説明

織機のためのシャフトドライブ

【課題】改良されたシャフトドライブを創出する。
【解決手段】本発明のヘドルシャフト(1)は、故意にヘドルシャフト(1)を上側及び下側逆転領域において長めの時間の間休止させ、生じる加速度を減少させるために、伝統的なヘドルマシン(2)と偏心歯車を組み合わせる。これにより、織り速度及び/又は織り幅の増加が可能になる。特に有利な実施形態では、アイドル位相、すなわち杼口が形成されない間、数ミリメートルから数センチメートルのストローク範囲の振り子運動をヘドルシャフト(1)に与える連結装置が設けられる。上側及び下側逆転領域におけるヘドルシャフト(1)の振り子運動の結果、ヘドルシャフト(1)の加速度負荷がさらに減少する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、1つ又は複数のヘドルシャフト(綜絖シャフト)を具備した織機のためのシャフトドライブに関する。
【背景技術】
【0002】
織機は一般に、長方形の垂直方向に位置したフレームの形状の複数のヘドルシャフトを具備する。これらのヘドルシャフトは、全体に水平に延びる経糸をガイドするためのヘドルを収容し、杼口形成のためにヘドルを上下に垂直に移動させる。このプロセスでは、ヘドルシャフトは、いわゆるシャフトドライブ又はヘドルマシンで生成される上下の揺振運動を通常行う。シャフトドライブは、回転駆動運動を前後運動に変換するためのギアであり、シャフトは正弦関数に従う。
【0003】
この基本原理から始まり、様々な変形例が従来技術から知られている。例えば、特許文献1は、必要に応じてシャフトの上下運動を開始させるための連結装置を具備したシャフトドライブを開示し、連結装置の係合・解除の間に場合によっては起こる揺れを減少させるための手段が設けられる。
【0004】
特許文献2は、任意に作動開始・停止できるシャフトドライブを開示する。ヘドルシャフトは揺振運動を行うのに対し、ドライブはその死点位置の1つにおいて停止する。この手段により、ヘドルシャフトに作用する加速力は最小化される。
【0005】
特許文献3は、極ストローク位置(死点位置)のヘドルシャフトのためにドエル・タイムを遅らせる機能を有するモジュレーションギアを備えたシャフトドライブをさらに開示する。特に幅広の生地幅のために、これは、ドライブシャフト回転に対して、緯糸取り込みのための杼口停止角度を増加させるように設計され、これにより杼口を長い時間の間開いておける。
【0006】
このタイプのモジュレーションギアは高価である。さらに、カム及びモジュレーションギアは一般に比較的大きい構造ボリュームを必要とすることが分かっている。
【0007】
【特許文献1】DE69702039T2
【特許文献2】DE10343377B3
【特許文献3】DE19538018A1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ゆえに、本発明の目的は改良されたシャフトドライブを創出することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記の目的は請求項1に従うシャフトドライブを有する本発明により達成される。
【発明の効果】
【0010】
本発明に従うシャフトドライブは、ドライブシャフト、動力取出し装置及びその間に配置された歯車機構からなるドライブアセンブリを具備している。歯車機構は一定でない速度伝達比を有する偏心歯車を有する。速度伝達比はドライブシャフトの角度位置に依存する。偏心歯車は好ましくは一定でない半径を有する少なくとも2つの歯車を有し、これらの歯車は絶え間なく係合した状態にある。従って、入力シャフトのそれぞれの一様な回転は、偏心歯車によって駆動する従動シャフトの一様でない回転を引き起こす。それにより、偏心歯車は回転速度の変調を発生させる。変調間隔は1つの入力シャフトの回転のために設定される。さらに、偏心歯車のギアの形状の結果、発生する回転速度変調は予め定められる。とにかく、ドライブアセンブリのこの位置においてさらに影響されることはない。
【0011】
