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Die
Erfindung betrifft eine Arbeitstelle einer Kreuzspulen herstellenden
Textilmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Aus
dem Handbuch "Autoconer
338" der Firma Schlafhorst
ist eine Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 bekannt. Die dort beschriebene Spulmaschine weist
Spulstellen auf, die bekanntermaßen über einen von einem Spulstellenrechner
angesteuerten Antriebsmotor verfügen,
der eine Fadenverbindungsautomatik als auch eine Kopswechselautomatik
antreibt. Der Antriebsmotor ist über
eine Getriebeanordnung mit einer Hebelanordnung zur Fadenführung verbunden,
wie auf den Seiten 4–68
bis 4–70
beschrieben ist. Das von dem Antriebsmotor auf eine Antriebswelle
aufgebrachte Drehmoment wird von der Getriebeanordnung auf die Hebelanordnung übertragen,
um diese beispielsweise bei einem Kopswechsel oder einem Fadenbruch
zu betätigen.
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Aus
der
DE 915 39 762
B4 ist zur Drehmomentübertragung
vom Antriebsmotor auf die Hebelanordnung die Verwendung von Koppelstangen
vorgesehen. Die Verwendung von Koppelstangen weist jedoch neben
einem hohen Teileaufwand den Nachteil auf, dass das über die
Koppelstangen auf die Antriebswelle übertragene Drehmoment auf Grund
der sich während
der Bewegung der Koppelstangen verändernden Hebelverhältnisse
stark variiert. Das auf die Koppelstangen antriebsseitig aufzubringende Drehmoment
ist größer, als
das auf der Abtriebsseite abgreifbare Drehmoment, da sich, wie zuvor
ausgeführt,
das Drehmoment aufgrund des sich ändernden Hebelverhältnisses
verringert.
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Um
dies auszugleichen, ist ein größer dimensionierter
Antriebsmotor erforderlich.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Arbeitsstelle derart weiterzubilden,
dass die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden
werden können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Vorrichtung gelöst,
wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß Anspruch
1 wird vorgeschlagen, dass an der Hebelanordnung ein auf der Abtriebswelle
schwenkbar gelagertes Zahnsegment angeordnet ist, das mit einem
Zubringerhebel korrespondiert, der über die Antriebswelle mit dem
Schrittmotor in Verbindung steht, und dass das Zahnsegment und der Zubringerhebel
so ausgebildet sind, dass das auf die Hebelanordnung einwirkende
Drehmoment während des
gesamten Schwenkweges konstant bleibt. Das erfindungsgemäß zur Übertragung
des Drehmomentes von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle verwendete
Zahnsegmente und der korrespondierende Zubringerhebel zeichnen sich
durch eine geringe Anzahl an Teilen aus, die zur Überbrückung des
räumlichen
Versatzes zwischen der Antriebs- und Abtriebswelle auf Grund der
geometrisch bedingten Anordnung erforderlich sind. Vor allem wird
das Drehmoment mit konstanter Größenordnung
auf die Hebelanordnung übertragen,
so dass der Antriebsmotor gegenüber
dem Stand der Technik entsprechend kleiner dimensionierbar ist,
was zu einer günstigeren Leistungsaufnahme
der Textilmaschine beiträgt.
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Gemäß Anspruch
2 sind das Zahnsegment und der Zubringerhebel unter einem Winkel
zueinander angeordnet, der dem Achsenwinkel entspricht. Somit kann
ein konstruktiv bedingter Achsenwinkel zwischen der Antriebswelle
und der Abtriebswelle auf einfache Weise ausgeglichen werden.
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Vorzugsweise
können
der Zubringerhebel und das Zahnsegment kreissegmentförmig ausgebildet
sein.
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Hierbei
können
die Radien des Zahnsegmentes und des Zubringerhebels derart ausgeführt sein,
dass der vertikale Versatz der Antriebswelle und der Abtriebswelle
ausgleichbar ist. Es bedarf somit keiner zusätzlichen Teile, die den vertikalen
Versatz zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle ausgleichen.
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Insbesondere
kann das Zahnsegment auf seinem Kreisbogen eine sich radial nach
außen
erstreckende, schaufelförmige
Verzahnung aufweisen, die mit auf dem Zubringerhebel angeordneten
Ausnehmungen formschlüssig
in Eingriff steht. Die Verzahnung bewirkt ein sicheres Ineinandergreifen
bei der Übertragung
des Drehmomentes.
