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Die
Erfindung betrifft eine Kettbaumanordnung mit einem Kettbaumträger, mindestens
einem Teilkettbaum, der auf dem Kettbaumträger angeordnet ist, und mindestens
einem Klemm-Spannelement, das einen Klemmkörper, dessen Umfang durch einen
Schlitz unterbrochen ist und der mit Hilfe einer Spanneinrichtung
auf dem Kettbaumträger
aufspannbar ist, und mindestens eine Spannfeder aufweist.
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In
vielen Maschinen, die textile Warenbahnen herstellen, werden Kettfäden benötigt, die
bei der Produktion von einem Kettbaum abgezogen werden. Eine Kette
wird beispielsweise beim Weben oder beim Kettenwirken benötigt.
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Die
Herstellung eines Kettbaumes mit einer Breite, die der Arbeitsbreite
der Produktionsmaschine, z.B. Kettenwirkmaschine oder der Webmaschine entspricht,
ist vielfach schwierig. Ein derartiger Kettbaum ist beispielsweise
relativ schwer. Bei breiteren Ketten verwendet man daher vielfach
anstelle eines einzelnen Kettbaumes mit der Arbeitsbreite der entsprechenden
Produktionsmaschine zwei oder mehr Teilkettbäume, die eine entsprechend
geringere Breite als die Arbeitsbreite der Produktionsmaschine haben.
Diese Teilkettbäume
werden dann nebeneinander auf den Kettbaumträger aufgeschoben und mit Hilfe
des Klemm-Spannelements gegeneinander verspannt. Dadurch werden
sie auf dem Kettbaumträger,
der vielfach als Rohr ausgebildet ist, gegen Verdrehen gesichert.
Diese Sicherung beinhaltet auch, dass sich die Teilkettbäume nicht
gegeneinander verdrehen. Damit möchte
man sicherstellen, dass alle Teilkettbäume die gleiche Fadenabzugsmenge
und die gleiche Fadenspannung bereithalten können.
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Prinzipiell
muss aber auch dann, wenn nur ein einziger Teilkettbaum für die zu
erzeugende Ware ausreicht, dieser Teilkettbaum auf dem Kettbaumträger befestigt
werden.
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Ein
Teilkettbaum weist in der Regel zwei Seitenscheiben auf, zwischen
denen die Kettfäden
aufgewickelt sind. Mit zunehmender Wickelmenge und somit zunehmendem
Wickeldurchmesser der Teilkettbäume
nimmt ein seitlicher Druck auf die Seitenscheiben zu. Umgekehrt
verringert sich dieser seitliche Druck beim Abwickeln der Kettfäden, so
dass ein voll bewickelter Teilkettbaum eine ge ringfügig größere axiale
Länge als
ein abgewickelter Teilkettbaum aufweist.
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Das
Verspannen der Teilkettbäume
auf dem Kettbaumträger
erfolgt in der Regel dann, wenn die Teilkettbäume voll bewickelt sind, sie
also ihre größte axiale
Ausdehnung haben. Wenn man die Kettfäden von den Teilkettbäumen abwickelt,
dann wird die ursprüngliche
Spannung nicht mehr aufrecht erhalten und es besteht die Gefahr,
dass sich die Teilkettbäume
auf dem Kettbaumträger
und gegeneinander verdrehen.
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Man
kann nun die Teilkettbäume
während des
Abarbeitens nachspannen. Hierzu ist aber prinzipiell eine Unterbrechung
des Produktionsprozesses notwendig. Man hat daher vorgeschlagen,
ein Klemm-Spannelement zu verwenden, das eine oder mehrere Spannfedern
aufweist. Das Klemm-Spannelement
wird auf dem Kettbaumträger
festgeklemmt. Danach werden die Federn gespannt, wobei die Wirkrichtung
der Federn im Wesentlichen parallel zur Achse des Kettbaumträgers weist.
Die Spannkraft wird also letztendlich über die Federn aufgebracht. Auch
wenn sich die axiale Länge
der Teilkettbäume ändert, haben
die Federn noch genügend
Kraft, die Teilkettbäume
gegeneinander zu verspannen. Ein gegenseitiges Verdrehen der einzelnen
Teilkettbäume
wird somit in der kompletten Abarbeitungszeit verhindert.
