, so
daß das einen Verlust darstellende trä gheitsbeditigte Schluckvermögen der letzteren
Mittel so klein ist, daß es den Vorgang praktisch nicht nachteilig beeinflußt.
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Mit dem Auflaufen des Schützens i auf die energiespeichernden Mittel
7, 9 betätigt auch, zeitlich richtig eingegliedert, der Nocken 43 den Hebel 41,
und dieser schwenkt über den Arm 37 das Glied 31. hinter dem Schützen i in seine
senkrechte Stellung. Mit Erreichen dieser Stellung werden die Arme 31, 37 durch
eine in der Zeichnung nicht sichtbare Anschlagvorrichtung im Weiterschwenken gehindert,
und der noch andauernde Einfluß des Armes 41 erzeugt nun dafür eine Verschiebung
des Schlittens 35 in der Zeichnung nach links. Damit kommt der entsprechend geformte
Teil des Armes 31 zum Anliegen an den Schützen 1 und bewegt diesen, je nach der
Stellung, in welcher er zur Ruhe gekommen ist, um ein mehr oder weniger großes Stück
weiter bis zu seiner festgelegten endgültigen Haltestellung. Diese Ergänzungsbewegung
durch den Arm 31 bringt den Vorteil mit sich, daß die endgültige Ruhestellung immer
die gleiche bleibt, was z. B. bei der Anordnung mehrerer wahlweise benutzbarer Schützen
von Bedeutung ist. Durch die vom Arm 31 dem Schützen i aufgezwungene Restbewegung
wurde gleichzeitig auch die Speicherfeder 9 noch weiter gespannt und ihr damit ein
Impuls zugeführt, welcher unter Ausgleich der Verluste der Feder schließlich den
Energieinhalt vermittelt, welcher nötig ist, um dem Schützen i auf seinem nächsten
in der Zeichnung nach rechts führenden Weg die notwendige Beschleunigung zu erteilen.
Die Endstellung der verschiedenen Teile ist aus Fig. 2 ersichtlich. Der Nocken 43
entfernt sich bei seiner weiteren Drehung (in Pfeilrichtung) wieder vom Artn 41,
und die von diesem Arm beeinflußten Teile nehmen unter Zurückgleiten des Schlittens
35 schließlich wieder die in Fig. i gezeigte Stellung ein. Die Rückbewegung der
einzelnen Teile geschieht mittels Federn, welche der Einfachheit halber in der Zeichnung
weggelassen wurden. Zusammen mit dem Nocken 43 dreht sich der Nocken 45, und zwar
sind
die beiden :Pocken derart versetzt zueinander angeordnet, daß der Nocken 45 zeitgerecht
über die Stoßstange 47 und den Umlenkhebel 49 die Stange 51 betätigt zwecks Abhebens
des Bremsschuhes 27 vom Schützen i. Der damit freigegebene Schützen wird nun durch
die Kraft der Feder 9, welche sich i -ins - der vom Schützen auf die Feder
übertragenen Speicherenergie und dem Zusatzimpuls zusammensetzt, mit der erforderlichen
Stärke beschleunigt und führt seine Aufgabe innerhalb des Webvorganges in bekannter
und daher nicht näher zu beschreibender Weise durch. Sobald er das andere Ende seines
zurückzulegenden Weges erreicht, wiederholen sich die beschriebenen Vorgänge an
der dort, wie bereits erwähnt, spiegelbildlich zu Fig. i und 2 angeordneten Einrichtung.
Wenn eine z. B. durch den Verbrauch des Fadens bedingte Massenänderung des Schützers
oder ein sonstiger Grund ein neues Einregulieren der Schützengeschwindigkeit erfordert,
so ist dies in einfacher Weise durch Drehen des Schraubgliedes 13 möglich. Hierbei
wird das Gegenlager 15 in seiner Führung in Richtung der Längsachse der Feder g
verschoben und die Federvorspannung um den entsprechenden Wert verändert. Bei der
beschriebenen Einrichtung wird somit die Weglänge des Schützers i durch die Einrichtung
31, 33 usw. immer gleich groß gehalten und außerdem kann, wie eben beschrieben,
seine Geschwindigkeit in einfacher Weise einjustiert werden.
