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Die
Erfindung betrifft eine Spindel für ein Schraubengetriebe gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Im
Zusammenhang mit Kreuzspulen herstellenden Textilmaschinen ist es
seit langem bekannt, im Bereich der Spulstellen dieser Textilmaschinen Vorrichtungen
anzuordnen, die das Abziehen der Fäden von den Spinnkopsen verbessern.
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Solche
Vorrichtungen, die oberhalb der in Spinnstellung positionierten
Spinnkopse angeordnet sind, sorgen dafür, dass die Fadenspannung während des
Umspulprozesses auf einem für
den Faden unschädlichen
Niveau gehalten wird.
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Derartige,
auch als Abspulhilfsvorrichtung bezeichnete Vorrichtungen sind in
zahlreichen Patentschriften, beispielsweise in der nachveröffentlichten
DE 10 2005 018 381
A oder in der
DE
42 21 559 A1 ausführlich
beschrieben.
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Die
Abspulhilfsvorrichtung gemäß
DE 10 2005 018 381
A weist einen vertikal verschiebbar gelagerten Ballonbegrenzer,
eine rohrförmige
Fadenführungseinrichtung
sowie einen während
der Fadenübergabe
durch ein Greiferrohr unterdruckbeaufschlagbaren Adapter auf.
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Der
Ballonbegrenzer ist während
des Spulbetriebes über
einen zugehörigen
Antrieb definiert in vertikaler Richtung verlagerbar und wird während der Spulenreise,
dem Abspulfortschritt des Spinnkopses folgend, nach unten verfahren.
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Der
DE 10 2005 018 381
A sind allerdings keinerlei Hinweise daraufhin entnehmbar,
wie die Verlagerung des Ballonbegrenzers im Einzelnen erfolgt, das
heißt,
welchen konstruktiven Aufbau die Antriebseinrichtung für den Ballonbegrenzer
aufweist.
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In
der
DE 42 21 559 A1 ist
eine vergleichbare Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine
beschrieben. Auch diese Spulstelle ist mit einer Abspulhilfsvorrichtung
ausgestattet.
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Diese
bekannte Abspulhilfsvorrichtung verfügt über ein definiert höhenverstellbares, über den Spinnkops
absenkbares, erstes Fadenführungselement,
auf dem eine ebenfalls höhenverstellbar
gelagerte Fadenführungsglocke
abgestützt
ist.
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Die
Fadenführungsglocke
ist an einer Gleitstange zwischen zwei Anschlägen geführt, durch die der maximale
Verstellbereich der Fadenführungsglocke
vorgegeben ist.
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Das
definiert höhenverstellbare
erste Fadenführungselement
ist dabei entweder, wie beispielsweise in
1 der
DE 42 21 559 A1 dargestellt, über einen
Pneumatikzylinder vertikal verstellbar oder die vertikale Verlagerung
dieses Fadenführungselementes
erfolgt durch ein Schraubengetriebe, dessen Spindel durch einen
Elektromotor rotatorisch beaufschlagt wird, wie dies zum Beispiel
in den
26 und
27 dargestellt
ist.
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Solche
Schraubengetriebe sind im Maschinenbau im Prinzip seit langem bekannt.
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Derartige
auch als Bewegungsschrauben bezeichnete Einrichtungen dienen in
der Regel zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Längsbewegung
bzw. zur Erzeugung großer
Stell- oder Haltekräfte.
Der Einsatz solcher Schraubengetriebe ist zum Beispiel bei Drehmaschinen üblich, deren
Leitspindeln zum Einstellen der Werkzeuge in der Regel als Schraubengetriebe
ausgebildet sind.
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Des
Weiteren sind solche Schraubengetriebe beispielsweise auch von Schraubstöcken her
bekannt, bei denen in der Regel ein Haltebacken mittels einer entsprechenden
Spindel verstellbar ist.
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Schließlich weisen
auch Pneumatikventile meistens Ventilspindeln auf, die als Schraubengewinde
ausgebildet sind.
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Bei
den bekannten Schraubengetrieben ist in der Regel zumindest die
Spindel aus einem metallischen Werkstoff, zum Beispiel Stahl, Messing
oder Aluminium bzw. aus einer Legierung dieser Werkstoffe, gefertigt.
