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Dokumentenidentifikation DE102006016873B3 02.08.2007
Titel Greiferstangen-Antrieb einer Webmaschine und Webmaschine mit einem Greifersystem
Anmelder Lindauer Dornier GmbH, 88131 Lindau, DE
Erfinder Arndt, Stephan, 88131 Lindau, DE;
Breyer, Werner, 88131 Lindau, DE;
Kimmel, Stefan, 88138 Weißensberg, DE
DE-Anmeldedatum 07.04.2006
DE-Aktenzeichen 102006016873
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 02.08.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.08.2007
IPC-Hauptklasse D03D 47/27(2006.01)A, F, I, 20060407, B, H, DE
Zusammenfassung Ein Greiferstangen-Antrieb an einer Webmaschine besteht aus einer Schraubenspindel (1), die über ein Stirnradgetriebe (5) mit einem Antriebsritzel (5.1) und einem Antriebszahnrad (5.2) in eine reversierende Drehbewegung versetzt wird, vgl. den Drehrichtungspfeil (7). Die Schraubenspindel (1) weist ein zweigängiges Bewegungsgewinde mit den Führungsnuten (1.1, 1.2) auf. In die Führungsnuten (1.1, 1.2) greifen Gleitstücke (2.1) ein, die als Kulissensteine wirken und sich an einem Kuppelglied (2) befinden. Das Kuppelglied (2) ist mit der Greiferstange (3) fest verbunden, die in einer geschlitzten Schiene (4) längsbeweglich geführt ist. Die Greiferstange (3) trägt den Greifer (3.1). Beim reversierenden Drehen der Schraubenspindel (1) wird die Greiferstange (3) in Richtung ihrer Längsachse parallel zur Mittelachse (1.3) der Schraubenspindel hin- und herbewegt, vgl. den Richtungspfeil (6).

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Greiferstangen-Antrieb einer Webmaschine, bei dem ein reversierend drehangetriebenes Antriebsglied der Greiferstange eine in ihrer Längsrichtung hin- und hergehende Bewegung erteilt, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Greiferstangen-Antrieb ist aus der DE 195 38 287 C1 bekannt. Das reversierend zur Drehung angetriebene Antriebsglied besteht dort aus einem Zahnrad, das in eine an der Greiferstange angeordnete Zahnstange eingreift. Indem das Zahnrad sich wechselnd in unterschiedlichen Drehrichtungen dreht, wird die Greiferstange hin- und herbewegt und führt dabei den Schussfaden in das Webfach der Webmaschine ein. An dem gegenüberliegenden Ende des geöffneten Webfaches befindet sich eine zweite angetriebene Greiferstange, die das Schussfadenende in der Mitte des geöffneten Webfaches übernimmt und ihn zur gegenüberliegenden Seite der entstehenden Gewebebahn befördert. Zu diesem Zweck befinden sich an den Enden der Greiferstange besonders ausgebildete Greifer wie z.B. positiv betätigte Greiferklemmen oder einfache, federbetätigte Greiferklemmen.

Die bekannten Greiferstangen sind steif und zugleich massearm ausgebildet und bestehen in der Regel aus faserverstärktem Kunststoff. Sie besitzen einen U-förmigen Profilquerschnitt mit einer integrierten zahnstangenartigen Verzahnung. Die Schusseintragsleistung zwischen dem Antriebszahnrad und der an der Greiferstange befindlichen Zahnstange ist jedoch begrenzt, weil die tragende Fläche bei der Kraftübertragung auf eine bis maximal zwei Zahnflanken des Antriebszahnrades begrenzt ist.

Einer größeren Dimensionierung des Zahnrades und der Zahnstange steht das Erfordernis der Leichtbauweise entgegen; denn die Zahnstangen müssen bei den heute üblichen großen Webgeschwindigkeiten extrem stark beschleunigt und abgebremst werden. Die begrenzte Schusseintragsleistung begrenzt deshalb die maximale Drehzahl der Webmaschine.

Um die übertragbare Leistung zu erhöhen, ist deshalb gemäß der DE 195 38 287 C1 schon eine Kühlung der kritischen Kraftübertragungsstelle zwischen dem Antriebszahnrad und der Verzahnung an der Greiferstange vorgesehen worden. Aber trotz dieser Maßnahme bleibt die maximale Schusseintragleistung begrenzt. Wegen der unvermeidlichen Reibung und der hohen Flächenpressung zwischen den Zahnflanken des Antriebszahnrades und der Zahnstange ist außerdem ein gewisser Verschleiß nicht zu verhindern.

