DE2908159C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb einer Kanne für die Ablage von textilen Faserbändern in Spinnereimaschinen nach dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Ein solcher Antrieb, bei dem eine Rotation der Kanne und eine translatorische Kreisbewegung der Kannenachse mit ein und dem­ selben Antriebsmittel bewirkt werden, ist aus der US-PS 26 57 435 bekannt. Bei diesem Antrieb ist ein die Kanne zentriert aufnehmender Kannenteller mittels eines Bolzens dreh­ bar an einer als Antriebsscheibe ausgebildeten Platte gelagert. Letztere dreht sich um eine gehäusefeste Achse, bezüglich derer der Bolzen exzentrisch zu liegen kommt. Eine Antriebseinheit arbeitet über einen Schneckentrieb auf die Peripherie der An­ triebsscheibe. Diese wird dadurch in eine Drehung versetzt, die die translatorische Kreisbewegung der Kannenachse bewirkt. Die Rotation der Kanne um den Bolzen wird mittels eines Drei­ räder-Zahnradgetriebes bzw. eines Kettentriebs von der Drehung der Platte abgeleitet.

Mit diesem Antrieb gehen ungünstige Kräfteverhältnisse einher. Man muß bedenken, daß die Kanne eine beträchtliche tote Masse aufweist, vor allem wenn sie voll mit Faserband ist, und daß die Kanne um ihre Achse viel schneller rotiert, als sich die Platte um ihre Achse dreht. Antriebsmäßig ist es also äußerst ungünstig, ausgehend von der langsam sich drehenden Platte, die schnelldrehende Masse des Kannentellers samt Kanne anzutrei­ ben. Noch problematischer wird der Fall, wenn die Platte mehrere Kannenteller und Kannen trägt. Vor allem in der Beschleunigungs- und Verzögerungsphase d. h. beim Starten und Abstellen der Maschine, erzeugt der Antrieb der US-PS 26 57 435 große Kräfte und große zu übertragende Drehmomente in den Antriebselementen, welche die Bewegung von der langsam drehenden Platte auf den oder die schnelldrehenden Kannenteller mit Kanne(n) übertragen.

Bei einem aus der US-PS 24 04 742 bekannten anderen Antrieb ist eine um eine senkrechte Achse rotierende, kreisförmige Platte vorgesehen. In einem außerhalb der Rotationsachse lie­ genden Punkt dieser Platte ist eine zweite Achse gelagert, welche mit einer senkrecht fest verbundenen Kanne für die lose Ablage u. a. von frisch gesponnenen Endlosfaserbändern konzen­ trisch verbunden ist. Durch eine Rotation dieser zweiten Achse kann somit die Kanne um ihre Längsachse drehen. Für die Rotation der Platte um ihre senkrechte Achse und für diejenige der Kanne um ihre Längsachse sind separate und unabhängige Antriebsmittel vorgesehen. Durch das Vorhandensein zweier separater Antriebs­ mittel für die Platte und für die Kanne wird dieser bekannte Antrieb kompliziert und teuer. Ferner erfordern die zwei sepa­ raten Antriebsmittel, welcher unter der Platte plaziert sind, eine große Bauhöhe, was bei Anwendung dieser Bauart in den Stapelfaserspinnereien bei den heute üblichen bis 1,2 m hohen Kannen zu einer bedienungstechnisch ungünstigen Höhe der Ma­ schine führen müßte.

Bei einem aus der JP-AS 48-3 091 bekannten Antrieb einer Kanne für die Ablage von Stapelfaserbändern rotiert die Kanne um eine im Raum eine geradlinige Translationsbewegung ausführende Achse. Auch hier sind, ausgehend von einem Hauptantrieb, sepa­ rate Antriebsorgane für die zwei Bewegungen der Kanne vorge­ sehen. Damit treten dieselben Nachteile auf, wie bei dem vorbe­ handelten Antrieb.

