| Dokumentenidentifikation |
EP1281797 04.10.2007 |
| EP-Veröffentlichungsnummer |
0001281797 |
| Titel |
Antriebsvorrichtung für Arbeitselemente an Webmaschinen |
| Anmelder |
Stäubli GmbH, 95448 Bayreuth, DE |
| Erfinder |
Tremer, Siegmund, 95496 Glashütten, DE; Burkert, Martin, 95444 Bayreuth, DE |
| DE-Aktenzeichen |
50210734 |
| Vertragsstaaten |
BE, DE, IT |
| Sprache des Dokument |
DE |
| EP-Anmeldetag |
16.07.2002 |
| EP-Aktenzeichen |
020158192 |
| EP-Offenlegungsdatum |
05.02.2003 |
| EP date of grant |
22.08.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
04.10.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
D03D 47/27(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
|
| IPC-Nebenklasse |
D03D 51/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP
|
| Beschreibung[de] |
|
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für
Arbeitselemente an Webmaschinen, wobei ein gestellfest gelagertes, reversierbar
angetriebenes Antriebsrad geradlinig ein parallel zur Gewebeanschlagkante geführtes
Arbeitselement treibt, wobei für den reversierbaren Antrieb des gen. Antriebsrades,
dessen Achse senkrecht zur Gewebeanschlagkante gerichtet ist, auf der parallel zur
Gewebeanschlagkante gerichteten Hauptwelle der Webmaschine mindestens ein Kurvenkörper
vorgesehen ist, wobei die Kurven des Kurvenkörpers mittels Rollenhebel abgetastet
werden und die so erzeugte Schwingbewegung über eine Eingangswelle zunächst
einem hoch übersetzenden Rädergetriebe und dann dem Antriebsrad zugeführt
wird und wobei die Schwingbewegung der Rollenhebel auf die zur Hauptwelle rechtwinklig
ausgerichtete Eingangswelle des hoch übersetzenden Stirnradgetriebes übertragen
wird.
Durch die
GB 2 177 429 A
ist ein Getriebe für den Antrieb von Greiferbändem an Webmaschinen
vorgeschlagen worden, bei dem zwei auf der Hauptwelle parallel zueinander angeordnete
Kurvenscheiben von einem miteinander verbundenen Rollenhebelpaar formschlüssig
abgetastet werden. Die Schwingwelle des Rollenhebelpaa res trägt auch einen
Schwinghebel, der die Schwingbewegung über eine sphärische Koppel auf
ein Segment überträgt, dessen Achse quer zur Hauptwelle der Webmaschine
ausgerichtet ist. Das Segment überträgt die Schwingbewegung auf ein Zahnrad,
das auf der Achse des Antriebsrades für das Greiferband angeordnet ist. Diese
Anordnung ist aus unterschiedlichen Gründen nachteilig. Die Übersetzung
reicht nur für Webmaschinen mit geringer Arbeitsbreite. Für Teppichwebmaschinen,
die in der Regel eine Arbeitsbreite von 4 bis über 5 m besitzen, ist dieses
Getriebe nicht anwendbar. Vergrößert man die Übersetzung in der letzten
Getriebestufe, dann vergrößert sich der Durchmesser des Antriebsrades
dür das Greiferband derart, dass die zu bewegende Masse im Bereich der höchsten
Geschwindigkeiten und Beschleunigungen derart ansteigt, dass sich alle Elemente
des Getriebes elastisch verformen. Eine wesentliche Ursache dieser hohen Elastizität
des Getriebes ist der einseitig exzentrische Kraftangriff des Zahnsegm entes am
Zahnrad auf der Abtriebswelle. Bei unterschiedlichen Arbeitsgeschwindigkeiten werden
deutlich voneinander abweichende Wendepositionen erreicht. Eine fehlerfreie Fadenübergabe
ist - insbesondere bei Webmaschinen mit hoher Schusseintragsleistung - nicht möglich.
Mit der
DE 79 08 124 U1
wurde eine weitere Antriebsvorrichtung dieser Art vorgeschlagen. Sie unterscheidet
sich von der vorgenannten Vorrichtung dadurch, dass das hoch übersetzende Stirnradgetriebe
ein mehrstufiges Getriebe ist. Damit können größere Arbeitsbreiten
realisiert werden und die letzte Übersetzungsstufe erfordert nicht mehr einen
so großen Durchmesser des Antriebsrades für die Greiferstange. Nachteilig
wirkt sich bei diesem Getriebe das zusätzliche Getriebespiel und vor allem
der mehrfach einseitig exzentrische Kraftangriff der Getriebeelemente aneinander
aus. Eine hohe Elastizität des Getriebes ist die unvermeidbare Folge.
Die Nachteile, die in Bezug auf die
GB 2 177 429 A1
beschrieben wurden, sind auch mit dieser Vorrichtung nicht vermeidbar.
Durch das
US 5 351 723
ist ein Greiferantrieb für Webmaschinen vorgeschlagen worden, bei
dem auf der Hauptwelle der Webmaschine globoidartig gestaltete Kurven angeordnet
sind. Das hat den Vorteil, dass die vom Rollenhebel abgetastete Schwingbewegung
ohne Richtungswechsel und ohne sphärische Koppel auf das hoch übersetzende
Rädergetriebe übertragen werden kann. Damit kann das Getriebespiel reduziert
werden. Die Elastizität des gesamten Getriebezuges, die den Großteil des
geschwindigkeitsabhänigen Überhubes verursacht, wird damit jedoch nicht
oder nur unbedeutend reduziert. Die im Wesentlichen einstufige Übersetzung
reicht auch in diesem Falle nicht für Webmaschinen mit großer Arbeitsbreite.
Zusätzliche Übersetzungsstufen wären erforderlich. Diese erhöhen
die Elastizität zusätzlich. Außerdem wirkt auch bei dieser Vorrichtung
der einseitig exzentrische Kraftangriff - nicht nur an der Abtriebswelle des hoch
übersetzenden Getriebes - sehr nachteilig.
Auch diese Antriebsvorrichtung ist damit nicht geeignet, eine deutliche Drehzahlsteigerung
der Webmaschine bei zuverlässiger Arbeitsweise der bezeichneten Arbeitselemente
zu ermöglichen.