Eine andere Vorrichtung zur Verbesserung des Schusseintrags an schützenlosen Webmaschinen mit dem Ziel der Drehzahlerhöhung der Webmaschine ist aus der AT 44 556 B bekannt. Dabei wird ein Greiferband durch ein Zahnrad oszillierend angetrieben, wobei das Zahnrad seinerseits über eine Schneckenschraube angetrieben wird. Bei dieser Schusseintragsvorrichtung wird eine Rotationsbewegung durch einen Kurbeltrieb in eine lineare Bewegung umgewandelt, über die Schneckenschraube wieder in eine Rotationsbewegung umgewandelt und schließlich durch die Übertragung vom Zahnrad auf das Greiferband wieder in eine Linearbewegung umgewandelt. Dieser Antrieb ist durch die mehrfache Umwandlung der Bewegung mit den vielen Antriebsteilen sehr aufwändig, stark spielbehaftet und unterliegt einem hohen Verschleiß.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Greiferstangen-Antrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, der höhere Schusseintragsleistungen ermöglicht und einem geringeren Verschleiß unterliegt.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch die Gesamtheit der in dem Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Indem erfindungsgemäß ein Schraubengetriebe mit einer Schraubenspindel als Antriebsglied vorgesehen wird, das mit einem drehfest angeordneten, in das Gewinde der Schraubenspindel eingreifenden Kuppelglied zusammenwirkt und dadurch die Greiferstange antreibt, ergeben sich günstigere Voraussetzungen für die Kraftübertragung als bei dem Zahnstangen-Antrieb gemäß dem Stand der Technik.

Der Schraubentrieb erlaubt günstigere Krafteingriffsverhältnisse als der bisher übliche Zahnstangenantrieb und damit auch eine schnellere Bewegung der Greiferstangen.

Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich, wenn gemäß einer ersten Weiterbildung die Schraubenspindel und die Greiferstange zueinander angeordnet sind und das Kuppelglied sich an dem dem Greifer entgegengesetzten Ende der Greiferstange befindet.

In einer ersten Ausführung kann die Gewindesteigung des an der Schraubenspindel befindlichen Gewindes über die gesamte Länge der Schraubenspindel gleichbleibend sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Gewindesteigung über die Länge der Schraubenspindel veränderlich zu machen. Auf diese Weise lässt sich eine besondere Steuercharakteristik für die Bewegung der Greiferstangen einstellen. Auch bei einer über einen Hub der Greiferstange konstanten Antriebsdrehzahl der Schraubenspindel lässt sich somit ein variabler Ablauf des Schusseintrags einstellen; die Geschwindigkeit der Greiferstange wird in den einzelnen Phasen des Schusseintrages den momentanen Anforderungen angepasst. Auf diese Weise wird beispielsweise die Beschleunigung der Greiferstange nach dem Erfassen des Schussfadenendes so vorgegeben, dass möglichst geringe Spannungsspitzen im Schussfaden auftreten. Auch ein vorteilhaftes Abbremsen der Greiferstangen im Bereich der Mittenübergabe des Schussfadens von dem ersten Greifer auf den zweiten Greifer kann mit einer entsprechenden Steigung der Gewindegänge erreicht werden. Ferner ist eine Geschwindigkeitsbegrenzung in der Schlussphase des Eintrags möglich, wenn der Schussfaden an der gegenüberliegenden Seite der entstehenden Gewebebahn bei seiner Ankunft von dem Greifer freigegeben wird.

Das Gewinde der Schraubenspindel ist vorteilhaft ein Bewegungsgewinde, dessen Gewindegänge Führungsnuten bilden, in die Gleitstücke des Kuppelgliedes eingreifen. Bei der Ausführung mit gleichbleibender Gewindesteigung können die Gleitstücke fest mit dem Kuppelglied verbunden sein, z.B. einstückig daran ausgebildet sein.

Insbesondere bei der Ausführung mit veränderlicher Gewindesteigung ist jedoch eine bewegliche Befestigung der Gleitstücke an dem Kuppelglied geboten. Beispielsweise können die Gleitstücke als Wälzlager ausgebildet sein, wobei die Außenringe der Wälzlager an den Flanken der Führungsnuten abrollen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird das Kuppelglied als Mutter ausgebildet, deren Innengewinde mit dem Gewinde der Schraubenspindel zusammenwirkt. Eine besonders präzise und dennoch hoch belastbare Variante dieser Ausführung kommt dann zustande, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung die Mutter als Kugelgewindemutter ausgebildet ist und Kugeln als Gleitstücke in den kugelgewindeförmigen Führungsnuten der Schraubenspindel geführt sind.