特にヘドルシャフトが上側及び下側極位置(死点位置)でほぼ正弦運動の場合よりも長めの期間停止し、正弦運動の場合よりも速く上側及び下側死点位置の間の移行領域を移動しなければならない場合、偏心歯車は、正弦形状からかなりずれたヘドルシャフト運動を実現するために簡単で経済的な解決法を呈する。従って、偏心歯車がかなりのトルクを伝達することができる一方、構造サイズ及び材料使用は小さい。最新の製造方法(CNC製造)によれば、偏心歯車は連続的に経済的に製造される。死点位置(極ストローク位置)における長めのドエルタイムと両方の極ストローク位置の間の距離にわたる速い移動にもかかわらず、極ストローク位置が最小化される前後でトルクが増加する。このプロセスでは、少なくとも1つの好ましい実施形態のために7次までの多項式がシャフトの運動法則として選択され、運動の導入及び完了の間のトルク増加は緩やかである。
【0012】
原則として、このシャフトドライブは、ヘドルシャフト(偏心マシン)を連続的に作動させること、及び例えば複雑な織りパターンを作るために始動・停止されなければならないヘドルシャフト(ヘドルマシン)のために適している。その場合、歯車装置は、1つの作動位置において問題なく駆動運動を伝達し、第2の作動位置においてこの運動の伝達を遮断する連結装置を具備している。極ストローク位置においてシャフトのドエルタイムを延ばすために、連結装置を係合・解除するために長めの時間間隔又は長めの角度領域がそこで与えられる。ここで、係合・解除は基本的に負荷なく、連結要素のために最小のトルク及び最小の回転速度と共に生じる。負荷揺れ及び連結負荷が減少又は最小化される。
【0013】
1つの好ましい実施形態の連結装置は動力取出し装置の振り子運動を可能にし、又は駆動運動の中断の場合にこの運動を発生させる。振り子運動は一方でヘドルシャフトの加速を最小化するのに使用され、他方で連結が緩やかに係合又は解除する同期位相を創出するのに使用される。
【0014】
好ましい実施形態のための連結装置は、偏心歯車と動力取出し装置の間に設置される。偏心歯車は標準シャフトドライブの部品でもよく、補助ギアとして具体化されてもよい。後者の場合、既存のシャフトドライブが依然として使用でき、ヘドルマシンの全ての動力取出し装置のために変調回転運動を生じさせるのに単一の偏心歯車で十分であることが有利である。それぞれの場合に、出力シャフトにおいて異なる出力運動を生じさせる2つ以上の偏心歯車を設けることも有利である。偏心カムプレートを有する織機を用いて、これらの異なる出力運動が偏心カムプレートを直接作動させるのに使用できる。ヘドルマシンによって、これらの異なる出力運動は連結装置を駆動させるのに使用できる。
【0015】
偏心歯車は、互いに整数比の歯を有する平歯車を具備すると好ましい。好ましい実施形態のために、歯車の歯の数は同じである。結局1:1の速度伝達比が全体として、すなわち平均的に得られる。この速度伝達比は、互いの歯車のそれぞれの回転位置に依存して、それぞれの回転角度において1より大きい又は小さい。1つの簡単な実施例の歯車は形状が楕円形であり、このタイプの歯車は軽く釣り合わされ、入力シャフトの1回転の間速度伝達比を2倍増加又は減少させる。従って、シャフトドライブの動力取出し装置のための連結した偏心カムプレートは両方の極位置で遅らされる。この手段を用いると、杼口が停止する角度が増大する、すなわち緯糸を杼口に挿入するために利用できる時間が増える。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
本発明の有利な実施形態の詳細は図面、明細書又は従属請求項から明らかになろう。
図面は本発明の実施例を示す。
【0017】
図1は、ヘドルシャフト1と、それに割り当てられた、レバーギア3として具体化されたロッドアセンブリを介してシャフトを駆動させるヘドルマシン又はドビー2を示す。図2は、別なヘドルシャフト1a,1bなどがヘドルシャフト1と平行に設けられることを示す。これらのシャフトもヘドルマシン2で駆動する。ここまでは、この装置は伝統的な装置である。矢印5で示されるように上下にヘドル4を駆動させる働きをするヘドルシャフトは、レバーギア3により上下に移動する。このために、ヘドルマシン2の動力取出し装置として機能するロッカー6により実行される揺振運動(矢印7)が、ステアリングギア8、アングルレバー9,10及び連結ロッド11を介して、レバーギア3によって垂直に指向したシャフト運動に変換される。
