DE19837967A1

DE19837967A1 - Changiereinrichtung

Info

Publication number: DE19837967A1
Application number: DE1998137967
Authority: DE
Inventors: Detlef Goergens
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2000-03-09

Abstract

Eine Changiereinrichtung weist eine Changierwelle (5) auf, die mit einer um die Drehachse der Changierwelle (5) herum schraubenförmig angeordneten, aus wenigstens einer, vorzugsweise mehreren aufeinander folgenden Windungen (18) gebildeten Rille (19) versehen ist. Die Changierwelle (5) wird von einem insbesondere textilen Faden (1) gekreuzt, wobei der Faden (1) in der Rille (19) unter Drehung der Changierwelle (5) entlang der Windung (18) für einen seitlichen Fadenvorschub verlagert wird.

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Changiereinrichtungen. Mittels einer Changiereinrichtung kann ein vorzugsweise textiler Faden nach einem vor gegebenen Wickelmuster auf einer Aufwickelhülse abgelegt werden.

Hintergrund der Erfindung

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 295 02 922 beispielsweise ist eine Changiereinrichtung bekannt, bei der ein Changierfadenführer einen Faden führt, wobei der Faden unter einer oszillierenden Bewegung des Changierfadenführers auf eine Spulenhülse aufgespult wird. Infolge der oszillierenden Bewegungen wirken auf den Changierfadenführer Beschleu nigungen ein, die im Umkehrpunkt - also wenn die Bewegungsrichtung des Changierfadenführers umgekehrt wird - in Abhängigkeit von der bewegten Masse unter Umständen unerwünscht hohe Werte erreichen.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Changiereinrichtung anzugeben, bei der die beschleunigten Massen reduziert sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Changiereinrichtung ist mit einer Changierwelle ver sehen, die mit einer um die Drehachse der Changierwelle herum schrau benförmig angeordneten, aus wenigstens einer, vorzugsweise jedoch meh reren aufeinander folgenden Windungen gebildeten Rille versehen ist. Die Changierwelle wird von einem insbesondere textilen Faden gekreuzt, wobei der Faden in der Rille unter Drehung der Changierwelle entlang den Win dungen für einen seitlichen Fadenvorschub verlagert wird. Bei mehreren aufeinander folgenden Windungen wird der Faden aus einer Windung in eine anschließende Windung transportiert. Bei dieser erfindungsgemäßen Changiereinrichtung ist die einzige, oszillierende Bewegungen durchfüh rende Masse durch den Faden selbst gebildet. Diese Masse ist so gering, daß die auftretenden Beschleunigungskräfte vernachlässigbar sind.

Für den seitlichen Fadenvorschub kann der Faden an einer Rillenflanke der Rille abgestützt sein. Der Querschnitt der Rille kann eckig, beispielsweise rechteckig, oder auch frei von Ecken sein, beispielsweise teilzylindrisch und oval. Die Anzahl der Windungen der Rille ist beispielsweise abhängig von dem vorgesehenen maximalen Fadenhub, von der Steigung der Rille und von der Drehzahl mit der die Changierwellen angetrieben werden. Für die meisten Anwendungen wird eine Vielzahl von Windungen zweckmäßig sein. Im Prinzip kann jedoch die erfindungsgemäße Changiereinrichtung mit nur einer Windung den seitlichen Fadenvorschub ermöglichen. Bei einem vor gegebenen Fadenhub ist jedoch die Steigung der Rille bei nur einer Win dung sehr viel größer als bei einer Rille mit einer Vielzahl von Windungen. Eine große Steigung der Rille mag für bestimmte Anwendungen unzweck mäßig sein.

Die Changierwelle kann mit einer konstanten Geschwindigkeit rotieren, wo bei die Rotationsgeschwindigkeit der Changierwelle und die Steigung der Rille die Geschwindigkeit des seitlichen Fadenvorschubs beeinflussen. Der maximale Fadenhub ist durch die axiale Erstreckung der Rille festgelegt.