In der
europäischen Patentanmeldung 241 036
wird der Antrieb für einen Messerschlitten beschrieben, der für
das Trennen eines Doppelteppichgewebes in der Polebene an einer Doppelteppichwebmaschine
eingesetzt wird. Dieser Messerschlitten wird changierend über die volle Breite
des hergestellten Gewebes und an beiden Seiten darüber hinaus bewegt. Eine
parallel zur Hauptwelle der Maschine angeordnete Vorgelegewelle erhält ihre
Drehbewegung über ein mehrstufiges Stirnradgetriebe von der Hauptwelle der
Webmaschine. Am äußeren, freien Ende der Vorgelegewelle ist eine sphärische,
umlaufende Kurbel angebracht. Die Achse des Koppelgelenkes ist in jeder Phase ihrer
Rotationsbewegung auf einen Punkt der Achse einer Schwingwelle gerichtet, die senkrecht
auf der Achse der Hauptwelle angeordnet ist. Ein Kreuzgelenk überträgt
eine sinoidische Schwingbewegung des Kurbelgelenkes auf die Schwingwelle.
Die Schwingwelle treibt zum Zweck der Übersetzung der Schwingbewegung ein zu
ihr koaxilal angeordnetes Zykloiden- oder Planetengetriebe.
Das Abtriebsrad dieses Zykloiden oder Planetengetriebes
ist als Zahnriemenscheibe ausgebildet und treibt über einen sehr langen Zahnriemen
den Messerschlitten changierend über den erforderlichen, sehr großen Weg
parallel zur Gewebeanschlagkante.
Auch ein derart ausgebildetes Getriebe für sehr lange
Changierbewegungen an der Webmaschine führt nur zu unbefriedigenden Ergebnissen.
Die Kurbel mit dem geneigten Kurbelzapfen gestattet zwar eine spielarme Übertragung
des Antriebsmomentes auf eine um 90° versetzte Welle. Sie lässt jedoch
keine freie Gestaltung der Bewegungsgesetze der Arbeitselemente zu. Die Schwingbewegung
hat stets sinoidischen Charakter. Mit der Einstellung des Radius der sphärischen
Kurbel in engen Grenzen kann man nur die Hubgröße etwas variieren, nicht
aber das Bewegungsgesetz selbst.
Eine nahezu konstante, technologisch bedingte Maximalgeschwindigkeit
während eines großen Hubbereiches zu gewährleisten ist aber sowohl
für das Bewegen des Messerschlittens als auch für das Bewegen der Greifer
im Webfach in hohem Maße wünschenswert. Dies kann man mit der eben beschriebenen
Vorrichtung nicht gewährleisten. Damit ist die Anwendung einer solchen Vorrichtung
für den Antrieb der bezeichneten Arbeitselemente an Teppichwebmaschinen mit
der erforderlichen höheren Schusseintragsfrequenz nicht zweckdienlich.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine
Antriebsvorrichtung für reversibel über große Wege bewegbare Arbeitselemente
der Webmaschine (z. B. Greiferstangen, Greiferbänder, Ruten oder Messerschlitten),
deren Bewegungsrichtung parallel zur Gewebeanschlagebene ausgerichtet ist, vorzuschlagen,
- die neben einem geringen Getriebespiel auch eine geringe Getriebeelastizität
gewährleistet und
- die es ermöglicht, die Bewegungsgesetze der anzutreibenden Arbeitselemente
zum Zweck der Ausnutzung der technologisch bedingten Maximalgeschwindigkeit der
Arbeitselemente über große Wegabschnitte frei zu gestalten.
Diese Aufgabe wird durch die Kombinationen in den Ansprüchen
1 bis 3 auf nahezu gleichwertige Weise gelöst.
Die Lösung nach Anspruch 1 hat den Vorteil, dass das Getriebespiel in den sphärischen
Gelenkköpfen der Koppel - auch nach längerem Gebrauch - sehr niedrig gehalten
werden kann. Die Elastizität der sphärischen Koppel und des Planetengetriebes
ist deutlich niedriger als die Elastizität der bisher üblichen Getriebestufen.
Die mit der Gestalt der Kurvenscheiben vorgegebenen beliebig gestaltbaren Bewegungsgesetze
lassen sich nahezu fehlerfrei bis zum Arbeitselement hin übersetzen. Das Getriebespiel
und die Elastizität des Getriebes werden - insbesondere durch den Verzicht
auf ortsfest gelagerte Zwischenwellen für zusätzliche Getriebestufen und
durch die auf dem Umfang des Sonnenrades gleichmäßig verteilten Kraftangriffe
der Planetenräder - auf ein Minimum reduziert.
Mit der Ausgestaltung des Rädergetriebes als Planetengetriebe wird die Zahl
der Getriebestufen und damit das Getriebespiel weiter verringert. Die bewegte Masse
kann, insbesondere im Bereich der mit hoher Geschwindigkeit und hoher Beschleunigung
bewegten Getriebeelemente niedrig gehalten werden. Die schwingende Antriebswelle
für das Planetengetriebe ist koaxial zur Abtriebswelle ausgerichtet. Dadurch
ist das Getriebe ausgesprochen kompakt ausführbar. Die Kosten für das
Getriebe sowie der Wartungsaufwand bewegen sich in vertretbaren Grenzen.
Die zweite grundsätzliche Ausführungsform nach
Anspruch 2, geht von der Verwendung anderer Kurvensysteme aus. Die Zylinder- und
Globoidkurven ermöglichen die Erzeugung der Schwingbewegung unmittelbar auf
der Welle, die bereits rechtwinklig zur Hauptwelle gerichtet ist. Die Anwendung
einer elastischen Kegelrad-Getriebestufe wird vermieden. Die erreichbaren Vorteile
entsprechen denen des Anspruches 1.
Die Lösungsvariante nach Anspruch 3 sorgt durch die
Verwendung eines Schraubengetriebes für den Richtungswechsel der Schwingbewegung.
