DE102019125496A1

DE102019125496A1 - Paraffiniervorrichtung

Info

Publication number: DE102019125496A1
Application number: DE102019125496.5A
Authority: DE
Inventors: Alexander Marx
Original assignee: Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Current assignee: Saurer Spinning Solutions GmbH and Co KG
Priority date: 2019-09-23
Filing date: 2019-09-23
Publication date: 2021-03-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Paraffiniervorrichtung für eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine, mit einem in einem Lagergehäuse verlagerbar angeordneten, stirnseitig mit einem im Spulbetrieb mit einem changierenden Faden in Eingriff bringbaren Paraffinkörper. Um eine Paraffiniervorrichtung bereitzustellen, welche unter Verwendung eines Antriebsmotors eine geeignete rotatorische und translatorische Verstellung des Paraffinkörpers ermöglicht, ist vorgesehen, dass eine zur rotatorischen und axialen Verlagerung des Paraffinkörpers ausgebildeten Antriebseinheit, mit einer mit einem Spindelrad verdrehfest verbundenen Gewindespindel, einer gegenüber der Gewindespindel verdrehbaren, koaxial zur Gewindespindel angeordneten, mit einem Hohlwellenrad verbundenen Hohlwelle zur verdrehfesten und axial verschiebbaren Aufnahme des Paraffinkörpers, einem axial auf der Hohlwelle verschiebbar angeordneten, an dem Paraffinkörper anliegenden Vorschubkolben, mindestens einem mit dem Vorschubkolben verbundenen Antriebskörper, der mittels mindestens einem die Hohlwelle durchdringenden Eingriffselement mit einem Gewindegang der Gewindespindel in Eingriff befindlich ist und einem mit dem Spindelrad in Wirkverbindung stehenden Spindelantriebsrad und einem mit dem Hohlwellenrad in Wirkverbindung stehenden Hohlwellenantriebsrad, die verdrehfest auf einer Abtriebswelle eines Antriebsmotors angeordnet sind, wobei das Übersetzungsverhältnis iSpindvon Spindelrad zu Spindelantriebsrad größer ist als das Übersetzungsverhältnis iHohlvon Hohlwellenrad zu Hohlwellenantriebsrad.

Description

Die Erfindung betrifft eine Paraffiniervorrichtung für eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine, mit

- einem in einem Lagergehäuse verlagerbar angeordneten, stirnseitig mit einem im Spulbetrieb mit einem changierenden Faden in Eingriff bringbaren Paraffinkörper.

Paraffiniervorrichtungen der eingangs genannten Art sind in vielfältigen Ausgestaltungen aus dem Stand der Technik bekannt. An Kreuzspulen herstellenden Textilmaschinen werden Paraffiniervorrichtungen dazu verwendet, um den Reibwert eines aufgespulten Garns herabzusetzen. Während des Umspulens kleinvolumiger Spinnkopse zu großvolumigen Kreuzspulen, wie dies bspw. auf Kreuzspulautomaten erfolgt, werden mittels der Paraffiniervorrichtung auf das Garn Paraffinpartikel aufgetragen, die die Lauf- und Gleiteigenschaften des Garns verbessern, was für nachfolgende Verarbeitungsprozesse des Garns, bspw. beim Wirken oder Stricken, von erheblicher Bedeutung ist.
Um eine möglichst gleichmäßige Abnutzung des Paraffinkörpers zu erzielen, ist es bereits aus der DE 40 10 469 A1 oder CH 706608 A2 bekannt, den Paraffinkörper um seine Mittellängsachse zu rotieren, so dass das zu beschichtende Garn gleichmäßig mit der Stirnfläche des Paraffinkörpers in Eingriff gelangt. Eine für den Auftrag notwendige axiale Belastung des Paraffinkörpers in Richtung auf das Garn wird dabei durch eine Schraubendruckfeder bewirkt, welche auf der der Stirnseite abgewandten Seite den Paraffinkörper belastet. Eine durch eine Schraubendruckfeder bewirkte axiale Verlagerung weist jedoch den Nachteil auf, dass die axiale Position des Paraffinkörpers nur sehr unzureichend festgelegt werden kann.