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Damit
die Teilkettbäume
nicht nur zu Beginn des Abwickelns der Kettfäden, sondern auch am Ende des
Teilkettbaumes noch mit der notwendigen Kraft gegeneinander gehalten
werden, ist es erforderlich, die Feder oder die Federn am Klemm-Spannelement
mit einer relativ gro ßen
Kraft auf den voll bewickelten Teilkettbaum wirken zu lassen. Diese Kraft
kann unter Umständen
so groß werden,
dass das Klemm-Spannelement auf dem Kettbaumträger verschoben wird. Das Klemm-Spannelement
hält auf dem
Kettbaumträger
durch eine Klemmkraft, also durch Reibung. Die Klemmkraft lässt sich
nicht beliebig erhöhen.
Man kann zwar Maßnahmen
zur Erhöhung
der Reibung zwischen dem Klemm-Spannelement und dem Kettbaumträger treffen,
beispielsweise die Rauhigkeit erhöhen. Auch hier gibt es jedoch gewisse
Grenzen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise ein Verdrehen
der Teilkettbäume gegenüber dem
Kettbaumträger
zu verhindern.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Kettbaumanordnung der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, dass
die Spanneinrichtung eine Wirkrichtung aufweist, die mit einer Umfangsrichtung
des Klemmkörpers
einen spitzen Winkel einschließt.
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Wenn
die Spanneinrichtung gespannt wird, verringert sie nicht nur den
Innendurchmesser des Klemmkörpers,
um den Klemmkörper
auf dem Kettbaumträger
durch Reibung festzulegen. Beim Betätigen der Spanneinrichtung
kommt es zu einem Aufstell-Effekt des Klemmkörpers und zu einem seitlichen
Versatz der dem Schlitz benachbarten Teile des Klemmkörpers, also
einem Versatz in axialer Richtung des Kettbaumträgers. Dies bewirkt einen zusätzlichen
Klemmeffekt des Klemmkörpers
auf dem Kettbaumträger.
Die Kraft, mit der der Klemmkörper auf
dem Kettbaumträger
gehalten wird, wird dadurch deutlich erhöht. Je größer diese Haltekraft ist, desto größer ist
die Kraft, mit der Federn vorgespannt werden können, um den Teilkettbaum oder
die Teilkettbäume
auf dem Kettbaumträger
zu verspannen.
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Vorzugsweise
weist der spitze Winkel eine Größe im Bereich
von 7° bis
15° auf.
Dieser Winkel ist ein Kompromiss. Einerseits möchte man natürlich einen
möglichst
großen
Anteil der von der Spanneinrichtung ausgeübten Kraft verwenden, um den Klemmkörper in
Umfangsrichtung fest auf den Kettbaumträger zu spannen. Andererseits
möchte
man durch die spitzwinklige Wirkrichtung der Klemmkraft das oben
geschilderte Verklemmen des Klemmkörpers auf dem Kettbaumträger verbessern.
Im genannten Winkelbereich ergibt sich eine optimierte Wirkung.
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Vorzugsweise
weist die Spanneinrichtung mindestens einen Schraubbolzen auf. Der
Schraubbolzen kann mit einem Gewinde zusammenwirken, das im Klemmkörper ausgebildet
ist, oder in einer Mutter, die am Klemmkörper anliegt. Wenn der Schraubbolzen
gedreht wird, dann wird eine Kraft erzeugt, die die Breite des Schlitzes
zu verringern sucht. Gleichzeitig werden die beiden dem Schlitz
benachbarten Teile des Klemmkörpers
in axialer Richtung etwas gegeneinander verschoben.
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Vorzugsweise überbrückt die
Spanneinrichtung den Schlitz. Damit ist eine unmittelbare Einwirkung
der Spanneinrichtung auf den Klemmkörper möglich. Die Spanneinrichtung
kann Platz sparend ausgebildet sein.
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Bevorzugterweise
ist der Schlitz durch zwei Schenkel des Klemmkörpers begrenzt und die Spanneinrichtung
greift an einem Schenkel überwiegend an
einer ersten axialen Hälfte
und am anderen Schenkel überwiegend
an der zweiten axialen Hälfte an.