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Um
ein störungsfreies
Abrollen des Zahnsegmentes auf dem Zubringerhebel zu gewährleisten,
wird gemäß Anspruch
6 vorgeschlagen, dass das Zahnsegment eine Stützkontur aufweist, mit der sich
das Zahnsegment auf der Oberfläche
des Zubringerhebels abstützt.
Hierdurch wird erreicht, dass die Verzahnung des Zahnsegmentes ungehindert
in die Ausnehmungen des Zubringerhebels eintauchen und wieder austreten
kann, indem die Stützkontur
die Verzahnung zum Grund der Ausnehmungen beabstandet hält. Ein
Verkeilen der Verzahnung in den Ausnehmungen wird vermieden.
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Vorzugsweise
kann der Zubringerhebel über eine
Kurvenscheibenanordnung ansteuerbar sein.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 in
Seitenansicht eine Arbeitsstelle einer Kreuzspulen herstellenden
Textilmaschine mit einer Kopswechselvorrichtung;
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2 eine
perspektivische Ansicht der in 1 schematisch
dargestellten Kopswechselvorrichtung mit einer in Wartestellung
befindlicher Hebelanordnung,
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3 eine
perspektivische Ansicht der Kopswechselvorrichtung gemäß 2 mit
in Arbeitsstellung befindlicher Hebelanordnung.
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In 1 ist
in Seitenansicht schematisch eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine,
im Ausführungsbeispiel
ein so genannter Kreuzspulautomat 1, dargestellt. Derartige
Kreuzspulautomaten 1 weisen, wie bekannt, zwischen ihren
nicht dargestellten Endgestellen eine Vielzahl gleichartiger Arbeitsstellen 2 auf.
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Auf
diesen Arbeitsstellen 2 werden die beispielsweise auf einer
Ringspinnmaschine produzierten, nur relativ wenig Garnmaterial ausweisenden Spinnkopse 9 zu
großvolumigen
Kreuzspulen 11 umgespult, die anschließend mittels eines selbsttätig arbeitenden
Serviceaggregates, beispielsweise eines Kreuzspulenwechslers, auf
eine maschinenlange Kreuzspulentransporteinrichtung 21 übergeben
und zu einer maschinenendseitig angeordneten Spulenverladestation
oder dergleichen transportiert werden.
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Gemäß dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
verfügen
die einzelnen Arbeitsstellen 2 des Kreuzspulautomaten 1 jeweils über ein
Spulenmagazin 3 zum Bevorraten einer Mehrzahl von Spinnkopsen 9.
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Unterhalb
des vorzugsweise als Rundmagazin ausgebildeten Spulenmagazins 3 ist
eine an sich bekannte, jedoch nicht dargestellte Kopsrutsche angeordnet,
die die Überführung der
im Rundmagazin 3 bereitgehaltenen Spinnkopse 9 auf
einen im Bereich der Abspulstellung 10 angeordneten Spulenaufnahmedorn 5 ermöglicht.
Der Spulenaufnahmedorn 5 kann zu diesem Zweck, wie üblich, zwischen
einer Aufnahmeposition und der in 1 angedeuteten Abspulposition,
in der die Spinnkopse 9 abgearbeitet werden, geschwenkt
werden. Das Spulenmagazin 3 ist an einer Kopswechselvorrichtung 4 drehbar
gelagert und steht über
eine Getriebeanordnung und ein Kurvenscheibenpaket mit einem vorzugsweise
als Schrittmotor ausgeführten
Antriebsmotor 31 in Verbindung.
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Die
einzelnen Arbeitsstellen 2 verfügen außerdem, wie bekannt und daher
nur angedeutet, über weitere
Einrichtungen, die nicht nur ein zuverlässiges Umspulen der relativ
kleinen Spinnkopse 9 zu großvolumigen Kreuzspulen 11 ermöglichen,
sondern die auch sicherstellen, dass der Faden während des Umspulvorganges auf
Fadenfehler hin überwacht
und detektierte Fadenfehler ausgereinigt werden.
