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"Präzisions-Kreuzspulkopf"
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Die Irfindung bezieht sich auf einen Präzisions-Kreuzspulkopf in einer
Präzisions-Kreuzspulmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Präzisions-Kreuzspulköpfe dienen dem Aufwickeln von Fäden bei konstante
Verhältnis zwischen Drehzahl der Spulspindel und Drehzahl der Kehrgewindewelle der
Changiereinrichtung. Die getriebliche Verbindung, die zur Einstellung des Drehzahlenverhältnisses
zwischen Changiereinrichtung und Spulspindel erforderlich ist, erfolgt vorzugsweise
durch Zahnriemenscheiben und Zahnriemen, aber auch durch Zahnräder.
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Da die Changiereinrichtung vor dem während der Spulreise wachsenden
Spulendurchutesser ausweichen muß, wird die getrieblich Verbindung bisher konstruktiv
derart ausgeführt, daß die Changiereinrichtung auf einem ortsfesten Schwenkarm befestigt
wird und daß auf dem ortsfesten Schwenkarm ein Zahnrad oder eine Zahnrlemenscheibe
drehbar gelagert wird, welche mit der Spulspindel einerseits und der Changiereinrichtung
andererseits durch ein weiteres Zahnrad oder vorzugsweise durch eine Zahnriemenscheibe
und einen Zahnrieon in getrieblicher Verbindung stehen.
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Eine darartige Präzisions-Kreuzspuleinrichtung ist beispeilsweise
durch die US-PS 3,480,218 sowie durch die DE-FS'en 10 28 669, 10 44 232, 10 48 324,
10 53 629 (Bag.
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415, 4t5/1, 415/2, 415/3) bekannt Das Verschwenken der Changiereinrichtung
wthrend der Spulreise hat den Nachteil, daß sich hierdurch der Einlaufwinkel des
Fadens in die Changiereinrichtung in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel ändert, was
wiederum dazufUhrt, daß eine
sichere Führung des Fadens in dem Changlerfadenführer
nur dann gewihrleistet ist, wenn der Changierfadenführer sehr grob ausgelegt wird.
Eine derartige Ausbildung ist mit einer Vergrößerung der Hasse des Changierfadenführers
und einer Erhöhung der Trägheitskräfte verbunden, so daß im Ergebnis die Changier-
und Aufspulgeschwindigkeit in ihren oberen Grenzen stark eingeschränkt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der Lagerung
der Changiereinrichtung auf einem Schwenkarm zu bezeitigen und auch bei konstruktiv
kleiner Auslegung des ChangierfadenfUhrers eine Anderung der Fadenlaufverhältnisse
in der Changiereinrichtung während der Spulreise zu vermeiden und eine sichere Führung
des Fadens durch den Changierfadenführer zu gewährleisten.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die im Kennzeichen des Anspruchs
1 angegebenen Merkmale. Hierbei ist zunächst wesentlich, daß die Changiereinrichtung
auf einem geradlinig bewegbaren Schlitten gelagert ist, so daß sich der Einlaufwinkel
des zugeführten Fadens in der Changiereinrichtung kaum verändert. An de Schlitten
ist vorzugsweise auch eine frei drehbare Stützrolle angebracht, mit der sich der
Schlitten gegenüber der Spulenoberf lAche abstützt, so daß ein konstanter Abstand
zwischen der Changiereinrichtung und der Spulenoberfläche gewährleistet ist. Die
getriebliche Verbindung wischen der Spulspindel und der Changiereinrichtung, insbesondere
Kehrgewindewelle, erfolgt derart, daß die Ab-Stände zwischen der Spulspindel und
dem Koppelpunkt eines Primärgetriebes sowie der Abstand zwischen dem Koppelpunkt
des Primärgetriebes und eine Sekundärgetriebe, d.h. dem Antrieb der Kehrgewindewelle,
konstant bleibt, während der Abstand zwischen Spuispindel und Kehrgewindewelle der
Changiereinrichtung bei allmählichem Anwachsen des Spulendurchmessers und einer
geradlinigen Wegbewegung des Schlittens mitsamt
der Changiereinrichtung
von der Spulspindel größer wird.