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111 Fig.3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Schützenantriebes dargestellt. Bei dieser Einrichtung ist auf die selbsttätige Konstanthaltung
der Weglänge verzichtet. Im einzelnen läuft der Schützen i wieder auf seiner Bahn
3 und trifft am Ende dieser Bahn auf den unter der Wirkung der Feder g stehenden
Anschlag; 7. Der :\nschlag 7 ist in vorliegendem Fall mit einem, ebenfalls nur geringe
Masse besitzenden l)acidfi>ritiigen Körper, z. B. einem Stahlband 55, verbunden,
welches in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise unter dem Einfluß des Bremsschuhes
27 steht. Das Gegenlager 15 für die Feder 9 ist auch in diesem Fall wieder in der
Längsrichtung der Feder verschiebbar angeordnet. Zur Bewegung des Gegenlagers zwecks
Vermittlung des Zusatzimpulses ist ein bei 57 am Gegenlager angreifender Hebel 59
vorgesehen, dessen Drehpunkt 61 in dem schleifenförmigen Teil 63 des Hebels verschoben
werden kann. Die Drehpunktverlagerung geschieht durch Drehen einer Schraubenspindel
65,
welche den Träger 67 des Drehpunktes 61 zu einer entsprechenden Bewegung
veranlaßt. Der Hebel 59 ist mit einer Betätigungsstange 69 verbunden, die durch
eine Nockenscheibe 71 beeinflußt wird, welche wiederum ihre Bewegungen gemeinsam
mit dem Nocken 45 für die Betätigung des Gestänges 47 ausführt. Die Bewegung der
beiden Nocken 45 und 71 wird wieder vom Webstuhltriehwerk, z. B. vorn Antrieb der
Lade oder der Schäfte, abgeleitet.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Der
Schützen i trifft in gleicher Weise wie hei dem bereits beschriebenen Beispiel gegen
Ende seiner Bewegung auf den Anschlag 7 und verschiebt den letzteren gegen die Kraft
der Feder 9, wobei die noch im Schützen enthaltene Bewegungsenergie in die Feder
9 unter Vergrößerung der Federspannung eingeht. Das Band 55 wird zusammen mit dem
Anschlag 7 bewegt, wobei es unter dem aufliegenden Bremsschuh 27 durchgleitet. Eine
entgegengesetzte Bewegung des Bandes und damit ein Wiederentspannen der Feder ist
unmöglich, weil ebenso wie beim vorhergehenden Beispiel der Schuh 27 eine solche
Bewegung sperrt. Diese Sperrung besteht so lange, bis der Nocken 45 das Gestänge
47, 49, 51 beeinflußt. Vorher aber kommt der Nocken 71 zum Auflaufen auf das Ende
der Stange 69, wodurch der Hebel 59 im Uhrzeigersinn um seinen Drehpunkt 61 geschwenkt
wird. Diese Schwenkung veraniaßt eine Bewegung des Gegenlagers 15; dabei
wird die Feder 9 um einen weiteren Betrag gespannt, welcher dem Zusatzimpuls entspricht,
der notwendig ist, um der Feder die für die erforderliche Beschleunigung des Schützers
i verlangte Gesamtenergie zu vermitteln. Die Einregulierung der Energiehöhe und
damit der Geschwindigkeit des Schützers ist auch in vorliegendem Fall wieder in
einfacher Weise durch Drehen der Schraubenspindel 65 möglich. Bei dieser
Drehung wird der Drehpunkt 61 für den Hebel 59 in dem einen oder anderen Sinne verstellt
und damit der Weg des Anschlages 15 geändert. Nachdem der Feder 9 der Zusatzimpuls
vermittelt ist, wirkt nun der entsprechend versetzte Nocken 45 auf das Gestänge
47 bis 51 und hebt den Schuh 27 vom Band 55 ab. Der Schützen i ist damit freigegeben
und wird durch die sich entspannende Feder 9 beschleunigt. Er legt seinen Weg zurück,
bis er am anderen Ende desselben ankommt und sich die Vorgänge bei der dort spiegelbildlich
angeordneten Einrichtung wiederholen. Auch bei dem zuletzt beschriebenen Beispiel
ist die Masse der energiespeichernden bzw. abgebenden Teile nur klein gegenüber
der Masse des Schützers.
