-
Die Erfindung betrifft eine verbesserte Klöppelbaugruppe zum Einsatz in einer nach dem Maibaumprinzip arbeitenden Rundflechtmaschine.
-
In einer nach dem Maibaumprinzip arbeitenden Rundflechtmaschine, ist eine maschinentypabhängige Anzahl von Rotoren kreisförmig um ein Maschinenzentrum angeordnet. Die Rotoren rotieren dabei in alternierenden Richtungen. Auf ihrem Außenumfang werden jeweils in als Taschen bezeichneten Aussparungen sogenannte Klöppel geführt. Die Klöppel enthalten die Spulenaufnahme mit den Flechtmaterialspulen des zu verarbeitenden Flechtmaterials. Wenn ein Klöppel auf seiner Rotationsbahn in der Tasche eines Rotors einen benachbarten Rotor erreicht, wird er in eine Tasche dieses benachbarten Rotors übergeben, um mit diesem weiter in jeweils entgegengesetztem Sinn bis zum Übergabepunkt zur nächsten Rotortasche zu rotieren. Im Ergebnis rotieren die Klöppel auf einer wellenartigen geschlossenen Bahn, die zwischen unteren und oberen Rotorhalbkreisen wechselt, um das Maschinenzentrum herum. Dabei kreuzen die Klöppel, die die geschlossene Wellenbahn in einem Sinn durchlaufen, die Bahnen gegenläufiger Klöppel, die in den Taschen der gleichen Rotoren aber jeweils in den gegenüberliegenden Rotorhalbkreisen geführt werden. Die jeweiligen Flechtmaterialien werden dabei von den Klöppeln mittels einer Abzugseinrichtung zum Flechtpunkt geführt, an dem sie zusammengeführt und miteinander verflochten werden.
-
Durch die wellenartige Rotationsbewegung der Klöppel variiert der Abstand zwischen Klöppel und Flechtpunkt im Maschinenzentrum. Maximal ist dieser, wenn sich der entsprechende Klöppel auf dem äußersten Punkt eines äußeren Rotorhalbkreises befindet, während er minimal ist, wenn sich der Klöppel auf dem innersten Punkt eines inneren Rotorhalbkreises befindet. Diese maximalen und minimalen Abstände definieren jeweils den Maximalkreis und den Minimalkreis um das Maschinenzentrum. Die Abstandsvariationen zwischen Maximal-und Minimalkreis erfordern eine Kompensation der Längenunterschiede zur Erreichung und Gewährleistung gleichbleibender Zugkräfte im Flechtmaterial am Flechtpunkt.
-
Daher weisen die Klöppel sogenannte Kompensationsbaugruppen auf, die die Zugkraftvariationen durch den Einsatz einer elastischen Torsionsfeder ausgleichen. Aufgrund der ständig andauernden Kompensationstätigkeit der Torsionsfedern (bedingt durch die Wellenbahn der Klöppel), sind diese besonders verschleiß- und bruchanfällig. Häufige Brüche von Torsionsfedern in einer Rundflechtmaschine unterbrechen den Betrieb, verursachen Kosten und verringern Effektivität und Qualität.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kompensationsbaugruppe mit einer weniger verschleiß- und bruchanfälligen Torsionsfederanordnung zu finden.
-
Diese Aufgabe wird durch die in Schutzanspruch 1 beschriebene Klöppelkopfbaugruppe gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Schutzansprüchen beschrieben.
-
Die besondere Lagerung der Torsionsfeder in der erfindungsgemäßen Klöppelkopfbaugruppe hat den Vorteil, dass die Belastung des Materials der Torsionsfeder durch innere Spannungen geringer ist und vor allem gleichmäßig verteilt wird. Der Verzicht auf Fixierung von Federbereichen durch Befestigungen wie Klemmen sorgt dafür, dass die Wahrscheinlichkeit und die Häufigkeit von Federbrüchen aufgrund der hohen Federbelastung durch die hohe Anzahl von Zugkraftkompensationen massiv reduziert werden können. Die durch häufige Federbrüche entstehenden Kosten durch Beschaffung und Vorhaltung von Ersatzteilen sowie durch Produktionsausfälle werden verringert, und Produktivität, Qualität und Produktionssicherheit der Flechtmaschine werden erhöht.
-
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Dabei zeigen:
- 1 eine Vorderansicht eines Flechtergestells mit acht Rotoren;
- 2 eine perspektivische Darstellung eines Klöppels;
- 3 eine perspektivische Darstellung eines Klöppelkopfes;
- 4 eine explodierte Darstellung des Klöppelkopfes;
- 5 eine perspektivische Ansicht der Torsionsfeder in der Kompensationsbaugruppe im Klöppelkopf und ihrer Verbindung an einem Federende mit der Federaufnahme;
- 6 eine perspektivische Ansicht der Torsionsfeder in der Kompensationsbaugruppe im Klöppelkopf und ihrer Verbindung am anderen Federende mit dem Stellring;
- 7 eine perspektivische Ansicht eines Klöppelkopfes mit einer vorbekannten Kompensationsbaugruppe; und
- 8 eine Ansicht der Torsionsfeder und ihrer Befestigung an der Federaufnahme in der vorbekannten Kompensationsbaugruppe.