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Zu
diesen Einrichtungen zählt
beispielsweise die mit der Bezugszahl
24 gekennzeichnete
Spulvorrichtung. Die Spulvorrichtung
24 verfügt dabei über einen
Spulenrahmen
18, der wenigstens um eine Schwenkachse
19 beweglich
gelagert ist, über eine die
Kreuzspule
11 beaufschlagende Spulenantriebseinrichtung
26 sowie über eine
Fadenchangiereinrichtung
28. Die Kreuzspule
11 liegt
während
des Spulprozesses auf einer einzelmotorisch angetriebenen Antriebstrommel
auf und wird von dieser über Reibschluss
mitgenommen. Die Changierung des Fadens beim Auflaufen auf die Kreuzspule
11 erfolgt mittels
einer Fadenchangiereinrichtung
28, die im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
einen Fingerfadenführer
29 aufweist.
Solche Fadenchangiereinrichtungen
28 sind bekannt und beispielsweise
in der
DE 198 58 548
A1 ausführlich
beschrieben.
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Derartige
Arbeitsstellen 2 verfügen
in der Regel außerdem über eine
Fadenverbindungseinrichtung 13, vorzugsweise eine pneumatisch
arbeitende Spleißeinrichtung,
ein mit Unterdruck beaufschlagbares Saugrohr 12 sowie ein
ebenfalls mit Unterdruck beaufschlagbares Greiferrohr 25.
Das Saugrohr 12 und das Greiferohr 25 sind dabei
an eine maschineneigene Unterdrucktraverse 32 angeschlossen,
die ihrerseits mit einer Unterdruckquelle 33 in Verbindung
steht.
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Die
Arbeitsstellen 2 weisen des Weiteren einen Unterfadensensor 22,
einen Fadenspanner 14, einen Fadenreiniger 15 mit
Fadenschneideinrichtung 17, einen Fadenzugkraftsensor 20 sowie
eine Paraffiniereinrichtung 16 auf.
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Wie
in 1 des Weiteren dargestellt, ist eine Fadenhandhabungseinrichtung 35 installiert,
die es ermöglicht,
ein Fadenstück 34,
das sich nach dem Einwechseln eines frischen Spinnkopses 9 zwischen Spinnkops 9 und
der zentralen Fadenklemme 30 des Spulenmagazins 3 erstreckt,
zu ergreifen. Die wesentlichen Elemente dieser Fadenhandhabungseinrichtung 35 sind
der schwenkbar gelagerte Zubringer 6 sowie die Fadenschneideinrichtung 37.
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Weiterhin
ist unterhalb des Spulenmagazins 3 eine Hebelanordnung 38 mit
einem Hilfsgreifer 42 installiert. An dem Hilfsgreifer 42 ist
ein Fadenfanghaken zur Fadenaufnahme vorgesehen. In der Regel ist
der Hilfsgreifer 42 in der in 2 dargestellten Wartestellung
positioniert, in der er parallel zur Kopsrutsche an dieser anliegt.
Der Hilfsgreifer 42 wird nach Überführung eines Spinnkopses 9 aus
dem Rundmagazin 3 auf den Aufsteckdorn 5 in die
in 3 angedeutete Arbeitsstellung geschwenkt. Bei dieser
Schwenkbewegung kreuzt der Fadenfanghaken des Hilfsgreifers 42 das
Fadenstück 34 und nimmt
es mit. Das Fadenstück 34 wird
dadurch vorpositioniert, so dass es für den Zubringer 6 zuverlässig greifbar
ist.
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Das
für das
Schwenken des Hilfsgreifers 42 erforderliche Drehmoment
wird über
eine an der Kopswechselvorrichtung 4 schwenkbar angeordnete, parallelogrammartige
Hebelanordnung 38 auf den Hilfsgreifer 42 übertragen,
wie in den 2 und 3 dargestellt.
Das Drehmoment wird vom Antriebsmotor 31 über die
Kurvenscheibenanordnung auf eine Antriebswelle 43 und von
dieser auf eine Antriebswelle 44 übertragen. Zur Übertragung
des Drehmomentes von der Antriebswelle 43 auf die Abtriebswelle 44 ist
es auf Grund konstruktiv bedingter geometrischer Gegebenheiten bei
der Anordnung der Wellen 43, 44 zueinander erforderlich,
das Drehmoment sowohl um einen Achsenwinkel von 90° umzulenken,
als auch einen vertikalen Versatz von der Antriebswelle 43 zu
der Antriebswelle 44 auszugleichen, wobei die Übertragung
eines konstanten Drehmoments gewährleistet
werden soll.
