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"Selbstspannender Hülsenaufnehmer"
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Die Erfindung betrifft einen selbstspannenden Hülsenaufnehmer mit
einer die Elemente des Hülsenaufnehmers tragenden fliegend gelagerten Welle mit
maschinenseitigem Anschlag für die Wickelhülse.
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Die Entwicklung der Spinneinrichtung hat in den letzten Jahren zu
einer erheblichen Anhebung der Spinngeschwindigkeit, d.h.
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der Aufwickelgeschwindigkeiten für die frisch ersponnenen Fäden geführt.
Dementsprechend sind auch erhebliche Anstrengungen unternommen worden, um bei den
notwendigen Spulenwechseln, die während des-Spulenwechsels zwangsläufig anfallenden
Abfallmengen so weit sie möglich zu reduzieren. Wesentliche Anstrengung galt dabei
den Bestrebungen, sogenannte selbstspannende Hülsenaufnehmer zu konstruieren, deren
Eigenschaften es erlaubten, die Zeit zum Abziehen einer vollen und zum Aufstecken
einer leeren Spulenhülse so weit wie möglich zu reduzieren.
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Der Stand der Technik zeigt eine Reihe verschiedener Konstruktionen,
die jedoch alle eine Reihe wesentlicher Nachteile aufweisen.
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So wurde bei einem in der DE-AS 1 038 709 beschriebenen Spulenhalter
für Kunstfadenspinnmaschinen die Reibverbindung mit der '7ickelhülse durch am Spulenhalterumfang
angeordnete zweiarmige Kipphebel hergestellt, an welche an ihren dem Maschinengestell
zugewandten Enden jeweils mittels Druckfedern nach außen abspreizbare einarmige
Hebel angelenkt waren. Beim Aufschieben der Wickelhülse drückte diese die abgespreizten
einarmigen Hebel radial nach innen, wodurch wiederum durch die Wirkung der Druckfedern
die an den vorderen Enden der zweiarmigen Hebel angebrachten Bremsflächen gegen
die Innenwand
der Wickelhülse gedrückt wurden. Die während des Wickelvorgangs
auftretenden Fliehkräfte sollten diese Klemmwirkung noch verstärken.
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Die beschriebene Konstruktion zeigte wesentliche Mängel.
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Infolge der vielen Schwenkstellen war der nach vorn offene Mechanismus
außerordentlich störanfällig gegen Verschmutzung.
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Um Deformation der Wickelhülse zu vermeiden, mußte der Anpreßdruck
der praktisch punktförmigen Spannstellung am Hülsenumfang auf einen Wert begrenzt
werden, der sicheres Spannen insbesondere größerer Wickel nicht mehr gewährleistet.
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Bei einer durch die DE-AS 1 061 242 bekanntgewordenen Hülsenkupplung
für Zwirnspindeln diente ein Gummiring zur Herstellung der kraftschlüssigen Verbindung
zwischen Hülsenaufnehmer und Wickelhülse. Diese Verbindung sollte durch Dehnung
des in seiner entspannten Stellung die Innenwand der Wickelhülse nicht berührenden
Gummiringes geschehen, wobei das Dehnen mit Hilfe mehrerer Spannglieder erfolgen
sollte, die am Umfang des Kupplungskörpers in entsprechenden Nuten nach außen schwenkbar
angebracht waren; bei laufender Spindel sollten die Fliehkräfte mit solcher Kraft
nach außen wirken, daß der Gummiring gedehnt und damit in Klemmstellung gebracht
würde.
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Wesentlicher Nachteil dieser Hülsenkupplung war, daß die Festlegung
der Wickelhülse erst bei ausreichend hoher Drehzahl gewährleistet war, so daß sie
während des Anlauf- und des Auslaufvorganges lose auf der Spindel saß. Außerdem
erfolgte die Verspannung nur punktförmig.
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Schließlich wurde durch die DE-AS 1 574 399 noch ein Wickeldorn bekannt,
bei welchem das Festlegen der Wickelhülse mit Hilfe zweier Gummiringe erfolgte.