-
1 zeigt beispielhaft ein Flechtergestell mit acht Rotoren 1. Jeder Rotor 1 hat sechs Rotortaschen 2 zur Auf- und Mitnahme der Klöppel 3. In der Figur sind die alternierenden Rotationsrichtungen der Rotoren durch Pfeile gekennzeichnet. Insgesamt kann eine Flechtmaschine dieser Konfiguration vierundzwanzig Klöppel 3 mit den entsprechenden Klöppelköpfen führen. Während eine Gruppe von zwölf Klöppeln 3 das Maschinenzentrum 4 in einer Wellenbahn abwechselnd auf den inneren und den äußeren Rotorhalbkreisen im Uhrzeigersinn umläuft, rotiert die andere Hälfte der Klöppel entgegen dem Uhrzeigersinn (das durch diese Maschine erzeugte Flechtmuster wird „3 über 3“ genannt).
-
2 zeigt einen der in den Rotortaschen geführten Klöppel. Der Klöppel 3 umfasst eine Spindelbaugruppe 5 mit Spulenträger 6 zur Aufnahme der Flechtmaterialspule 23, sowie einen Klöppelkopf 7. Die Nockenbahnscheibe 8 weist jeweils eine vordere Nockenbahn 22 auf der Vorderseite sowie eine hintere auf der Rückseite auf, auf denen die Nockenbahnscheibe 8 auf Nocken, positioniert im Rotor, entlang gleitet. Die korrekte Übergabe des Klöppels von der Tasche eines Rotors in die des darauffolgenden wird durch den Wechsel der Führung der hinteren Nockenbahn 22 zur vorderen bzw. der vorderen zur hinteren gewährleistet.
-
Wie in 3 gezeigt umfasst der Klöppelkopf 7 eine Kompensationsplatte 12 mit mehreren Transporträdchen 9 zur Führung des Flechtmaterials von einem Einlaufrädchen 10, über das das Flechtmaterial von der Spule aufgenommen wird, bis zu einem Auslaufrädchen 11, über das das Flechtmaterial vom Klöppelkopf 7 unter Zugspannung zum Flechtpunkt hin abgegeben wird.
-
Zum Ausgleich von Variationen in der Zugspannung aufgrund der Rotation des Klöppels auf seiner Wellenbahn erlaubt der Klöppelkopf 7 eine gewisse Verdrehung der oberen Kompensationsplatte 12 gegen das Gehäuse 13, das auf der Spindel 5 verdrehsicher befestigt ist. Bewegt sich beispielsweise der Klöppel 3 auf seiner Wellenbahn vom Maximalkreis zum Minimalkreis hin, so dass die Zugkraft des Flechtmaterials aufgrund des sich verringernden Abstands zum Flechtpunkt abnimmt, wirkt das elastische Drehmoment der Kompensationsbaugruppe zwischen Kompensationsplatte 12 und Gehäuse 13 diesem Zugkraftabfall entgegen und gewährleistet so die Aufrechterhaltung der Flechtspannung.
-
4 zeigt eine Explosionsdarstellung des Klöppelkopfs. Neben der Kompensationsplatte 12 und dem Gehäuse 13 umfasst der Klöppelkopf eine Kompensationsbaugruppe, die wiederum eine Federaufnahme 15, eine Torsionsfeder 16, einen Verschleißschutz 17, einen Verschleißschutzhalter 24 und einen Stellring 19 umfasst.
-
Die Torsionsfeder 16 weist an ihren Enden zwei radial nach innen zum Zentrum hin gebogene Nasen auf, wie in den 5 und 6, die jeweils die Verbindungen der Torsionsfeder 16 mit der Federaufnahme 15 an einem Federende und dem Stellring 19 am anderen Ende zeigen, zu sehen ist. Durch geeignete Voreinstellung bzw. Justierung des Stellrings kann die Torsionsfeder 16 vorgespannt werden, indem mit dem Stellring die an diesen anstoßende Nase gegen die über die Federaufnahme 15 mit der Kompensationsplatte 12 verbundene andere Nase verdreht und in dieser Position durch Arretierung des Stellrings 19 fixiert wird.
-
Im Betrieb der Flechtmaschine sorgt eine Änderung des Abstands des Klöppels auf seiner Wellenbahn zum Flechtpunkt dafür, dass die Zugkraft des Flechtmaterials variiert. Die Zugkraft des Flechtmaterials wird über die Auslauf-, Transport- und Einlaufrädchen auf der Kompensationsplatte 12 des Klöppelkopfs 7 und darüber an die Federaufnahme 15 weitergegeben. Die daraus resultierende Verdrehung der Nasen gegeneinander erzeugt eine Federkraft, die der Zugkraftänderung entgegenwirkt und diese damit kompensiert. Die Zugspannung des Flechtmaterials kann dadurch weitestgehend gleichmäßig gehalten werden, was für die Funktion und die Qualität des produzierten Geflechts wichtig ist.
