DE2058513A1

DE2058513A1 - Einspannvorrichtung fuer Fadenspulmaschine

Info

Publication number: DE2058513A1
Application number: DE19702058513
Authority: DE
Inventors: Walker William David; Altice Maryland Virginia
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1969-12-17
Filing date: 1970-11-27
Publication date: 1971-06-24
Also published as: US3593932A

Description

Patentanwälte Dr. !ng, WaUer.Abitz Dr. Diäter F. Morf DrZHaH¹S-A. Grauns

München 86, PIenzenflueretr.28

27. November I97O DP-8

E.I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 10th and-Market Streets, Wilmington, Del. I9898, V.St.Α.-

Einspannvorrichtung für Fadenspulmaschine

Die Erfindung betrifft das Aufwickeln von Fadenmaterialien und insbesondere Einspannvorrichtungen zur Aufnahme von Schlauchkötzern oder Fadenspulenträgern.

Bei Einspannvorrichtungen mit Oberflächenantrieb wurde versucht, die Einspannvorrichtung selbstausfluchtend zu machen oder gegebenenfalls einen gewissen Grad an kompensatorischer radialer Verstellung zwischen der Spule und der Einspannvorrichtung mit dem Ziel zu ermöglichen, eine parallele Lage zwischen der Spulen- " kernoberflache (oder, wenn sich der Faden aufbaut, zwi- · sehen der Fadenoberfläche) und der Antriebswalzenoberfläche sicherzustellen. Bei der ersteren wurden elastomere

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Elemente verwendet, wenn die Welle der Einspannvorrichtung im Schwingarm angeordnet ist, und bei der letzteren verschiedene Arten von Schraubenfedern, "Keil"-Ringe und elastomere Bänder zwischen der Einspannvorrichtung una dem Innenumfang der Spule. Obwohl solche Vorrichtungen bis zu einem gewissen Grade erfolgreich waren, erfordern sie, daß eine kontinuierliche Kraft ausgeübt wird, um eine Korrektur in der Spulenausfluchtung mit Jiezug auf die Antriebswalze zu bewirken und aufrecht zu erhalten, % so daß die Kraft an dem einen Ende einer Spule unveränderlich grosser als am anderen ist und zusätzliche rasch wirksam werdende Stoßbelastungen wirken sich in der V/eise aus, daß die Einspannvorrichtung in Schwingungen gerät, wodurch die Spulen- bzw. Rollen- oder Kötzerbildung stark beeinträchtigt wird.

Die Erfindung ist auf eine" gedämpfte selbstausfluchtende Spuleneinspannvorrichtung zur Verwendung mit einer Fadenspulmaschine gerichtet, die eine Antriebswalze und einen Träger besitzt, durch welchen eine von der Einspannvorrichtung getragene Spule in Oberflächenantrieosanlage an der Walze bewegt werden kann. Die Einspannvorrichtung ™ besitzt eine erste Welle, die an ihrem einen Ende mit dem Träger so verbunden ist, daß die Oberflächenantriebsanlage erhalten werden kann. Eine zweite Welle, die zu der ersten im wesentlichen gleichachsig ist, ist an einem Punkt zwischen ihren Enden mit der ersten Welle zur schwingenden Bewegung in einer die erwähnte Achse enthaltenden Ebene gelenkig gelagert. Eine Hülse, welche die Spule hält, ist drehbar auf dar zweiten Welle so gelagert, daß sie teleskopisch um beide Wellen angeordnet ist, zwischen welchen beiden Wellen eine Dämpfungseinrichtung gekuppelt ist.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Welle hohl und die zweite Welle konzentrisch zur ersten Welle, von der sie sich in radialem Abstand befindet und aus deren hohlem Teil sie herausragt. Die erste Welle ist mit dem Träger verbunden, so daß diese Welle und die Antriebswalze im wesentlichen parallele Längsachsen haben, wenn die Spule sich in Oberflächenantriebsanlage an der Antriebswalze befindet. Die zweite Welle ist an einem Punkt zwischen ihren Enden mit der ersten Welle zur schwingenden Bewegung in einer Ebene gelenkig gelagert, welche die Längsachsen i der zweiten Welle unddsr Antriebswalze enthält. Die Hülse bzw. der Spulenhalter ist am Ende der zweiten Welle, das sich aus der ersten Welle heraus erstreckt, drehbar gelagert und ist teleskopisch um die erste Welle herum in radialem Abstandvon dieser angeordnet. An dem der drehbaren Hülsenlagerung entgegengesetzten Ende ist die zweite Welle mit einer Dämpfungseinrichtung versehen, die zwischen ihr und der Innenwand der hohlen ersten Welle gekuppelt ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist ein Silikonmaterial (am besten ein Silikonpolymeres) in einem Hohlraum am Ende der zweiten Welle mittels Kolben eingeschlossen, von denen ,mindestens zwei einander diametral gegenüberliegend ausgefluchtet sind und auf die Innenwand der ersten Welle und " auf die zweite Welle eng im wesentlichen der vorerwähnten Ebene.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform einer Spu€eneinspannvorrichtung und einer Halterung hierfürj