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Da
solche Spindeln aufgrund ihrer vielen Hinterschneidungen im Bereich
der Gewindegänge im
Gussverfahren wirtschaftlich kaum herzustellen sind, ist es bislang üblich, solche
Spindeln durch spanende Formung, beispielsweise auf einem Dreh- oder
einem Schleifautomaten, herzustellen.
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Die
spanende Formung solcher Spindeln stellt allerdings ein relativ
kostenintensives Fertigungsverfahren dar.
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Ausgehend
von Spindeln für
Schraubengetriebe der vorstehend beschriebenen Gattung liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spindel zu entwickeln, die
insbesondere bei einer Fertigung in größeren Stückzahlen, kostengünstig herzustellen
ist und die, vorzugsweise im Zusammenhang mit einer an einer Spulstelle
einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine angeordneten Abspulhilfsvorrichtung, als
Teil eines Schraubengewindes vorteilhaft eingesetzt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Spindel gelöst,
wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
erfindungsgemäße Ausführungsform, bei
der die Spindel als mehrteiliges Bauteil ausgebildet ist, das heißt einen
länglichen
Spindelgrundkörper
sowie eine Vielzahl von am Spindelgrundkörper festlegbaren Gewindesegmenten
aufweist, hat den Vorteil, dass die einzelnen Bauteile der Spindel
jeweils ohne spanende Formung herstellbar sind.
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Bei
der Fertigung der Bauteile der erfindungsgemäßen Spindel kommen vorzugsweise zwei-
oder mehrteilige Urformwerkzeuge zum Einsatz, die entweder einen
einem Spindelgrundkörper oder
einen einem Gewindesegment entsprechenden Hohlraum aufweisen, der
mit einem geeigneten Material ausgegossen werden kann.
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Nach
dem Entformen der Urformwerkzeuge liegen sofort Bauteile vor, die
nahezu ohne Nachbehandlung, kostengünstig zu einer erfindungsgemäßen Spindel
zusammengefügt
werden können.
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Besonders
vorteilhaft ist dabei, wenn die einzelnen Gewindesegmente, wie im
Anspruch 2 dargelegt, als identische Bauteile ausgebildet sind.
Bei einer solchen Ausbildung kann die Anzahl unterschiedlicher Spitzguss-
oder Druckgusswerkzeuge, die zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Spindel
notwendig sind, auf ein Minimum reduziert werden.
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Wie
im Anspruch 3 beschrieben, ist in vorteilhafter Ausführungsform
außerdem
vorgesehen, dass der Spindelgrundkörper als rohrförmiger Körper ausgebildet
ist, der noppenartige Ansätze
sowie Aussparungen zum Positionieren und Fixieren der Gewindesegmente
aufweist.
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Eine
solche Form des Spindelgrundkörpers ermöglicht es,
die Urformwerkzeuge relativ einfach und damit kostengünstig als
zweischalige Werkzeuge zu konstruieren, wobei zur Herstellung des
rohrförmigen
Spindelgrundkörpers
vorzugsweise noch ein Kern im Werkzeug positioniert wird.
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Vorteilhafterweise
verfügen
die Gewindesegmente jeweils, wie im Anspruch 4 beschrieben, über eine
zentrale Lageröffnung, über endseitig
angeordnete Verbindungsmittel sowie über hakenartig ausgebildete
Anschlussklammern.
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Im
Anbauzustand sind die Gewindesegmente dabei über die zentrale Lageröffnung am
Spindelgrundkörper
positioniert, während
die Fixierung der Gewindesegmente am Spindelgrundkörper über die hakenartig
ausgebildeten Anschlussklammern erfolgt.
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Das
heißt,
die an den Gewindesegmenten angeordneten Anschlussklammern rasten
in entsprechende Aussparungen am Spindelgrundkörper ein und legen dabei die
Gewindesegmente sicher am Spindelgrundkörper fest (Anspr. 6).