Bei Textilmaschinen ist der Faden üblicherweise zwischen einer Lieferung und einer Aufwickelstelle gewissermaßen eingespannt, so daß der Faden mit einer gewissen Fadenspannung in der Rille liegen kann, wenn die Changiereinrichtung zwischen der Aufwickelstelle und der Lieferung ange ordnet ist.

Zur Umkehrung des seitlichen Fadenvorschubs kann beispielsweise die Drehrichtung der Changierwelle umgekehrt werden. Sofern die Changier welle mit hohen Drehzahlen gefahren wird, bietet sich jedoch eine erfin dungsgemäße Weiterbildung an, wonach mehrere Changierwellen vorgese hen sind, von denen wenigstens eine für einen seitlichen Fadenvorschub in die eine Richtung und von denen wenigstens eine andere Changierwelle für einen seitlichen Fadenvorschub in die entgegengesetzte Richtung vorgese hen ist.

Wenn das eine Ende des vorgesehenen Fadenhubs erreicht ist, wird der Faden aus der Rille der einen Changierwelle in die Rille der anderen Chan gierwelle übergeben und dort weiter entlang der Rille transportiert. Der in nerhalb des maximalen Fadenhubes eingestellte Fadenhub wird hier also bestimmt durch die Frequenz, mit der der Faden von der einen auf die an dere Changierwelle übergeben wird. Bei dieser erfindungsgemäßen Chan giereinrichtung bestimmen die Steigung der Rille und die Drehzahl der Changierwelle die Changiergeschwindigkeit, also den seitlichen Fadenvor schub und die Übergabefrequenz bestimmt den Fadenhub.

Die Rille der einen Changierwelle kann linkssteigend und die Rille der an deren Changierwelle kann rechtssteigend sein, wobei die Changierwellen in der gleichen Drehrichtung drehen. Wird der Faden von der einen auf die andere Changierwelle übergeben, wird die Richtung des seitlichen Faden vorschubs umgekehrt.

Die Rillen der Changierwellen können aber auch in der gleichen Richtung steigen, wobei die Drehrichtung der einen Changierwelle entgegengerichtet zur Drehrichtung der anderen Changierwelle ist. Auch hier tritt eine Umkeh rung des seitlichen Fadenvorschubs ein, wenn der Faden von der einen auf die andere Changierwelle übergeben wird.

Wenn mehrere Changierwellen vorgesehen sind, kann die Übergabe des Fadens von der einen auf die andere Changierwelle mit einer erfindungs gemäßen Weiterbildung dadurch erreicht werden, daß die Changierwellen um eine zentrale Drehachse herum angeordnet sind, wobei die Changier wellen gemeinsam um die zentrale Drehachse herum drehbar angeordnet sind. Soll der Faden von der einen auf die andere Changierwelle übergeben werden, findet eine gemeinsame Drehung der Changierwellen um die zen trale Drehachse statt, wobei eine folgende Changierwelle den Platz der vor angegangenen Changierwelle einnimmt. Zweckmäßigerweise sind einander benachbarte Changierwellen für entgegengesetzte Richtungen des seitli chen Fadenvorschubs vorgesehen. Wird also infolge der gemeinsamen Drehung der Changierwellen um die zentrale Drehachse die eine Chan gierwelle, in deren Rille der Faden transportiert wird, verschwenkt, und nimmt die folgende Changierwelle diesen Platz ein, ist der Faden an diese nachfolgende Changierwelle übergeben, so daß eine Umkehrung des seitli chen Fadenvorschubs stattfindet.

Diese Changierwellen können an einer gemeinsamen zentralen Aufnahme eines ersten Antriebs aufgenommen sein, wobei diese Aufnahme um die zentrale Drehachse dreht. Bei einer derartigen Changiereinrichtung kann der Faden mit nahezu unveränderter Fadengeschwindigkeit aus der einen Richtung des seitlichen Fadenvorschubs in die entgegengesetzte Richtung des Fadenvorschubs umgelenkt werden. Je schneller der erste Antrieb die Changierwellen um die gemeinsame Drehachse dreht, desto kürzer wird der Fadenhub, da der Faden schneller von der einen auf die andere Changier welle übergeben wird.

