CH640008A5 - Warping machine with an adjustable warping cone - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schärmaschine mit verstellbarem Schärkonus, welcher gemeinsam mit einem zylindrischen Teil auf einer Welle aufsitzt, wobei der Schärkonus aus einer Mehrzahl über den Umfang verteilter Konuslatten besteht, die im Bereich der Übergangsstelle zum zylindrischen Teil angelenkt und durch Verstellorgane zwischen einem grössten und einem kleinsten Anstellwinkel einstellbar sind, und die bei einer auf die Hülse des zylindrischen Teiles bezogenen mittleren Ausstellhöhe eine in Umfangsrichtung gemessene Breite aufweisen, die im Querschnitt des Schärkonus ein angenähert kreisrundes Vieleck ergibt, wobei die Breite jeder Konuslatte an ihrem angelenkten Ende geringer ist als an ihrem freien Ende.

Schärmaschinen mit einem aus einer Mehrzahl von Konuslatten gebildeten Schärkonus haben gegenüber Ausführungsarten mit einem kegelstumpfförmigen Konus mit kreisförmigem Querschnitt den Vorteil einer stufenlosen Veränderung des Anstellwinkels je nach Fadendisposition. Nachteilig bei letzteren ist hingegen, dass der Schärkonus durch die Vielzahl der Konuslatten einen Vieleck-Querschnitt bildet, so dass der auf dem Vielkant aufliegende Teil des Kettfadenbandes gegenüber der auf dem zylindrischen Teil aufliegenden Kette eine Längendifferenz aufweist, was zu unerwünschten Spannungsdifferenzen in der Kette führt.

Um bei einer Schärmaschine mit verstellbarem Schärkonus den letztgenannten Nachteil zu kompensieren, wurde durch die CH-PS 372 253 der gleichen Anmelderin vorgeschlagen, den Vieleckkonus an denjenigen Stellen, an welchen für einen bestimmten Ausstellwinkel bzw. einer bestimmten Ausstellhöhe sein Umfang gleich dem Umfang des zylindrischen Teils des Wickelkörpers ist, mit Markierungen für den Ansatz des ersten Schärbandes zu versehen.

Neben ihren unbestrittenen Vorteilen hat die Ansatzmarkierung aber auch einen erheblichen Nachteil, indem die Ansatzmarke vom Hersteller äusserst präzise aufgeklebt bzw. berechnet werden muss.

Auf die grosse Bedeutung eines präzisen Randansatzes wird in der Literatur, auch in der Patentliteratur hingewiesen, wie in der DE-AS 1 087 087, in der CH-PS 285 742, in der DE-PS 317 339 oder in der CH-PS 599 371.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schärmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, dass auf die Anbringung von Ansatzmarken verzichtet werden kann und dennoch ein genauer Bandansatz erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst,

dass die Konuslatten in einem bestimmten Abstand vor der Übergangsstelle zum zylindrischen Teil und vor ihren Anlenkpunkten nach innen derart abgewinkelt sind, dass die durch die Schnittpunkte der Mantellinien von Schärkonus und Hülle gebildeten Ansatzpunkte in jeder Winkellage der Konuslatten ihre Lage im wesentlichen beibehalten.

Durch die erfindungsgemässe Ausbildung ist es nicht mehr notwendig, einen Bandansatz mit der notwendigen Genauigkeit zu berechnen und zu markieren, und ist gewährleistet, dass der Ansatzpunkt nicht auswandert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann jede Konuslatte an ihrem angelenkten Ende eine radiale Oberflächenkrümmung gemäss dem Radius der Hülle des zylindrischen Teiles und an ihrem freien Ende eine radiale Oberflächenkrümmung gemäss dem grössten Konusradius bei mittlerer Ausstellhöhe der Konuslatten aufweisen.