Aus der DE 10 2014 012 247 A1 ist es bereits bekannt, zur definierten axialen Verlagerung des Paraffinköpers einen Schrittmotor zu verwenden. Aufgrund einer fehlenden Rotation kommt es jedoch zu einem ungleichmäßigen Abtrag des Paraffins, in dessen Folge eine zerklüftete Oberfläche an der Stirnseite des Paraffinkörpers entsteht, an welcher das zu beschichtende Garn hängen bleiben kann. Die Verwendung eines Rotationsantriebes zur Verbesserung der Abtragung an der Stirnseite des Paraffinkörpers bedingt die Verwendung eines zweiten Antriebs, wozu hierzu bspw. weitere Schrittmotoren eingesetzt werden müssen. Die Verwendung von zwei Schrittmotoren führt jedoch zu einer signifikanten Erhöhung der Herstellungskosten für die Paraffiniervorrichtung, welche überdies einen erheblichen Bauraum beanspruchen.
Der alternative Einsatz eines Getriebes zur Verwendung eines Schrittmotors sowohl zur rotatorischen als auch translatorischen Verstellung des Paraffinkörpers weist den Nachteil auf, dass solche Getriebe aufgrund der sehr geringen Vorschubgeschwindigkeit bei hoher Rotationsgeschwindigkeit des Paraffinkörpers im Falle der Verwendung eines Stirnradgetriebes den Einsatz mehrerer Getriebestufen erforderlich macht. Eine alternative Verwendung eines Planetengetriebes weist den Nachteil auf, dass dieses eine hohe Komplexität besitzt sowie eine sehr kostenintensive Lösung zur Verwendung eines einzigen Schrittmotors zur sowohl rotatorischen als auch translatorischen Verstellung des Paraffinkörpers darstellt, weshalb die Verwendung derartiger Getriebe keine Alternative zum Einsatz von zwei Antriebsmotoren darstellt.
Die erfindungsgemäße Paraffiniervorrichtung ist gekennzeichnet durch eine zur rotatorischen und axialen Verlagerung des Paraffinkörpers ausgebildeten Antriebseinheit, mit

- einer mit einem Spindelrad verdrehfest verbundenen Gewindespindel,
- einer gegenüber der Gewindespindel verdrehbaren, koaxial zur Gewindespindel angeordneten, mit einem Hohlwellenrad verbundenen Hohlwelle zur verdrehfesten und axial verschiebbaren Aufnahme des Paraffinkörpers,
- einem axial auf der Hohlwelle verschiebbar angeordneten, an dem Paraffinkörper anliegenden Vorschubkolben,
- mindestens einem mit dem Antriebskolben verbundenen Antriebskörper, der mittels mindestens einem die Hohlwelle durchdringenden Eingriffselement mit einem Gewindegang der Gewindespindel im Eingriff befindlich ist und
- einem mit dem Spindelrad in Wirkverbindung stehenden Spindelantriebsrad und einem mit dem Hohlwellenrad in Wirkverbindung stehenden Hohlwellenantriebsrad, die verdrehfest auf einer Abtriebswelle eines Antriebsmotors angeordnet sind, wobei das Übersetzungsverhältnis i_Spind von Spindelrad zu Spindelantriebsrad größer ist als das Übersetzungsverhältnis i_Hohl von Hohlwellenrad zu Hohlwellenantriebsrad.

Die Antriebseinheit der erfindungsgemäßen Paraffiniervorrichtung weist einen besonders einfachen und kompakten Aufbau auf. Die Anordnung des Paraffinkörpers auf der Hohlwelle erfolgt derart, dass dieser axial auf der Hohlwelle verschiebbar ist, jedoch verdrehfest mit der Hohlwelle in Verbindung steht, so dass Drehbewegungen der Hohlwelle auf den Paraffinkörper übertragen werden. Eine axiale Verlagerung des Paraffinkörpers auf der Hohlwelle wird durch den Vorschubkolben bewirkt, welcher an dem Paraffinkörper anliegend axial auf der Hohlwelle verschiebbar ist. Zur Erzeugung einer axialen Bewegung des Vorschubkolbens in Richtung auf den Paraffinkörper ist der Vorschubkolben mit einem Antriebskörper verbunden, welcher mit einem Eingriffselement mit einem Gewindegang der Gewindespindel in Eingriff befindlich ist, sodass Drehbewegungen der Gewindespindel in eine translatorische Bewegung des Antriebskörpers in Längsachsenrichtung der Gewindespindel umgewandelt werden. Das Eingriffselement erstreckt sich dabei durch eine geeignete, sich in Längsachsenrichtung der Hohlwelle erstreckende Öffnung der Hohlwelle in Richtung auf die Gewindespindel. Eine rotatorische Bewegung der Gewindespindel wird somit über den Antriebskörper in eine translatorische Bewegung des Vorschubkolbens umgewandelt.