Auch dieses Schraubengetriebe gewährleistet bei geringstem Spiel die Sicherung
einer niedrigen Elastizität des Getriebes. Die am Ende ausschließlich
über Stirnradpaarungen des Planetengetriebes sehr stark zu übersetzende
Schwingbewegung kann bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten mit hoher Präzision
ausgeführt werden. Auch hier ist es möglich, durch Zwischenschaltung entsprechender
Hebel mit verstellbaren Gelenken eine Hubveränderung zu gewährleisten.
Die Vereinigung zweier prinzipiell gleichartiger Koppelgetriebe
nach Anspruch 4 ermöglicht extrem große Übersetzungen mit wenigen
Getriebestufen auf sehr begrenztem Raum. Diese Ausführung hat insbesondere
den Vorteil, dass sehr große Hubbewegungen, wie sie z. B. beim Antrieb von
Ruten und beim Antrieb von Messerschlitten auftreten, mit zwei Getriebestufen realisiert
werden können. Vorteilhaft ist insbesondere, dass die mit den größten
Wegen und den größten Beschleunigungen arbeitetenden Getriebeelemente
mit einer niedrigen Masse ausgestattet werden können.
Mit der Aufteilung der Antriebsbewegung der Schwingwelle
oder der Eingangswelle des Planetengetriebes auf den Steg und das Hohlrad des Planetengetriebes
- nach Anspruch 5 im Allgemeinen und nach Anspruch 6 speziell für die Ausführung
nach Anspruch 1 oder 2 - wird die Übersetzung in der ersten oder einzigen Stufe
mit dem Planetengetriebe weiter vergrößert.
Die Gestaltung der sphärischen Koppel nach Anspruch
7 hat den Vorteil der Verwendung standardisierter Baugruppen und Bauteile.
Der Anspruch 8 definiert die Verwendung von Zykloidengetrieben,
bei dem die Kraftübertragung durch Kurvenscheiben erfolgt, die ihrerseits mittels
Exzenter angetrieben werden. Der Einsatz dieser Getriebe hat den Vorteil, dass man
mit einer Getriebestufe sehr große Übersetzungen realisieren kann. Die
Kraftübertragung auf die Abtriebswelle erfolgt an mehreren, gleichmäßig
auf den Umfang verteilten Positionen. Die Eingangswelle und die Abtriebswelle des
Zykloidengetriebes sind ebenso wie beim Planetengetriebe koaxial aufeinander ausgerichtet.
Auch das unter dem Namen "Harmonic Drive" bekannte Getriebe
nach Anspruch 9 ist in der Lage, in einer Getriebestufe eine extrem große Übersetzung
zu realisieren. Die Kraftübertragung auf die Abtriebswelle erfolgt an mindestens
zwei oder mehreren, gleichmäßig auf den Umfang verteilten Positionen.
Die Eingangswelle und die Abtriebswelle des Harmonic-Drive-Getriebes sind ebenso
wie beim Planetengetriebe koaxial aufeinander ausgerichtet.
Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf eine erste Variante der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
in einer Webmaschine,
- Fig. 1a
- einen Schnitt durch das Gelenk einer sphärischen Koppel,
- Fig. 2
- einen Querschnitt durch das Getriebe der Fig. 1 in einer vertikalen Ebene,
- Fig. 3
- eine zweite Variante der Antriebsvorrichtung mit vertikal geführter Schubstange
und Kurvenzylinder,
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung einer dritten Variante, bei der die Eingangswelle
des Rädergetriebes mit senkrechter Achse direkt von Rollenhebeln einer Zylinderkurve
auf der Hauptwelle getrieben wird,
- Fig. 5
- eine Globoidkurve für eine Antriebsvorrichtung nach Fig. 4 und
- Fig. 6
- einen Kegelkurvenantrieb für die Antriebsvorrichtung nach Fig. 4.
Auf der Hauptwelle 1 der Webmaschine, die sich parallel
zur Gewebeanschlagkante 81 erstreckt, ist ein Kurvenscheibenpaar 11 drehstarr angeordnet.
Ein Doppelrollenhebel 21 arbeitet mit diesem Kurvenscheibenpaar 11 derart zusammen,
dass er formschlüssig mit einer Schwingbewegung um die Achse der Schwingwelle
2 bewegt wird.
Auf der Schwingwelle 2 befindet sich zunächst ein
Schwinghebel 26. Er ist mit der Schwingwelle 2 starr verbunden. Am freien Ende des
Schwinghebels 26 greift eine sphärische Koppel 30 an, die zwei um 90°
gegeneinander versetzte Gelenke besitzt. Jedes dieser Gelenke ist als Pendellager
ausgestaltet. In der Regel werden für diese Ausgestaltung Pendelrollenlager
301 verwendet. Beide Achsen der Gelenke sind regelmäßig quer zur Hauptbewegungsrichtung
der sphärischen Koppel 30 ausgerichtet.
Das zweite Gelenk der sphärischen Koppel 30 arbeitet
mit einem Antriebshebel 42 auf der Eingangswelle 4 des Rädergetriebes 5 zusammen.
Im Rädergetriebe 5, das hier a!s Planetengetriebe ausgestaltet ist, treibt
die Eingangswelle 4 den Steg 51, auf dem Planetenräder 52 gelagert sind. Die
Planetenräder 52 rollen innen an der Verzahnung des Hohlrades 53 ab und treiben
innen das Sonnenrad 54 an.
Das Sonnenrad 54 ist drehstarr mit dem Steg 541 eines zweiten
Planetengetriebes verbunden. Dieser Steg 541 führt ebenfalls Planetenräder
55, die an der Innenverzahnung des Hohlrades 56 abrollen und das Sonnenrad 57 treiben.
Das Hohlrad 56 ist fest im Maschinengestell verankert. Das letzte Sonnenrad 57 ist
starr mit der Abtriebswelle 571 verbunden, die an ihrem oberen Ende das Antriebsrad
6 trägt. Das Antriebsrad 6 treibt im vorliegenden Fall das Greiferband 61.