Damit wird die axiale Länge,
also die Breite des Klemmkörpers
optimal ausgenutzt. Wenn die Spanneinrichtung zwei oder mehr Schraubbolzen
aufweist, dann können
sich in beiden axialen Hälften
eines Schenkels Schraubbolzen oder Teile davon befinden. In diesem
Fall befindet sich aber der Kraft-Schwerpunkt an einem Schenkel
in der einen Hälfte
und am anderen Schenkel in der zweiten Hälfte, so dass sich durch das
Verspannen der Schraubbolzen die gewünschte Aufstellung der Schenkel
gegeneinander ergibt.
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Vorzugsweise
ist der Schlitz durch mindestens eine Wand begrenzt, die zumindest
an ihrem radial inneren Ende mit der Radialrichtung einen spitzen
Winkel einschließt.
Mit dieser Ausgestaltung kann man erreichen, dass sich der Schenkel
mit seinem radial inneren Ende etwas in die Umfangsfläche des
Kettbaumträgers
eingräbt.
Auch wenn dadurch kein voller Formschluss erreicht wird, ergibt
sich doch eine stark erhöhte
Reibungskraft, mit der der Klemmkörper auf dem Kettbaumträger befestigt
ist.
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Vorzugsweise
ist der Schlitz durch zwei gleichartige Wände begrenzt. Damit ergibt
sich die verbesserte Krall-Wirkung unabhängig von der Montagerichtung
des Klemmkörpers.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
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1 eine
Kettbaumanordnung,
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2 einen
voll bewickelten Teilkettbaum,
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3 einen
abgearbeiteten Teilkettbaum,
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4 ein
Klemm-Spannelement in Draufsicht,
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5 einen
Schnitt V-V nach 4 und
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6 das
Klemm-Spannelement in perspektivischer Darstellung.
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Eine
Kettbaumanordnung 1 weist mehrere Teilkettbäume 2, 3, 4 auf,
die auf einen Kettbaumträger 5,
der beispielsweise als Rohr ausgebildet sein kann, aufgeschoben
sind. Die Teilkettbäume 2, 3, 4 sind
dabei so dicht zusammengeschoben, dass sie sich berühren. Jeder
Teilkettbaum 2–4 weist
zwei Stirnseiten 6, 7 auf. Es berühren sich
jeweils benachbarte Stirnseiten 6, 7, so dass
der mittlere Teilkettbaum 3 keine freien Stirnseiten aufweist.
Der äußere Teilkettbaum 2 weist
eine freie Stirnseite 6 und der andere äußere Teilkettbaum 4 weist
eine andere freie Stirnseite 7 auf. An den beiden freien
Stirnseiten 6, 7 ist jeweils ein Klemm-Spannelement 8 auf
den Kettbaumträger 5 aufgeschoben
und dort kraftschlüssig festgelegt,
wie weiter unten erläutert
werden wird.
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Eine
derartige Kettbaumanordnung 1 sollte sich während der
Produktion einer Wirk- oder Webware so verhalten, dass die Teilkettbäume 2–4 drehfest
auf dem Kettbaumträger 5 gehalten
sind. Dies wiederum hat zur Folge, dass sie sich auch gegeneinander
nicht verdrehen können.
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Dies
ist allerdings ohne zusätzliche
Maßnahmen
nicht ohne weiteres sicherzustellen, was anhand der 2 und 3 erläutert werden
soll. 2 zeigt den Teilkettbaum 2 in voll bewickelter Ausgestaltung,
d.h. mit maximaler Wickelmenge. 3 zeigt
den gleichen Teilkettbaum 2 im abgearbeiteten Zustand,
d.h. die Fäden
sind zum größten Teil
abgewickelt.
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Der
Teilkettbaum 2 weist zwischen seinen beiden Seitenscheiben 6, 7 eine
Vielzahl von aufgewickelten Fäden 9 auf,
die im Folgenden auch kurz als "Garn" bezeichnet werden.
Die beiden Seitenscheiben 6, 7 sind durch ein
Verbindungsrohr 10 miteinander verbunden. Das Garn übt einen
axial nach außen
gerichteten Druck auf die Seitenscheiben 6, 7 aus,
der durch Pfeile 11, 12 dargestellt ist. Je größer die
aufgewickelte Menge des Garns 9 ist, desto größer ist
im Prinzip auch der seitliche Druck auf die Seitenscheiben 6, 7.