Er zeigte eine sehr aufwendige Konstruktion, die mit je einer hydraulisch oder pneumatisch
betätigten Spannvorrichtung und Bremseinrichtung ausgestattet
-war.
Das Lösen des vollen Wickels und das Verspannen der leeren Wickelhülse erfolgte
beim Abheben des Wickels von der Treibwalze bzw. beim Einschwenken der Leerhülse.
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Abgesehen von der sehr komplizierten und daher störanfälligen Nonstrulction
war ei.n wesentlicher Nachteil, daß beim Spulenwechsel das Verspannen der neuen
Hülse erst nach dem Einschwenken in die Arbeitslage erfolgen konnte.
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Die der Erfindung zugrundeliegende technische Aufgabe bestand demnach
darin, einen selbstspannenden Hülsenaufnehmer zu finden, der bei einfachem, Störungsmöglichkeiten
weitgehend vermeldendem Aufbau für den Spulenwechsel ei.nen minimalen Zeitaufwand
erforderte.
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Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß gelöst durch einen selbstspannenden
Hülsenaufnehmer mit einer umlaufenden, die Elemente rles Ilülsenaufnehmers tragenden
fliegend gelagerten Welle mit naschinenseitigem Anschlag für die Wickelhülse, welcher
sich dadurch auszeichnet, daß die Wickelhülse beim Aufschieben auf den Hülsenaufnehmer
zunächst einen ersten maschinenseitig angeordneten Klemmring aus einem kleineren
Bett über eine in Schieberichtung ansteigende erste Rollfläche in ein größeres,
auf einem axial verschiebbaren Schieberohr angeordnetes Bett erschiebt und so eine
erste sichere Klemmverbindung zwischen der Xickelhülse und dem Schieberohr herstellt,
und das beim Wolterschieben der Wickelhülse gegen die Wirkung eines Kraft speichers
über die zuvor hergestellte Klenunverbindung und das Schieberohr durch die bewegung
ausschließlich axial ver--sch3ebbarer Elemente des Hülsenaufnehmers ein zweiter
Slemmring aus einem kleineren Bett über eine zweite in Schieberichtung ansteigende
Rollfläche in ein größeres1 gegenüber der Welle axial unverschiebbares Bett versetzt
wird und so eine zweite sichere Klemmverbindung für die Wickelhülse hergestellt
wird.
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Ausgestaltungsformen des o-rfinduncrsgemäßen selbtspannonden ülsenau£'nehmers
ergeben sich aus den Ansprüchen.
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Der er dungsgemäße selbstspannende Hülsenaufnehmer weist außer dem
Schieberohr, dem mit diesem gekoppe1ten Schiebering und den zum Klemmen und Lösen
der Hülse axial zu verschiebenden Gummiringen keine beweglichen Teile auf. Der außerordentlich
einfache Aufbau gewährleistet sicheres Funktionieren praktisch ohne Störanfälligkeit.
Einzige Verschleißteile sind die beiden der Klemmung dienenden Gummiringe, die bei
abgezogener Wickelhülse offenliegen und daher auf ihren Zustand jederzeit leicht
überprüfbar sowie bei Bedarf leicht auswechmelbar sind.
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Anhand der beigegebenen Zeichnung wird der erfindungsgemäße selbstspannende
Hülsenaufnehmer näher erläutert.
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Die Figuren 1 und la zeigen jede einen Längsschnitt durch dieselbe
Ausführunysform des erfindungsgemäßen selbstspannenden Hülsenaufnehmers. Der Schnitt
nach Fig. 1a ist gegenüber dem der Fig. 1 lediglich in Umfangsrichtung versetzt
geführt, um den Festsitz des Formrings 11 auf der Welle 1 deutlicher zu zeigen.