Es kann jedoch auch für den Antrieb eines Zahnriemens ausgestaltet sein, der
den Messerschlitten treibt.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird von der
Schwingwelle 2 ein weiterer Schwinghebel 25 getrieben. Dieser Schwinghebel 25 ist
entgegengesetzt zum Schwinghebel 26 gerichtet. Er trägt an seinem äußeren
Ende eine zweite sphärische Koppel 31, die über ein sphärisches Gelenk
mit dem Hohlrad 53 bei 531 verbunden ist. Durch diese Maßnahme wird die Übersetzung
in der ersten Stufe des Rädergetriebes 5 zusätzlich vergrößert.
Mit entsprechenden Einstellungen an der Länge einer oder beider Koppeln 30,
31 in radialer Richtung der Schwinghebel 25, 26, lässt sich die Schwinggröße,
die dann schließlich übersetzt wird, auf ein erforderliches Maß bringen.
Die Verbindung der Doppelrollenhebel 21 und der Schwinghebel
25, 26 auf der Schwingwelle 2 lassen sich mit bekannten Maßnahmen sehr stabil
gestalten, so dass zwischen diesen Elementen keine Torsion und keine Durchbiegung
auftreten kann.
Die Koppeln 30 und 31 werden nur auf Zug oder Druck belastet.
Sie sind im Getriebezug hinsichtlich der Elastizität des Getriebes als starr
anzusehen. Werden auch die Eingangswelle und ihre Verbindung mit dem Steg 51 und
dem Antriebshebel 42 sehr stabil ausgeführt, dann sind auch dort Torsionen
und andere Verformungen weitgehend ausgeschlossen. Auch Stellmöglichkeiten
für die Veränderung der Hubgröße kann man in diesem Bereich
vorsehen.
Die so erreichbare, unverfälschte Schwingbewegung
des Steges 51 und des Hohlrades 53 wird dann in den vorn beschriebenen Planetengetrieben
mit geringem Spiel und ohne weitere elastische Verformung übersetzt und zum
Greiferband 61 oder einem anderen Arbeitselement geführt.
Das Greiferband 61 oder das andere jeweilige Arbeitselement
führt eine sehr große Hubbewegung auch bei sehr hohen Arbeitsgeschwindigkeiten
mit geringstem Spiel aus.
Eine zweite Variante des Antriebes ist in Fig. 3 dargestellt.
Anstelle der beiden unterschiedlichen Kurvenscheiben 11 treibt die Hauptwelle 1
der Webmaschine eine Kurvenscheibe 15 gleichen Durchmessers. Deren Hubbewegung wird
formschlüssig durch die Kurvenrollen einer Schubstange 7 abgenommen.
Diese Schubstange 7 hat an ihrem oberen Ende zwei Stößel
71, 71', die in gestellfesten Führungsschienen 72, 72' geführt werden.
Diese Stößel 71, 71' sind mit Antriebsrollen 711, 711' ausgestattet. Diese
greifen in die Nut einer Schraubenkurve 431 ein, die an einem Kurvenzylinder 43
angebracht ist. Der Kurvenzylinder 43 besitzt vorteilhaft zwei um 180° gegeneinander
versetzte Schraubenkurven 431, deren Steigungswinkel vorzugsweise größer
ist als 45°.
Auf diese Weise wird die Hubbewegung der Schubstange 7
mit geringstem Spiel und unter Ausschaltung jeglicher elastischer Elemente direkt
in eine Rotationsbewegung in wechselnden Richtungen der Eingangswelle 4" umgewandelt.
Diese Schwingbewegung der Eingangswelle 4" kann größer gewählt werden
als die Schwingbewegung der Eingangswelle 4' in Fig. 4 und die Schwingbwegung der
Eingangswelle 4 in Fig. 2.
Durch diese Maßnahme wird es u. U. möglich das
Rädergetriebe 5 in Form eines einstufigen Planetengetriebes auszubilden. Die
Bauweise dieses Getriebes ist sehr kompakt und äußerst stabil; seine Elastizität
dagegen ist gering.
Auch in diesem Zusammenhang möchten wir darauf verweisen,
dass unter Zwischenschaltung eines einseitig gestellfest gelagerten Hebels zwischen
die Schubstange 7 und den Stößel 71 mit radial verstellbaren Lagern (nicht
dargestellt, weil an sich bekannt) die Hubgröße in bestimmten Grenzen
einstellbar ausgeführt werden kann.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 zeigt den Antrieb
der Eingangswelle 4' des Rädergetriebes 5 direkt über dem Rollenhebel
22, der von einer Zylinderkurve 12 formschlüssig schwingend bewegt wird. Ein
Kegelradgetriebe oder komplizierte Maßnahmen zur Vermeidung von Torsionen werden
bei dieser Ausführung vermieden.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig.4 sind auf der
Abtriebswelle 571 des Rädergetriebes 5 zwei Antriebsräder 6, 6' befestigt,
die die Greiferstangen 62, 63 treiben. Die Greiferstangen 62, 63 werden in bekannter
Weise in zwei übereinander angeordnete Webfächer einer Doppelteppichwebmaschine
zum Zwecke des Schusseintrages bewegt. Diese eingetragenen Schussfäden werden
in üblicher Weise mittels Lade an der Gewebeanschlagkante 81 angeschlagen.
So wird ein weiterer Webfortschritt am Doppelteppichgewebe 8 erreicht.
In Fig. 5 ist die Antriebsanordnung durch eine Globoidkurve
13 und einen entsprechenden Rollenhebel 23 gezeigt. Diese Anordnung kann die Zylinderkurvenanordnung
12, 22 in Fig. 4 ersetzten.
Schließlich zeigt die Fig. 6 eine weitere Variante
für den Ersatz des Antriebes mit Zylinderkurven 12 oder mit Globoidkurven 13
durch Kegelkurven 14, die einen Rollenhebel 24 formschlüssig treiben. Die Verwendung
eines derartigen Antriebes für eine Schwingbewegung des Rollenhebels 24 ist
jedoch nur dort möglich, wo das Wellenende der Hauptwelle 1 verfügbar
ist.
In der vorstehenden Beschreibung wurde als hoch übersetzendes
Getriebe das ein- oder zweistufige Planetengetriebe beschrieben. Für die in
diesem Zusammenhang zu lösende technische Aufgabe, eine extrem große Übersetzung
nach Möglichkeit mit einer einzigen Getriebestufe zu realisieren, ist auch
mit sog. "CYKLO-Getrieben" oder einem sog. "Harmonic-Drive"-Getriebe möglich.