Eine besonders hoch belastbare und gleichmäßige Variante des erfindungsgemäßen Greiferstangen-Antriebs ergibt sich mit einem durch die Führungsnuten gebildeten zweigängigen Bewegungsgewinde, wenn vorgesehen wird, dass das Kuppelglied in der Form einer zweizinkigen Gabel ausgebildet ist, die ausgehend von der Greiferstange die Gewindespindel umgreift, wobei an den Enden eines jeden Gabelzinkens ein Gleitstück angeordnet ist, so dass je ein Gleitstück in je eine der Gewindegänge eingreift und die beiden Gleitstücke einander gegenüberliegen.

Trotz der hohen Belastbarkeit ergibt sich hierbei eine besonders kompakte Konstruktion, die durch die gabelförmige Ausbildung des Kuppelgliedes mit zwei Zinken zustande kommt. Grundsätzlich ist auch eine Ausführung mit mehr als zwei Gewindegängen in Betracht zu ziehen, wobei jedoch für das Kuppelglied eine größere axiale Erstreckung erforderlich wird.

Der reversierende Drehantrieb der Greiferstange kann von der Hauptwelle der Webmaschine über ein Zwischengetriebe abgeleitet werden, z.B. über einen Kurbeltrieb oder eine Exzenterscheibe.

Aber auch ein einzelner direkter oder indirekter Drehantrieb kann vorteilhaft in Betracht gezogen werden, insbesondere ein elektrischer Servomotor. Hierbei ergeben sich weitere vorteilhafte Möglichkeiten für eine zusätzliche elektronische Steuerung.

Die schon erwähnte besonders kompakte Bauweise des erfindungsgemäßen Greiferstangen-Antriebs ermöglicht es, gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ein die Schraubenspindel umschließendes Gehäuse baulich mit einer geschlitzten Schiene zusammenzufassen, an der die Greiferstange linear beweglich geführt ist. Neben dem Funktionsvorteil des Schraubentriebes wird somit auch eine gekapselte Bauweise möglich, was beides zusammen den Verschleiß verringert und eine lange störungsfreie Betriebsdauer ermöglicht.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Webmaschine mit einem Greifersystem zum Eintragen der Schussfäden, bei der der erfindungsgemäße Greiferstangen-Antrieb vorgesehen ist.

Die Erfindung und weitere sich ergebende Vorteile werden nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

1 die schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Greiferstangen-Antriebs in der Seitenansicht und

2 die Schnittzeichnung gemäß Schnitt A-A aus 1.

Die 1 zeigt die Greiferstange 3, die an ihrem einen Ende den nicht näher ausgeführten Greifer 3.1 aufweist. Dieser kann beispielsweise eine positiv betätigte Greiferklemme oder eine einfache, federbetätigte Greiferklemme für den Schussfaden sein. An dem anderen Ende der Greiferstange 3 ist das Kuppelglied 2 starr befestigt.

Parallel zu der Längsrichtung der Greiferstange 3 erstreckt sich die Schraubenspindel 1. Sie weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein zweigängiges Bewegungsgewinde in der Form eines Flachgewindes auf. Die Gewindegänge werden durch die Führungsnuten 1.1 und 1.2 gebildet, die sich an der Schraubenspindel 1 befinden.

Das Kuppelglied 2 ist gabelförmig ausgebildet, vgl. 2. Mit der Gabel übergreift das Kuppelglied 2 die Schraubenspindel 1. An den Enden der Gabelzinken ist je ein Gleitstück 2.1, 2.2 angebracht, die Gleitstücke 2.1, 2.2 liegen somit in Bezug auf die Mittelachse 1.3 der Schraubenspindel 1 einander diametral in einer Radialebene gegenüber. Sie greifen in die Führungsnuten 1.1 und 1.2 ein und sind in diesen verschiebbar.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Schraubenspindel 1 ist die Steigung der Führungsnuten 1.1, 1.2 über die gesamte Länge der Schraubenspindel gleichbleibend. Die Gleitstücke 2.1, 2.2 sind starr an den Gabelzinken des Kuppelgliedes 2 angebracht oder einstückig mit diesem ausgebildet.

