DE102008033580A1

DE102008033580A1 - Spulvolumentaster

Info

Publication number: DE102008033580A1
Application number: DE102008033580A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Emmerich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2010-02-18

Abstract

Spulvolumentaster mit einem Tastelement (1) und mit einem Bremskraftregler (2) für die Rotation der Spule (3), dadurch gekennzeichnet, dass Bremskraftregler (2) und Tastelement (1) über eine Schnellspannvorrichtung (4), die einen Hebel (5) und ein Klemmelement (6) aufweist, miteinander wirkverbunden sind, wobei der Bremskraftregler (2) im entspannten Zustand der Schnellspannvorrichtung (4) die Bremsung der Spule (3) vermindert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spulvolumentaster für Schnellflechtmaschinen, Verseilmaschinen, Klöppelmaschinen und dergleichen.
Üblicherweise sind Maschinen im Einsatz, bei denen eine Vielzahl von Spulen auf Trägern kreisförmig angeordnet sind, deren Wickelgüter zu einem zusammengesetzten Produkt verflochten, verdreht oder anders verarbeitet werden. Dabei rotieren die Spulenträger um den Vereinigungspunkt der einzelnen Wickelgüter mit hoher Geschwindigkeit. Je nach Anteil des jeweiligen Wickelguts am Gesamtprodukt laufen die Spulen unterschiedlich schnell leer. Ein vollständiges Leerlaufen von Spulen ist jedoch unerwünscht, da oft eine Folgespule in den Spulenträger eingesetzt wird, deren Wickelgut an das der leerlaufenden Spule qualifiziert angehängt werden muss. Dies ist nur möglich, wenn noch ein Restvolumen des Wickelgutes vorhanden ist, da dieses ansonsten bereits vollständig im entstehenden Gesamtprodukt verarbeitet wäre, so dass wickelgutspezifische Lücken im Gesamtprodukt nicht zu vermeiden wären.
Wie in den Druckschriften DD 69 422 , DE 20 25 202 und DE 40 34 893 offenbart, ist es beispielsweise bei Schnellflechtmaschinen wichtig, die Fadenspannung möglichst über die gesamte Spulreise konstant zu halten, um eine gleichmäßige Festigkeit des Flechtprodukts zu erreichen.
DE 20 25 202 beschreibt dazu eine mittels Tastarm für das Spulenvolumen gesteuerte Spulenbremse, wobei die Fadenspannung konstant gehalten wird durch Rückkopplung der mit abnehmendem Spulenvolumen zunehmenden Fadenspannung auf die Bremsung der Ablaufspule.
Das in DE 20 25 202 offenbarte Prinzip macht sich auch DE 40 34 893 zunutze, zusätzlich in Kombination mit einer mechanischen Sensorik, die auch die variierende Fadenspannung auf die Spulenbremse überträgt, ebenfalls mit dem Ziel, Konstanz der Fadenspannung zu erreichen.
Auch DD 69 422 beschreibt einen Mechanismus, der die Fadenspannung, nicht jedoch den Grad der Spulenfülle, zu Steuerungszwecken auf die Spulenbremse überträgt.
Gemeinsam ist diesen gesteuerten Spulenbremsen, dass ab einer bestimmten Abnahme des Spulenvolumens die Spulengeschwindigkeit nicht mehr linear zur Lockerung der Steuerungsbremse zunimmt und somit die Fadenspannung nicht mehr konstant gehalten werden kann.
Es ist daher wünschenswert, bei Erreichen des entsprechenden Spulenvolumens, zeitnah zum Verlassen des Steuerungsbereichs mit zur Fadenspannung linear proportionaler Bremskraftänderung, eine schlagartige Erhöhung der Spulendrehzahl auszulösen, damit Einschnürungen und andere Unregelmäßigkeiten im Flechtprodukt oder Fadenriss vermieden werden können. Es ist weiterhin wünschenswert, dass mit Auslösung der schlagartigen Spulendrehzahlerhöhung die automatische Abschaltung der Maschine verbunden ist, damit ein qualifiziertes Anhängen des Wickelguts der Folgespule bei Austausch der Spule vorgenommen werden kann, deren zu geringes Spulenvolumen Konstanz der Fadenspannung mittels gesteuerter Spulenbremse nicht mehr erlaubt. Bereits im Einsatz sind Lichtschranken zur Erfassung des Spulenvolumens mit an die hohen Spulenlaufgeschwindigkeiten der Maschinen angepasster, schneller Photosensorik, die jedoch apparativ aufwändig und entsprechend kostenintensiv ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen konstruktiv einfachen und damit kostengünstigen Mechanismus bereit zu stellen, der einen schlagartigen Anstieg der Spulenrotationsgeschwindigkeit zeitnah zu dem Zeitpunkt auslöst, ab dem die Bremsensteuerung aufgrund zu stark verringerten Spulenvolumens keine konstante Wickelgutspannung mehr gewährleisten kann.
Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch einen Spulenvolumentaster gemäß Anspruch 1. Dabei weist der Spulenvolumentaster ein Tastelement für das Spulenvolumen und einen Bremskraftregler für die Spulenrotation auf. Tastelement und Bremskraftregler sind über eine Schnellspannvorrichtung miteinander wirkverbunden, wobei der Bremskraftregler im entspannten Zustand der Schnellspannvorrichtung die Bremsung der Spule vermindert. Schellspannvorrichtungen sind an sich bekannt. Als solche bezeichnet werden Klemmvorrichtungen, die sich kurzfristig, zumeist händisch lösen oder spannen bzw. festsetzen lassen. Verbreitet sind Schnellspannvorrichtungen bei Werkzeugmaschinen zum Fixieren von Werkstücken, zur Sicherug von Verschlüssen an Behältern oder an Fahrradteilen, wie Laufrädern oder Sattelstützen. Schnellspannvorrichtungen arbeiten oft mit einem Exzenter, welcher durch einen Hebel betätigt wird. Beim Spannvorgang wird der Exzenter über den Druckpunkt hinausgeschwenkt und mechanisch angeschlagen. Dadurch entsteht Selbsthemmung die nur unter Krafteinsatz wieder lösbar ist.
Der Bremskraftregler ist so ausgelegt, dass er im Wesentlichen zwei Bremsstufen regelt, nämlich, Stufe 1, voreingestellte Bremswirkung im Spannzustand der Schnellspannvorrichtung und, Stufe 2, federkraftvermittelt verminderte Bremswirkung im entspannten Zustand der Schnellspannvorrichtung.
Das Tastelement wiederum ist so ausgestaltet, dass es als Hebel der Schnellspannvorrichtung fungiert und durch Bewegung zur Spulenmitte sich dem Druckpunkt der gespannten Schnellspannvorrichtung nähert und diesen schließlich, mit Erreichen eines bestimmten Spulenvolumens überwindet. Dadurch wird die Schnellspannvorrichtung in den entspannten Zustand, entsprechend Stufe 2 des Bremskraftreglers, überführt.
1 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spulvolumentasters. Das bügelförmige Tastelement (1) weist dabei eine Auflagefläche (10) für das Spulvolumen auf, die über zwei rechtwinklig dazu verlaufende Schenkel in zwei parallel zur Auflagefläche verlaufende Enden münden, die drehbar in zwei Achslagern (11, 12) angeordnet sind und die Schwenkachse (7) des Tastelements (1) bilden. Die Schwenkachse (7) steht sowohl aus dem bremskraftregler (2) seitig angeordneten Lager (11) und dem gegenüberliegenden Lager (12) hervor und ist dort durch eine Feder (13) kraftbeaufschlagt, wobei das Tastelement (1) gegen das Wickelgut der Spule (3) gedrückt wird. Am bremskraftreglerseitigen Ende der Schwenkachse (7) ist das Klemmelement (6) der Schnellspannvorrichtung (4) angeordnet, das vorzugsweise als ovale Exzenterscheibe ausgebildet ist, was vor Erreichen des Druckpunktes der Schnellspannvorrichtung (4) zusätzlich eine zum Spulvolumen linear proportionale Bremskraftregelung über das Tastelement (1) ermöglichen kann. Der Bremskraftregler regelt vorzugsweise eine Bandbremse, deren Bremsband (8) durch die Spannung einer Biegefeder (9) gelockert ist. Nicht gezeigt, aber ebenfalls vorteilhaft, ist die Einwirkung der Schnellspannvorrichtung auf eine Scheibenbremse.
Vorzugsweise ist die Federkraft der Biegefeder (9) mittels einer Schraube (14) einstellbar, deren Einstellung mittels einer Feder (15) fixiert wird. Das Klemmelement (6) der Schnellspannvorrichtung (4) ist vorzugsweise auf die Stirnfläche der Schwenkachse (8) aufgeschraubt, also lösbar mit der Schwenkachse (8) verbunden, so dass der Verschwenkungswinkel zwischen Hebel (5) und Klemmelement (6) dem Spulvolumen, an dem der Druckpunkt der Schnellspannvorrichtung (4) erreicht werden soll, angepasst werden kann.
Neben dem Bremskraftregler des erfindungsgemäßen Volumentasters ist es möglich, eine fadenspannungsgesteuerte Bremsvorrichtung oder eine weitere Bremse an der durch den Bremskraftregler (2) geregelten Spulenbremse anzuordnen, deren maximale Bremswirkung jedoch durch die spulvolumentaster (1) vermittelte Bremskraftregelung bei Entspannung der Schnellspannvorrichtung (4) durch überschreiten des Druckpunkts aufgehoben werden sollte, was durch entsprechende Wahl und Voreinstellung der Biegefeder (9) erreicht wird.
Nicht gezeigt ist ein am Spulvolumentaster angeordneter Sensor, der die entspannte Stellung der Schnellspannvorrichtung erfasst und ein Signal zur automatischen Abschaltung der wickelgutverarbeitenden Maschine auslöst. Der Sensor kann beispielsweise aus einem elektrischen Kontakt bestehen, der durch das Klemmelement (6) in entspannter Stellung der Schnellspannvorrichtung (4) geschlossen wird. Ebenfalls möglich ist es, dass durch die entspannte Stellung des Klemmelements (6) ein optisches oder akustisches Signal ausgelöst wird, das von einer außerhalb der rotierenden Teile der Verarbeitungsmaschine angeordneten Vorrichtung abgetastet, empfangen oder detektiert wird, um dann die automatischen Abschaltung der Verarbeitungsmaschine auszulösen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DD 69422 [0003, 0006]
- DE 2025202 [0003, 0004, 0005]
- DE 4034893 [0003, 0005]