Unter dem Zykloiden- bzw. "CYCLO"-Getriebe verstehen wir
ein Getriebe, bei dem die Kraftübertragung durch Kurvenscheiben erfolgt, die
ihrerseits von einem Exzenter angetrieben werden. Derartige Getriebe sollen bei
einer sehr kompakten Bauform Übersetzungen von 1:119 erreichen können.
Das sog. "Harmonic-Drive"-Getriebe hat eine elyptische
umlaufende Stahlscheibe, auf deren Umfang ein flexibler Zahnring mit Außenverzahnung
leicht drehbar geführt ist. Dieser Zahnring läuft im Bereich des größeren
Durchmessers an der Innenverzahnung eines Hohlrades ab, das eine geringfügig
größere Zähnezahl hat als der Zahnring. Auch hier sind ähnlich
große Übersetzungen möglich, wie sie bei Zykloidengetrieben beschrieben
wurden.
Bezugszeichenliste
- 1
- Hauptwelle
- 11
- Kurvenscheibenpaar
- 12
- Zylinderkurve
- 13
- Globoidkurve
- 14
- Kegelkurven
- 15
- Kurve gleichen Durchmessers
- 2, 2'
- Schwingwelle
- 21
- Doppelrollenhebel
- 22
- Rollenhebel
- 23
- Rollenhebel
- 24
- Winkelrollenhebel
- 25
- Schwinghebel
- 26
- Schwinghebel
- 30
- Koppel
- 301
- Pendelrollenlager
- 31
- Koppel
- 4, 4', 4"
- Eingangswelle
- 41
- Lager
- 42
- Antriebshebel
- 43
- Kurvenzylinder
- 431
- Schraubenkurve
- 5
- Rädergetriebe
- 51
- Steg
- 52
- Planetenräder
- 53
- Hohlrad
- 54
- Sonnenrad
- 541
- Steg
- 55
- Planetenräder
- 56
- Hohlrad
- 57
- Sonnenrad
- 571
- Abtriebswelle
- 6, 6'
- Antriebsrad
- 61
- Greiferband
- 62
- Greiferstange
- 63
- Greiferstange
- 7
- Schubstange
- 71
- Stößel
- 711, 711'
- Antriebsrollen
- 72, 72'
- Führungsschiene
- 8
- Doppelteppichgewebe
- 81
- Gewebeanschlagkante
|
| Anspruch[de] |
Antriebsvorrichtung für Arbeitselemente an Webmaschinen,
wobei ein gestellfest gelagertes, reversierbar angetriebenes Antriebsrad (6) geradlinig
ein parallel zur Gewebeanschlagkante (81) geführtes Arbeitselement treibt,
wobei für den reversierbaren Antrieb des gen. Antriebsrades (6), dessen Achse
senkrecht zur Gewebeanschlagkante (81) gerichtet ist, auf der parallel zur Gewebeanschlagkante
gerichteten Hauptwelle (1) der Webmaschine mindestens ein Kurvenkörper (11)
vorgesehen ist,
wobei die Kurven des Kurvenkörpers (11) mittels Rollenhebel (21) abgetastet
werden und die so erzeugte Schwingbewegung über eine Eingangswelle (4) zunächst
einem hoch übersetzenden Stirnradgetriebe (5) und dann dem Antriebsrad (6)
zugeführt wird,
wobei die Kurvenkörper auf der Hauptwelle (1) in an sich bekannter Weise Kurvenscheibenpaare
(11) sind, denen Rollenhebel (21) auf einer parallel zur Hauptwelle (1) ausgerichteten
Schwingwelle (2) zugeordnet sind,
wobei die Schwingwelle (2) über einen Schwinghebel (25) und mindestens eine
sphärische Koppel (30) mit der schwingenden Eingangswelle (4, 4', 4") des Rädergetriebes
(5) verbunden ist und
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rädergetriebe (5) als Planetengetriebe (5) mit Stirnrädern
(52, 53, 54) ausgebildet ist und
dass der Steg (51) des Planetengetriebes (5) mit der schwingend angetriebenen
Eingangswelle (4, 4', 4") und das Sonnenrad (54) mit dem Antriebsrad (6) für
das Arbeitselement (61; 62, 63) antriebsverbunden ist.
Antriebsvorrichtung für Arbeitselemente an Webmaschinen,
wobei ein gestellfest gelagertes, reversierbar angetriebenes Antriebsrad (6) geradlinig
ein parallel zur Gewebeanschlagkante (81) geführtes Arbeitselement treibt,
wobei für den reversierbaren Antrieb des gen. Antriebsrades (6), dessen Achse
senkrecht zur Gewebeanschlagkante (81) gerichtet ist, auf der parallel zur Gewebeanschlagkante
gerichteten Hauptwelle (1) der Webmaschine mindestens ein Kurvenkörper (11)
vorgesehen ist,
wobei die Kurven des Kurvenkörpers (11) mittels Rollenhebel (21) abgetastet
werden und die so erzeugte Schwingbewegung über eine Eingangswelle (4) zunächst
einem hoch übersetzenden Rädergetriebe (5) und dann dem Antriebsrad (6)
zugeführt wird,
wobei die Kurven auf der Hauptwelle als Zylinder- (12), Kegel- (14) oder Globoidkurven
(13) ausgebildet sind und
wobei die Rollenhebel (22; 23; 24) mit der Eingangswelle (4') des Rädergetriebes
(5) verbunden sind, die rechtwinkelig zur Hauptwelle (1) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rädergetriebe (5) als Planetengetriebe (5) mit Stirnrädern
(52, 53, 54) ausgebildet ist und
dass der Steg (51) des Planetengetriebes (5) mit der schwingend angetriebenen
Eingangswelle (4, 4', 4") und das Sonnenrad (54) mit dem Antriebsrad (6) für
das Arbeitselement (61; 62, 63) antriebsverbunden ist.