Um die Annäherung an einen Kreisquerschnitt auch im Übergangsbereich zwischen Zylinderteil und Konus zu erreichen, können die Hülle und die Konuslatten im Übergangsbereich zwischen dem zylindrischen Teil und dem Schärkonus durch eine zackenförmige Ausgestaltung in Umfangsrichtung ineinander eingreifen.

Die Erfindung soll nun anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schärmaschine mit verstellbarem Schärkonus in Teildarstellung und im Axialschnitt;

Fig. 2 in schematischer Darstellung den erfindungsge-mässen Schärkonus;

Fig. 3 eine Konuslatte des Schärkonus gemäss Fig. 1 in Draufsicht und in grösserem Masstab sowie mit Schnittdarstellungen entlang der Schnittlinien A-A und B-B;

Fig. 4 und 5 in graphischer Darstellung und in zwei Winkelpositionen den Schnittpunkt zwischen konischem und zylindrischem Teil bei geraden Mantellinien;

Fig. 6 und 7 die Anordnung gemäss den Fig. 4 und 5, wobei die Mantellinie des konischen Teiles einen Knick aufweist;

Fig. 8 in vergrösserter Darstellung die Anordnung gemäss Fig. 7; und

Fig. 9 eine graphische Darstellung der Wicklung eines ersten Schärbandes auf der Schärmaschine.

Die in Fig. 1 dargestellte Schärtrommel umfasst in bekannter Weise einen zylindrischen Teil 1 und einen konischen Teil 2, welcher als Schärkonus bezeichnet wird.

Sowohl der zylindrische Teil 1 als auch der Schärkonus 2 werden von einer gemeinsamen Welle 3 getragen, welche sich an beiden Enden über Lagermittel 4 am Maschinenrahmen 5 abstützt (nur das eine Ende der Welle 3 dargestellt).

Am dargestellten Ende trägt die Welle 3 eine drehfeste Trommelscheibe 6 sowie im Übergangsbereich vom zylindrischen Teil 1 zum Schärkonus 2 eine Keillagerscheibe 7.

Die Keillagerscheibe 7 weist einen äusseren Flansch 8 auf, welcher die Hülle 9 des zylindrischen Teiles 1 der Schär5

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trommel trägt. Ferner umfasst die Keillagerscheibe 7 einen zum äusseren Flansch 8 abgesetzten Keillagerflansch 10, welcher eine Mehrzahl gleichmässig über die Peripherie des Flansches verteilte Keillager 11 für die schwenkbare Lagerung jeweils einer Konuslatte 12 trägt. Jede Konuslatte 12 ist zu diesem Zweck an ihrem dem zylindrischen Teil 1 der Schärtrommel zugewendeten Ende mit einer Lageröffnung versehen, die von einem im betreffenden Keillager 11 befestigten Achsbolzen 13 durchsetzt ist.

Zur Veränderung des Anstellwinkels des Schärkonus müssen alle Konuslatten 12 gleichzeitig und gleichförmig um die jeweiligen Achsbolzen 13 verschwenkt werden. Hierfür ist die Trommewelle 3 im Bereich ihres konusseitigen Endes von einer ein Gewinde tragenden Verstellbüchse 14 umschlossen, die bezüglich der Welle 1 drehbar angeordnet ist. Diese Verstellbüchse 14 trägt im Bereich der Trommelscheibe 6 ein mit ihr drehfestes Schneckenrad 15, in das eine Antriebsschnecke 16 eingreift. Der Gewindebereich der Verstellbüchse 14 umfasst einen Teil 17 mit Rechtsgewinde und einen Teil 18 mit Linksgewinde, auf welchen Teilen je ein Verstellring 19 bzw. 20 mit entsprechendem Rechts- bzw. Linksgewinde aufsitzt. Die beiden Verstellringe 19 und 20 tragen für jede Konuslatte 12 ein Stützlager mit Achsbolzen 21 und 22, an denen jeweils das Ende einer Lasche 23 bzw. 24 angelenkt ist. Jeweils ein solches Laschenpaar 23,24 ist über einen gemeinsamen Achsbolzen 25 an der betreffenden Konuslatte 12 angelenkt.