Zum rotatorischen Antrieb der Hohlwelle sowie der Gewindespindel sind diese um eine gemeinsame Drehachse verdrehbar, verdrehfest mit einem Hohlwellenrad bzw. Spindelrad verbunden. Der Antrieb des Hohlwellenrads und des Spindelrads erfolgt über einen Antriebsmotor, auf dessen Abtriebswelle ein mit dem Spindelrad in Wirkverbindung stehendes Spindelantriebsrad und ein mit dem Hohlwellenrad in Wirkverbindung stehendes Hohlwellenantriebsrad verdrehfest angeordnet sind. Eine Verdrehung der Abtriebswelle des Antriebsmotors bewirkt somit gleichzeitig eine gleichgerichtete Verdrehung der Gewindespindel sowie der koaxial zur Gewindespindel angeordneten Hohlwelle.
Das Übersetzungsverhältnis von Spindelrad zu Spindelantriebsrad i_Spind und Hohlwellenrad zu Hohlwellenantriebsrad i_Hohl ist dabei so gewählt, dass das Übersetzungsverhältnis i_Spind größer ist als das Übersetzungsverhältnis i_Hohl. Über die Differenz des Übersetzungsverhältnisses i_Spind zu i_Hohl lässt sich ein geeignetes Verhältnis aus der Drehzahl der Hohlwelle und damit der Drehzahl des Paraffinkörpers zu der Drehzahl der Gewindespindel einstellen, die über die Steigung des Gewindes den Vorschubkolben aufgrund dessen Wirkverbindung mit der Gewindespindel über den Antriebskörper in Richtung auf den Faden verstellt. Über ein besonders kleines Drehzahlverhältnis, welches sich aus dem Quotienten des Übersetzungsverhältnisses von i_Spind zu i_Hohl ergibt (Drehzahlverhältnis = i_Spind / i_Hohl)) kann erreicht werden, dass bei einer ausgeprägten Rotationsbewegung des Paraffinkörpers eine nur geringe Vorschubgeschwindigkeit des Paraffinkörpers vorliegt. Entscheidend ist dabei, dass sich der mit der Gewindespindel in Eingriff befindliche Antriebskörper mit der Drehbewegung der Hohlwelle mitbewegt, so dass die translatorische Bewegung des Vorschubkolbens nicht allein aus der Drehbewegung der Gewindespindel, sondern aus der Drehzahldifferenz zwischen Gewindespindel und Hohlwelle resultiert. Darüber hinaus kann über die Durchmesser der einzelnen Räder die Übersetzung so variiert werden, dass der Antriebsmotor in einem für diesen günstigen Drehzahlbereich betrieben werden kann.
Die erfindungsgemäße Paraffiniervorrichtung erlaubt es somit, in besonders kompakter Bauweise einen Antriebsmotor sowohl zur axialen als auch zur rotatorischen Verlagerung des Paraffinkörpers zu verwenden, wobei über die Einstellbarkeit der Übersetzungsverhältnisse i_Spind und i_Hohl das Verhältnis der Rotation des Paraffinkörpers zu dessen axialer Verlagerung beliebig festgelegt werden kann. Die erfindungsgemäße Konstruktion bewirkt dabei, dass der axiale Vortrieb des Vorschubkolbens nicht der Drehzahl der Gewindespindel entspricht, sondern aus dem Verhältnis des Übersetzungsverhältnisses i_Spind zu i_Hohl resultiert, wohingegen die Rotationsgeschwindigkeit des Paraffinkörpers unmittelbar aus der Drehzahl der Hohlwelle folgt.
Die Ausgestaltung der Wirkverbindung zwischen Spindelantriebsrad und Spindelrad sowie Hohlwellenantriebsrad und Hohlwellenrad kann dabei grundsätzlich in beliebiger Weise ausgestaltet sein. So können diese bspw. über geeignete Riementriebe miteinander gekoppelt werden oder als Reibräder ausgebildet sein. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Spindelrad, das Spindelantriebsrad, das Hohlwellenrad und das Hohlwellenantriebsrad als Zahnräder ausgebildet sind, wobei das Hohlwellenrad eine geringere Zähnezahl als das Spindelrad aufweist.
Die Verwendung von Zahnrädern zeichnet sich dadurch aus, dass eine besonders zuverlässige und wartungsarme Kraftübertragung gewährleistet werden kann. Die Zähnezahl der einzelnen Zahnräder wird dabei so gewählt, dass ein geeignetes Verhältnis aus der Drehzahl der Hohlwelle und damit des Paraffinkörpers zu der Drehzahl der Gewindespindel vorliegt, die über die Steigung des Gewindes den Vorschubkolben über den Antriebskörper in Richtung des zu beschichtenden Fadens verstellt.