-
Da das erwünschte Niveau der möglichst gleichmäßigen Zugspannung von der Art und Applikation des Flechtproduktes abhängt, ist es wünschenswert, auch die Kompensation der Zugkraftänderungen variabel zu gestalten. Genau dies ist mit dem Stellring 19 möglich, mit dem die Torsionsfeder 16 durch geeignete Verdrehung der Nasen gegeneinander beispielsweise an die jeweilige Flechtmaterialbeschaffenheit angepasst vorgespannt werden kann.
-
Die Torsionsfeder 16 liegt an ihren beiden Enden in Axialrichtung jeweils in der Federaufnahme 15 und am Stellring 19 an. In der Federaufnahme 15 liegt die Nase an einem Federanlageelement 25 an, das die Nase in einer Umfangsrichtung fixiert, so dass die Nase nicht in diese Richtung gedreht werden kann. Im Stellring 19 wird die andere Nase in der entgegengesetzten Umfangsrichtung fixiert; hier kann die Position dieser Fixierung durch Drehung des Stellrings und anschließender Arretierung eingestellt werden.
-
In radialer Richtung wird die Torsionsfeder 16 außen durch den Verschleißschutz 17 begrenzt, ohne jedoch an diesem befestigt zu sein. Innerhalb der Kompensationsbaugruppe ist die Torsionsfeder 16 daher schwimmend gelagert. Da die Torsionsfeder 16 somit keinen äußeren Zwangsanlagen ausgesetzt ist, gibt es keinen Federbereich, an dem die Spannung im Federmaterial beispielsweise durch eine externe Fixierung zusätzlich zum ständigen Auseinander- und Zusammendrehen der Torsionsfeder 16 im Vergleich zu den anderen Federbereichen besonders hoch ist und in dem daher die Wahrscheinlichkeit für Verschleiß und Federbruch entsprechend erhöht ist.
-
Dieser Vorteil wird besonders klar, wenn man sich eine vorbekannte Konfiguration anschaut. Die 7 und 8 zeigen eine solche vorbekannte Konfiguration, in der die Torsionsfeder 16 mittels einer Federklemme 27 und einem Federhalter 26 fixiert und an der Federaufnahme 15 befestigt ist. Der in 8 gut sichtbare zwischen Federklemme 27 und Federhalter 26 verlaufende Federbereich ist daher bei den ständigen Federbewegungen des Auseinander- und Zusammendrehens aufgrund seiner zusätzlichen Fixierung besonderen inneren Spannungen, vor allem an seinen Rändern, ausgesetzt. Tatsächlich beobachtet man genau in diesem Bereich und unmittelbar um ihn herum einen stärkeren Verschleiß und eine stark erhöhte Wahrscheinlichkeit von Federbrüchen.
-
Die schwimmende Lagerung der Torsionsfeder 16 in der Konfiguration des Ausführungsbeispiels der Erfindung verringert die Spannungsbelastung der durch ständiges Auseinander- und Zusammendrehen beanspruchten Torsionsfeder 16, ohne ihre Bewegungsfreiheit durch äußere Fixierungen einzuschränken. Die Belastung der Torsionsfeder ist gleichmäßiger, so dass Federbrüche seltener auftreten und sich nicht mehr auf bestimmte heikle Bereiche, insbesondere Klemm- oder Befestigungsbereiche, konzentrieren.
-
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die erfindungsgemäße Kompensationsbaugruppe in einer Flechtmaschine mit acht Rotoren mit jeweils sechs Rotortaschen sowie vierundzwanzig Klöppeln eingesetzt. Natürlich kann die Kompensationsgruppe auch in anderen Flechtmaschinen mit anderen Konstellationen von Rotoren, Rotortaschen, Klöppeln usw. eingesetzt werden; entscheidend ist die Notwendigkeit der Kompensation von Zugkraftvariationen in dem zu verarbeitenden Flechtmaterial.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Rotor
- 2
- Rotortasche
- 3
- Klöppel
- 4
- Maschinenzentrum
- 5
- Spindel
- 6
- Spulenaufnahme
- 7
- Klöppelkopf
- 8
- Nockenbahnscheibe
- 9
- Transporträdchen
- 10
- Einlaufrädchen
- 11
- Auslaufrädchen
- 12
- Kompensationsplatte
- 13
- Gehäuse
- 15
- Federaufnahme
- 16
- Torsionsfeder
- 17
- Verschleißschutz
- 19
- Stellring
- 22
- Nockenbahn
- 23
- Flechtmaterialspule
- 24
- Halter
- 25
- Federanlage
- 26
- Federhalter
- 27
- Federklemme