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Die
an den Gewindesegmenten angeordneten Verbindungsmittel sind, wie
im Anspruch 5 dargelegt, so ausgebildet, dass im Einbauzustand der
Gewindesegmente jeweils ein auf der linken Seite eines Gewindesegmentes
angeordnetes Verbindungsmittel mit einem auf der rechten Seite angeordneten
Verbindungsmittel eines benachbarten Gewindesegmentes korrespondiert.
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Derartig
aneinander gekoppelte Gewindesegmente bilden ein durchgehendes Schraubengewinde,
das den Spindelgrundkörper
gleichmäßig umschließt.
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Wie
im Anspruch 7 angedeutet, sind die Gewindesegmente schraubenartig
geformt und umfassen den Spindelgrundkörper vorzugsweise jeweils um
180°.
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Durch
eine solche Ausbildung kann einerseits die Anzahl der Gewindesegmente,
die zur Bildung eines durchgehenden Schraubengewindes bei einer
Spindel benötigt
werden, relativ klein gehalten und anderseits gewährleistet
werden, dass durch die Formgebung bedingte Hinterschneidungen, die
ein Ausformen der Gewindesegmente nach dem Gießen verhindern würden, zuverlässig vermieden
werden.
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Gemäß Anspruch
8 ist außerdem
vorgesehen, dass die Gewindesegmente jeweils Teile einer oberen
sowie Teile einer unteren Führungsbahn
aufweisen.
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Durch
die Kopplung der Gewindesegmente, wird, wie vorstehend bereits erläutert, aus
den Führungsbahnteilen
der einzelnen Gewindesegmente eine durchgehende Führungsbahn
für eine
an den Gewindesegmenten geführte
Bewegungsmutter, an die der Ballonbegrenzer der Abspulhilfsvorrichtung angeschlossen
werden kann.
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Wie
im Anspruch 9 beschrieben, sind der Spindelgrundkörper sowie
die Gewindesegmente vorzugsweise aus einem verschleißfesten
Kunststoff gefertigt.
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Solche
Kunststoffe stellen nicht nur ein kostengünstiges, gut gießbares Material
dar, sondern sind auch sehr abriebfest und korrosionsbeständig.
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Das
heißt,
Spindeln aus einem solchen Material zeichnen sich durch eine hohe
Zuverlässigkeit und
eine lange Lebensdauer aus.
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Als
urformendes Fertigungsverfahren kommt vorzugsweise, wie im Anspruch
10 beschrieben, das Spitz- oder das Druckgussverfahren zum Einsatz.
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Diese
Fertigungsverfahren sind in der Praxis bewährt und haben sich, insbesondere
im Zusammenhang mit der Herstellung größerer Stückzahlen, als äußerst kostengünstig erwiesen.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand eines in den
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 in
Seitenansicht eine Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine
mit einer im Bereich der Spulstelle angeordneten Abspulhilfsvorrichtung,
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2 in
perspektivischer Ansicht eine Abspulhilfsvorrichtung mit einem über ein
Schraubengetriebe vertikal verlagerbaren Ballonbegrenzer,
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3 den
Spindelgrundkörper
des erfindungsgemäßen Schraubengetriebes,
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4A und 4B verschiedene
Ansichten auf ein Gewindesegment des erfindungsgemäßen Schraubengetriebes,
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5 einen
Abschnitt einer Spindel des erfindungsgemäßen Schraubengewindes, mit
auf dem Spindelgrundkörper
festgelegten Gewindesegmenten.
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In 1 ist
schematisch in Seitenansicht eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine,
im Ausführungsbeispiel
ein so genannter Kreuzspulautomat 1, dargestellt.
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Derartige
Kreuzspulautomaten 1 weisen zwischen ihren (nicht dargestellten)
Endgestellen eine Vielzahl gleichartiger Arbeits- oder Spulstellen 2 auf.
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Auf
diesen Spulstellen 2 werden, wie bekannt und daher nicht
näher erläutert, die
auf einer (nicht dargestellten) Ringspinnmaschine produzierten,
nur relativ wenig Garnmaterial ausweisenden Spinnkopse 9 zu
großvolumigen
Kreuzspulen 11 umgespult, die anschließend mittels eines (nicht dargestellten)
selbsttätig
arbeitenden Serviceaggregates auf eine maschinenlange Kreuzspulentransporteinrichtung 21 übergeben
und zu einer maschinenendseitig angeordneten (ebenfalls nicht dargestellten) Spulenverladestation
oder dergleichen transportiert werden.