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In der Nähe des freien Wellenendes 10 der fliegend gelagerten Welle
1 ist ein Formring 11 mit der Welle 1 derart verbunden, daß er weder längs verschieblich
noch in Umfangsrichtung relativ zur Welle 1 beweglich ist. Dies kann beispielsweise
durch eine nicht dargestellte Paßfeder und/oder eine oder mehrere am Umfang verteilte
Klemmschrauben erfolgen. Der Formring 11 ist derart gestaltet, daß er auf seinem
Umfang eine erste-et.was halbkreisförmigen Querschnitt aufweisende Nut als Bett
15 für einen Klemmring 12 (im weiteren zweiter Klemmring 12) aufweist, deren Grunddurchmesser
derart bemessen ist, daß der Außendurchmesser des in sie eingelegten Klemmrings
12 kleiner ist als der Innendurchmesser der aufzuschiebenden Hülse. Mit dem ersten
Bett 15 ist eine zweite Nut als größeres Bett 17 für den Klemmring 12 über eine
in Aufschieberichtung ansteigende. Rollfläche
16 verbunden. Sie
weist einen größeren Durchmesser als die erste Nut, das Bett 15, auf und ist so
bemessen, daß beim Einschieben des (zweiten) Klemmrings 12 in das Bett 17 eine sichere
kraftschlüssige Verbindung zwischen Formring 11 und Wickelhülse 6 hergestellt ist.
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Der Formring 11 weist-Durchbrechungen 14 auf, die mit Hilfe der Verlängerungen
20 eine feste Verbindung zwischen dem Schieberohr 7 und einem Schiebering 13 ermöglichen.
Die Bedeutung dieser Verbindung ergibt sich im weiteren aus der Funktionsbeschreibung.
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An seinem dem Maschinengestell zugewandten Ende trägt die Welle 1
einen Anschlag 18, der auf der dem Wellenende zugewanten Seite 10 einen Ansatz 19
zum Zentrieren der Wickelhülse 6 tragen kann. Sein Außendurchmesser ist an den Innendurchmesser
der aufzuschiebenden Wickelhülse 6 angepaßt.
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Auf der Welle 1 ist ein Schieberohr 7 angeordnet, dessen Innendurchmesser
derart bemessen ist, daß es sich mit geringem Spiel leicht auf der Welle 1 verschieben
läßt. An seinem maschinenseitigen Ende 9 weist auch das Schieberohr 7 zwei etwa
halbkreisförmige Nuten 3, 5 auf. Ihr Durchmesser ist unterschiedlich groß, wobei
derjenige der in Aufschieberichtung ersten Eindrehung 3 der kleinere, jedoch so
groß ist, daß der Außendurchmesser des in ihr eingelegten Klemmrings 2 größer ist
als der Innendurchmesser der aufzuschiebenden Wickelhülse 6. Die zweite Nut 5 hat
einen Durchmesser, der um einiges größer ist .als der Durchmesser der ersten Eindrehung
3.
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Beide irldrehunyrn J, 5 sind über eine in Aufschieberichtung ansteigende
Gleitfläche 4 miteinander verbunden.
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Zwischen dem maschinenseitigen Ende 9 des Schieberohres 7 und dem
Anschlag 18 der Welle 1 ist eine Druckfeder 8 angeordnet, deren Bedeutung bei der
Beschreibung der Funktion des selbstspannenden Hülsenaufnehmers näher beschrieben
wird.
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Wie im Vorherqenden dargestellt, weist der Formring 11 an seinem Umfang
Durchbrechungen 14 auf. Von dem bis zum Formring 11 reichenden Schieberohr 7 gehen
durch diese Durchbrechungen 14 reichende, mit dem Schieberohr 7 fest verbundene
Verlangerungen 20 aus, die mit einem Schiebering 13 fest derart verbunden sind,
daß bei der Verschiebung des Schieberohres 7 in Richtung auf den Anschlag 18 der
Schiebering i3 ebenfalls in Richtung auf den Anschlag 18 verschoben wird und dabei
den (zweiten) Klemmring 12 aus seinem ersten Bett 15 in das Bett 17 größeren Durchmessers
schiebt.