Wie ohne weiteres verständlich, bewirkt nun eine Verdrehung der Verstellbüchse 14 relativ zur Welle 3 und zu den mit dieser über die Keillagerscheibe 7 drehfest verbundenen Konuslatten 12, dass die beiden Verstellringe 19 und 20 axial gegeneinander zu oder voneinander weg verschoben werden. Dadurch ändert sich die Auslenkung der Laschenpaare 23,24 und damit der Abstand des gemeinsamen Achsbolzens 25 von der Welle 3. Je nachdem wird somit der Anstellwinkel der Konuslatten 12, die hierbei um ihre Schwenkachse 13 verschwenkt werden, vergrössert oder verkleinert.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass auch andere Mittel geeignet sind, die Konuslatten zu verstellen und die vorbeschriebene Anordnung nur eine beispielsweise Ausführungsform darstellt.

Ein erstes erfindungsgemässes Merkmal lässt sich nun der Darstellung gemäss Fig. 2 entnehmen, welche schematisch den Schärkonus 2 sowie einen Teil der Hülle 9 zeigt. In dieser Darstellung ist, jeweils auf den zugehörigen grössten Konusdurchmesser 30,31 und 32 bezogen, eine kleinste, eine mittlere und eine grösste Ausstellhöhe 33 bzw. 34 bzw. 35 dargestellt, deren Bezugslinie jeweils die Mantellinie der Hülle 9 ist. Hierbei weisen nun die Konuslatten 12 bei der mittleren Ausstellhöhe 34 eine in Umfangsrichtung gemessene Breite auf, die im Querschnitt des Schärkonus 2 ein wenigstens angenähert kreisrundes Vieleck ergibt. Um dies über die ganze Länge des Konus zu erreichen, ist die Breite jeder Konuslatte 12 an ihrem angelenkten Ende geringer als an ihrem freien Ende, die Breite 36 also geringer als die Breite 37. Die Auslegung dieser Breiten 36 und 37 erfolgt dabei so, dass bei der minimalsten Ausstellhöhe 33 noch ein geringster Abstand zwischen den einzelnen Konuslatten erhalten bleibt.

Eine geeignete Form einer Konuslatte 12 lässt sich der Fig. 3 entnehmen, welche zeigt, dass jede Konuslatte eine radial gekrümmte Oberfläche aufweist, wobei die radiale Oberflächenkrümmung am angelenkten Ende der Konuslatte 12 gemäss der Schnittdarstellung entlang der Linie B-B einen Radius 50 aufweist, der dem halben Durchmesser der Hülle 9 entspricht. Am freien Ende der Konuslatte 12 entspricht der Radius 40 gemäss der Schnittdarstellung entlang der Linie A-A dem halben Konusdurchmesser 31 bei der mittleren Ausstellhöhe 34 der Konsulatten. Ferner ist erkennbar, dass die Mantelfläche jeder Konuslatte 12 durch eine Mehrzahl in Achsrichtung verlaufende Rippen gebildet ist, und zwar hier durch zwei äussere Rippen 38 und zwei innere Rippen 39.

Aus den Fig. 2 und 3 ist zudem entnehmbar, dass sowohl die Hülle 9 als auch jede Konuslatte 12 im Übergangsbereich zwischen dem zylindrischen Teil 1 und dem konischen Teil 2 durch eine zackenförmige Ausgestaltung, die sich in Umfangsrichtung fortsetzt, ineinander eingreifend übergehen.

Durch die vorbeschriebenen Massnahmen ergeben sich bereits eine Reihe von Vorteilen vergleichsweise den bisher bekannten Schärmaschinen. So erlaubt die nunmehr praktisch kreisrunde Form des verstellbaen Schärkonus eine Angleichung der Verhältnisse im Schärkonus-Bereich und am zylindrischen Teil. Durch die vorbeschriebene spezifische Form der Konuslatten 12 wird dabei sichergestellt, dass bei der ermittelten mittleren Ausstellhöhe 34 der Konuslatten die Kreisform praktisch in jeder Querschnittebene erzielt wird.