Bei einer gleichen Zähnezahl und einem übereinstimmenden Modul der Antriebsräder, kann bei einer gemäß dieser vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehenen geringeren Zähnezahl für das Hohlwellenrad als für das Spindelrad in komfortabler Weise die Drehzahl der Hohlwelle als auch die sich ergebende axiale Verschiebung des Paraffinkörpers festgelegt werden. So ergibt sich bspw. aus einer Zähnezahl von 120 Zähnen für das Spindelrad und 121 Zähnen für das Hohlwellenrad ein Drehzahlverhältnis von 1:1,00833. Dies bedeutet bei einem Antrieb der Antriebseinheit mittels des Antriebsmotors, dass nach 120 Umdrehungen der Hohlwelle die Gewindespindel 121 Umdrehungen ausgeführt hat und damit eine volle Umdrehung mehr aufweist als die Hohlwelle. Bei einer für dieses Beispiel angenommenen Gewindesteigung der Gewindespindel von 1 mm folgt hieraus, dass sich der Vorschubkolben nach 121 Umdrehungen der Gewindespindel um lediglich 1 mm nach vorne bewegt hat. Für einen Vorschub des Paraffinkörpers von bspw. 0,05 mm/Minute beträgt die Drehzahl des Paraffinkörpers somit 6 Umdrehungen/Minute.
Über die übereinstimmende Zähnezahl von Spindelantriebsrad und Hohlwellenantriebsrad gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung kann ferner eine geeignete Übersetzung gewählt werden, in der der Antriebsmotor in einem günstigen Drehzahlbereich betrieben werden kann. Bei übereinstimmender Zähnezahl für das Spindelantriebsrad und Hohlwellenantriebsrad führt die abweichende Zähnezahl von Hohlwellenrad und Spindelrad, wobei die Zähnezahl des Spindelrads größer ist als die Zähnezahl des Hohlwellenrads, zu dem gewünschten Verhältnis von Rotation des Paraffinkörpers zu dessen Vorschub in Richtung auf den Faden.
Alternativ zu einer übereinstimmenden Zähnezahl für das Hohlwellenantriebsrad und das Spindelantriebsrad ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Hohlwellenantriebsrad eine geringere Zähnezahl als das Spindelantriebsrad aufweist. Gemäß dieser Ausgestaltung weisen neben dem Hohlwellenrad und dem Spindelrad auch das Spindelantriebsrad und das Hohlwellenantriebsrad eine voneinander abweichende Zähnezahl auf. Die Verwendung einer abweichenden Zähnezahl für das Hohlwellenantriebsrad und das Spindelantriebsrad ermöglicht es dabei, besonders kleine Drehzahlverhältnisse von Spindelrad und Hohlwellenrad zu realisieren, so dass eine optimale Anpassung der gewünschten Drehzahl des Paraffinkörpers an dessen Vorschubgeschwindigkeit vorgenommen werden kann.
Bei einer bspw. vorgesehenen Anzahl von 20 Zähnen für das Spindelrad und 21 Zähnen für das Spindelantriebsrad sowie 17 Zähnen für das Hohlwellenrad und 18 Zähnen für das Hohlwellenantriebsrad beträgt das Drehverhältnis von Spindelrad zu Hohlwellenrad 1,0084, wobei dieser niedrige Wert aufgrund der abweichenden Zähnezahl für Spindelantriebsrad und Hohlwellenantriebsrad mit einer besonders geringen Zähnezahl erreicht werden kann. Die geringe Zähnezahl ermöglicht es dabei, das Modul für die Zahnräder bei gegebenem Achsabstand deutlich größer zu wählen. Die Herstellung von hierfür ggf. erforderlichen Zahnrädern mit einem Modul außerhalb der Standardnormreihe ist grundsätzlich unproblematisch. Gegebenenfalls höheren Herstellungskosten für diese Zahnräder kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch begegnet werden, dass die Zahnräder als Kunststoffspritzteile ausgeführt sind.
Als Kunststoffspritzteile hergestellte Zahnräder lassen sich besonders kostengünstig fertigen. Da darüber hinaus bei der Paraffiniervorrichtung eine nur geringe Antriebsleistung zu übertragen ist, stellt die Verwendung von Zahnrädern aus Kunststoffspritzteilen, bevorzugt formgebundenen Kunsstoffspritzteilen, keinen Nachteil bei der Langlebigkeit der entsprechend weitergebildeten Paraffiniervorrichtung dar. Diese kann dadurch überdies besonders gewichtsarm ausgeführt werden.