Bei einem aus der US-PS 39 06 589 bekannten Antrieb wird eine Platte mit einer darauf stehenden Kanne mittels parallel und synchron laufender Kurbelscheiben in eine translatorische Kreis­ bewegung versetzt. Eine Rotation der Kanne um ihre Achse ist nicht vorgesehen.

Aus der DE-AS 12 20 766 ist eine Faserablage für eine stehende Kanne bekannt, bei der die Rotation einer Drehscheibe und eines exentrisch darin gelagerten Drehtellers über ein Kurbelgetriebe von einem gemeinsamen Hauptantrieb abgeleitet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antrieb der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, bei dem keine großen Kräfte und Dreh­ momente auftreten, und der deshalb einfach im Aufbau, billig und geräuscharm ist, wenig Unterhalt benötigt und dank seiner Kompaktheit optimale Bedienungsverhältnisse an der Spinnereima­ schine bietet.

Diese Aufgabe wird durch den in Patentanspruch 1 gekennzeich­ neten Antrieb gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Patentansprüchen 2 bis 14 gekennzeichnet.

Der erfindungsgemäße Antrieb einer Kanne für die Ablage von textilen Faserbändern in Spinnereimaschinen ist im Aufbau ein­ fach und billig. Die beiden Bewegungen der Kanne, d. h. die Drehung um ihre eigene Achse und die translatorische Kreisbe­ wegung um eine fixe Achse, werden in kinematisch günstiger Weise ausgehend von einem einzigen Antriebsorgan abgeleitet. Wegen der sauberen Führung der Platte mit zwei Kurbeln und ihrer Ab­ stützung mittels reibungsarmer Elemente entstehen präzise, vibra­ tions- und geräuscharme Bewegungen der Platte, welche eine präzise Ablage der Faserbänder in die Kanne(n) gewährleisten. Dank der einstellbaren Armlänge der Kurbeln kann man die Form der in die Kanne abgelegten Faserbandwindungen optimieren und leicht an sich ändernde Ablagebedingungen anpassen. Der ganze Antriebsmechanismus für die Kanne ist unter der Kanne ange­ ordnet und platzsparend in der Höhe aufgebaut. Somit kann die Gesamthöhe der Maschine niedrig gehalten werden, was die Bedie­ nung derselben erleichtert.

Anhand der Zeich­ nungen werden einige Ausführungsbeispiele näher erläutert; in den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine perspektivische, schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebes,

Fig. 2 einen schematischen Grundriß des Antriebes der Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere Variante des erfindungsgemäßen An­ triebes in perspektivischer, schematischer Dar­ stellung,

Fig. 4 eine Variante des erfindungsgemäßen Antriebes im Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 5,

Fig. 5 den Antrieb der Fig. 4 im Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4,

Fig. 6 in vergrößerter Darstellung einen Teil eines An­ triebes entsprechend demjenigen der Fig. 3 und 4 im Schnitt entlang der Linie VI-VI von Fig. 7 und

Fig. 7 einen Teil des Antriebes der Fig. 6 im Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 6.

In Fig. 1 sind 1 und 2 die Walzen eines ein textiles Faser­ band 3 liefernden Walzenpaares einer nicht weiter darge­ stellten Spinnereimaschine. Das Faserband 3 wird in einer unter dem Walzenpaar 1, 2 mit ihrer Längsachse senkrecht aufgestellten Kanne 4 abgelegt. Mit dem Pfeil f wird die Rotation der Walze 1 um ihre Achse angedeutet. Die Walze 2 dreht sich im umgekehrten Drehsinn, und beide Walzen 1 und 2 zusammen bilden eine Klemmlinie. Die Walzen 1 und 2 werden in bekannter, nicht dargestellter Art angetrieben. Weiter kann das Walzenpaar 1, 2 weitere Bewegungen im Raum durch­ führen, z. B. als Ganzes um eine nicht gezeigte, vertikale Achse rotieren. Solche Bewegungen können den Zweck haben, die Ablage des Faserbandes 3 in der Kanne 4 nach bestimmten Gesetzmäßigkeiten erfolgen zu lassen; sie sind jedoch nicht Gegenstand dieser Erfindung und werden deshalb nicht weiter beschrieben.