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Solche
Kreuzspulautomaten 1 weisen außerdem, wie in 1 angedeutet,
beispielsweise eine Logistikeinrichtung in Form eines Spulen- und Hülsentransportsystems 3 auf.
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In
diesem Spulen- und Hülsentransportsystem 3 laufen,
auf Transporttellern 8 in vertikaler Ausrichtung festgelegt,
Spinnkopse 9 beziehungsweise Leerhülsen 34 um.
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Von
dem Spulen- und Hülsentransportsystem 3 ist
in der 1 lediglich die Kopszuführstrecke 4, die reversierend
antreibbare Speicherstrecke 5, eine der zu den Spulstellen 2 führenden
Quertransportstrecken 6 sowie die Hülsenrückführstrecke 7 dargestellt.
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Wie
in 1 dargestellt, werden die angelieferten Spinnkopse 9 dabei
zunächst
in einer Abspulstellung 10, die sich im Bereich der Quertransportstrecken 6 an
den Spulstellen 2 befindet, positioniert und anschließend umgespult.
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Die
einzelnen Spulstellen 2 verfügen zu diesem Zweck, wie bekannt
und daher nur angedeutet, über
verschiedene Fadenbehandlungs- und Fadenhandhabungseinrichtungen,
die nicht nur gewährleisten,
dass die Spinnkopse 9 zu großvolumigen Kreuzspulen 11 umgespult
werden können,
sondern die auch sicherstellen, dass der Faden während des Umspulvorganges auf
Fadenfehler hin überwacht
und detektierte Fadenfehler ausgereinigt werden kann.
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Eine
dieser an sich bekannten, im Bereich der Spulstellen 2 angeordneten
Einrichtungen ist beispielsweise die Spulvorrichtung 24,
die über
einen Spulenrahmen 18, der um eine Schwenkachse 19 beweglich
gelagert ist, eine Spulenantriebseinrichtung 26 sowie über eine
Fadenchangiereinrichtung 28 verfügt.
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Bei
dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Spulstelle 2 liegt
die Kreuzspule 11 während
des Spulprozesses mit ihrer Oberfläche auf einer einzelmotorisch
beaufschlagbaren Antriebstrommel 26 und wird von dieser über Reibschluss
mitgenommen.
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Die
Changierung des Fadens beim Auflaufen auf die Kreuzspule 11 erfolgt
mittels einer Fadenchangiereinrichtung 28, die im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
einen Fingerfadenführer 29 aufweist.
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Solche
Fadenchangiereinrichtungen sind bekannt und beispielsweise in der
DE 198 58 548 A1 ausführlich beschrieben.
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Wie
vorstehend bereits angedeutet, verfügen derartige Spulstellen 2 in
der Regel jeweils außerdem über eine
Fadenverbindungseinrichtung 13, vorzugsweise eine pneumatisch
arbeitende Spleißeinrichtung,
ein unterdruckbeaufschlagbares Saugrohr 12 sowie ein ebenfalls
unterdruckbeaufschlagbares Greiferrohr 25.
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Das
Saugrohr 12 und das Greiferohr 25 sind dabei an
eine maschineneigene Unterdrucktraverse 32 angeschlossen,
die ihrerseits mit einer Unterdruckquelle 33 in Verbindung
steht. Solche Arbeitsstellen 2 weisen oft auch einen Unterfadensensor 22, einen
Fadenspanner 14, einen Fadenreiniger 15 mit Fadenschneideinrichtung 17,
einen Fadenzugkraftsensor 20 sowie eine Paraffiniereinrichtung 16 auf.
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Die
Spulstellen 2 sind außerdem
mit einer Abspulhilfsvorrichtung 23 ausgestattet, die sowohl zur
pneumatischen Überführung eines
am Spinnkops 9 bereitliegenden Unterfadens an ein unterdruck beaufschlagtes
Greiferrohr 25 dient, als auch während des Spulprozesses dafür sorgt,
dass der Fadenballon, der beim Ablaufen des Fadens vom Spinnkops 9 entsteht,
positiv, das heißt,
im Sinne einer Senkung der Fadenspannung beeinflusst wird.