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Im folgenden wird die Funktion des selbstspannenden Hülsenaufnehmers
anhand der beigegebenen Zeichnung beschrieben.
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Wird die Hülse 6 vom freien Ende 10 der Welle 1 aus auf den selbstspannenden
Hülsenaufnehmer geschoben, so gleitet sie, praktisch ohne den (zweiten) Klemmring
12 zu berühren, über diesen hinwies und trifft auf den (ersten) Klemmring 2, den
sie entlang der Gleitfläche 4 in das Bett 5 schiebt bzw.
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rollt. Durch diese Verschiebung ist die Reibverbindung zwischen dem
Schieberohr 7 und der hülse 6 derart intensiv geworden, daß beim Weiterschieben
der Hülse 6 in Richtung auf den Anschlag 18 das Schieberohr 7 gegen die Wirkung
der Feder 8 ebenfalls in Richtung auf den Anschlag 18 mitgenommen wird. Dabei wird
aber der Schiebering 13 mit Hilfe der Verbindungen 20 ebenfalls in Richtung auf
den Anschlag 18 bewegt und nimmt dabei den (zweiten) Klemmring 12 so weit mit, daß
dieser über die Gleitfläche 16 rollt, bis er in das Bett 17 einrastet.
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Damit ist eine sichere kraftscilüssige Verbindung zwischen Wickelhülse
6 und Hillsenaufncllmer cntstanden.
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Dem Kraftspeicher 8, in der dargestellten Ausführungsform eine als
Druckfeder wirkende Schraubenfeder, kommt dabei eine wichtige Funktion zu. Wie beschrieben
kommt die Wickelhülse 6 beim Aufschieben zuerst mit dem Klemmring 2 in Berührung
und
schebt bzw. rollt diesen über die Rollfläche d ohne allzu großen Kraftaufwand in
das Bett 5. Damit ist die kraftschlüssige Verbindung zwischen Schieberohr 7 und
Wickelhülse 6 so fest geworden, daß beim Weiterschieben der Wickelhülse 6 nur das
Schieberohr 7 geqen die Wirkung der Feder 8 mitgenommen wird. Als Folge driickt
der Schiebering 13 den (zweiten) Klemmring 12 aus seinem kleineren Bett 15 in das
größere Bett 17.
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Die »,abstände zwischen Schieberohrende und Anschlag 78 sowie zwischen
den Betten 15 und 17 sind dabei so abgestimmt, daß die Wickelhülse 6 am Anschlag
18 anliegt, wenn sich der Klemmring 12 in das größere Bett 17 eingelegt hat Es ist
wichtig, die Feder so zu bemessen, daß die Federkraft diejenige Kraft übersteigt,
die erforderlich ist, um den (ersten) Klemmring 2 in das größere Bett 5 zu schieben,
jedoch nicht ausreicht, um den n sein größeres Bett 17 geschobenen (zweiten Klemmring
12 wieder aus diesem zu bewegen.
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Beim Abziehen der vollen Spule genüqen verhältnismäßig geringe Kräfte,
um die beiden Klemmringe 2 und 12 von den Betten des größeren Durchmessers 5, 17
in die des kleineren Durchmessers 3, 15 zu verschieben.
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BEZUGS ZEI.CHPNAUFSTELLUNG 1 liegend gelagerte Welle 2 erster Klemmring
3 kleines Bett zum ersten Klemmring 2 4 erste ansteigende Rollfläche 5 großes Bett
zum ersten Klemmring 2 6 Wickelhülse 7 Schieberohr .8 Druckfeder 9 maschinenseitiges
Ende der Schiebehülse 7 10 freies Wellenende 11 Formring 12 zweiter Klemmring 13
Schiebering 14 Durchbrechungen im Formring 11 15 kleines Bett zum zweiten Klemmring
12 16 zweite ansteigende Rollfläche 17 großes Bett zum zweiten Klemmring 12 18 Hülsenanschlag
19 Zentrieransatz für die Wickelhülse 20 Verlängerungen des Schieberohres 7 zuin
Schiebering 13