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Schließlich ist in Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
bei welchem gegenüber den in Fig. i bis 3 gezeigten Beispielen die energiespeichernden
Mittel anders ausgebildet sind. An Stelle der Feder 9 ist der Anschlag 7 mit Teilen
73 aus elastischem Stoff vorzugsweise aus Gummi verbunden, welche zusammen ein käfigartiges
Gebilde ergeben, in das der Schützen i am Ende seiner Bewegung hineingleitet und
dabei auf den Anschlag 7 trifft. Nach Auftreffen auf diesen Anschlag wird derselbe
unter Dehnung der bei 75 gehaltenen Teile 73 mitgenommen, wobei die Bewegungsenergie
des Schützers in eine Spannungserhöhung der Teile 73 übergeht. Schließlich haben
sich die Teile in die gestrichelt gezeigte Lage bewegt; das mit dem Anschlag 7 gekuppelte
Band 55 wird wiederum mittels des Schuhes 27 gegen Rückbewegung gesperrt und die
Energie bleibt in den Bändern 73 gespeichert. Die Betätigung der Gestänge 47 und
69 durch die bei letzterem Beispiel nicht mehr gezeigten Nocken 45 und 71 geschieht
in gleicher Weise wie bereits beschrieben. Der Zusatzimpuls wird den Teilen 73
dadurch
vermittelt, daß der Hebel 59, dessen Schwenkweg wiederum durch Einstellen
des Drehpunktes 61 verändert werden kann, das hülsenförmige Glied 77 in Pfeilrichtung
bewegt, wobei das letztere durch Mitnahme der bisher bei 75 gehaltenen Enden der
elastischen Teile 73 die Spannung der letzteren erhöht. Mit Eintritt der erforderlichen
Spannungserhöhung wird der Schuh 27 wieder in der bereits beschriebenen Weise vom
Band 55 unter Entriegelung. des letzteren abgehoben, die damit freigewordenen Teile
73 ziehen sich wieder auf ihre ursprüngliche Länge zusammen und erteilen dabei dem
Schützen i seine notwendige Beschleunigung. Der Schützen legt seinen Weg zurück,
bis er am anderen Ende desselben von dem dort angeordneten, in gleicher Weise ausgebildeten
Energiespeicher aufgefangen wird. Auch bei dem zuletzt beschriebenen Beispiel ist
das geforderte Massenverhältnis der bei Energiespeicherung und -abgabe bewegten
Teile gegenüber dem Schutzen eingehalten.
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Als elastisches, energiespeicherndes Mittel könnte auch ein gasförmiges
Medium verwendet werden, dessen Volumen z. B. durch Auftreffen des Schützens auf
einen Kolben verkleinert wird. In der damit sich erhöhenden Gasspannung speichert
sich die dem Schützen entzogene Bewegungsenergie.
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Der Zusatzimpuls wird durch ein nochmaliges Verkleinern des Gasvolumens
mittels eines weiteren entsprechend gesteuerten Kolbengliedes erreicht. Nach Entriegelung
der Bewegungssperre des Schützens wird dem letzteren durch das sich entspannende
Gas die notwendige Beschleunigung erteilt.
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In Fig.5 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei welchem
ebenfalls ein Gas als energiespeicherndes und -abgebendes Mittel verwendet wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Schützen i kurz vor Beendigung seines Weges
von dem Glied 79 aufgefangen, an dessen anderem Ende ein Kolben 81 befestigt ist.
