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Dokumentenidentifikation DE102004041790B3 09.03.2006
Titel Schaftwebmaschine
Anmelder Lindauer Dornier GmbH, 88131 Lindau, DE
Erfinder Werner, Marcus, 88250 Weingarten, DE
DE-Anmeldedatum 30.08.2004
DE-Aktenzeichen 102004041790
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 09.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.03.2006
IPC-Hauptklasse D03C 1/14(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
Zusammenfassung Es wird eine Schaftwebmaschine mit zumindest einem Paar Webschäfte beschrieben, bei welcher durch die gegeneinander erfolgende Bewegung der Webschäfte ein Webfach aufgespannt wird und wobei die Webschäfte durch Umlenkhebel erzeugt wird.
Die Umlenkhebel 1 weisen jeweils ein Drehlager 2 auf. Das Drehlager ist als rotatorischer Energiespeicher ausgebildet und besitzt einen Außenring 4 im Umlenkhebel 1 und einen Innenring 3 auf einer konzentrisch zu einer Achse 6 anordenbaren Welle. Zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 ist im Bereich zwischen Innenring und Außenring ein Mittel 5 vorgesehen, welches die aus der Drehbewegung der Welle auf den Umlenkhebel übertragene Energie wenigstens teilweise speichert und bei der Umkehrbewegung des Umlenkhebels 1 diese Energie im Wesentlichen an die Welle wieder abgibt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Schaftwebmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Bekanntermaßen führen die Umlenkhebel einer Schaftwebmaschine zur Erzeugung einer auf- und abgehenden Bewegung der Webschäfte eine hin- und hergehende Bewegung aus. Die Umlenkhebel gehören somit zu einem oszillierenden System. Derartige oszillierende zwangsgeführte Systeme mit nicht zwingend sinusförmigem Bewegungsprofil haben die Eigenschaft eines diskontinuierlichen Energieflusses. So werden beispielsweise bei einem Schubkurbelantrieb Massen beschleunigt, welche bis zu ihrem Umkehrpunkt wieder abgebremst werden müssen, um anschließend erneut beschleunigt zu werden. Bei einer Webmaschine treten derartige Bewegungen beispielsweise am Webblatt und an der Schaft- oder Exzentermaschine auf. Bei bekannten Schaftwebmaschinen wird die hin- und herschwenkende Bewegung der Umlenkhebel häufig über die Schaftmaschine, d.h. unmittelbar über den Webschaftantrieb realisiert.

Aus JP 2001011747 A ist eine Schaftwebmaschine bekannt, bei welcher die Bewegung der Umlenkhebel insoweit federunterstützt ausgebildet ist, als eine jeweilige Auslenkung eines Umlenkhebels zur Kompression einer Schraubenfeder und gleichzeitiger Expansion einer zu der ersten Feder auf gleicher Wirkungslinie, zu der ersten Feder gegenüberliegend angeordneten zweiten Feder führt. Damit wird für den Antrieb der Webschäfte ein Umlenkhebel-Feder-System geschaffen, mittels welchem in die Feder eingebrachte Energie bei der Rückwärtsbewegung wieder abgegeben werden kann, mithin die beim Komprimieren einer Schraubenfeder in der Feder gespeicherte Energie bei deren zur Kompression gegenläufigen Bewegungsrichtung diese Energie wieder zurückgegeben werden kann. Der Aufbau eines derartigen Masse-Feder-Systems ist relativ umständlich und benötigt zusätzlichen Platz für die Anbringung von jeweils zwei Federn an jedem Umlenkhebel. Insbesondere bei Schaftwebmaschinen mit einer größeren Anzahl von Webschäften steht ein derartiger aufwendiger Aufbau der Forderung nach einer Kompaktheit der Maschine entgegen, abgesehen vom großen konstruktiven Aufwand.