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Eine
Umlenkung lediglich um einen Achsenwinkel wird üblicherweise durch eine konventionelle Kegelverzahnung
erreicht. Der Einsatz einer solchen Kegelverzahnung scheidet im
vorliegenden Fall jedoch aus, da das Drehmoment das von der Antriebswelle 43 auf
eine Antriebswelle 44 übertragen
werden soll, die nicht nur unter einem Achsenwinkel zur Antriebswelle 43 angeordnet
ist, sondern zu der Antriebswelle 44 auch vertikal versetzt
angeordnet sind, so dass sich die beiden Wellen 43, 44 nicht
in einer zueinander fluchtenden Position befinden, die für die Verwendung
einer herkömmlichen
Kegelverzahnung erforderlich ist.
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Um
die geforderte Umlenkung des Drehmomentes zu erreichen, wird erfindungsgemäß ein kreisabschnittförmiger Zubringerhebel 45 über eine im
Gehäuse 47 der
Kopswechselvorrichtung 4 angeordnete Getriebeanordnung
betätigt,
der sich radial zur Längsachse
der Kopswechselvorrichtung 4 erstreckt und unterhalb des
Spulenmagazins 3 schwenkbar angeordnet ist. Der Zubringerhebel 45 wird
in der Horizontalebene um einen Winkel um die Antriebswelle 43 geschwenkt.
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Senkrecht
zu dem Zubringerhebel 45 stehend ist ein kreisabschnittförmiges Zahnsegment 46 am
Gehäuse 47 angeordnet,
das an der Abtriebswelle 44 angeordnet ist. Das Zahnsegment 46 weist
auf seinem Kreisbogen eine schaufelförmige Verzahnung 48 auf,
die mit korrespondierenden Ausnehmungen 49 auf dem Zubringerhebel 45 formschlüssig in
Eingriff steht. In Abhängigkeit
von der Länge der
Kreissehne des Zubringerhebels 45 beziehungsweise des Zahnsegments 46 lässt sich
der Schwenkwinkel einstellen, um den das Zahnsegment 46 gegenüber dem
Zubringerhebel 45 während
der Drehmomentübertragung
verschwenkbar ist, damit der Hilfsgreifer 42 in seine jeweilige
Betriebsposition überführbar ist.
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Die
Ausnehmungen 49 sind auf der der Antriebswelle 43 abgewandten
Seite des Zubringerhebels 45 der Verzahnung 48 zugewandt
angeordnet. An der Abtriebswelle 44 ist ein Hebel 39 der
parallelogrammartigen Hebelanordnung 38 angeordnet, der mit
dem Zahnsegment 46 in Verbindung steht. Der Hebel 39 dient
der Umwandlung des von dem Zubringerhebel 45 über das
Zahnsegment 46 auf die Antriebswelle 44 übertragenen
Drehmomentes in eine translatorische Bewegung. Über weitere, gelenkig miteinander
verbundene Hebel 40, 41 der Hebelanordnung 38 wird
die Bewegung auf den Hilfsgreifer 42 übertragen.
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Durch
einen dem Höhenversatz
zwischen der Antriebswelle 43 und der Abtriebswelle 44 entsprechenden
Radius des Zahnsegmentes 46 lässt sich dieser ausgleichen,
wobei die senkrecht zueinander stehende Anordnung von Zahnsegmenten 46 zum
Zubringerhebel 45 den Achsenwinkel ausgleicht. Das gleichförmige Abrollen
der Verzahnung 48 des Zahnsegmentes 46 in den
Ausnehmungen 49 des Zubringerhebels 45 sorgt für eine konstante Übertragung
des Drehmomentes.
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Um
zu vermeiden, dass sich die Verzahnung 48 in den Ausnehmungen 49 verkeilt,
weist das Zahnsegment 46 eine flächige Stützkontur 51 auf, die sich
koaxial zur Längsachse
der Abtriebswelle 44 erstreckt. Die Stützkontur 51 liegt
beim Abrollen des Zahnsegmentes 46 auf der Oberfläche des
Zubringerhebels 45 auf und beabstandet den Zubringerhebel 45 und
das Zahnsegment 46 derart, dass ein störungsfreies Abrollen gewährleistet
ist.