Dabei längt
sich das Verbindungsrohr 10 und ein Abstand x zwischen
den beiden Seitenscheiben 6, 7 vergrößert sich
etwas.
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Wenn
der Teilkettbaum 2 nun fast abgewickelt ist, so dass sich
die Menge des Garns 9 stark vermindert hat, dann verringert
sich der seitliche Druck auf die Seitenscheiben 6, 7.
Das Verbindungsrohr 10 schrumpft axial etwas. Der Abstand
x vermindert sich dabei um das Maß Δx. Diese axiale Längenabnahme
führt dazu,
dass die Teilkettbäume 2–4 auf dem
Kettbaumträger 5 nicht
mehr mit der ursprünglich
vorhandenen Klemmkraft seitlich gegeneinander verspannt sind, so
dass die Gefahr besteht, dass sich die Teilkettbäume 2–4 während der
Produktion gegeneinander verdrehen.
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Um
diesen Effekt zu vermeiden, weist das in den 4 bis 6 dargestellte
Klemm-Spannelement 8 Federn 13 auf, die mit Hilfe
von Schraubbolzen 14 gespannt werden können. Die Federn 13 können beispielsweise
als Tellerfedern ausgebildet sein. Wenn das Klemm-Spannelement 8 auf
dem Kettbaumträger 5 festgelegt
ist, werden die Schraubbolzen 14 gespannt und die Federn 13 wirken
dann in Axialrichtung auf die Teilkettbäume 2–4.
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Das
Klemm-Spannelement 8 weist einen Klemmkörper 15 mit einem
Schlitz 16 auf. Eine Spanneinrichtung 17, die
im vorliegenden Fall zwei Schraubbolzen 18, 19 aufweist,
die in den Klemmkörper 15 eingeschraubt
sind, überbrückt den
Spalt 16. Der Spalt 16 ist durch zwei Schenkel 20, 21 begrenzt, deren
einander zugewandte Wände 22, 23 mit
der Radialrichtung 24 einen spitzen Winkel einschließen. Damit
ergeben sich an der radialen Innenseite des Schlitzes 16 Spitzen 25, 26.
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Wie
insbesondere in 5 zu erkennen ist, sind die
Schraubbolzen 18, 19, die den Schlitz 16 überbrücken, so
angeordnet, dass sie mit der Umfangsrichtung 27, also einer
Richtung senkrecht zur Erstreckung des Schlitzes 16, einen
spitzen Winkel α einschließen. Die
Wirkrichtung der Schraubbolzen 18, 19 entspricht
der Richtung ihrer Längsachse 28. Dementsprechend
schließt
auch die Wirkrichtung der durch die Schraubbolzen 18, 19 ge bildeten
Spanneinrichtung mit der Umfangsrichtung 27 den spitzen Winkel α ein.
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Wenn
die Schraubbolzen 18, 19 gespannt werden, dann
ergibt sich einerseits eine Kraft, mit der die beiden Schenkel 20, 21 aufeinander
zu belastet werden, d.h. in eine Richtung zur Verkleinerung des Spalts 16 hin.
Dadurch wird eine Klemmkraft erzeugt, so dass eine Innenfläche 29 des
Klemmkörpers 15 unter
einer erhöhten
Reibung auf dem Kettbaumträger 5 aufsitzt.
Gleichzeitig werden aber die beiden Schenkel 20, 21 in
Axialrichtung des Klemmkörpers 15,
also parallel zur Achse 30 des Kettbaumträgers 5, etwas
gegeneinander bewegt. Beim Anziehen der Schraubbolzen 18, 19 kommt
es also zu einem Aufstell-Effekt der geneigten Schrauben und zu
einem seitlichen Versatz der beiden Schenkel 20, 21.
Dabei können
sich auch die Kanten 25, 26 gegenüber dem Kettbaumträger 5 etwas
schräg
stellen und in den Umfang des Kettbaumträgers 30 eingraben.
Eine echte formschlüssige
Verbindung wird dadurch zwar nicht erzeugt. Die Klemmkraft wird
aber deutlich erhöht,
so dass die Federn 13 mit einer erhöhten Kraft auf die Teilkettbäume 2–4 wirken
können.