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Die Herstellung einer festen getrieblichen Verbindung zur Übertragung
der Drehmomente erfolgt nach Anspruch 2 durch Zahnradpaarungen, wobei jeweils ein
Zahnrad auf der Spulspindel und auf der Antriebsachse der Kehrgewindewelle drehfest
angeordnet ist, während ein mit beiden Zahnrädern in Eingriff stehendes Zwischenrad
auf einer Achse gelagert ist, die in einer Normalebene zur Spulspindel auf eine
Kreisbogenabschnitt um die Spulspindel zwangsgeführt ist.
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Bevorzugt wird die getriebliche Verbindung nach Anspruch 3 ausgeführt,
nach dem ein auf der Spulspindel drehbar gelagerter Schwenkhebel und ein auf der
Antriebswelle der Kehrgewindewelle drehbar gelagerter Stutihebel vorgesehen sind,
welche beiden Hebel an ihren freien Enden in einer gemeinsamen Achse angelenkt sind,
wobei auf dieser Achse ein Getrieberad gelagert ist, das entweder mit den Zahnrädern
auf der Spulspindel und der Antriebswelle der Kehrgewindewelle kämmt oder bei Anwendung
von Zahnriemenscheiben gemäß Anspruch 4 durch entsprechende Zahnriemen mit den Zahnriemenscheiben
auf den entsprechenden Wellen verbunden ist.
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Gemäß Anspruch 5 besteht das Getrieberad zwischen dem PrimAr- und
Sekundärgetriebe aus mindestens zwei auf einer gemeinsamen Nabe angeordneten Zahnkränzen
für Zahnriemenscheiben mit gleicher oder unterschiedlicher Zähnezahl owie gleichen
oder unterschiedlichen Kopfkreisdurchmessern.
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In vorteilhafter Weise kann das Getrieberad nach Anspruch 6 auch aus
mindestens zwei Zwischen oder Wechselrädern bestehen, die auf der den Stütz- und
Schwenkhebel koppelnden Achse drehbar gelagert, aber starr miteinander verbunden
sind. Die spezielle Ausbildung des Getrieberades erfolgt nach den vorgesehenen geemetrischen
Verhältnissen an Spul-
Spulendurchutosser allmählich anwächst.
Dies wird erfindungsgothß ermöglicht, da die Abstandsänderung zwischen Spulspindel
und Kehrgewlndewelle durch die Bewegung der Achse für das zwischengeschaltete Getrieberad
bzw. der Anlenkpunkt für die an ihren freien Enden angelenkten Stütz-und Schwenkhebel
auf einem Kreisbogen um die ortsfest qelagerte Spulspindel ausgeglichen wird.
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Zweckmäßigo und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Ansprüchen 8 bis 11 angegeben. Sie beziehen sich im wesentlichen auf die geradlinige
Bewegung des Schlittens und auf Maßnahmen, die gewährleisten, daß die Changiereinrichtung
während der gesamten Spulreise an der Oberfläche der Spule mit gleichbleibendem
Abstand anliegt.
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Hierzu ist ein elastischer Xraftgeber vorgesehen, der auf den Schlitten
wirkt, um den Schlitten mitsamt der Changiereinrichtung gegen die Spule anzudrücken.
Die Bewegung des Schlittens ist außerdem gedämpft, um Schwingungen zu mindern und
ruckartige Bewegungen des Schlittens auf seinen Führungen auszuschalten.
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Durch die vorliegende Erfindung wird erreicht, daß der in den Changierfadenführer
einlauf ende Faden während der gesaiten Spulreise im wesentlichen immer unter dem
gleichen Neigungswinkel zugeführt wird. Hierdurch kann für die aus mehreren Reihen
von Präzisions-Kreuzspulkpfen aufgebaute Präzisions-Kreuzspulmaschine auch eine
kompaktere Bauweise erreicht werden, da eine engere Spindelteilung möglich ist.
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Alternativ können bei gleichbleibender Spindelteilung und gleichem
Raumbedarf für die Aufstellung der Maschine größere Spulen mit größeren maximalen
Wickeldurchmessern und höheren Gewichten hergestellt werden. Die Maschine ist dadurch
auch den bisherigen Maschinen mit schwenkbar gelagerten Changiereinrichtungen wirtschaftlich
überlegen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiel
beschrieben.
