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Patentanmeldung vom 4,9.1963 der Maschinenfabrik Zell
J. Krückels KG., Zell im Wiesental: ItBaumlager- und Antriebsvorrichtung
für Wickelbäumungt' Zum Bewickeln von Warenbäumen für Textilketten und Gewebe sowie
für Papier- oder Kunststoffbahnen werden die Warenbäume, die entweder Achszapfen
oder durchgehende Achsen besitzen, in Wellenstummeln der Wickelmaschine aufgenommen
und von diesen über Mitnahmeeinrichtjungen, wie z.B. Mitnahmeflanschen, angetrieben.
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Damit die Warenbahn mittig auf den Baum aufläuft, ist es notwendig,
sie entweder seitlich nach der Lage des Baumes auszurichten oder den Baum axial
dergestalt zu verschieben, daß vorstellende Porderung erfüllt wird.
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In vielen Fällen, z.B. bei Webketten aus endlosen Kunstseide-oder
Chemiefasern hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Warenbaum nach der auflaufenden
Kette auszurichten. Dies geschieht zum Teil schon beim Einlegen des Baumes, muß
aber auch noch nach dem Anlaufen der Maschine, wenn der Wickelvorgang bereits begonnen
hat, möglich sein, damit die Webkette nach den Baumscheiben des Kettbaumes ausgerichtet
werden kann. Darüberhinaus ist es vorteilhaft, beim Wickeln von Fadenscharen den
Wickelbaum w.#,.hrend des Wickelns in kleine Hin- und Herbewegungen zu versetzen.
Durch diese an und für sich bekannten Changiervorrichtungen wird eine ghttert Oberfläche
Und ein besseres Aufliegen der einzelnen Padenlagen erreicht.
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Bei bekannten Konstruktionen sind die Wellenstummel, die die Bäume
aufnehmen, in lagerböcken gelagert, die entweder auf am Boden angebrachten Schienen
laufen, oder an Traverseng die an den Maschinengestellen befestigt sind, hängen.
Die seitliche Verschiebung der Lagerböcke und damit der Wellenstummel und des Baumes
erfolgt meistens über Gewindespindeln und Muttern, die außerhalb des Durchmesserbereiches
des Wickelbaumes an den Lagerböcken angreifen.
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Die heute verwendeten großen Baumdurchmesser ergeben große Ausladungen
und damit schwere Lagerböcke, da diese beim seitlichen Verschieben Biege- und Kipp-Beanspruchungen
ausgesetzt werden*
Gleichzeitig vergrößern sich die Verschiebekräfte,
die nicht nur vom Gewicht der zu bewegenden Massen, sondern auch von den äußeren
Kräften - wie der Wickelspannung und der Antriebskraft sowie vom Hebelarm
der resultierenden Kräfte, bezogen auf die Stützpunkte -
abhängen, Die Wellenstummel
werden vielfach als Keilwellen ausgebildet und von einem räumlich festliegenden
Antriebsrad, in welchem sie drehsteii' gleiten können, angetrieben. Während des
Wickelvorganges ist eine Verschiebung der Keilwellen in dem Antriebsrad nur mit
sehr großem Kraftaufwand möglich, Die Drehmomente beim Wickeln großer Bäume erretehen
oft eine Größenordnung von mehreren hundert mkg. Diek, ergibt an den Anlageflächen
der Keilbahnen Normalkräfte von mehreren Tonnen, die hier als Reibungskräfte überwunden
werden müssen. Vorliegende Erfindung will vorstehende Nachteile vermeiden durch
eine verschiebbare Baumlagerungs- und Antriebsvorrichtung, welche a-Lich große und
schwere Bäume mit geringein Aufwand sieher aufnimmt, antreibt und sie im Stillstand
sowie wc#:.hrend des Bewickelns von Hand oder maschinell axial verschieben läßt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß wie folgt gelöst: Fig.
1 zeigt einen Schnitt durch die Baumlagerung, Pig. 2 den Scl)iiiLt A-A und
Fig. 3 den Schnitt B-B aus Pig. 1.
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Die Wellenstummel la und lb mit Mitnahmeeinrichtung 2a und
2b zui: Baumaufnahme sind in die Baumlagerbüchsen 3a und 3b eingeuchoben,
die in den Maschinengestellen 4a und 4b dergf,sLalt geliagert sirii, daß sie drehbar
sind und axial verschoben werden k#;rit*.)eii. Bi##sonders gUnstig ist die Lagerung
in Rollenlagern ohne Inneziringe 5a tmd -r-I" in denen die geschliffenen Baumwellenbüchsen
laufen.