Des weiteren ist aus DE 297 13 383 U1 ein Lager für Schafthebel von Schaftwebmaschinen beschrieben. Dieses Lager ist seinem Grundaufbau nach ein Wälzlager mit einem Lagerinnenring und einem Lageraußenring, welche koaxial zueinander angeordnet sind. Zwischen dem Lagerinnenring und dem Lageraußenring sind in an sich bekannter Weise Wälzkörper angeordnet, um ein relatives Abrollen von Lagerinnenring und Lageraußenring zueinander zu ermöglichen. Um zu verhindern, dass einerseits Schmiermittel aus dem Lager austritt und andererseits Schmutz in das Lager eindringen kann, ist zwischen dem Lagerinnenring und dem Lageraußenring an den Stirnseiten jeweils eine Gummimembran als Dichtring vorgesehen. Die Gummimembran ist dabei fest zwischen einem äußeren Haltering und einem inneren Haltering angeordnet und verbindet diese beiden Halteringe. Ein oszillierendes Masse-Feder-System wird durch die Gummimembran nicht gebildet. Ein dazu ähnlicher Aufbau ist aus US 5 407 284 bekannt, bei welchem es sich ebenfalls um ein Wälzlager handelt, dessen Wälzkörperbereich nach außen mittels ringförmiger elastischer Gleitdichtungen abgedichtet ist.

Aus DE 28 08 202 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Bewegung des Webblattes einer Webmaschine bekannt. Das Webblatt ist dabei als oszillierendes Masse-Feder-System ausgebildet, wobei am Webblatt Schraubenfedern angeordnet sind, welche bei der Bewegung in eine Richtung komprimiert werden, wohingegen gleichzeitig zu der Kompression der ersten Feder eine dieser gegenüberliegende Feder expandiert wird. Dem Grundaufbau nach entspricht dieses Masse-Feder-System dem aus JP 2001011747 A, wobei mit diesem bekannten Masse-Feder-System nicht die Umlenkhebel, sondern das Webblatt versehen ist.

Um den Einsatz von jeweils gegenüberliegenden Schraubenfedern zu vermeiden, insbesondere wenn eine hin- und hergehende Schwenkbewegung vorliegt, ist der Einsatz von Torsionsstäben bekannt geworden. So ist in DE 24 29 907 A1 eine Vorrichtung zum stoßfreien Abfangen eines bewegten Körpers, insbesondere eines mit einem Torsionsstab verbundenen Radialarmes von Schützenschlageinrichtungen bei Webmaschinen bekannt geworden. Dabei wird der Torsionsstab durch einen ankommenden Schützen über einen Radialarm gespannt und gibt dabei seine gespeicherte Energie beim Entspannen an den Schützen wieder ab. Torsionsstäbe sind jedoch insoweit nachteilig, als sie, um einen bestimmten Drehwinkel realisieren zu können, auch eine definierte Länge benötigen. Die Länge eines Torsionsstabes ist umso größer, je größer der zu realisierende Schwenkwinkel ist. Auch dies steht der Forderung nach einer kompakten Gestaltung (Platzbedarf) bei Schaftwebmaschinen insbesondere größerer Schaftanzahl entgegen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaftwebmaschine zu schaffen, bei welcher Energiespitzen an den Wendepunkten der Spurkurve des Übertragungselementes egalisierbar sind und welche weniger Antriebsenergie benötigt und darüber hinaus hinsichtlich der Schaftmaschine kompakt und platzsparend ausgebildet ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Schaftwebmaschine mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Gemäß der Erfindung weist die Schaftwebmaschine zumindest ein Paar Webschäfte auf, deren gegenläufig zueinander erfolgende Bewegung, mittels welcher ein Webfach ausgebildet wird, z.B. von einer Schaftmaschine als Fachbildeeinrichtung erzeugbar ist, wobei eine auf- und abgehende Bewegung der Webschäfte durch sich um eine Achse zwischen zwei Totpunkten hin- und herschwenkende Umlenkhebel erzeugbar ist, welche einerseits mit dem Webschaft und andererseits mit der Schaftmaschine antriebsverbunden sind. Die Umlenkhebel weisen dabei jeweils ein um die Achse sich drehendes Drehlager auf, wobei über die Achse und das Drehlager die hin- und herschwenkende Bewegung den Umlenkhebeln durch die Schaftmaschine aufgeprägt wird. Erfindungsgemäß ist das Drehlager als rotatorischer Energiespeicher mit einem Außenring zur Fixierung des Drehlagers im Umlenkhebel und mit einem Innenring zur Fixierung des Drehlagers auf einer konzentrisch zu der Achse angeordneten Welle ausgebildet. Erfindungsgemäß ist zwischen dem Innenring und dem Außenring ein Mittel vorgesehen, welches in dem Bereich zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet ist und die Verbindung zwischen dem Innenring und dem Außenring herstellt. Dieses in dem Bereich zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnete Mittel speichert zumindest teilweise die mittels der Welle in das Mittel zur Bewegung des Umlenkhebels vom ersten bis zum zweiten Totpunkt eingebrachte Energie und gibt diese Energie bei der Umkehrbewegung des Umlenkhebels vom zweiten Totpunkt zurück in den ersten Totpunkt im Wesentlichen wieder an die Welle ab.