Fig. 2 eine Endansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, welche deren Verhältnis zu einer Ober-

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flächenantriebswalze zeigt;

Fig. 3 eine Ansicht in vergrössertem Maßstab und im Schnitt eines Teils der Vorrichtung nach Fig. 1, der die Dämpfungseinrichtung enthält.

Wie in aev Zeichnung gezeigt, ist eine Einspannvorrichtung welche eine Spule 11 trägt, an einem Träger 14 (der nur teilweise dargestellt ist, befestigt, welch letzterer ein Schwingarm ist, der in herkömmlicher Weise auf eine Antriebswalze 12 zu bzw. von dieser weg bewegt werden kann. Die Einspannvorrichtung 10 besitzt eine erste und eine zweite Welle 16 bzw. 18, die konzentrisch zueinander angeordnet sind und sich radial voneinander in Abstand befinden, sowie eine Hülse 20, die teleskopisch auf den Wellen angeordnet ist. Die erste Welle 16 ist hohl. Die zweite Welle 18 erstreckt sich in die erste Welle 16, an welcher sie mittels eines Gelenkzapfens 15, der enge Passung hat, schwenkbar befestigt ist, wobei die Achse des Gelenkzapfens zu einer Ebene 7-7 (Fig. 2) im wesentlichen senkrecht ist, welche die Achse der zweiten Welle 18 und die Achse der Welle für die Antriebswalze 12 enthält. Die zweite Welle 18 trägt zwei voneinander in Abstand befindliche Kugellager 13 zur drehbaren Lagerung der Hülse 20.

Wie sich am besten aus Fig. 3 ergibt, ist ein im wesentlichen T-förmiger Dämpfungsflügsigkeitskanal 25 am Ende der zweiten"Welle 18 vorgesehen, der zwei ausgefluchtete, diametral entgegengesetzte Bohrungen 17, 19 aufweist, die jedoch nicht eine gemeinsame Bohrung bilden, sondern je eine dritte Bohrung 21 schneiden, und zu dieser teilweise offen sind, welche Bohrung 21 zur Mittelachse der zweiten Welle 18 konzentrisch ist. Die entgegengesetzten Bohrungen

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17, 19 befinden sich in der Ebene 7-7 und enthalten je einen Kolben 22 bzw. 23, wobei zur Flüssigkeitsabdichtung zwischen den Bohrungen und den Kolben herkömmliche Dichtungsringe 24 dienen. Gewöhnlich werden die Kolben 22, 23 je radial nach aussen in Anlage an der Innenwand 16a der ersten Welle 16 durch eine Flüssigkeit im Kanal 25 gedrückt sowie durch einen federbelasteten Kolben 27, auf den eine Feder 26 wirkt. Der Kolben 27 ist ebenfalls mit einem Dichtungsring 28 versehen. Eine Schraube 29, welche durch die erste Welle 16 hindurch zugänglich ist, ermöglicht eine axiale Verstellung dar Feder 26 zur Erhöhung unter " Verringerung des Druckes auf den Kolben 27 und damit auf die im Kanal 25 eingeschlossene Flüssigkeit.