Dieser Kolben bewegt sich in einem Zylinder 83. Ein Ventil 85, welches mit einem
Sitz 87 zusammen arbeitet, überwacht den Einlaß in den Zylinderraum für ein Druckmittel,
welches über eine Leitung 89 aus einem Speicherbehälter 9i zugeführt wird. Der Behälter
9t wird seinerseits über eine Leitung 93, z. B. durch einen Kompressor 95, mit Druckmittel
versorgt. In die Leitung 93 ist eine willkürlich einstellbare Druckregeleinrichtung
97 von bekannter und daher nicht näher gezeigter Bauart eingegliedert. Das Ventil
85 wird durch ein Gestänge 99 betätigt, welches durch einen Nocken ioi beeinflußt
wird. Die den Nocken ioi tragende Scheibe 103
wird wiederum in der bereits
für die vorhergehenden Beispiele beschriebenen Weise vom Webstuhltriebwerk angetrieben.
Der Nocken ioi beeinflußt auf seinem Wege außerdem die Stange 47, welche Tiber dem
Umlenkhebel 49 und die weitere Stange 51 den Bremsschuh 27 unter Freigabe des Schützens
i vom Umfang des letzteren abhebt.
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Die Wirkungsweise der zuletzt beschriebenen Einrichtung ist folgende:
Wenn der Schützen i, wie gezeigt, am Ende seines Weges auf die Stange 79 auftrifft,
verschiebt er über diese Stange den Kolben 81 in der Zeichnung nach links, wobei
das Ventil 85 auf seinem Sitz 87 durch nicht gezeigte Federmittel aufgepreßt ist.
Außerdem wirkt auf dieses Ventil im Schließsinn der Druck im Behälter 9i, welcher
auch bei der gezeigten Linksstellung des Kolbens 81, also im gespannten Zustand
des im Zylinder 83 befindlichen Gases noch einen höheren Wert besitzt. Durch die
Verschiebung des Kolbens 81 wird das Gasvolumen im Zylinder 83 unter Druckerhöhung
verkleinert, wobei die bisherige Bewegungsenergie des Schützens i in die Druckenergie
des Gases im Zylinder 83 übergeführt wird. Nach dieser Energieumwandlung wird der
Schützen i wieder in der bereits beschriebenen Weise durch den nach einer Richtung
hin wirkenden Bremsschuh 27 gegen Bewegung gesperrt. Nach Ablauf dieser Vorgänge
trifft der Nocken ioi der sich stetig weiter bewegenden Scheibe io3 auf das Ende
des Gestänges 99 und öffnet über das letztere das Ventil 85. Über dieses Ventil
wird nun eine bestimmte Menge Druckmittel mit dem höheren Druck des Speichers 9i
in den Zylinder 83 zusätzlich eingespeist, womit die Speicherenergie in diesem Zylinder
um den zum Ausgleich der Verluste usw. notwendigen Zusatzimpuls vergrößert wird.
Mit Ablaufen des Nockens ioi vom Gestänge 99 schließt sich das Ventil 85
wieder; der sich weiterbewegende Nocken beeinflußt nun das Gestänge 47, welches
in gleicher Weise wie bei den vorhergehend beschriebenen Beispielen den Bremsschuh
27 vom Schützen i abhebt, so daß der letztere nun durch die Energie des gespannten
Gases im Zylinder 83 in der notwendigen Weise beschleunigt wird. Am anderen Ende
seines Weges ist die beschriebene Einrichtung in spiegelbildlicher \@'eise angeordnet,
so daß sich dort die beschriebenen Vorgänge wiederholen.
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Durch das Regelventil 97 läßt sich der Druck im Speicherbehälter 9i
und damit die Energie des Zusatzimpulses genau einregulieren, so daß die gewünschte
Schützengeschwindigkeit ebenfalls mit hoherGenauigkeit eingestellt und eingehalten
werden kann. Außerdem ist bei der zuletzt beschriebenen Einrichtung bemerkenswert,
daß zur Steuerung sowohl des den "Zusatzimpuls vermittelnden Ventils 85 als auch
der Sperreinrichtung 27 nur der eine Nocken toi notwendig ist.