Denkbar ist auch eine Ausführung, bei der die Steigung der Führungsnuten 1.1 und 1.2 über die Länge der Schraubenspindel 1 veränderlich ist. Dadurch lassen sich bestimmte Steuereigenschaften der Greiferstangen 3 einstellen. In diesem nicht dargestellten Fall müssten die Gleitstücke 2.1, 2.2 beweglich an dem Kuppelglied 2 befestigt sein.

Die Gleitstücke 2.1, 2.2 wirken als Kulissensteine, wenn die Schraubenspindel 1 gedreht wird. Um die durch die Drehbewegung der Schraubenspindel 1 bewirkte Antriebskraft in Richtung der Mittelachse 1.3 auch bei dem erforderlichen Wechsel in der Drehrichtung der Schraubenspindel 1 spielfrei zu übertragen, müssen die Gleitstücke 2.1, 2.2 die Breite der Führungsnuten 1.1, 1.2 vollständig ausfüllen, ohne die Gleiteigenschaft zu beeinträchtigen. Ein nicht dargestelltes zylinderförmiges Gleitstück, dessen Mittelachse radial zur Mittelachse 1.3 der Schraubenspindel 1 verlaufen würde, muss somit einen Außendurchmesser von nahezu der Breite der Führungsnuten 1.1, 1.2 haben.

Die Greiferstange 3 ist in einer geschlitzten Schiene 4 in ihrer Längsrichtung gleitend geführt. in dem Schlitz der geschlitzten Schiene 4 ist auch das Kuppelglied 2 mit dem zapfenförmigen Fortsatz 2.3 gleitend geführt.

Die Schraubenspindel 1 wird über ein Stirnradgetriebe 5 in Drehung versetzt, das aus einem Antriebsritzel 5.1 und einem Antriebszahnrad 5.2 besteht. Die geschlitzte Schiene 4 kann auch noch weitere Führungsteile aufweisen, die z.B. seitlich angeordnet sind, oder einen die Greiferstange 3 übergreifenden Bügel, der verhindert, dass die Greiferstange 3 nach oben ausbricht.

2 zeigt, dass die Greiferstange 3 einen Querschnitt aus einem rechteckigen Hohlprofil hat. Da die beim Stand der Technik übliche Verzahnung entfällt, kann die Greiferstange 3 unter den Gesichtspunkten optimaler Stabilität und möglichst geringen Gewichtes funktionstüchtig gestaltet werden. Der in der dargestellten Ausführung sichtbare Rechteckquerschnitt des Hohlprofils weist beispielsweise ein deutlich höheres Widerstandsmoment gegen Biegung und Torsion auf als das bei verzahnten Greiferstangen häufig verwendete U-Profil. Diese Gestaltung bietet die Möglichkeit der Leichtbauweise in Verbindung mit hoher Stabilität. Trotz der besonders hohen Beschleunigungen der Greiferstange 3, die insbesondere bei breiten Webmaschinen auftreten, können dadurch die Belastungen des gesamten Antriebssystems und die erforderliche Antriebsleistung begrenzt werden.

Die Schraubenspindel 1 wird von einem Gehäuse 8 umschlossen und bildet zusammen mit der geschlitzten Führungsschiene 4 eine bauliche Einheit.

Im laufenden Betrieb wird die Schraubenspindel 1 über das Stirnradgetriebe 5 in eine hin- und hergehende Drehbewegung angetrieben. Die Schraubenspindel 1 ist dabei gegen eine Längsverschiebung zuverlässig gesichert. Die als Kulissensteine wirkenden Gleitstücke 2.1, 2.2 erteilen deshalb dem Kuppelglied 2 eine Längsbewegung in Richtung der Mittelachse 1.3 der Schraubenspindel 1. Diese wird auf die Greiferstange 3 übertragen, weil das Kuppelglied 2 mit der Greiferstange 3 fest verbunden ist. Die Greiferstange 3 führt deshalb infolge ihrer Führung in der geschlitzten Schiene 4 eine genau zu steuernde lineare Hin- und Herbewegung in ihrer Längsrichtung aus. Mit dem Richtungspfeil 6 in 1 ist dabei die lineare Bewegung der Greiferstange 3 angedeutet, während die Drehrichtungspfeile 7 die wechselnde Drehrichtung der Schraubenspindel 1 verdeutlichen.