Das Drehzahlverhältnis von Spindelrad zu Hohlwellenrad, d. h. das Verhältnis der Umdrehungen des Paraffinkörpers zu dessen Vorschub kann grundsätzlich entsprechend der Verfahrensvorgaben über die Auswahl der Übersetzungsverhältnisse frei gewählt werden. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Drehzahlverhältnis von Spindelrad zu Hohlwellenrad kleiner als 1,5, insbesondere kleiner als 1,2, besonders bevorzugt kleiner als 1,1 ist. Besonders kleine Drehzahlverhältnisse von Spindelrad zu Hohlwellenrad, welche sich aus dem Quotienten von i_Spind zu i_Hohl ergeben, ermöglichen eine hohe Drehzahl des Paraffinkörpers und damit gleichmäßige Abnutzung der Stirnfläche bei gleichzeitig geringem, ggf. nur erforderlichen Vorschub des Paraffinkörpers in Richtung auf den Faden. Ein störungsfreier Betrieb des Paraffinkörpers bei gleichzeitig zuverlässiger Beschichtung des Fadens mit Paraffin kann somit in besonders vorteilhafter Weise gewährleistet werden.
Kennzeichnend für die erfindungsgemäße Paraffiniervorrichtung ist eine verdrehfeste Anordnung des Hohlwellenantriebsrades und des Spindelantriebsrades auf der Abtriebswelle des Antriebsmotors. Eine entsprechende Anordnung gewährleistet eine synchrone Übertragung der Drehbewegung der Antriebsräder auf das mit diesen gekoppelte Hohlwellenrad bzw. Spindelrad. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass das Hohlwellenantriebsrad und das Spindelantriebsrad verdrehfest verbunden sind. Eine entsprechende Kopplung von Hohlwellenantriebsrad und Spindelantriebsrad gewährleistet in besonders zuverlässiger Weise, dass eine gemeinsame Verdrehung von Hohlwellenantriebsrad und Spindelantriebsrad erfolgt, wodurch eine besonders zuverlässige Einstellung des Verhältnisses der Rotationsbewegung des Paraffinkörpers zu dessen Vorschub gewährleistet werden kann.
Der Paraffinkörper wird mittels des axial auf der Hohlwelle verschiebbaren Vorschubkolbens in Richtung auf den Faden verstellt. Die Verstellung des Vorschubkolbens resultiert dabei aus dessen Verbindung mit dem Antriebskörper, welcher über ein Eingriffselement derart mit dem Gewindegang der Gewindespindel in Eingriff befindlich ist, dass eine Rotationsbewegung der Gewindespindel in eine translatorische Bewegung des Antriebskörpers umgewandelt wird. Das Eingriffselement erstreckt sich dabei durch eine Durchgangsöffnung der Hohlwelle, die in Längsachsenrichtung der Gewindespindel verläuft.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass der Antriebskörper lösbar mit dem Vorschubkolben verbunden ist. Dies ermöglicht es, den Vorschubkolben im Falle eines Wechsels der Gewindespindel in einfacher Weise über einen Austausch des Antriebskörpers an eine geänderte Gewindesteigung der Gewindespindel anzupassen. Zudem ermöglicht die lösbare Anordnung des Antriebskörpers auch dessen einfachen Austausch im Falle eines möglicherweise vorliegenden Verschleißes.
Die Ausgestaltung des Antriebskörpers und dessen Kopplung mit der Gewindespindel ist grundsätzlich frei wählbar. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Hohlwelle eine, bevorzugt zwei diametral angeordnete schlitzförmige Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme der mit dem Gewindegang der Gewindespindel in Eingriff befindlichen, als Eingriffslaschen ausgebildeten Eingriffselemente des Antriebskörpers aufweist.
Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung weist die Hohlwelle eine, besonders zwei schlitzartige, sich in Längsachsenrichtung der Hohlwelle erstreckende Aufnahmeöffnungen auf. Diese Aufnahmeöffnungen werden von Eingriffslaschen eines oder mehrerer auf der Hohlwelle angeordneter Antriebskörper durchdrungen, wobei die Eingriffslaschen mit dem Gewindegang der Gewindespindel in Eingriff befindlich sind, so dass eine Übertragung der Drehbewegung der Gewindespindel über die Eingriffslaschen auf den Antriebskörper und den mit dem Antriebskörper verbundenen Vorschubkolben übertragen werden. Diese Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass über den Eingriff der bevorzugt an die Kontur des Gewindegangs der Gewindespindel angepassten Eingriffslaschen die Bewegung der Gewindespindel zuverlässig und kostengünstig auf den Vorschubkolben übertragen wird. Insbesondere die Verwendung von zwei diametral angeordneten, durch entsprechend diametral angeordnete schlitzartige Aufnahmeöffnungen der Hohlwelle ragende Eingriffslaschen gewährleistet in besonders zuverlässiger Weise eine Übertragung der Drehbewegung der Gewindespindel über die Eingriffslaschen auf den Vorschubkolben, so dass eine zuverlässige axiale Verstellung des Paraffinkörpers bewirkt werden kann.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind das Spindelrad, das Hohlwellenrad, das Hohlwellenantriebsrad und/oder das Spindelantriebsrad lösbar angeordnet. Gemäß dieser Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, eines oder mehrere der Räder im Bedarfsfall zu wechsein, wodurch im Falle einer erforderlichen Anpassung der Vorschubgeschwindigkeit an die Drehzahl des Paraffinkörpers dies in geeigneter Weise über eine Anpassung der einzelnen Räder erfolgen kann. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann hierbei das die Räder aufnehmende Gehäuse mit einer geeigneten Öffnung versehen sein, welche einen einfachen Austausch ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass der Antriebsmotor als Schrittmotor ausgebildet ist. Die Verwendung eines Schrittmotors zeichnet sich dabei dadurch aus, dass dieser eine besonders exakte Verstellung des Paraffinkörpers ermöglicht. Hierdurch kann in besonders vorteilhafterweise der gewünschte Auftrag des Paraffins auf den mit dem Paraffinkörper in Eingriff stehenden Faden gewährleistet werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Auflaufspulen herstellende Textilmaschine, wobei mindestens eine Paraffiniervorrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen gebildet ist. Damit können die in diesem Zusammenhang beschriebenen Vorteile und Wirkungen erreicht werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf eine Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt:

1 eine perspektivische Ansicht einer Schnittdarstellung einer Paraffiniervorrichtung.

Die in 1 dargestellte Paraffiniervorrichtung 1 weist einen Paraffinkörper 3 auf, welcher zur Beschichtung eines changierenden, im Spulbetrieb an einer Stirnseite 17 des Paraffinkörpers 3 anliegenden Fadens genutzt wird. Der Paraffinkörper 3 ist dabei zur Gewährleistung eines gleichmäßigen Abriebs sowie einer ausreichenden Anlagekraft an dem Faden über eine Antriebseinheit 4 der Paraffiniervorrichtung 1 um seine Längsachse rotierbar sowie in Längsachsenrichtung verstellbar.
Zur Erzielung der rotatorischen und translatorischen Bewegung des Paraffinkörpers 3 weist die Antriebseinheit 4 eine drehbar in einem Lagergehäuse 2 der Paraffiniervorrichtung 1 gelagerte Gewindespindel 6 sowie eine koaxial zur Gewindespindel 6 angeordnete Hohlwelle 8 auf, die gegenüber der Gewindespindel 6 verdrehbar in dem Lagergehäuse 2 drehbar gelagert ist.
Zur Verdrehung der Gewindespindel 6 ist diese mit einem als Zahnrad ausgebildeten Spindelrad 5 verdrehfest verbunden. Zur Verdrehung der Hohlwelle 8 um Ihre Längsachse sowie gegenüber der Gewindespindel 6 ist diese mit einem ebenfalls als Zahnrad ausgebildeten Hohlwellenrad 7 verdrehfest verbunden. Der Antrieb des Hohlwellenrads 7 und des Spindelrads 5 erfolgt über ein mit dem Hohlwellenrad 7 in Eingriff befindliches, als Zahnrad ausgebildetes Hohlwellenantriebsrad 13 sowie ein ebenfalls als Zahnrad ausgebildetes mit dem Spindelrad 5 in Eingriff befindliches Spindelantriebsrad 12, wobei das Spindelantriebsrad 12 und das Hohlwellenantriebsrad 13 gegeneinander verdrehsicher verdrehfest auf einer Abtriebswelle 14 eines als Schrittmotor 15 ausgebildeten Antriebsmotors angeordnet sind.