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In der einzigen Zeichnung ist der erfindungsgemäße Präzisions-Kreuzspulkopf
perspektivisch dargestellt. Derartige Präzisions-Kreuzepulköpfe sind in mehreren
horizontalen und vertikalen Reihen nebeneinander in einer Präzisions-Kreuzspulmaschine
angeordnet.
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Der Präsisions-Kreuzspulkopf ist jeweils in einer senkrechten Ständerplatte
1 angeordnet, wobei auf die eine Seite die ser Ständerpiatte 1 die Spulspindel 3,
auf welcher die Spule 2 gebildet wird, auskragend gelagert ist. Der Spulspindel
3 ist die Changiereinrichtung zum Changieren des zulaufenden Fadens 12 zugeordnet.
Die Changiereinrichtung auf dieser Seite der Ständerpiatte 1 besteht insbesondere
aus de Gehäuse 11, in dem eine Kehrgcwindewelle 10 drehbar gelagert ist, und den
von der Kehrgewindewelle in einer Geradführung hin- und herbewegten Changierfadenführer
9, der den Faden 12 auf der Spule 2 verlegt. Um einen gleichbleibenden Abstand zwischen
der Oberfläche der Spule 2 und der Changiereinrichtung zu bewerkstelligen, ist eine
Stützrolle 28 am Gehäuse 11 der Changiereinrichtung frei drehbar gelagert.
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Der zugeführte Faden 12 luft, bevor er voa Changierfadenführer 9 auf
der Spulenoberfläche verlegt wird, über zwei ortsfeste, als Rollen ausgebildete
Fadenführer 5 und 6, zwischen welchen ein Tänzerarm 7 mit einer Tänzerrolle 29 schwenkbar
angeordnet ist. Durch das Anwachsen der Spule 2 und die Verkürzung der zwischen
den Fadenfthrern 5 und 6 gebildeten Fadenschleife wird der Schwenkwinkel des Tnzerarms
geändert und in Abhängigkeit hiervon durch einen mechanisch-elektrischen Wandler
8 die Drehzahl des Antriebemotors 4 für die Spulspindel elektronisch nachgeregelt.
Auf der anderen Seite der Ständerpiatte
(vom Betrachter aus gesehen
vorne) ist der Elektromotor 4 für den Antrieb der Spulspindel 3 befestigt. Dieser
treibt über eine ithnrlomenscheibe 31 und Zahnriemen 32 eine auf dom diesseits der
Ständerplatte auskragend angeordneten Winde der Spulspindel 3 drehfest angeordnete
7ahnriemenscheibe 33 und hiermit die Spulspindel 3 zentral an.
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Im Abstand von der Zahnriemenscheibe 33 ist auf der Spulspindel eine
weitere Zahnriemenscheibe 16 angeordnet, die über Zahnriemen 19 mit einer weiteren
Zahnriemenscheibe 18 verbunden ist. Die Zahnriemenscheibe 18 ist mit einer weiteren
Zahnriemenscheibe 26 auf einer gemeinsamen Achse 30 drehbar gelagert. Beide Zahnriemenscheiben
sind starr miteinander verbunden. Die Achse 30 ist am Ende eines Schwenkhebels 23
gelagert, der auch auf der auskragenden Spulspindel 3 gelagert ist. Hierdurch wird
ein fester, durch die Schiebeverbindung 24 einstellbarer Abstand zwischen Spulspindel
3 und Achse 30 gewährleistet,und die Achse 30 kann sich nur noch mit dem einen Freiheitsgrad
der Rotation auf einem Kreisbahnabschnitt um die Spulspindel 3 in einer Normalebene
zur Spulspindel bewegen. Durch die Längeneinstellbarkeit des Schwenkhebels 22 läßt
sich die Spannung des Zahnriemens einstellen oder die Länge des Schwenkhebels an
längere oder kürzere Zahnriemen, bei Verwendung veränderter Übersetzungsverhältnisse
zwischen Spulspindel und iahnrlemonscheibe 18 anpassen.