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In den Maschinengestellen ist je eine Außengewindebüchse 6a
und 6b
zentrisch zur Baumwellenbüchse angeschraubt. Die Baumwellenbüchsen
werden axial über gesonderte Lager 7a und 7b mit Innengewindebüchsen 8a und
8b, die auf den Außengewindebüchsen 6a und 6b aufgesehraubt sind, gehalten,
Durch Drehen der mit einer Baumlagerbüchse verbundenen Innengewindebüvhse, auf der
mit dem Maschinengestell verbundenen Außengewindebüchse, wird die Baumlagerbüchse
und damit der von ihr getragene Wellenstummel axial verschoben, Die Innengewindebüchsen
8a und 8b sind außen mit Stirnradverzahnung versehen, in die die Stirnräder
9a und gb eingreifen.
Die Verzahnungen der Innengewindebüchsen sind
so lang ausgeführt, daß sie auch bei voller Ausnutzung des Verschiebeweges immer
noch mit dem Gegenrad im Eingriff sind. Die Stirnräder sind auf den Vorgelegewellen
10a und 10b aufgekeilt. Mit der Vorgelegewelle 10a ist ein Kettenrad lla
fest verbunden, während Kettenrad llb auf der Vorgelegewelle 10b sitzt und
über eine Klauenkupplung 12b entkuppelt werden kann. Die beiden Kettenräder
lla und llb sind über Ketten 13a und 13b, Kdttenräder 14a und 14b und Querwelle
15 drehsteif miteinander verbunden» Auf den Vorgelegewellen 10a und
10b sitzen außerdem frei drehbar die Schneckenräder 16a und 16b. Schneckenrad
16a kann über die Klauenkupplung 12a mit der Vorgelegewelle 10a und Schneckenrad
16b nach Entkuppeln des Kettenrades llb über die Klauenkupplung
12b mit der Welle 10b gekuppelt werden. In die Schneckenräder 16a
und 16 b greifen die Schnecken 17a und 17b ein, die in den Maschinengestellen
4a und 4b gelagert und über Schneckenwellen mit den Handrädern 18a und
18b verbunden sind, Die Klauenkupplungen 12a und 12b
werden über Schalthebel
19a und 19b, Schaltrohre 2oa und 2ob und Handhebel 21a und 21b betätigt.
Wird über die Klauenkupplung 12a das Schneckenrad 16a mit der Welle 10a gekuppelt,
so kann über Handrad 18a, Schnecke 17a, Schneckenrad 16a, die Vorgelegewelle 10a
gedreht werden. Über Stirnrad 9a wird die Innengewindebüchne Sa gedreht, die über
die Außengewindebüchne 6a und lager 7& die linke Baumwellenbüchse 3a
axial verschiebt, Entsprechend kann nach Kuppeln des Schneckenraden 16b mit
Welle 10b
über Klauenkupplung 12b durch Drehen den Handraden
18b die rechte Baumlagerbüchae 3b axial verschoben werden. Dieser
Vorgang dient dazu, beim Einlegen eines :ßaumes, der im allgemeinen mit Hubvorrichtungen
oder dergleichen in Achahöhe mit den Wellenattimmel gebracht wird, die Wellenstummel
in die Baumzapfen einzuführeng bzw, nach Beendigung des Wickelvorganges die Wellenstummel
aus den Baumzapfen herauszuziehen.
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Wird nun, nachdem der Baum in den Wellenstimmeln aufgenommen ist,
die Klauenkupplung 12b umgeschaltet, so daß sie das Schneckenrad
16b
freigibt und das Kettenrad llb mit der Vorgelegewelle 10b drehsteif
venbindet, so können durch Drehen am Handrad 18a beide Baumlagerbüchsen und damit
der Baum axial verschoben werden.
.Die Übertragung der Verschiebebewegung
von der linken auf die rechte Seite erfolgt jetzt von der V6rgelegewelle 10a aus
über Kette 13a, Querwelle 15 und Kette 13b auf die Vorgelegewelle
10b. Die Ketten 13a und 13b können genügend lang gewählt werden, so
daß die Querwelle in entsprechendem Abstand von der Bailmmitte von einem Maschinengestell
zum anderen geführt werden kann und die Unterbringung von Bäumen mit großen Baumdurchmessern
keine Schwierigkeiten bereitet, Zum maschinellen Hin- und Herbewegen des Baumes
(Baumehangierung) wird die Klauenkupplung 12a über Handhebel 21a umgeschaltet,und
damit das Schneckenrad 16a freigegeben, weil das Stirnrad 22 drehateif mit der Vorgelegewelle
10a verbunden ist, Fig. 2 zeigt den Antrieb des Stirnrades 22, das nunmehr den Azialantrieb
der Baumwelle übernimmt. In Stirnrad 22 kämmt die Zahnstange 239 die über
die Kurbeletange 24 und die Kurbelscheibe 25 in hin und her gehende Bewegungen
versetzt wird. Bei jedem Hin- und Hergang der Zahnstange ändert sich die Drehrichtung
den Stirnradee 22 und damit die Drehrichtung den gesamten Amialantriebee bis zu
den Innengewindebüchsen 8a und 8b, Die Kurbelscheibe 25 sitzt auf
dem Abtriebezapfen des Anpassungegetriebes-269 das über Kette 27, Kettenrad
28
und Rutechkupplung 29 von einer nicht mehr gezeichneten Maschinenwelle,
deren Drehzahl der Maachinengeschwindigkeit proportional ist, angetrieben wird.