【0018】
図2に示されるように、ヘドルマシン2は、別なヘドルシャフト1a,1bを駆動させる動力取出し装置としてロッカー6a,6bを具備している。これらのロッカーは、連結装置12,12a及び12bを介してシャフト13により駆動する。シャフト13は、偏心歯車14により、不均一な回転、すなわち調節された角速度の回転を行うように活気づけられる。偏心歯車14は好ましくは、織機の部品である電動機の形式の駆動源16によりドライブシャフト15を介して均一な回転で駆動する。連結装置12,12a,12bと共に偏心歯車14は歯車機構17を形成し、ロッカー6,6a,6bが動力取出し装置を形成する。
【0019】
このようにして形成されるドライブアセンブリは単一の動力取出し装置のために図3に概略的に再び示される。この場合の連結装置12はオプションであり、連結ロッド20を介してロッカー6(ここではさらに詳細には図示せず)を駆動させる偏心カムプレート19を有する偏心シャフト18を駆動させるのに使用される。連結装置12は、入力シャフト22の形式の少なくとも1つの入力部を具備する。入力シャフト22は変調速度で回転を行い、方向感覚は変わらない。1つの切替位置の連結装置12は回転運動を偏心シャフト18に伝達する。
【0020】
連結装置に複数の入力シャフト22,21を設けることも可能である。全ての入力シャフトは偏心歯車14にそれぞれ連結でき、変調速度でそれぞれ駆動できる(図3参照)。さらに、駆動源16により、またドライブシャフト15を介して入力シャフト21を制御することができる。
【0021】
入力シャフト22は、方向を変えずに不均一な回転を行うと好ましい。この回転運動は、偏心カムプレート又はカムフォロワなどの別な手段(ここでは図示せず)を用いて前後回転運動に変換される。図3に示された切替位置又は連結位置では、連結装置12はこの回転振り子運動を偏心シャフト18に伝達する。
【0022】
入力シャフト22及び入力シャフト21は2つの平歯車23,24を有する偏心歯車14を介して駆動する。これらの平歯車はそれぞれのシャフトの中央に取り付けられ、一定でない半径を有する。平歯車23,24は図4に示される。本実施例では、これらは形状がほぼ楕円形であり、絶え間なく噛み合うように具体化されている。これらは同数の歯を有し、従って1:1の平均速度伝達比を画定する。しかしながら、変化する直径の結果、平歯車23の不均一回転は平歯車24の連続的に加速され遅らされた回転を強いる。それぞれの回転のために、平歯車24は2倍加速され、2倍遅らされる。歯車が対称に具体化される場合は、加速位相、遅れ位相の両方における加速、遅れは同一である。これはシャフトの対称運動法則をもたらす(レバーギア3及び連結ロッド20により引き起こされる歪みとは異なる)。しかしながら、180°間隔をおいて、完全な回転の間に2つの異なる離れて位置した運動変調を生じさせるために、平歯車23,24も多かれ少なかれ非対称に具体化されうる。
【0023】
ドライブシャフト15の回転を均一化させるために、釣合い重り25を具備すると好ましく、たいてい負荷変動は駆動源16から遠ざけられ、駆動源16は均一な負荷を有する。
【0024】
図5は、連結装置12の可能な実施形態を示す。これのより完全な説明及び別な実施形態のために、特許文献2を参照されたい。連結装置12は入力シャフト21で駆動されるカム26を具備し、このカムはカムフォロワ27と共に振り子ドライブ28を形成する。カムフォロワ27は、前後回転運動を行う連結ディスク29と連結している。対照的に、連結ディスク29と偏心的に配置された別な連結ディスク30は、入力シャフト22でプリセットされる回転運動を行う。連結ディスク30は入力シャフト22に固定連結されている。偏心シャフト18は、連結装置12のための動力取出し装置を形成するディスク31に連結している。ディスク31は、切替レバー33,34によって連結ディスク29又は連結ディスク30に交互に係合する爪32を具備している。これらレバーは揺れるように位置し、作動レバー36の選択指35を介して動く。これらレバーは電磁石37,38によって前後に振動し、それにより切替レバー33又は切替レバー34を作動させる。ばね39,40は所望の方向に切替レバー33,34にプリストレスを加える。