Die Kanne 4 ist auf einem Kannenteller 5 zentriert aufge­ stellt. Der Kannenteller 5 weist auf seiner unteren Seite eine konzentrische Achse 6 auf, mit welcher er in einer Platte 7 rotierbar gelagert ist. Er wird durch einen Zahn­ riemen 8 angetrieben, welcher hier stellvertretend für ein beliebiges Kraftübertragungsmittel steht und den Kannen­ teller 5 direkt an seiner zylindrischen Fläche umgibt. Die Rotation erfolgt um seine Drehachse a, welche mit der Achse der Kanne 4 übereinstimmt. Zu diesem Zweck umläuft der Zahnriemen 8 eine Treibscheibe 9, welche auf einer fix im Raum rotierbar gelagerten, senkrechten Welle 10 drehfest sitzt. Die Welle 10 ist dabei z. B. unten in einem ortsfesten Grundgestell 11 gelagert, während die obere Lagerung nicht dargestellt wurde. Mit ebenfalls nicht gezeigten Mitteln wird die Welle 10 in Richtung von Pfeil g angetrieben.

Der Riemenantrieb für den Kannenteller 5 weist noch eine mit einer Feder 12 gespannte Spannrolle 13 für den Zahnriemen 8 auf.

Die Platte 7 ist erfindungsgemäß horizontal auf drei Punkte I, II und III ( Fig. 2) bewegbar abgestützt. Dabei ist der Abstützpunkt I als eine beliebige, der Platte 7 zwei Bewe­ gungsfreiheitsgrade gewährende, gleitende oder rollende Abstützung ausgebildet, während die Abstützpunkte II und III als Teil von zwei Kurbeln 14 und 15 ausgebildet sind. Es können jedoch auch drei oder mehr Abstützungen analog Ab­ stütztpunkt I vorgesehen sein: in diesem Fall müssen die Kurbeln 14 und 15 keine Abstützfunktion für die Platte 7 mehr ausüben, sondern brauchen mit ihr lediglich mit einer ihrer Wellen 16 bzw. 17 rotierbar verbunden zu sein.

Die Kurbel 14 besteht aus der genannten Welle 16 , aus der zweiten, zur Welle 16 parallel liegenden Welle 18 und aus dem die Querverbindung zwischen den Wellen 16 und 18 her­ stellenden Kurbelarm 19. Die Kurbel 15, aus Welle 17, Welle 20 und Kurbelarm 21 bestehend, ist gleich aufgebaut wie die Kurbel 14 und hat auch die gleichen Maße. Die Distanz t (Fig. 2) zwischen den parallelen Wellen 16 und 18, bzw. 17 und 20, ist die Armlänge der Kurbeln 14 und 15. Die Wellen 18 und 20 sind rotierbar im Grundgestell 11 der Maschine gelagert, und zwar in einer Distanz zueinander, welche genau der Distanz der Lagerungen der Wellen 16 und 17 in der Platte 7 entspricht.