Vorzugsweise ist das energiespeichernde und energiezurückgebende Mittel in radialer Richtung außerdem dämpfend ausgebildet. Weiter vorzugsweise handelt es sich bei dem Mittel um ein Elastomer-, vorzugsweise ein Gummimaterial mit einer Shore-Härte von 60 bis 90, vorzugsweise 65 bis 75, insbesondere 70.

Zur Befestigung im Umlenkhebel einerseits und auf der Antriebswelle andererseits sind sowohl der Innenring als auch der Außenring vorzugsweise aus Stahl ausgebildet, wobei der Stahlinnenring und der Stahlaußenring durch vorzugsweise jeweils anvulkanisiertem Gummi miteinander verbunden sind. Das Elastomermaterial kann auch am Innenring und am Außenring geklebt sein. Bei einem derartigen Stahl-Gummi-Stahl-Element kann es sich um ein dem Grundaufbau nach handelsübliches Bauteil handeln. Es hat sich nun überraschend gezeigt, dass das Bauteil den Anforderungen nach hoher Kompaktheit, Energiespeicherung und Energieabgabe sowie Schwingungsverhalten und Dämpfungsverhalten in radialer Richtung als Drehlager für Umlenkhebel von Schaftwebmaschinen sehr gut genügt.

Mit einem derartigen Drehlager werden entsprechend der ausgewählten, einsatzfallangepassten Shore-Härte des energiespeichernden und energiezurückgebenden Mittels Einsparungen der den Schafthebeln und damit den Webschäften zuzuführenden Antriebsenergie erzielt. Mit dem erfindungsgemäßen Einsatz eines derartigen Drehlagers im Umlenkhebel des Schaftantriebs kann neben der Einsparung an Antriebsenergie auch eine sehr kompakte Bauweise für den Antrieb der Schäfte einer Schaftwebmaschine erzielt werden. Je nach ausgewählter Shore-Härte des den Innenring und den Außenring des Drehlagers fest miteinander verbindenden flexiblen Mittels können die energiespeichernden bzw. energiezurückgebenden Eigenschaften dem jeweiligen Anwendungsfall optimal angepasst werden. Darüber hinaus kann mit einem derartigen Aufbau erreicht werden, dass die Energiespitzen im Bereich der Totpunkte, d.h. im Bereich der Bewegungsumkehr ausgeglichen werden können. Ein derartiges Stahl-Gummi-Stahl-Federelement bietet also die Möglichkeit der Energiespeicherung und Energieabgabe sowie Lagerung in ein und demselben Bauelement. Vorzugsweise wird dafür eine Elastomerfeder eingesetzt. Ein wesentlicher Vorteil besteht auch darin, dass eine derartige Elastomerfeder auch zusätzlich eine der Shore-Härte der Elastomerfeder entsprechende Dämpfung in radialer Richtung ermöglicht, ohne dass zusätzliche diese Dämpfung ermöglichende Bauelemente vorzusehen sind.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert.