Dadurch wird auch die Changiergeachwindigkeit proportional der Maschinengeachwindigkeit,
En ist auch möglich, den Changierantrieb von einer Welle, die sich proportional
zur Baumdrehzahl dreht, oder von einem separaten Motor zu nehmen* Die Kurbelscheibe
25 trägt eine T-Nuteg in der mit der T-Nutochraube 3o die Kurbelstange 24
schwenkbar befestigt ist& Durch Verschieben der Schraube 3o in der T-Nute läßt
sich der Zahnetangenhub und damit der Axialweg den Baumes stufenlos von
0 bis zu einem durch die Übersetzungen festgelegten Maximalwort einstellen.
Anstelle des Kurbeltriebes können zum Antrieb der Zahnstange auch eine Kurbelschleife,
oder zur Erreichung anderer Bewegungaverhältnisse Kurventriebe - wie z.B,
ein Herz-Kurventriebverwendet werdeno Die Rutschkupplung 29 hat den Zweck
zu verhindern, daß ein Antriebsteil überlastet wird, wenn durch zu starkes außermittigee
Ausr#öhten des Bwames beim Einkuppeln des Changierantrieben die Innengewindebüchsen
an ihren Anschlägen anlaufen.
Der Baum erhält seinen Wickelantrieb
von der Vorgelegewelle 31
über Stirnritzel 32 und Stirnrad
33, daß mit der Baumlagerbüchse 3b fest verbunden ist. Die Baumlagerbüchse
nimmt über Keil 34 den .Wellenstummel lb mit, der mit der Mitnahmeeinrichtung
2b am Baum 4o angreift. Die Vorgelegewelle 31 wird über Kette
35 oder ein sonstiges Antriebsglied von einem nicht mehr gezeichneten Wickelgetriebe
oder Wickelmotor angetrieben, Das Stirnritzel 32 ist so breit ausgeführt,
daß auch bei Ausnutzung des vollen Axialweges der BUchse 3b das Rad
33 in Eingriff bleibt. Wird während des Wickelne der Baum azial verschoben,
so gleiten die Zahnflanken des sich mitverschiebenden Rades 33 an den Planken
des axial festliegenden Ritzels 32.
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Da zwischen den Flanken der sich drehenden Räder durch das Abwälzen
eine Gleitbewegung stattfindet, ist nur noch ein verhältnismäßig kleiner Kraftaufwand
notwendig, um zusätzlich eine axiale Gleitbewegung hervorzurufen. Auch kann
die Zahnflankenkraft durch Wahl eines möglichst großen Durchmessers für Rad
33 verringert werden.
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Zur groben Anpassung des lichten Maßes zwischen den Mitnahmeflanschen
2a und 2b an die Länge der aufzunehmenden Warenbäume 40 sind die Wellenstummel
la und lb verschiebbar in die Baumlagerbüchsen 3a und 31b
eingeschoben und
können an jeder beliebigen Stelle mit den Spannrädern 36a und 36b festgeklemmt
werden. Die Spannräder sitzen drehbar auf den Enden der Baumlagerbüchsen und besitzen
in ihren Naben exzentrische Eindrehungen, in die vorteilhaft gehärtete Ringe
37 eingedrückt werden. Durch Bohrungen in den Baumlagerbüchaen führen Bolzen
38,
die auf einer Seite mit Druckstücken 39 fest verbunden sind, Durch
Drehen eines Spannrades wird durch den exzentrischen Ring 37
der Bolzen radial
nach innen gedrückt und klemmt über Druckstück 39,
das in die Keilnute des
entsprechenden Wellensttimmels eingreift, den Wellenstummel fest, Diese Klemmvorrichtung
hat gegenüber bekannten Vorrichtungen, die spannzangenähnlich oder über verformbare
Ringe axiale Spannbewegungen in radiale umformen, den Vorteil, daß sie einen sehr
guten Wirkungegrad hat, da sie unmittelbar wirkt und keine Formänderungearbeiten
oder doppelte Kraftumlenkungen mit entspre&enden Reibungsverlusten aufgebracht
werden müssen. Auch ißt-sie leicht zu lösen, denn das einzige Übertragungeglied,
der Bolzen mit Druckstückg kann nicht durch Selbsthemmung hängen bleiben..