Antriebsvorrichtung für Arbeitselemente an Webmaschinen,
wobei ein gestellfest gelagertes, reversierbar angetriebenes Antriebsrad (6) geradlinig
ein parallel zur Gewebeanschlagkante (81) geführtes Arbeitselement treibt,
wobei für den reversierbaren Antrieb des gen. Antriebsrades (6), dessen Achse
senkrecht zur Gewebeanschlagkante (81) gerichtet ist, auf der parallel zur Gewebeanschlagkante
gerichteten Hauptwelle (1) der Webmaschine mindestens ein Kurvenkörper (11)
vorgesehen ist und
wobei die Kurven des Kurvenkörpers (11) mittels Tastrollen abgetastet werden
und die so erzeugte Schwingbewegung über eine Eingangswelle (4) zunächst
einem hoch übersetzenden Rädergetriebe (5) und dann dem Antriebsrad (6)
zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kurvenkörper auf der Hauptwelle (1) in an sich bekannter Weise
Kurvenscheiben (11;15) sind, denen mindestens ein quer zur Hauptwelle (1) ausgerichteter
und geführter Stößel (71) zugeordnet ist,
dass parallel zum Stößel (71) ein zylindrischer Kurvenkörper
(43) mit Schraubenkurve (431) angeordnet ist, deren Achse mit der Eingangswelle
(4") des Rädergetriebes (5) verbunden ist,
dass die Stößel (71) mit Antriebsrollen (711, 711') versehen sind,
von denen mindestens eine mit einer Schraubenkurve (431) des Kurvenzylinders (43)
zusammenwirkt
dass das Rädergetriebe (5) als Planetengetriebe (5) mit Stirnrädern
(52, 53, 54) ausgebildet ist und
dass der Steg (51) des Planetengetriebes (5) mit der schwingend angetriebenen
Eingangswelle (4, 4', 4") und das Sonnenrad (54) mit dem Antriebsrad (6) für
das Arbeitselement (61; 62, 63) antriebsverbunden ist.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Rädergetriebe (5) aus zwei koaxial zueinander angeordneten
Planetengetrieben (51, 52, 53, 54; 541, 55, 56, 57) gleicher Bauart besteht,
dass das Sonnenrad (54) des ersten Planetengetriebes (51, 52, 53, 54) mit
dem Steg (541) des zweiten Planetengetriebes (541, 55, 56, 57) und das Sonnenrad
des zweiten Planetengetriebes mit dem Antriebsrad (6) verbunden ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass von der Schwingwelle (2) oder der Eingangswelle (4, 4', 4") zwei einander
entgegengesetzt gerichtete Schwingbewegungen abgeleitet werden,
- von denen die erste Schwingbewegung direkt auf den Steg (51) des Planetengetriebes
(51, 52, 53, 54) und
- die zweite Schwingbewegung mit zum Steg (51) entgegengesetzter Drehrichtung
auf das Hohlrad (53) des Planetengetriebes (51, 52, 53, 54) geführt wird.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwingwelle (2) zwei einander entgegengesetzt gerichtete Schwinghebel
(25, 26) aufweist, von denen der erste Schwinghebel (25) über eine erste sphärische
Koppel (30) mit dem Steg (51) des Planetengetriebes (51, 52, 53, 54) antriebsverbunden
ist und
dass der zweite Schwinghebel (26) über eine zweite sphärische Koppel
(31) mit dem Hohlrad (53) des Planetengetriebes (51, 52, 53, 54) antriebsverbunden
ist.
Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die sphärischen Koppeln (30; 31) zwei um 90° gegeneinander
versetzte, quer zur Hubrichtung gerichtete Gelenke aufweisen und
dass die Gelenke der sphärischen Koppeln (30, 31) mit Pendellagern (301)
versehen sind.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass anstelle des Planetengetriebes ein Zykloidengetriebe vorgesehen ist,
bei dem die Kraftübertragung durch exzentrisch umlaufende Kurvenscheiben erfolgt.
Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass anstelle des Planetengetriebes (5) ein sog. Harmonic-Drive-Getriebe
mit einem auf einer elyptischen Scheibe umlaufenden verformbaren Zahnring ausgebildet
ist, wobei der Zahnring mit der Innenverzahnung eines Hohlrades, das eine geringfügig
größere Zähnezahl besitzt, kämmt.
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| Anspruch[en] |
A drive mechanism for operating elements on looms,
wherein a frame-mounted, reversibly driven drive wheel (6) drives in rectilinear
manner an operating element guided parallel to the beat-up edge (81),
wherein for reversibly driving the aforementioned drive wheel (6), the axis of which
is oriented vertically to the beat-up edge (81), at least one cam body (11) is provided
on the main shaft (1) of the loom which is oriented parallel to the beat-up edge,
wherein the cams of the cam body (11) are swept by means of roller followers (21)
and the oscillating movement thus produced is transmitted via an input shaft (4)
initially to a high-conversion spur gear (5) and then to the drive wheel (6),
wherein the cam bodies on the main shaft (1) are in known manner pairs of cam discs
(11), with which roller followers (21) are associated on an oscillating shaft (2)
oriented parallel to the main shaft (1),
wherein the oscillating shaft (2) is connected via an oscillating lever (25) and
at least one spherical-joint connecting-rod (30) to the oscillating input shaft
(4, 4', 4") of the wheel gear (5) and
characterised in that
the wheel gear (5) is in the form of a planetary gear (5) with spur wheels (52,
53, 54) and
the carrier (51) of the planetary gear (5) is in a drive connection with the input
shaft (4, 4', 4") which is driven in oscillation, and the sun gear (54) is in a
drive connection with the drive wheel (6) for the operating element (61; 62, 63).
A drive mechanism for operating elements on looms,
wherein a frame-mounted, reversibly driven drive wheel (6) drives in rectilinear
manner an operating element guided parallel to the beat-up edge (81),
wherein for reversibly driving the aforementioned drive wheel (6), the axis of which
is oriented vertically to the beat-up edge (81), at least one cam body (11) is provided
on the main shaft (1) of the loom which is oriented parallel to the beat-up edge,
wherein the cams of the cam body (11) are swept by means of roller followers (21)
and the oscillating movement thus produced is transmitted via an input shaft (4)
initially to a high-conversion wheel gear (5) and then to the drive wheel (6),
wherein the cams on the main shaft are in the form of cylindrical (12), conical
(14) or globoid cams (13) and
wherein the roller followers (22; 23; 24) are connected to the input shaft (4')
of the wheel gear (5) which is arranged at right-angles to the main shaft (1),
characterised in that
the wheel gear (5) is in the form of a planetary gear (5) with spur wheels (52,
53, 54) and
the carrier (51) of the planetary gear (5) is in a drive connection with the input
shaft (4, 4', 4") which is driven in oscillation, and the sun gear (54) is in a
drive connection with the drive wheel (6) for the operating element (61; 62, 63).