Die Changierwellen an sich werden von einem zweiten Antrieb angetrieben. Die beiden Antriebe können voneinander unabhängig sein, es ist aber auch möglich, daß die beiden Antriebe miteinander gekoppelt sind.

Es kann eine Aufwickelhülse vorgesehen sein, auf die der Faden aufgewic kelt wird, wobei eine zu der Aufwickelhülse parallel angeordnete Aufwickel walze vorgesehen ist, und wobei die Aufwickelhülse und die angetriebene Aufwickelwalze unter Klemmung des Fadens aneinandergedrückt sind. Bei einer weitergebildeten erfindungsgemäßen Changiereinrichtung kann es zweckmäßig sein, eine Fadenüberlaufstange vorzusehen, wobei die Chan gierwelle zwischen der Aufwickelwalze und der Fadenüberlaufstange derart angeordnet ist, daß der Faden innerhalb der Rille liegt. Beispielsweise ist eine Anordnung denkbar, in der der Rillengrund der Rille, die Mantelfläche der Fadenüberlaufstange und die Mantelfläche der Aufwickelwalze keine gemeinsame Ebene tangieren. Das bedeutet, daß der Faden am Rillen grund umgelenkt wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Faden sicher in der Nut liegt. In einer ähnlichen Anordnung kann eine weitere Fa denüberlaufstange vorgesehen sein, wobei die Changierwelle zwischen diesen beiden Fadenüberlaufstangen angeordnet ist. Auch bei dieser erfin dungsgemäßen Weiterbildung ist es möglich, daß der Faden am Rillen grund der Changierwelle umgelenkt wird.

Mit der erfindungsgemäßen Changiereinrichtung lassen sich beliebige, bei spielsweise zylindrische und bikonische Wickel herstellen. Damit der Faden problemlos von der Aufwickelhülse abgespult werden kann, wird üblicher weise eine sogenannte Atmung vorgesehen; d. h., während des Aufwickel vorganges wird in unregelmäßigen Abständen eine kurzzeitige Änderung des Fadenhubs durchgeführt. Wenn, wie weiter oben vorgeschlagen wurde, mehrere Changierwellen an einer zentralen Aufnahme vorgesehen sind, kann durch eine kurzfristige Drehzahländerung des ersten Antriebs für die zentrale Aufnahme diese Atmung und die Fadenverlegung vorgenommen werden.

Je nach Durchmesser der Changierwelle liegt der Faden über eine be stimmte Fadenlänge am Umfang des Rillengrundes der Rille und!oder der Rillenwände an. Je größer diese Anlage ist, desto geringer ist der Ver schleiß am Faden. Die Oberfläche der Changierwelle ist vorzugsweise glatt und gehärtet. Beispielsweise kann die Oberfläche verchromt oder mit einer Plasmaschicht versehen sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in insgesamt fünf Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufwickelvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Changiereinrichtung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Changiereinrichtung aus Fig. i mit dargestelltem Antrieb,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Changierwelle aus Fig. 2,

Fig. 4 eine Ausschnittsvergrößerung der Changierwelle aus Fig. 2 und

Fig. 5 eine Stirnansicht der Aufwickelvorrichtung und erfin dungsgemäßer Changiereinrichtung aus Fig. 1.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Aufwickelvorrichtung zum Aufwickeln eines textilen Fadens 1 auf eine Aufwickelhülse 2. Eine zu der Aufwickelhülse 2 achsparallel angeordnete Aufwickelwalze 3 ist gegen die Aufwickelhülse 2 bzw. gegen den bereits aufgewickelten textilen Faden 1 angedrückt. Unter der Klemmwirkung zwischen der Aufwickelhülse 2 und der Aufwickelwalze 3 wird der Faden 1 gezogen und aufgewickelt. Den seit lichen Fadenvorschub zum Erzeugen einer Wickelform auf der Aufwickel hülse 2 übernimmt eine erfindungsgemäße Changiereinrichtung 4, die deut lich in den Fig. 2 und 3 abgebildet ist.