Ein Zapfen 31, der mit enger Passung in der ersten Welle 16 sitzt, jedoch mit Spiel durch eine Bohrung 32 in der zweiten Welle 18 geführt ist, erstreckt sich parallel zum Zapfen 15. Der Zapfen 31 dient dazu, das Ganze zusammenzuhalten, wenn der Zapfen 15 bricht, und kann zur Begrenzung der Winkelbewegung der zweiten Welle 18 und deren Lagerung, wenn gewünscht, dienen. Ein Lager 33, das auf der ersten Welle 16 in der Nähe des Trägers 14 angeordnet ist, befindet sich mit seinem Aussenumfang im Abstand von der Innenwand i der Hülse 20. Diese besondere Anordnung kann dazu verwendet werden, die Winkelbewegung der zweiten Welle 18 um den Zapfen ]5 zu begrenzen und ferner einen verhältnismässig reibungsfreien Kontakt zwischen der Hülse und der ersten Welle zu bilden, wenn die Grenze der Winkelbewegung erreicht ist.

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß die Schwenkbewegung der zweiten Welle 18 um den Zapfen 15 in der Ebene 7-7 und mit Bezug auf die erste Welle 16 durch die entgegengesetzten Kolben 22, 23 begrenzt'ist. Wenn beispielsweise auf das freie

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Ende der Hül^se 20 über die Spule 11 eine aufwärtsgerichtete Kraft ausgeübt wird, wie durch den Pfeil 30 angegeben, wird ein Drehmoment im Gegenzeigersinn auf die zweite Welle 18 um den Zapfen 15 bei einer gleichzeitigen Abwärtsbewegung des linken Endes der zweiten Welle 18 ausgeübt, was sich im Sinne einer Verringerung des Volumens innerhalb der Bohrung 19 auswirkt und eine Druckausübung auf die in dem ganzen Kanal 25 eingeschlossene Flüssigkeit zur.Folge hat.

Es wird daher ein Flüssigkeitsdruck auf die Kolben 2 2 und 2 3 ausgeübt, wodurch ein straffes System aufrechterhalten wird, z.B. ein System ohne jedes Spiel zwischen den verschiedenen Kolben und deren Abstützelementen und ohne jeden Hohlraum in der Flüssigkeit im Kanal 25 . Da die Bohrungen 17, 19 enge Verbindungen zur gemeinsamen Bohrung 21 haben, wird eine Dämpfungswirkung erhalten, jedoch wird diese hauptsächlich von der Wahl der im Kanal 25 verwendeten Flüssigkeit abgeleitet, wobei die am meisten bevorzugte Flüssigkeit ein nicht Newtonsches Silikonpolymeres von der Art ist, wie sie in "Organosilicon Compounds" von CEaborn, Butterworth Scientific Publications, 1960, beschrieben ist, das bei ständiger Belastung fließt, jedoch bei einer plötzlich ausgeübten Stoßbelastung im wesentlichen unbeweglich ist. Daher führen bei einem Aufwickelvorgang, bei welchem eine winkelige Verlagerung oder eine Verjüngung der Spule eintritt, die gleichzeitigen Querbelastungen an der Einspannvorrichtung zu einer allmählichen Bewegung um den Gelenkzapfenl5, bis die Querkräfte von einem Ende zum anderen gleichmässig sind. Alle rasch ausgeübten Stoßbelastungen jedoch, beispielsweise die sich aus einer Exzentrizität· praktisch von jeder Ursache her ergeben (z.B. bei den lagern, beim Gehäuse, bei der Spulenantriebswalze oder beim Faden) werden gedämpft und haben praktisch

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keine Wirkung auf den Wickelvorgang. Das bevorzugte Silikonpolymere ist "Dow Corning C-2-098 2 Coral Bouncing Putty".