1
Schraubenspindel
1.1
Führungsnut
1.2
Führungsnut
1.3
Mittelachse
2
Kuppelglied
2.1
Gleitstück
2.2
Gleitstück
2.3
zapfenförmiger Fortsatz
3
Greiferstange
3.1
Greifer
4
geschlitzte Schiene
5
Stirnradgetriebe
5.1
Antriebsritzel
5.2
Antriebszahnrad
6
Richtungspfeil
7
Drehrichtungspfeil
8
Gehäuse


Anspruch[de]
Greiferstangen-Antrieb einer Webmaschine, bei dem ein reversierend drehangetriebenes Antriebsglied der Greiferstange eine in ihrer Längsrichtung hin- und hergehende Bewegung erteilt, gekennzeichnet durch ein Schraubengetriebe mit einer Schraubenspindel (1) als Antriebsglied und mit einem drehfest angeordneten, in das Gewinde der Schraubenspindel (1) eingreifenden Kuppelglied (2), das mit der Greiferstange (3) verbunden ist. Greiferstangen-Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenspindel (1) und die Greiferstange (3) parallel zueinander angeordnet sind und dass das Kuppelglied (2) sich an dem dem Greifer (3.1) entgegengesetzten Ende der Greiferstange (3) befindet. Greiferstangen-Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine über die Länge der Schraubenspindel sich ändernde Gewindesteigung. Greiferstangen-Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde der Schraubenspindel (1) ein Bewegungsgewinde ist, dessen Gewindegänge Führungsnuten (1.1, 1.2) bilden, in die Gleitstücke (2.1, 2.2) des Kuppelgliedes (2) eingreifen. Greiferstangen-Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitstücke (2.1, 2.2) fest mit dem Kuppelglied (2) verbunden sind. Greiferstangenantrieb nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine bewegliche Befestigung der Gleitstücke (2.1, 2.2) an dem Kuppelglied (2). Greiferstangen-Antrieb nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Gleitstücke, die als Wälzlager ausgebildet sind, wobei die Außenringe der Wälzlager an den Flanken der Führungsnuten abrollen. Greiferstangen-Antrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 7 mit einem durch die Führungsnuten gebildeten zweigängigen Bewegungsgewinde, dadurch gekennzeichnet, dass das Kuppelglied (2) in der Form einer zweizinkigen Gabel ausgebildet ist, die ausgehend von der Greiferstange (3) die Gewindespindel (1) umgreift, und dass an den Enden eines jeden Gabelzinkens ein Gleitstück (2.1, 2.2) angeordnet ist, so dass je ein Gleitstück (2.1, 2.2) in je einen der Gewindegänge eingreift und die beiden Gleitstücke (2.1, 2.2) einander gegenüber liegen. Greiferstangen-Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die reversierende Drehbewegung der Schraubenspindel (1) von der Hauptwelle der Webmaschine über ein Zwischengetriebe (5) abgeleitet ist. Greiferstangen-Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die reversierende Drehbewegung der Schraubenspindel von einem eigenen Antrieb für die Greiferstange direkt oder über ein Zwischengetriebe abgeleitet ist. Greiferstangen-Antrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der eigene Antrieb durch einen elektrischen Servomotor erfolgt. Greiferstangen-Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiferstange (3) auf einer geschlitzten Schiene (4) gleitend geführt ist, die zusammen mit einem die Schraubenspindel (1) umschließenden Gehäuse (8) eine bauliche Einheit bildet. Greiferstangen-Antrieb einer Webmaschine, bei dem ein reversierend drehangetriebenes Antriebsglied der Greiferstange eine in ihrer Längsrichtung hin- und hergehende Bewegung erteilt, gekennzeichnet durch ein Schraubengetriebe mit einer Schraubenspindel (1) als Antriebsglied und mit einem drehfest angeordneten, in das Gewinde der Schraubenspindel (1) eingreifenden Kuppelglied (2), das mit der Greiferstange (3) verbunden ist, wobei das Gewinde der Schraubenspindel (1) ein Bewegungsgewinde ist, dessen Gewindegänge Führungsnuten (1.1, 1.2) bilden, in die Gleitstücke (2.1, 2.2) des Kuppelgliedes (2) eingreifen, und wobei das Kuppelglied als Mutter ausgebildet ist, deren Innengewinde mit dem Gewinde der Schraubenspindel zusammenwirkt. Greiferstangen-Antrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter als Kugelgewindemutter ausgebildet ist und Kugeln als Gleitstücke in den kugelgewindeförmigen Führungsnuten der Schraubenspindel geführt sind. Webmaschine mit einem Greifersystem zum Eintragen der Schussfäden, gekennzeichnet durch einen Greiferstangen-Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche.






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