【0025】
これまで説明したヘドルマシン2は以下のように作動する。
稼動中、ドライブシャフト15は一様に回転し、入力シャフト21,22は間に設置された偏心歯車の結果、回転運動を行う。この運動はそれぞれの回転により加速され、遅らされ、次いで再び加速され、遅らされる。連結装置12が入力シャフト22を偏心シャフト18に連続的に連結すると考えることから出発して、これは、図6に描かれた曲線Iで特徴付けられるロッカー6又はヘドルシャフト1の運動になる。曲線Iは、ドライブシャフト15の回転に依存したヘドルシャフト1のストロークを示す。レバーギア3及び連結ロッド20により場合によっては引き起こされる運動法則の歪みを無視することで、曲線IIに従うシャフト運動が入力シャフト22の一様な回転のために生じる。これは、平歯車23,24が一定の半径を有する標準の平歯車として具体化される場合である。曲線IIは正弦関数に一致する。しかしながら、分かるとおり、ヘドルシャフト1が上側及び下側逆転領域に位置するときはいつでも、偏心歯車14はドライブシャフト15の運動に対して入力シャフト22の運動を遅らせる。両方の逆転領域の間の移行領域では、偏心歯車14はドライブシャフト15に対して入力シャフト22を加速させ、端領域の入力シャフト22を遅らせる。言い換えれば、ヘドルシャフト1が上側及び下側逆転領域にある間、入力シャフト22はドライブシャフト15よりゆっくり明らかに回転するのに対し、その他の時間では著しく速く回転する。従って、ヘドルシャフト1はドライブシャフト15の長めの回転角度にわたって上側及び下側逆転領域に留まり、それにより緯糸挿入のための時間を増加させる。これは特に幅広の織機及び速いマシン速度のために重要である。
【0026】
加えて、上側及び下側逆転領域では、連結装置12を使用することで振り子作動を切り替えることができる。この動作は特許文献2に詳細に説明されており、これにより組み込まれる。連結装置12と偏心歯車14の組み合わせにより、ヘドルシャフト1の上側及び下側逆転領域での緩やかな切替を実現できる。ヘドルシャフト1は振り子動作において任意に長くてもよく、ドライブシャフト15のために速度を減少させずに再び作動されてもよい、すなわちスイッチを入れられてもよい。従って、爪32の切替は連結ディスク29,30がたいてい同期した動作を有する場所ですぐに行われる。
【0027】
本発明に従うヘドルシャフト1は、上側及び下側逆転領域におけるヘドルシャフト1のドエルタイム(休止時間)を故意に延ばし、生じる加速を減少させるために、伝統的なヘドルマシン2を偏心歯車14に組み合わせる。これにより、織り速度及び織り幅が増加する。ある特に有利な実施形態のために、連結装置12がさらに備えられ、これは、アイドル期間、すなわち杼口が形成されない期間にヘドルシャフト1に数ミリメートルから数センチメートルのストロークを有する振り子運動を与える。上側及び下側逆転領域におけるヘドルシャフト1の振り子運動の結果、ヘドルシャフト1への加速度負荷がさらに減少する。
【0028】
本発明の以上の説明は様々な変形例、変化及び適用に受け入れられる。同じことが付属の請求項と等価な意味及び範囲内で理解される。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】ヘドルシャフトとシャフトドライブの概略全体図である。
【図2】上から見たヘドルマシン及びヘドルシャフトの詳細図である。
【図3】概略ブロック図の図1,2に従うシャフトドライブの図である。
【図4】図3に従うシャフトドライブのための偏心歯車の概略図である。
【図5】図3に従うシャフトドライブのための連結装置の基本図である。
【図6】ドライブシャフトの回転角度に依存したシャフトストロークを示すグラフである。
【符号の説明】
【0030】
1 ヘドルシャフト
2 ヘドルマシン
3 ロッドアセンブリ、レバーギア
4 ヘドル
5 矢印
6,6a,6b 動力取出し装置;ロッカー