Vier Changierwellen 5 sind achsparallel zueinander angeordnet. Es ist ein Tragkörper 6 für die Changierwellen 5 vorgesehen, wobei der Tragkörper 6 mit je einer Tasche 7 für jede Changierwelle 5 versehen ist. Es ist anzu merken, daß der Tragkörper 6 zwar zweckmäßig, jedoch für die Funktion der erfindungsgemäßen Changiereinrichtung nicht unbedingt erforderlich ist. An ihrem einen axialen Ende sind die Changierwellen 5 in einer zentra len Aufnahme 8 aufgenommen, wobei jede Changierwelle 5 über ein Lager 9 drehbar in der zentralen Aufnahme 8 gelagert ist. Die zentrale Aufnahme 8 ist auf einer ersten Antriebswelle 10 drehfest angeordnet, die von einem nicht dargestellten Motor angetrieben wird.

An ihrem anderen axialen Ende sind die Changierwellen 5 in einer zweiten zentralen Aufnahme 11 aufgenommen, wobei beide zentralen Aufnahmen 8, 11 um eine gemeinsame Drehachse 12 drehbar sind. In dieser zweiten zen tralen Aufnahme 11 ist jede Changierwelle 5 über ein Lager 13 drehbar ge lagert. Eine zweite Antriebswelle 14 ist mit einem Hohlrad 15 versehen, das mit Ritzeln 16 kämmt, die auf den Changierwellen 5 drehfest angeordnet sind. Bei dieser Antriebsanordnung drehen die vier Changierwellen 5 in die gleiche Richtung. Die zweite Antriebswelle 14 ist über ein weiteres Lager 17 drehbar an der zweiten zentralen Aufnahme 11 gelagert. Die zweite An triebswelle 14 wird von einem nicht dargestellten Motor angetrieben.

Jede der vier Changierwellen 5 ist mit einer um die Drehachse der Chan gierwelle herum schraubenförmig angeordneten, aus aufeinander folgenden Windungen 18 gebildeten Rille 19 versehen. Die Rillen 19 erstrecken sich von dem einen zu dem anderen Ende der Changierwelle 5. Die Steigung der Rille 19 einander benachbarter Changierwellen 5 sind einander entge gengerichtet. D. h., wenn die eine Changierwelle 5 eine linkssteigende Rille 19 aufweist, sind die benachbarten Changierwellen 5 mit rechtssteigenden Rillen 19 versehen.

Der Fig. 1 ist zu entnehmen, daß der Faden 1 die Changierwellen 5 kreuzt, wobei der Faden in der Rille 19 liegt. Der Fig. 1 ist zu entnehmen, daß eine Fadenüberlaufstange 20 vorgesehen ist, die parallel zu der Chan giereinrichtung 4 angeordnet ist. Die Changiereinrichtung 4 ist derart zwi schen der Aufwickelwalze 3 und der Fadenüberlaufstange 20 angeordnet, daß der Faden 1 auf seinem Weg von der Fadenüberlaufstange 20 zur Aufwickelwalze 3 an der Changierwelle 5 umgelenkt wird.

Diese Situation ist der Fig. 4 zu entnehmen. Der Faden 1 liegt am Rillen grund 21 der Rille 19 an. Bei der in Fig. 4 teilweise dargestellten Chan gierwalze 5 beträgt die Steigung der Rille 19 etwa 15 mm. Bei dieser Stei gung ist eine Nutbreite von 4 mm zweckmäßig, damit der Faden 1 am Ril lengrund 21 aufliegen kann und von der Rillenwand 22 einwandfrei mitge nommen wird.

Fig. 5 zeigt eine Stirnansicht der Aufwickelvorrichtung und der erfindungs gemäßen Changiereinrichtung 4, wobei hier erkennbar ist, daß eine weitere Fadenüberlaufstange 23 vorgesehen ist. Diese Fadenüberlaufstange 23 ist parallel zu der Fadenüberlaufstange 20 angeordnet, wobei die Changierein richtung 4 zwischen diesen beiden Fadenüberlaufstangen 20, 23 angeord net ist. Die Changiereinrichtung 4 ist so angeordnet, daß der Faden 1 am Rillengrund 21 der Changierwelle 5 umgelenkt wird.