Claims

Spulvolumentaster mit einem Tastelement (1) und mit einem Bremskraftregler (2) für die Rotation der Spule (3), dadurch gekennzeichnet, dass Bremskraftregler (2) und Tastelement (1) über eine Schnellspannvorrichtung (4), die einen Hebel (5) und ein Klemmelement (6) aufweist, miteinander wirkverbunden sind, wobei der Bremskraftregler (2) im entspannten Zustand der Schnellspannvorrichtung (4) die Bremsung der Spule (3) vermindert.
Spulvolumentaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Tastelements (1) als Hebel (5) der Schnellspannvorrichtung (4) ausgestaltet ist.
Spulvolumentaster nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (1) gegen das Spulvolumen vorgespannt ist.
Spulvolumentaster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (1) schwenkbar gelagert ist, wobei das Klemmelement (6) der Schnellspannvorrichtung (4) mit der Schwenkachse (7) des Tastelements (1) wirkverbunden ist.
Spulvolumentaster nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftregler (2) ein Bremsband (8) und eine Feder (9) aufweist, wobei das Bremsband (8) durch die vorgespannte Feder (9) entspannt ist.
Spulvolumentaster nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (6) in einer ersten Stellung gegen die Feder (9) des Bremskraftreglers (2) gespannt ist, wobei die durch die Federkraft der Feder (9) bedingte Lockerung des Bremsbandes (8) aufgehoben ist, und das Klemmelement (6) in einer zweiten Stellung, durch Überwindung des Druckpunktes der Schnellspannvorrichtung (4) mittels Rotation der Schwenkachse (7), gegenüber der Feder (9) entspannt ist.
Spulvolumentaster nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastelement (1) eine Auflagefläche (10) für das Spulvolumen aufweist, die sich über die gesamte Breite des Spulvolumens erstreckt.
Spulvolumentaster nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (6) lösbar an der Schwenkachse (7) fixiert ist und in gelöstem Zustand um die Schwenkachse (7) drehbar ist.
Spulvolumentaster nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (6) an seiner Kontaktfläche mit dem Bremskraftregler (2) gerundet ist.
Spulvolumentaster nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulvolumentaster einen Sensor aufweist, der die zweite Stellung des Klemmelements (6) detektiert.