A drive mechanism for operating elements on looms,
wherein a frame-mounted, reversibly driven drive wheel (6) drives in rectilinear
manner an operating element guided parallel to the beat-up edge (81),
wherein for reversibly driving the aforementioned drive wheel (6), the axis of which
is oriented vertically to the beat-up edge (81), at least one cam body (11) is provided
on the main shaft (1) of the loom which is directed parallel to the beat-up edge
and
wherein the cams of the cam body (11) are swept by means of follower rollers and
the oscillating movement thus produced is transmitted via an input shaft (4) initially
to a high-conversion wheel gear (5) and then to the drive wheel (6),
characterised in that
the cam bodies on the main shaft (1) are in known manner cam discs (11; 15), with
which is associated at least one tappet (71) oriented and guided transversely to
the main shaft (1),
a cylindrical cam body (43) with helix (431) is arranged parallel to the tappet
(71), the axis of which body is connected to the input shaft (4") of the wheel gear
(5),
the tappets (71) are provided with drive rollers (711, 711'), at least one of which
cooperates with a helix (431) of the cam cylinder (43),
the wheel gear (5) is in the form of a planetary gear (5) with spur wheels (52,
53, 54) and
the carrier (51) of the planetary gear (5) is in a drive connection with the input
shaft (4, 4', 4") which is driven in oscillation, and the sun gear (54) is in a
drive connection with the drive wheel (6) for the operating element (61; 62, 63).
A drive mechanism according to one of Claims 1 to 3,
characterised in that
the wheel gear (5) consists of two planetary gears (51, 52, 53, 54; 541, 55, 56,
57) of the same construction arranged coaxially to one another,
the sun gear (54) of the first planetary gear (51, 52, 53, 54) is connected to the
carrier (541) of the second planetary gear (541, 55, 56, 57) and the sun gear of
the second planetary gear is connected to the drive wheel (6).
A drive mechanism according to Claim 1, 2 or 3,
characterised in that
two opposing oscillating movements are derived from the oscillating shaft (2) or
the input shaft (4, 4', 4"),
- of which the first oscillating movement is passed directly to the
carrier (51) of the planetary gear (51, 52, 53, 54) and
- the second oscillating movement is passed with a direction of rotation
counter to that of the carrier (51) to the ring gear (53) of the planetary gear
(51, 52, 53, 54).
A drive mechanism according to Claim 5,
characterised in that
the oscillating shaft (2) has two oscillating levers (25, 26) directed in opposite
directions, of which the first oscillating lever (25) is in a drive connection via
a first spherical-joint connecting-rod (30) with the carrier (51) of the planetary
gear (51, 52, 53, 54) and
the second oscillating lever (26) is in a drive connection via a second spherical-joint
connecting-rod (31) with the ring gear (53) of the planetary gear (51, 52, 53, 54).
A drive mechanism according to Claim 6,
characterised in that
the spherical-joint connecting-rods (30; 31) have two articulations offset relative
to one another by 90° and directed transversely to the direction of stroke,
and
that the articulations of the spherical-joint connecting-rods (30, 31) are provided
with spherical bearings (301).
A drive mechanism according to one of Claims 1 to 3,
characterised in that
a cycloidal gear is provided instead of the planetary gear, in which cycloidal gear
the power is transmitted by eccentrically revolving cam discs.
A drive mechanism according to one of Claims 1 to 3,
characterised in that
instead of the planetary gear (5) what is called a harmonic drive gear with a deformable
annular gear revolving on an elliptical disc is provided, the annular gear meshing
with the internal teeth of a ring gear which has a slightly larger number of teeth.
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| Anspruch[fr] |
Dispositif d'entraînement d'éléments de travail sur des
métiers à tisser,
dans lequel une roue d'entraînement (6), logée de façon fixe et entraînée
de façon réversible, commande en ligne droite un élément de
travail guidé parallèlement à l'arête de butée du tissu
(81),
dans lequel pour l'entraînement réversible de la roue d'entraînement
(6) précitée, dont l'axe est orienté perpendiculairement à l'arête
de butée du tissu (81), on prévoit sur l'arbre principal (1) du métier
à tisser, orienté parallèlement à l'arête de butée
du tissu, au moins un corps de cames (11),
dans lequel les cames du corps de cames (11) sont balayées au moyen d'un levier
à galet (21) et le déplacement en oscillation ainsi généré
est fourni via un arbre d'entrée (4) d'abord à un engrenage cylindrique
(5) à grande multiplication puis à la roue d'entraînement (6),
dans lequel les corps de cames sur l'arbre principal (1) sont, de façon connue
en soi, des paires de cames disques (11) auxquelles les leviers à galet (21)
sont associés sur un arbre flottant (2) orienté parallèlement à
l'arbre principal (1),
dans lequel l'arbre flottant (2) est relié via un balancier (25) et au moins
une bielle sphérique (30) avec l'arbre d'entrée oscillant (4, 4', 4")
du train d'engrenages (5), et
caractérisé
en ce que le train d'engrenages (5) est exécuté en tant qu'engrenage
planétaire (5) ayant des roues cylindriques (52, 53, 54) et
en ce que la tige (51) de l'engrenage planétaire (5) est reliée
avec l'arbre d'entrée (4, 4', 4") entraîné de façon oscillante
et la roue solaire (54) est reliée avec la roue d'entraînement (6) de
l'élément de travail (61 ; 62, 63).