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Die
Abspulhilfseinrichtung 23 besteht, wie insbesondere die 2 in
perspektivischer Ansicht zeigt, im wesentlichen aus einem vertikal
verschiebbar gelagerten Ballonbegrenzer 27, einer rohrförmigen Fadenführungseinrichtung 36 sowie
einem Adapter 40. Der Ballonbegrenzer 27 ist dabei über einen Antrieb 30 definiert
in vertikaler Richtung R so verstellbar, dass der Ballonbegrenzer 27 während des Spulprozesses,
dem Abspulfortschritt des Spinnkopses 9 folgend, nach unten
verfahren werden kann. Der Antrieb 30 besteht seinerseits
im Wesentlichen aus einem Elektromotor, vorzugsweise einem Schrittmotor 31,
einer rotatorisch beaufschlagbaren Spindel 35 sowie einer
an den Ballonbegrenzer 27 angeschlossenen Bewegungsmutter 37.
Das heißt,
die Spindel 35 und die Bewegungsmutter 37 bilden
ein Schraubengetriebe.
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Die
Spindel 35, die in den 3–5 näher dargestellt
ist, ist dabei mehrteilig ausgebildet, wobei die einzelnen Teile
aus Kunststoff gefertigt und im Spritz- oder Druckgussverfahren
hergestellt sind.
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Die 3 zeigt
den Grundkörper 38 der Spindel 35.
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Wie
ersichtlich, ist dieser Spindelgrundkörper 38 vorzugsweise
als hohlzylindrisches Bauteil ausgebildet, das eine Vielzahl von
Aussparungen 43 und Ansätzen 41 bzw. 42 zum
Festlegen der in den 4A und 4B dargestellten
Gewindesegmente 39 aufweist.
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Die
Mittellängsbohrung 49 des
Spindelgrundkörpers 38 verfügt dabei
an einem Ende über eine
Ausformung 50 zum formschlüssigen Anschließen des
Spindelgrundkörpers 38 an
die Motorwelle des Schrittmotors 31.
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Wie
aus der 3 weiter ersichtlich, sind die vorzugsweise
rechteckigen Aussparungen 43 in die Oberfläche des
Spindelgrundkörpers 38 eingelassen,
während
die langen Ansätze 41 und
die kurzen Ansätze 42 die
Oberfläche
des Spindelgrundkörpers 38 überragen.
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Die
in den 4A und 4B dargestellten, schraubenartig
ausgebildeten Gewindesegmente 39 verfügen jeweils über eine
zentrale Lageröffnung 44, die
im Einbauzustand des Gewindesegmentes 39 jeweils mit einem
der Ansätze 41 des
Spindelgrundkörpers 38 korrespondiert.
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Des
Weiteren weisen die Gewindesegmente 39 endseitig jeweils
ein Vermindungsmittel 45A bzw. 45B sowie eine
Anschlussklammer 46 auf.
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Im
Einbauzustand, der in 5 angedeutet ist, fassen die
Anschlussklammern 46 der Gewindesegmente 39 in
die Aussparungen 43 des Spindelgrundkörpers 38 und stützen sich
dabei auf den Ansätzen 42 des
Spindelgrundkörpers 38 ab.
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Außerdem fassen
die Verbindungsmittel 45A und 45B benachbarter
Gewindesegmente 39 ineinander und sorgen dafür, dass
die Vielzahl der Gewindesegmente ein durchgängiges Bewegungsgewinde mit
einer oberen Führungsbahn 47 und
einer unteren Führungsbahn 48 bilden.
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Auf
den Führungsbahnen 47, 48 ist
im Montagezustand des Schraubengetriebes die Bewegungsmutter 37 geführt.
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Das
heißt,
jede rotatorische Bewegung, die, beispielsweise mittels des Schrittmotors 31 auf
die Spindel 35 gelangt, wird mittels der Bewegungsmutter 37,
die drehfest an den Ballonbegrenzer 27 angeschlossen ist,
unmittelbar in eine geradlinige Bewegung umgewandelt.