Bei einer anderen Dämpfungsanordnung können die Bohrungen 17, 19, welche durch geeignete Dämpfungsflüssigkextskanäle beliefert werden, im inneren Ende der Schwenkwelle so angeordnet sein, fiaß> ihre.Achsen zueinander parallel sind, und in einer Ebene liegen, die zur Achse des die beiden Wellen verbindenden Gelenkzapfens senkrecht ist und gleichbleibenden Abstand von diesem hat. Der Gelenkzapfen ist in unmittelbarer Nähe der öffnungen der Bohrungen angeordnet. Die in diesen Bohrungen befindlichen entgegengesetzten Kolben stützen sich gegen das äussere Ende der Welle ab, das mit dem Schwingarm verbunden ist, welche Endfläche in einer zur Wellenachse senkrechten Ebene liegt.

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Claims

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Patentansprü c h.

Γΐ. Einspannvorrichtung für Fadenspulmaschine mit einer Antriebswalze und einem Träger zum Bewegen einer von der Einspannvorrichtung getragenen Spule in Oberflächenantriebsanlage mit der Antriebswalze, dadurch

P gekennzeichnet, daß die Einspannvorrichtung (10) besitzt:

eine erste Welle (16), die an ihrem einen Ende mit dem Träger (14) verbunden ist,

eine zweite Welle (18), die zu der ersten Welle im wesentlichen gleichachsig ist und an einem Punkt zwischen ihren Enden mit der ersten Welle (16) zur schwingenden Bewegung in einer Ebene (7-7) schwenkbar gelagert ist, welche die Achsen der zweiten Welle (18) und der Antriebswalze (12) enthält, auf der zweiten Welle (18) eine Hülse (20) drehbar gelagert ist, die teleskopisch um die erste und die zweite Welle angeordnet ist, und

^ Mittel zwischen der ersten und der zweiten Welle gekuppelt sind, um eine Bewegung zwischen denselben zu dämpfen.
2. Einspannvorrichtung für Fadenspulmaschine mit einer Antriebswalze und einem Träger, durch welchen eine von der Einspannvorrichtung getragene Spüle in Oberflächenantriebsanlage mit der Antriebswalze bewegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die. Einspannvorrichtung (10) umfaßt:

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eine erste Welle (16), die. an ihrem einen Ende mit dem Träger (14) verbunden ist und die hohl ist und konzentrische Innen- und Aussenwände hat, welche Antriebswalze (12) und die erste Welle (16) im wesentlichen parallele Längsachsen haben, wenn sich die Spule (11) in Oberflächenantrxebsanlage befindet, eine zweite Welle (18), die sicbmit ihrem einen Ende in die erste Welle (16) erstreckt, während das entgegengesetzte Ende der zweiten Welle sich aus der ersten Welle heraus erstreckt, welche zweite Welle zu der ersten Welle konzentrisch ist, sich von dieser im radialen Abstand befindet und an einem Punkt zwischen ihren Enden mit der ersten Welle zur schwingenden Bewegung in einer Ebene (7-7), welche die zweite Welle und die Antriebswalze enthält, schwenkbar gelagert ist, eine Hülse (20), die am entgegengesetzten Ende der zweiten Welle drehbar gelagert ist und teleskopisch auf der ersten Welle und in radialem Abstand von dieser angeordnet ist, und Mittel, die zwischen dem einen Ende der zweiten Welle und der erwähnten Innenwand der ersten Welle zur Dämpfung der. Bewegung zwischen beiden gekuppelt sind.
3. Einspannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsmittel diametral entgegengesetzte Elemente (22, 23) aufweist, die sich radial nach aussen, vorzugsweise in der erwähnten Ebene.(7-7) von der zweiten Welle gegen die erwähnte Innenwand erstrecken, und elastische Mittel innerhalb der zweiten Welle vorgesehen sind, welche die erwähnten Elemente beaufschlagen, um sie nach aussen gegen die erwähnte

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Innenwand zu belasten.
4. Einspannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, d£ die zweite Welle (18) einen Hohlraum (25) aufweist, die elastischen Mittel ein Silikonmaterial, vorzugsweise ein' Silikonpolymeres, sind, das in dem erwähnten Hohlraum durch die genannten Elemente (22, 23) eingeschlossen ist.

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