Dispositif d'entraînement d'éléments de travail sur des
métiers à tisser,
dans lequel une roue d'entraînement (6), logée de façon fixe et entraînée
de façon réversible, commande en ligne droite un élément de
travail guidé parallèlement à l'arête de butée du tissu
(81),
dans lequel pour l'entraînement réversible de la roue d'entraînement
(6) précitée, dont l'axe est orienté perpendiculairement à l'arête
de butée du tissu (81), on prévoit sur l'arbre principal (1) du métier
à tisser, orienté parallèlement à l'arête de butée
du tissu, au moins un corps de cames (11),
dans lequel les cames du corps de cames (11) sont balayées au moyen d'un levier
à galet (21) et le déplacement en oscillation ainsi généré
est fourni via un arbre d'entrée (4) d'abord à un engrenage cylindrique
(5) à grande multiplication puis à la roue d'entraînement (6),
dans lequel les cames sur l'arbre principal sont exécutées en tant que
cames cylindriques (12), cames coniques (14) ou cames globiques (13), et
dans lequel les leviers à galet (22; 23 ; 24) sont reliés avec l'arbre
d'entrée (4') du train d'engrenages (5), qui est disposé perpendiculairement
à l'arbre principal (1),
caractérisé
en ce que le train d'engrenages (5) est exécuté en tant qu'engrenage
planétaire (5) ayant des roues cylindriques (52, 53, 54) et
en ce que la tige (51) de l'engrenage planétaire (5) est reliée
par entraînement avec l'arbre d'entrée (4, 4', 4") entraîné
de façon oscillante et la roue solaire (54) est reliée par entraînement
avec la roue d'entraînement (6) de l'élément de travail (61 ; 62,
63).
Dispositif d'entraînement d'éléments de travail sur des
métiers à tisser,
dans lequel une roue d'entraînement (6), logée de façon fixe et entraînée
de façon réversible, commande en ligne droite un élément de
travail guidé parallèlement à l'arête de butée du tissu
(81),
dans lequel pour l'entraînement réversible de la roue d'entraînement
(6) précitée, dont l'axe est orienté perpendiculairement à l'arête
de butée du tissu (81), on prévoit sur l'arbre principal (1) du métier
à tisser, orienté parallèlement à l'arête de butée
du tissu, au moins un corps de cames (11), et
dans lequel les cames du corps de cames (11) sont balayées au moyen de rouleaux
danseurs et le déplacement en oscillation ainsi généré est fourni
via un arbre
d'entrée (4) d'abord à un train d'engrenages (5) à grande multiplication
puis à la roue d'entraînement (6),
caractérisé
en ce que les corps de cames sur l'arbre principal (1) sont, de façon
connue en soi, des cames disques (11 ; 15) auxquelles est associé au moins
un coulisseau (71) orienté et guidé transversalement par rapport à
l'arbre principal (1),
en ce que parallèlement au coulisseau (71) est disposé un corps
de cames cylindrique (43) ayant une came hélicoïdale (431) dont l'axe
est relié avec l'arbre d'entrée (4") du train d'engrenages (5),
en ce que les coulisseaux (71) sont munis de rouleaux d'entraînement
(711, 711') parmi lesquels au moins un coopère avec une came hélicoïdale
(431) du cylindre à cames (43),
en ce que le train d'engrenages (5) est exécuté en tant qu'engrenage
planétaire (5) ayant des roues cylindriques (52, 53, 54) et
en ce que la tige (51) de l'engrenage planétaire (5) est reliée
par entraînement avec l'arbre d'entrée (4, 4', 4") entraîné
de façon oscillante et la roue solaire (54) est reliée par entraînement
avec la roue d'entraînement (6) de l'élément de travail (61 ; 62,
63).
Dispositif d'entraînement selon l'une des revendications 1 à
3,
caractérisé
en ce que le train d'engrenages (5) se compose de deux engrenages planétaires
(51,52,53,54; 541, 55, 56, 57) de même type disposés de façon coaxiale
l'un par rapport à l'autre,
en ce que la roue solaire (54) du premier engrenage planétaire (51,
52, 53, 54) est reliée avec la tige (541) du second engrenage planétaire
(541, 55, 56, 57) et la roue solaire du second engrenage planétaire est reliée
avec la roue d'entraînement (6).
Dispositif d'entraînement selon la revendication 1, 2 ou 3,
caractérisé
en ce que depuis l'arbre flottant (2) ou l'arbre d'entrée (4, 4', 4") sont
dérivés deux déplacements en oscillation orientés à l'opposé
l'un de l'autre,
- parmi lesquels le premier déplacement en oscillation est guidé
directement sur la tige (51) de l'engrenage planétaire (51, 52, 53, 54), et
- le second déplacement en oscillation est guidé avec un sens
de rotation opposé à la tige (51) sur la couronne de train planétaire
(53) de l'engrenage planétaire (51, 52, 53, 54).
Dispositif d'entraînement selon la revendication 5, caractérisé
en ce que l'arbre flottant (2) comporte deux balanciers (25, 26) orientés
à l'opposé l'un de l'autre, parmi lesquels le premier balancier (25) est
relié par entraînement via une première bielle sphérique (30)
à la tige (51) de l'engrenage planétaire (51, 52, 53, 54) et
en ce que le second balancier (26) est relié par entraînement via
une seconde bielle sphérique (31) à la couronne de train planétaire
(53) de l'engrenage planétaire (51, 52, 53, 54).
Dispositif d'entraînement selon la revendication 6, caractérisé
en ce que les bielles sphériques (30 ; 31) comportent deux articulations
décalées de 90° l'une par rapport à l'autre et orientées
transversalement à la direction de course, et
en ce que les articulations des bielles sphériques (30, 31) sont munies
de paliers à rotule (301).
Dispositif d'entraînement selon l'une des revendications 1 à
3,
caractérisé
en ce qu'à la place de l'engrenage planétaire est prévu un
engrenage cycloïdal dans lequel la transmission de force se fait par des cames
tournant excentriquement.
Dispositif d'entraînement selon l'une des revendications 1 à
3,
caractérisé
en ce qu'à la place de l'engrenage planétaire (5) est exécuté
un engrenage dit de démultiplication harmonique avec une couronne dentée
déformable tournant sur un disque elliptique, la couronne dentée s'engrenant
avec la denture intérieure d'une roue à denture intérieure qui possède
un nombre de dents légèrement supérieur.
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