In der Figur ist ein Umlenkhebel in der Vorderansicht dargestellt, welcher mit einem erfindungsgemäßen Drehlager versehen ist.

In der Figur ist der Umlenkhebel 1 auf einer nicht dargestellten Welle über das Drehlager 2 mit der Welle wirkverbunden und um die Achse 6 hin- und herschwenkbar. Das Drehlager 2 besitzt einen Innenring 3, welcher drehfest auf der nicht dargestellten Welle sitzt, und besitzt einen Außenring 4, welcher drehfest in der Lageröffnung des Umlenkhebels 1 an deren Innenoberfläche sitzt. Zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 ist als Energiespeicher ein als Mittel 5 ausgebildetes Gummi-Element angeordnet, welches den Bereich zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 vollständig ausfüllt und welches fest sowohl mit dem Außenring 4 als auch mit dem Innenring 3 verbunden ist. Diese feste Verbindung ist vorzugsweise durch Anvulkanisieren erzeugt. Wenn über die Welle mit der Achse 6 von der Schaftmaschine Antriebsenergie über das Drehlager 2 zum Antrieb der Webschäfte in die Umlenkhebel 1 zu deren Bewegung vom ersten Totpunkt in Richtung auf den zweiten Totpunkt eingeleitet wird, so speichert das Gummi-Element zumindest einen Teil der eingebrachten Antriebsenergie. Diese Antriebsenergie dient dazu, einen Webschaft aus seiner untersten in die oberste Position zu bewegen. Wenn nun der Umlenkhebel 1 vom zweiten Totpunkt sich wieder in Richtung auf seinen ersten Totpunkt bewegt, was bedeutet, dass der entsprechende Webschaft von seiner obersten Stellung sich in Richtung auf seine unterste Stellung bewegt, wird die im Gummi-Element gespeicherte Antriebsenergie an die Antriebswelle zurückgegeben, so dass für die Bewegung vom zweiten Totpunkt in den ersten Totpunkt weniger Antriebsenergie erforderlich ist.

1Umlenkhebel 2Drehlager 3Innenring 4Außenring 5Mittel 6Achse

Anspruch[de]
  1. Schaftwebmaschine mit zumindest einem Paar Webschäfte, die zu einer gegenläufig zueinander erfolgenden Bewegung durch. Schub- und Zugmittel und Umlenkhebel mit einer Fachbildeeinrichtung antriebsverbunden sind, wobei entsprechend des Bewegungsablaufes der Fachbildeeinrichtung jeder mit einem Drehlager (2) ausgerüstete Umlenkhebel (1) in eine um ein Achse (6) hin- und herverschwenkbare Bewegung versetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehlager (2) ein rotatorischer Energiespeicher ist, mit einem Außenring (4) zur Fixierung im Umlenkhebel (1) und mit einem Innenring (3) zur Fixierung auf einer konzentrisch zu der Achse (6) anordenbaren Welle, wobei in dem zwischen Innenring (3) und Außenring (4) liegenden Bereich ein den Innenring (3) mit dem Außenring (4) verbindendes und energiespeicherndes Mittel (5) angeordnet ist.
  2. Schaftwebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Hinbewegung der Umlenkhebel (1) in diese eingebrachte Energie wenigstens teilweise vom Drehlager (2) gespeichert wird und die gespeicherte Energie bei der Herbewegung im Wesentlichen an die Welle wieder abgegeben wird.
  3. Schaftwebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das energiespeichernde und -zurückgebende Mittel (5) in radialer Richtung dämpfend wirksam ist.
  4. Schaftwebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (5) ein Elastomer-, insobesondere ein Gummimaterial mit einer ShoreHärte von 60 bis 90, insbesondere 65 bis 75, vorzugsweise 70 aufweist.
  5. Schaftwebmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (3) und der Außenring (4) aus Stahl sind.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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