Die Kurbeln 14 und 15 laufen nun erfindungsgemäß parallel zueinander, und ihre Rotation um die fixen Achsen 18 bzw. 20 wird von der Rotation des Kannentellers 5 abgeleitet. Dies geschieht dadurch, daß der Kannenteller 5 ein Treiborgan in der Form eines auf der Achse 6 sitzenden, verzahnten Riemen­ rades 22 aufweist, welches mittels des Zahnriemens 23 die auf den Achsen 16 bzw. 17 drehfest sitzenden, verzahnten Riemenräder 24 bzw. 25 schlupffrei antreibt. Die zwei Kur­ beln 14 und 15 arbeiten somit als parallele Führung der Platte 7. Da die Achsen 16 bzw. 17 bei der Rotation der Räder 24 bzw. 25 eine kreisförmige Bewegung mit dem Radius t um die Achsen 18 bzw. 20 ausführen, wird jeder Punkt der Platte 7 ebenfalls eine kreisförmige Bahn mit dem Radius t beschreiben. In Fig. 2 wird mit 7 die Umlaufbahn der Kannen­ achse bezeichnet, die aus einem Kreis 7 mit dem Radius t besteht, dessen Zentrum b sich auf einer zu den unterein­ ander parallelen Verbindungslinien m und n durch die Achsen 16-18 bzw. 17-20 parallelen Linie p befindet. Das Zentrum b entspricht der im Raum fixen Achse b (Fig. 1), um welche die Achse a der Kanne rotiert. Durch eine passende Wahl der Durchmesser der Riemenräder 22 und 24 bzw. 25 kann das Verhältnis zwischen der Anzahl Drehungen der Kanne um ihre Achse a und der Anzahl Drehungen der Kannenachse a um die fixe Achse b jedem gewünschten Wert angepaßt werden. Eben­ falls kann durch Änderung der Armlänge t der Kurbeln 14 und 15, z. B. wie es später anhand der Fig. 6 und 7 beschrieben wird, der Radius der translatorischen Rotationsbewegung der Kannenachse a um die im Raum fixe Achse b den günstigsten Bedingungen angepaßt werden.

Weiter kann anstelle des Zahnriemens 8 in einem Antrieb wie demjenigen der Fig. 1 und 2 auch eine Kette (nicht gezeigt), oder, falls auf die schlupffreie Bewegungsübertragung von Antriebswelle 10 auf den Kannenteller 5 verzichtet werden kann, auch ein Flachriemen verwendet werden.

In Fig. 3, in welcher die gleichen Elemente wie in Fig. 1 mit denselben Bezugszahlen bezeichnet werden, wird eine Variante des erfindungsgemäßen Antriebes gezeigt, welche sich von derjenigen der Fig. 1 und 2 durch zwei Merkmale unterscheidet. So sind hier als Kraftübertragungsmittel in an sich bekannter Weise eine Mehrzahl (z. B. drei) von gegenseitig in Eingriff stehenden, auf einem aus den zwei Hebeln 26 und 27 gebildeten Kniehebelsystem gelagerten Zahnrädern 28, 29 und 30 vorgesehen. Das Zahnrad 30 bildet zugleich den Kannenteller, auf welchem die Kanne 4 zentriert aufgestellt ist. Dank dem beschriebenen Kniehebelsystem kann man auch hier erreichen, daß der Kannenteller 30, dessen Zentrum einen Kreis mit dem Radius t beschreibt, ausgehend von der im Raum ortsfest gelagerten Welle 10 angetrieben werden kann. Das Kniehebelsystem gleicht die Unterschiede der Distanz zwischen der Drehachse a der Kanne 4 und der Welle 10 laufend aus. Weiter unterscheidet sich der Antrieb der Fig. 3 von demjenigen der Fig. 1 und 2 dadurch, daß der Kurbelarm und das Riemenrad ersetzt sind durch ein einziges Element, nämlich das verzahnte Riemenrad 31, bzw. 32. Die Räder 31 und 32 selbst übernehmen hier also auch die Funktion der Kurbelarme, indem der Radkörper den Kurbelarm enthält. Diese Ausführung hat, gegenüber derjenigen der Fig. 1 und 2, den Vorteil, daß die Distanz zwischen der Platte 7 und dem Grundgestell 11 kleiner gehalten werden kann. Die ganze Vorrichtung wird somit weniger hoch, einfacher und bedienungsfreundlicher. Anstatt des Zahnriemens 23 der Varianten der Fig. 1, 2 und 3 kann natürlich auch eine Kette (nicht dargestellt) verwendet werden. Es ist lediglich nötig, daß der Antrieb zwischen dem Treiborgan 22 des Kannentellers 5, bzw. 30, und den Kurbeln 14, 15 bzw. den die Kurbel bildenden Rädern 31, 32, schlupffrei ist.