7 矢印
8 ガイドロッド
9,10 アングルレバー
11 連結ロッド
12,12a,12b 連結装置
13 シャフト
14 偏心歯車
15 ドライブシャフト
16 駆動源
17 ギア
18 偏心シャフト
19 偏心カムプレート
20 連結ロッド
21,22 入力シャフト
23,24 平歯車
25 釣合い重り
26 カム
27 カムフォロワ
28 振り子ドライブ
29,30 連結ディスク
31 ディスク
32 爪
33,34 切替レバー
35 選択指
36 作動レバー
37,38 電磁石
39,40 ばね
I,II 曲線

【特許請求の範囲】
【請求項1】
織機のためのシャフトドライブ(2)であって、
駆動源(16)に連結し、この駆動源により駆動するドライブシャフト(15)、
ヘドルシャフト(1)を駆動させるための動力取出し装置(6)、及び
ドライブシャフト(15)と動力取出し装置(6)の間に設置された、偏心歯車(14)を有するギア(17)
を有するシャフトドライブ。
【請求項2】
回転を一様にし、負荷変動を打ち消すために、ドライブシャフト(15)が釣合い重り(25)に連結していることを特徴とする請求項1に記載のシャフトドライブ。
【請求項3】
動力取出し装置(6)が振れるように駆動するレバーであることを特徴とする請求項1に記載のシャフトドライブ。
【請求項4】
レバーが偏心カムプレート(19)により駆動することを特徴とする請求項3に記載のシャフトドライブ。
【請求項5】
偏心カムプレート(19)が1つの所定の回転方向にだけ駆動することを特徴とする請求項4に記載のシャフトドライブ。
【請求項6】
偏心カムプレート(19)が主に1つの所定の回転方向に駆動することを特徴とする請求項4に記載のシャフトドライブ。
【請求項7】
2つの作動モードが選択でき、第1作動モードにおいて偏心カムプレート(19)が所定の回転方向の回転を行い、第2作動モードにおいて交互の回転方向を有する回転運動を行うように、ギア(17)が具体化されていることを特徴とする請求項1に記載のシャフトドライブ。
【請求項8】
ギア(17)が連結装置(12)を有することを特徴とする請求項1に記載のシャフトドライブ。
【請求項9】
連結装置(12)が、駆動運動の妨げられない伝達を特徴とする第1作動位置を有することを特徴とする請求項8に記載のシャフトドライブ。
【請求項10】
連結装置(12)が、駆動運動の伝達の遮断を特徴とする第2作動位置を有することを特徴とする請求項8に記載のシャフトドライブ。
【請求項11】
駆動運動の遮断の間、連結装置が交互の方向の振り子運動を伝達するように、連結装置(12)が具体化されていることを特徴とする請求項10に記載のシャフトドライブ。
【請求項12】
偏心歯車(14)が、互いに絶え間なく噛み合う少なくとも2つの歯車(23,24)を有することを特徴とする請求項1に記載のシャフトドライブ。
【請求項13】
歯車(23,24)が平歯車であることを特徴とする請求項12に記載のシャフトドライブ。
【請求項14】
歯車(23,24)の歯の数が互いに整数の比であることを特徴とする請求項1に記載のシャフトドライブ。
【請求項15】
歯車(23,24)が同一の歯の数を有することを特徴とする請求項12に記載のシャフトドライブ。
【請求項16】
歯車(23,24)がそれぞれ実質的に楕円形状を有することを特徴とする請求項1に記載のシャフトドライブ。
【請求項17】
偏心歯車(14)がドライブシャフト(15)の一様な運動を入力シャフト(21,22)の一様でない運動に変換することを特徴とする請求項1に記載のシャフトドライブ。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2007−162205(P2007−162205A)
【公開日】平成19年6月28日(2007.6.28)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2006−338241(P2006−338241)
【出願日】平成18年12月15日(2006.12.15)
【出願人】(598132646)グロツ・ベッケルト コマンディートゲゼルシャフト (77)