An dieser Stelle sei auf Fig. 9 verwiesen, welche schematisch den Aufbau der Wicklung eines ersten Schärbandes 60 auf der Schärmaschine darstellt. Daraus ist entnehmbar, dass die Mantellinie der äusseren Stirnfläche 61 des Wickels 60 in ihrer Erstreckung von der durch die Konuslatten 12 gebildeten Konusfläche 62 bzw. deren Mantellinie abweicht. Wie ersichtlich, besteht diese Abweichung in einem steileren Verlauf der Mantellinie der Stirnfläche 61 in einem Anwickelbe-reich mit der Höhe 63, von wo ab dann der Verlauf der Mantellinien von Stirnfläche 61 und Konusfläche 62 übereinstimmen.

Diese Abweichung der Stirnfläche 61 im Anwickelbereich 63 vergleichsweise dem Verlauf der Konusfläche 62 hat seine Ursache darin, dass die harte Oberfläche der Hülle 9 das Auftragsverhalten des Schärbandes 60 verändert, indem der Auftrag bis zur Höhe 63 pro Trommelumdrehung grösser ist als dann nachfolgend.

Hieraus ergibt sich ein weiterer Vorteil der vorbeschriebenen Ausbildung der Konuslatten 12, wenn man berücksichtigt, dass an einem festen Konus im Anwickelbereich die gleichen Verhältnisse herrschen wie an der Oberfläche der Hülle 9, was nunmehr verhindert wird, da die rippenförmige Ausgestaltung der Oberflächen der Konuslatten 12 erlaubt, diese Konusoberfläche «weich» zu gestalten. Somit erreicht man hier bereits im Anwickelbereich ein gleiches Verhalten beim Bandauftrag wie in den nachfolgenden Wickelbereichen.

Durch die rippenförmige Gestaltung der Konuslatten 12 können diese in unbearbeiteter Form verwendet werden, was sich natürlich vereinfachend in der Fabrikation äussert. Die dabei verbleibende etwas rauhe Oberfläche ist zudem bezüglich einem Abrutschen des Schärbandes selbsthaftend und bedarf keines zusätzlichen Haftbelages.

In der Darstellung gemäss den Fig. 4 und 5 ist schematisch angedeutet, wie sich der sogenannte Ansatzpunkt 70, der sich im Schnittpunkt der Mantellinien von Schärkonus 2 und Hülle 9 befindet, bei geraden Mantellinien und unterschiedlichen Anstellwinkeln verändert. Bei einem minimalen Anstellwinkel mit der kleinsten Ausstellhöhe 33 (Fig. 2) befindet sich der Ansatzpunkt 70 um den Abstand 71 von der Schwenkachse 13 in der Darstellung nach rechts distanziert, wie das in Fig. 4 veranschaulicht ist. Diese Distanz verringert sich auf einen Abstand 72, wenn die Ausstellhöhe am grössten ist, was der Ausstellhöhe 35 in Fig. 2 entspricht. Mit wachsender Ausstellhöhe am Schärkonus 2 wandert also der Ansatzpunkt 70 näher an den Drehpunkt 13 heran.

Um nun dieses Wandern des Ansatzpunktes zu vermeiden und damit das einleitend erwähnte Aufbringen von Ansatzmarkierungen überflüssig zu machen, wird die Mantellinie des Schärkonus gemäss den Fig. 6 und 7 mit einem Knick

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nach innen versehen, und zwar von einem Knickpunkt 73 weg gegen das angelenkte Ende jeder Konuslatte hin.