Weiter kann es vorgesehen sein, daß nur eine der Kurbeln 14, 15 oder der Räder 31, 32 direkt mit dem Treiborgan 22 des Tellers 5 bzw. 30 in Drehverbindung steht. In diesem Fall müssen jedoch beide Kurbeln 14, 15 oder 31, 32 durch ein nicht dargestelltes Verbindungselement so gegenseitig gekoppelt sein, daß sie immer zueinander parallel laufen.

In den Fig. 4 und 5 wird eine Variante des erfindungsgemäßen Antriebes dargestellt, bei welcher in einer Platte eine Mehrzahl, bzw. beispielsweise zwei, Kannenteller gelagert ist.

Gemäß Fig. 5 sind die beiden Teller 33 und 34 für die Kannen 35 bzw. 36 mittels Wälzlagern 37 (Fig. 4) in der Platte 38 rotierbar gelagert und werden von einem einzigen Zahnriemen 39 und ausgehend von einer im Raum fixen Welle 40 in Rotation versetzt. Der Riemen 39 wird mittels einer Spann­ rolle 41 gespannt. Um die Umschlingung der beiden Kannen­ teller 33 und 34 durch den Riemen 39 zu vergrößern, sind weiter auf der Platte 38 zwischen den zwei Kannentellern 33 und 34 zwei Umlenkrollen 42 und 43 vorgesehen.

Beide Kannenteller 33 und 34 weisen ferner ein unter der Platte 38 plaziertes Zahnrad 44 bzw. 45 auf. Die Kurbeln sind hier als in der Platte 38 zentrisch gelagerte Zahnräder 46 und 47 ausgebildet, welche mit einem gegenüber dem Zentrum des Zahnrades 46 bzw. 47 exzentrisch angeordneten Lager­ zapfen 48 bzw. 49 im Grundgestell 50 der Spinnereimaschine gelagert sind. Die Zahnräder 46 und 47 stehen direkt mit den Zahnrädern 44, bzw. 45 im Eingriff. Auch durch diese Konstruk­ tion wird erreicht, daß jeder Punkt der Platte 38 bei der Rotation der Kannenteller 33 und 34 um die Symmetrieachse a eine kreisförmige Bewegung mit dem Radius t ausführt, wobei t wieder der Kurbelarmlänge entspricht. Mit b wird in Fig. 4 auch hier die im Raum fixe Achse bezeichnet, um welche die Achse a der Kanne rotiert.

Durch entsprechende Wahl der Durchmesser der Zahnräder 44 und 46, bzw. 45 und 47 kann das Verhältnis der Anzahl Drehungen der Achse a der Kannen 35 bzw. 36 um die entspre­ chende fixe Achse b zur Anzahl Drehungen der Kanne um die eigene Achse a jeder Forderung angepaßt werden.

In den Fig. 4 und 5 wird weiter die Abstützung der Platte 38 auf die Punkte I, II und III (Fig. 5) mit Wälzlagern 51 ge­ zeigt. Solche Wälzlager 51 für Bewegungen mit zwei Frei­ heitsgraden sind auf dem Markt erhältlich und brauchen des­ halb hier nicht speziell beschrieben zu werden. Sie ge­ statten, die Reibung bei der kreisförmigen Translations­ bewegung der Platte 38 auf ein Minimum zu reduzieren.

Ferner weist die Platte 38 längs ihres Umfanges einen Rand 51 a auf, auf welchem ein Verdeckblech 52 liegt. Somit wird der Raum des Zahnriemenantriebes 39 von oben gegen Unfall- und Verschmutzungsgefahr geschützt.