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Die Achse 30, auf der die Zahnriemenscheiben 18 und 26 oder entsprechende
Zwischen oder Wechselräder angeordnet sind, ist weiterhin an freien Ende eines Stützhebels
22 gelagert, welcher die Achse 30 mit der Antriebswelle für die Kehrgewendewelle
10 mit festem Achsabstand verbindet. Die getrieblich Verbindung erfolgt von der
Zahnriemenscheibe 26 zur Antriebswelle der Kehrgewindewelle 10 über Zahnriemen 20
auf die Zahnriemenscheibe 17. Auch die Länge des Stützhebels 22 ist durch eine Schiebeverbindung
25 einstellbar,
um unterschiedlichen getrieblichen tJbersetzungsverhältnissen
mit unterschiedlichen Zahnriemenlängen und unterschiedlichen Zahnriemenscheiben
gerecht werden zu können, und um die Zahnrimmen montieren und spannen zu kennen
Die Antriebswelle für die Kehrgewindewelle ragt mit ihrem Wellenstunpf aus einem
Schlitten 13 hervor, an dem auf der Rückseite der Stlnderplatte die Changiereinrichtung
befestigt ist. Der Schlitten 13 ist in einer Schlittenführung 14 gelagert, die nur
eine geradlinige Bewegung des Schlittens zullßt. Bin elastischer Kraftgeber, vorzugsweise
eine Feder 15, wirkt dabei auf den Schlitten derart ein, daß dieser bei größer werdendem
Durchmesser der Spule gegen die Kraft der Feder von der Spule wegbewegt wird, die
Changiereinrichtung sich aber während der gesamten Spulreise mit ihrer Stützrolle
20 gegen die Spulenoberfläche abstützt.
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Nach des vorliegenden Ausführungsbeispiel der getrieblichen Verbindung
des Präzisions-Kreuzspulkopfes liegt während der gesamten Spulreise ein konstantes
Verhältnis der Spulspindeldrehzahl und der Changierfrequenz vor, da die Spulspindel
durch formschlüssige bertragungsmittel ständig mit der Antriebswelle für die Xehrgewindewelle
verbunden ist, obwohl sich der Schlitten 13 bei wachsendem Spulendurchmesser auf
den Schlittenführungen geradlinig von der Spulepindel 3 wegbewegen kann Wie zuvor
beschrieben, wird dies dadurch bewerkstelligt, daß das Drehmoment für den Antrieb
der Kehrgewindewelle von der Spulspindel 3 über ein Zwischengetrieb übertragen wird,
welches Zwischengetriebe gleichzeitig den Antrieb für die Antriebswelle der Kehrgewindewelle
bildet. Die veränderlichen Abstände zwischen Spulspindel und Antriebswelle der Kehrgewindewelle
lassen sich dabei durch ein Ausweichen der Achse für das Zwischengetrieb ausgleichen,
indem die Achse 30 des Zwischengetriebes auf einem Kreisbogenabschnitt um die Spulspindel
3
in einer Normalebene zur Spulspindel bewegbar ist.
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BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 senkrechte Ständerplatte 2 Spule 3 Spulspindel
4 Antriebemotor 5 ortsfester Fadenführer 6 ortsfester Fadenführer 7 Tänzerarut 8
Wandler 9 Changierfadenführer 10 Kehrgewindewelle 11 Gehäuse 12 Faden 13 Schlitten
14 Schlittenführung 15 Feder 16 Zahnrieenscheibe 17 Zahnriemenscheibe 18 Getrieberad
$(Zahnriemenscheibe, Zwischenrad) 19 Zahnriemen 20 Zahnrieen 21 freies Ende des
Schwenkhebels 23 22 Stützhebel 23 Schwenkhebel 24 Schiebeverbindung für Schwenkhebel
23 25 Schiebeverbindung für Stützhebel 22 26 Getrieberad (Zahnriemenscheibe, Zahnrad)
28 Stützrolle der Changiereinrichtung 29 Tänzerrolle 30 Achse, Anlenkung für Stütz-
und Schwenkhebel 31 Zahnriemenscheibe an Antriebsmotor 32 Zahnriemen 33 Zahnriemenscheibe