Gemäss den Darstellungen liegt der Knickpunkt 73 links des Drehpunktes 13, womit sich für die kleinste Anstellhöhe 33 ein neuer Ansatzpunkt 74 mit einem Abstand 75 vom Drehpunkt 13 gemäss Fig. 6 ergibt.

Bei einer zunehmenden Anstellhöhe bis zur grössten Anstellhöhe 35 gemäss Fig. 7 wandert nun nicht mehr der Ansatzpunkt 74, sondern der Abstand des Knickpunktes 73 verringert sich von einem Abstand 76 auf einen Abstand 77 zum Drehpunkt 13. Geringe Abweichungen des Abstandes 75 zwischen dem Ansatzpunkt 74 und dem Drehpunkt 13 sind, wie die Praxis gezeigt hat, vernachlässigbar.

Diesen Vorgang macht die vergrösserte Darstellung gemäss Fig. 8 weiter deutlich, insbesondere, dass der Ansatzpunkt 74 in jeder Winkelstellung der Konuslatten unverändert bleibt.

Durch diesen «nicht wandernden» Ansatzpunkt 74 besteht nun die Möglichkeit, beim Schärprozess diesen Bandansatzpunkt automatisch anzufahren, ohne die vorherige Notwendigkeit einer Ermittlung und einer Markierung.

Hierbei gestattet der Knick am Schärkonus einen Aus-s gleich des anhand von Fig. 9 vorbeschriebenen Auftragverhaltens, indem die in Fig. 8 angedeutete Dreiecksfläche 78 bzw. 79 die in Fig. 9 angedeutete Dreiecksfläche 65 kompensiert, was bedeutet, dass alle Bänderlagen die gleiche Charakteristik aufweisen.

10 Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Drehpunkt 13 für die Konuslatten 12 nunmehr frei gewählt werden kann und nicht mehr der Hülle 9 so nah als möglich angeordnet werden muss, was ebenfalls konstruktive Erleichterungen

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Somit ist durch die vorbeschriebenen Massnahmen eine Schärmaschine mit verstellbarem Schärkonus geschaffen, die allen vorgenannten Anforderungen gerecht wird.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

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1. Schärmaschine mit verstellbarem Schärkonus, welcher gemeinsam mit einem zylindrischen Teil auf einer Welle aufsitzt, wobei der Schärkonus aus einer Mehrzahl über den Umfang verteilter Konuslatten besteht, die im Bereich der Übergangsstelle zum zylindrischen Teil angelenkt und durch Verstellorgane zwischen einem grössten und einem kleinsten Anstellwinkel einstellbar sind, und die bei einer auf die Hülle des zylindrischen Teiles bezogenen mittleren Ausstellhöhe eine in Umfangsrichtung gemessene Breite aufweisen, die im Querschnitt des Schärkonus ein angenähert kreisrundes Vieleck ergibt, wobei die Breite jeder Konuslatte an ihrem angelenkten Ende geringer ist als an ihrem freien Ende, dadurch gekennzeichnet, dass die Konuslatten (12) in einem bestimmten Abstand vorder Übergangsstelle zum zylindrischen Teil (1) und vor ihren Anlenkpunkten (13) nach innen derart abgewinkelt sind, dass die durch die Schnittpunkte der Mantellinien von Schärkonus (2) und Hülle (9) gebildeten Ansatzpunkte (74) in jeder Winkellage der Konuslatten ihre Lage im wesentlichen beibehalten.

2. Schärmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Konuslatte (12) an ihrem angelenkten Ende eine radiale Oberflächenkrümmung gemäss dem Radius der Hülle (9) des zylindrischen Teiles (1) und an ihrem freien Ende eine radiale Oberflächenkrümmung gemäss dem grössten Konusradius bei mittlerer Ausstellhöhe (34) der Konuslatten (12) aufweist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schärmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (9) und die Konuslatten (12) im Übergangsbereich zwischen dem zylindrischen Teil (1) und dem Schärkonus (2) durch eine zackenförmige Ausgestaltung in Umfangsrichtung ineinander eingreifen.