Um einen gleichmäßigen Abrieb des Paraffinkörpers 3 an dessen Stirnseite 17 durch den hier nicht dargestellten, changierenden Faden zu gewährleisten, ist eine kontinuierliche Verdrehung des Paraffinkörpers 3 im Spulbetrieb erforderlich. Darüber hinaus muss der Paraffinkörper 3 in axialer Richtung auf den Faden nachgeführt werden, um einen zuverlässigen Paraffinauftrag auf dem Faden zu gewährleisten. Die einander überlagernde Bewegungen des Paraffinkörpers 3 werden bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Paraffiniervorrichtung 1 über einen einzigen, als Schrittmotor 15 ausgebildeten Antriebsmotor realisiert. Der Paraffinkörper 3 ist verdrehfest, jedoch axial verschiebbar auf der über den Schrittmotor 15 angetriebenen Hohlwelle 8 angeordnet, sodass eine Drehbewegung der Hohlwelle 8 eine Rotation des Paraffinkörpers 3 um seine Achse bewirkt.
Auf der Hohlwelle 8 ist ferner ein Vorschubkolben 9 axial verschiebbar angeordnet. Der Vorschubkolben 9 liegt an der der Stirnseite 17 des Paraffinkörpers 3 gegenüberliegenden Seite an dem Paraffinkörper 3 an und ist mit einem Antriebskörper 10 verbunden, welcher zur Umwandlung der Drehbewegung der Gewindespindel 6 in eine Axialbewegung des Vorschubkolbens 9 als Eingriffslaschen 11 ausgebildete Eingriffselemente ausweist. Diese erstrecken sich durch schlitzförmige Aufnahmeöffnungen 16 der Hohlwelle 8 und befinden sich mit dem Gewindegang der Gewindespindel 6 in Eingriff. Eine aus der Drehbewegung der Gewindespindel 6 resultierende axiale Verlagerung des Antriebskörpers 10 bewirkt somit eine entsprechende axiale Verlagerung des mit dem Antriebskörper 10 verbundenen Vorschubkolbens 9 sowie des an dem Vorschubkolben 9 anliegenden Paraffinkörpers 3.
Aufgrund der kombinierten, richtungsgleichen Drehbewegung von Hohlwelle 8 und Gewindespindel 6 hängt das Verhältnis von Vorschubstrecke zu Rotation von dem Drehverhältnis des Spindelrads 5 zum Hohlwellenrad 7 ab. Entscheidend für eine Rotation des Paraffinkörpers 3 bei gleichzeitiger axialer Verlagerung des Paraffinkörpers 3 in Richtung auf dessen Stirnseite 17 ist, dass das Übersetzungsverhältnis von Spindelrad 5 zu Spindelantriebsrad 12 größer ist als das Übersetzungsverhältnis von Hohlwellenrad 7 zu Hohlwellenantriebsrad 13.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen das Spindelantriebsrad 12 sowie das Hohlwellenantriebsrad 13 eine übereinstimmende Zähnezahl von 40 Zähnen auf. Dem gegenüber weist das Spindelrad 5 eine Zähnezahl von 121 und das Hohlwellenrad 7 eine Zähnezahl von 120 auf. Das Übersetzungsverhältnis von Spindelrad 5 zu Spindelantriebsrad 12 beträgt somit „3,025“, wohingegen das Übersetzungsverhältnis von Hohlwellenrad 7 zu Hohlwellenantriebsrad 13 „3“ beträgt, wodurch sich ein Gesamtdrehzahlverhältnis von 1,00833 ergibt, welches aus der abweichenden Zähnezahl von Hohlwelle 8 und Gewindespindel 6 resultiert.
Für das gewählte Ausführungsbeispiel folgt hieraus, dass bei einem Antrieb der Antriebseinheit 4 über den Schrittmotor 15 die Hohlwelle 8 120-mal um ihre eigene Achse gedreht wird, bis sich die Gewindespindel 6 121-mal, und damit einmal mehr als die Hohlwelle 8 um ihre eigene Achse gedreht hat. Bei einer angenommenen Gewindesteigung von 1 mm für die Gewindespindel 6 resultiert daraus für den Vorschubkolben 9, dass dieser nach 120 Umdrehungen der Hohlwelle 8 um 1 mm entlang der Hohlwelle 8 verstellt wurde und dabei den Paraffinkörper 3 um 1 mm in Richtung auf seine Stirnseite 17 verschoben hat. Für einen beispielhaften Vorschub des Paraffinkörpers 3 von 0,05 mm pro Minute ergibt sich daraus eine Drehzahl des Paraffinkörpers 3 von 6 Umdrehungen pro Minute.