Die Fig. 6 und 7, welche einen Teil des Antriebes der Fig. 4 und 5 darstellen, zeigen, wie es möglich ist, die Armlänge t der Kurbeln einstellbar zu machen. Um dies zu erreichen, wird der Zapfen 48 im Zahnrad 46 mittels einer Schrauben­ verbindung 53 befestigt, wobei im Zahnrad 46 ein radial zum Rad angeordneter Längsschlitz 54 vorgesehen ist. Durch Verschiebung der Schraubenverbindung 53 im Schlitz 54 kann die Distanz t, d. h. die Armlänge der Kurbeln, angepaßt werden. Was für die als Zahnräder 46 und 47 ausge­ bildeten Kurbeln gezeigt wurde, kann bei den Kurbeln 14 und 15 bzw. 31 und 32 ohne weiteres auch realisiert werden.

Durch Verwendung von Zahnriemenantrieben sowohl für die Drehung der Kanne, wie es in den Beispielen der Fig. 1, 2, 4, 5 und 6 gezeigt ist, als auch für die Drehung der Kurbeln, wie es in den Beispielen der Fig. 1, 2, und 3 vorgesehen ist, kann ein besonders geräuscharmer und wartungsfreier Antrieb geschaffen werden.

Claims (14)

1. Antrieb einer Kanne für die Ablage von textilen Faserbändern in Spinnereimaschinen, bei welchem die Kanne eine Rotations­ bewegung um ihre Achse durchführt und die Achse ihrerseits um eine zu ihr parallele, im Raum fixe Achse rotiert, mit einem Kannenteller, der die Kanne zentriert aufnimmt, und mit einer horizontal bewegbar abgestützten Platte, in der der Kannenteller drehbar gelagert und die über ein Getriebe mit dem Kannenteller verbunden und in eine translatorische Kreisbewegung versetzbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kannenteller (5, 30, 33, 34) angetrieben ist und ein Plattentreiborgan (22, 44) für die von seiner angetriebenen Drehung abgeleitete Bewegung der Platte (7, 38) aufweist, daß der Platte (7, 38) mittels zweier untereinander parallel laufender Kurbeln (14, 15; 31, 32; 46, 47) die translatorische Kreisbewegung erteilt wird, und daß das Plattentreiborgan (22, 44) mit mindestens einer Kurbel (14, 15; 31, 32; 46, 47) in Drehverbindung steht.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kannenteller (5, 30, 33, 34) durch ein Kraftübertragungsmittel (8, 39, 28, 29) in Rotation versetzt wird.

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Platte (7, 38) horizontal auf mindestens drei Punkten (I, II, III) bewegbar abgestützt wird.

4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in einer Platte (38) eine Mehrzahl von Kannentellern (33, 34) drehbar gelagert ist.

5. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kraftübertragungsmittel aus einem flexiblen, endlosen Element (8, 39) besteht.

6. Antrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das flexible, endlose Element (8, 39) ein Zahnriemen oder eine Kette ist.

7. Antrieb nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das flexible, endlose Element (8, 39) mit einer Spannrolle (13, 41) gespannt wird.

8. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kraftübertragungsmittel aus einer Mehrzahl von gegenseitig in Eingriff stehenden, auf einem Kniehebelsystem (26, 27) gelagerten Zahnrädern (28, 29) besteht.

9. Antrieb nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kannenteller (33, 34) von einem einzigen, flexiblen, endlosen Kraftübertragungselement (39) in Rotation versetzt werden.

10. Antrieb nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine der Kurbeln (14, 15; 31, 32) auch als Abstützung der Platte (7) ausgebildet ist.

11. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Abstützung der Platte (7, 38) Wälzlager (51) für Bewegungen mit zwei Freiheits­ graden verwendet werden.

12. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehverbindung zwischen dem Plattentreiborgan (22, 44) und der Kurbel (46, 47) mittels mindestens eines Zahnrades (46, 47) bewerkstelligt wird.

13. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehverbindung zwischen dem Plattentreiborgan (22, 44) und der Kurbel (14, 15; 31, 32) mittels eines Zahnriemens (23) oder einer Kette bewerkstelligt wird.

14. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Armlänge (t) der Kurbeln (14, 15; 31, 32; 46, 47) einstellbar ist.