Der Fig. 5 ist in gestrichelter Darstellung die Aufwickelhülse 2 mit aufge spultem Garnwickel 24 zu erkennen. Je größer der Garnwickel 24 im Durchmesser wird, desto weiter entfernen sich die Aufwickelhülse 2 und die Aufwickelwalze 3 voneinander.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Changierein richtung 4 anhand des Ausführungsbeispieles näher erläutert. Von den vier in Fig. 5 im Querschnitt gezeigten Changierwellen 5 übernimmt die obere Changierspindel 5 den seitlichen Fadenvorschub für den Faden 1. Die vier Changierwellen 5 werden von der gemeinsamen Antriebswelle 14 über die beschriebene Verzahnung angetrieben und drehen mit gleicher Drehzahl und gleicher Drehrichtung. Unter der Drehung der oberen Changierwelle 5 wird der Faden 1, der in der Rille 19 liegt, von einer Windung 18 in die nächste geführt. Für diesen seitlichen Fadenvorschub ist eine seitliche Ab stützung für den Faden 1 vorgesehen, wobei diese Abstützung im vorlie genden Fall durch die Rillenwand 22 der Rille 19 gebildet ist. Ist das Ende des vorgesehenen Hubs erreicht, wird der Faden 1 von der oberen Chan gierwelle 5 an eine der beiden benachbarten Changierwelle 5 übergeben. Beide benachbarten Changierwellen 5 haben zu der oberen Changierwelle 5 eine Steigung der Rille 19, die entgegengerichtet zu der Steigung der Rille 19 der oberen Changierwelle 5 ist.

Für die Übergabe des Fadens 1 wird die Changiereinrichtung 4 um ihre zentrale Drehachse 12 gedreht. Gemäß Fig. 5 könnte die Changierein richtung 4 rechts herum drehen, so daß die dargestellte obere Changier welle 5 den Platz der rechten Changierwelle 5 einnimmt, wobei die linke Changierwelle 5 den Platz der oberen Changierwelle 5 einnimmt. Da die Steigung der Rille 19 nun gerade entgegengerichtet ist, findet eine Umkeh rung des seitlichen Fadenvorschubs statt, so daß der Faden 1 in die entge gengesetzte Hubrichtung transportiert wird.

Das Drehen der Changiereinrichtung 4 um die zentrale Drehachse 12 kann beispielsweise mit konstanter Drehzahl erfolgen. Die Changierwellen 5 kön nen ebenfalls mit konstanter Drehzahl drehen. Die Drehzahl der Changier wellen 5 und die Steigung der Rille 19 legen die Geschwindigkeit des seitli chen Fadenvorschubs fest. Die Drehzahl der Changiereinrichtung 4 um die zentrale Drehachse 12 legt den Fadenhub fest. Die einzige für den seitli chen Fadenvorschub zu beschleunigende Masse ist der Faden selbst. Die se Masse ist jedoch sehr klein, so daß die infolge der Beschleunigung wirk samen Kräfte sehr klein sind.

Während bei bekannten Changiereinrichtungen die Anzahl der Doppelhübe pro Minute bei ca. 600 angesiedelt ist, können mit der erfindungsgemäßen Changiereinrichtung erheblich höhere Werte erreicht werden. Bei einer an genommenen Doppelhubzahl von 1.000 Doppelhüben pro Minute beträgt die Drehzahl der Changierwellen 5 bei einer Steigung der Rille 19 von 20 mm und bei einem einfachen Hubweg von 240 mm 24.000 Umdrehungen pro Minute. Eine Belastung der Changierwellen 5 durch den Faden ist ver nachlässigbar klein.