Die Paraffiniervorrichtung 1 ermöglicht es somit, den Paraffinkörper 3 mit einer nur geringen Vorschubgeschwindigkeit in ausreichender Weise um seine eigene Achse zu drehen, sodass gleichzeitig mit einem ausreichenden Paraffinauftrag ein gleichmäßiger Paraffinabtrag an dem Paraffinkörper 3 gewährleistet werden kann, welcher bei einer Drehzahl von üblicherweise 0,5 Umdrehungen pro Minute bis 50 Umdrehungen pro Minute erreicht wird.
Bezugszeichenliste

1: Paraffiniervorrichtung
2: Lagergehäuse
3: Paraffinkörper
4: Antriebseinheit
5: Spindelrad
6: Gewindespindel
7: Hohlwellenrad
8: Hohlwelle
9: Vorschubkolben
10: Antriebskörper
11: Eingriffselement/Eingriffslaschen
12: Spindelantriebsrad
13: Hohlwellenantriebsrad
14: Abtriebswelle
15: Antriebsmotor/Schrittmotor
16: Aufnahmeöffnung
17: Stirnseite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4010469 A1 [0003]
CH 706608 A2 [0003]
DE 102014012247 A1 [0004]

Claims

Paraffiniervorrichtung für eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine, mit - einem in einem Lagergehäuse (2) verlagerbar angeordneten, stirnseitig mit einem im Spulbetrieb mit einem changierenden Faden in Eingriff bringbaren Paraffinkörper (3), gekennzeichnet durch eine zur rotatorischen und axialen Verlagerung des Paraffinkörpers (3) ausgebildeten Antriebseinheit (4), mit - einer mit einem Spindelrad (5) verdrehfest verbundenen Gewindespindel (6), - einer gegenüber der Gewindespindel (6) verdrehbaren, koaxial zur Gewindespindel (6) angeordneten, mit einem Hohlwellenrad (7) verbundenen Hohlwelle (8) zur verdrehfesten und axial verschiebbaren Aufnahme des Paraffinkörpers (3), - einem axial auf der Hohlwelle (8) verschiebbar angeordneten, an dem Paraffinkörper (3) anliegenden Vorschubkolben (9), - mindestens einem mit dem Vorschubkolben (9) verbundenen Antriebskörper (10), der mittels mindestens einem die Hohlwelle (8) durchdringenden Eingriffselement (11) mit einem Gewindegang der Gewindespindel (6) in Eingriff befindlich ist und - einem mit dem Spindelrad (5) in Wirkverbindung stehenden Spindelantriebsrad (12) und einem mit dem Hohlwellenrad (7) in Wirkverbindung stehenden Hohlwellenantriebsrad (13), die verdrehfest auf einer Abtriebswelle (14) eines Antriebsmotors (15) angeordnet sind, wobei das Übersetzungsverhältnis i_Spind von Spindelrad (5) zu Spindelantriebsrad (12) größer ist als das Übersetzungsverhältnis i_Hohl von Hohlwellenrad (7) zu Hohlwellenantriebsrad (13).
Paraffiniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spindelrad (5), das Spindelantriebsrad (12), das Hohlwellenrad (7) und das Hohlwellenantriebsrad (13) als Zahnräder ausgebildet sind, wobei das Hohlwellenrad (7) eine geringere Zähnezahl als das Spindelrad (5) aufweist.
Paraffiniervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlwellenantriebsrad (13) eine geringere Zähnezahl als das Spindelantriebsrad (12) aufweist.
Paraffiniervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (5, 7, 12, 13) als Kunststoffspritzteile ausgeführt sind.
Paraffiniervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehzahlverhältnis von Spindelrad (5) zu Hohlwellenrad (7) kleiner als 1,5, insbesondere kleiner als 1,2, besonders bevorzugt kleiner als 1,1 ist.
Paraffiniervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlwellenantriebsrad (13) und das Spindelantriebsrad (12) verdrehfest verbunden sind.
Paraffiniervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper (10) lösbar mit dem Vorschubkolben (9) verbunden ist.
Paraffiniervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (8) eine schlitzartige Aufnahmeöffnung (16), bevorzugt zwei diametral angeordnete Aufnahmeöffnungen (16) zur Aufnahme der mit dem Gewindegang der Gewindespindel (6) in Eingriff befindlichen, als Eingriffslaschen (11) ausgebildeten Eingriffselemente des Antriebskörpers (10) aufweist.
Paraffiniervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spindelrad (5), das Hohlwellenrad (7), das Hohlwellenantriebsrad (13) und/oder das Spindelantriebsrad (12) lösbar angeordnet sind.
Paraffiniervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor als Schrittmotor (15) ausgebildet ist.
Auflaufspulen herstellende Textilmaschine mit wenigstens einer Paraffiniervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1-10.