Bezugszeichenliste

1

textiler Faden

2

Aufwickelhülse

3

Aufwickelwalze

4

Changiereinrichtung

5

Changierwelle

6

Tragkörper

7

Tasche

8

erste zentrale Aufnahme

9

Lager

10

erste Antriebswelle

11

zweite zentrale Aufnahme

12

zentrale Drehachse

13

Lager

14

zweite Antriebswelle

15

Hohlrad

16

Ritzel

17

Lager

18

Windung

19

Rille

20

Fadenüberlaufstange

21

Rillengrund

22

Rillenwand

23

Fadenüberlaufstange

24

Garnwickel

Claims

1. Changiereinrichtung, mit einer Changierwelle (5), die mit einer um die Drehachse der Changierwelle (5) herum schraubenförmig angeordneten, aus wenigstens einer, vorzugsweise mehreren aufeinanderfolgenden Windungen (18) gebildeten Rille (19) versehen ist, welche Changier welle (5) von einem insbesondere textilen Faden (1) gekreuzt wird, wo bei der Faden (1) in der Rille (19) unter Drehung der Changierwelle (5) entlang der Windung (18) für einen seitlichen Fadenvorschub verlagert wird.

2. Changiereinrichtung nach Anspruch 1, bei der mehrere Changierwellen (5) vorgesehen sind, von denen wenigstens eine Changierwelle (5) für einen seitlichen Fadenvorschub in die eine Richtung, und von denen wenigstens eine andere Changierwelle (5) für einen seitlichen Faden vorschub in die entgegengesetzte Richtung vorgesehen ist.

3. Changiereinrichtung nach Anspruch 2, bei der eine Umkehrung des seit lichen Fadenvorschubs mittels Übergabe des Fadens (1) aus der Rille (19) der einen Changierwelle (5) in die Rille (19) der anderen Changier welle (5) erfolgt.

4. Changiereinrichtung nach Anspruch 2, bei der die Rille (19) der einen Changierwelle (5) linkssteigend und bei der die Rille der anderen Chan gierwelle (5) rechtssteigend ausgebildet ist, wobei die Changierwellen (5) in der gleichen Drehrichtung drehen.

5. Changiereinrichtung nach Anspruch 2, bei der die Rillen (19) der Chan gierwellen (5) in der gleichen Richtung steigen, wobei die Drehrichtung der einen Changierwelle (5) entgegengerichtet zur Drehrichtung der an deren Changierwelle (5) ist.

6. Changiereinrichtung nach Anspruch 2, bei der mehrere parallel ange ordnete Changierwellen (5) vorgesehen sind, die um eine zentrale Dreh achse (12) herum angeordnet sind, wobei die Changierwellen (5) ge meinsam um die zentrale Drehachse (12) herum drehbar angeordnet sind.

7. Changiereinrichtung nach Anspruch 6, bei der die Changierwellen (5) an einer gemeinsamen zentralen Aufnahme (8) eines ersten Antriebs auf genommen sind, wobei die Aufnahme (8) um die zentrale Drehachse (12) dreht.

8. Changiereinrichtung nach Anspruch 6, bei der die Changierwellen (5) von einem zweiten Antrieb angetrieben sind.

9. Changiereinrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Aufwickelhülse (2) und eine zu der Aufwickelhülse parallel angeordnete Aufwickelwalze (3) vorgesehen sind, wobei die Aufwickelhülse (2) und die angetriebene Aufwickelwalze (3) unter Klemmung des Fadens aneinander gedrückt sind.

10. Changiereinrichtung nach Anspruch 9, bei der eine Fadenüberlaufstan ge (20) vorgesehen ist, wobei die Changierwelle (5) zwischen der Auf wickelwalze (3) und der Fadenüberlaufstange (20) derart angeordnet ist, daß der Faden (1) innerhalb der Rille (19) liegt.

11. Changiereinrichtung nach Anspruch 9, bei der zwei Fadenüberlaufstan gen (20, 23) vorgesehen sind, wobei die Changierwelle (5) zwischen den beiden Fadenüberlaufstangen (20, 23) derart angeordnet ist, das der Faden (1) in der Rille (19) liegt.