DE3329645A1

DE3329645A1 - Schaltbarer und einstellbarer fadenspanner

Info

Publication number: DE3329645A1
Application number: DE19833329645
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 4050 Mönchengladbach Zitzen
Original assignee: W Schlafhorst AG and Co
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1983-08-17
Filing date: 1983-08-17
Publication date: 1985-02-28

Description

spt/wio-zs-sö - 3 - 1201

Schaltbarer und einstellbarer Fadenspanner

(Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 3307491.7

-1173-)

Die Erfindung betrifft einen schaltbaren und einstellbaren Fadenspanner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei schaltbaren und einstellbaren Fadenspannern mit zwei rotierend angetriebenen Bremstellern, zwischen denen der zu spannende Faden läuft, ist überlicherweise eine Zentralwelle vorhanden, die beide Bremsteller durchdringt und die gleichzeitig als Seilreibungsbremse dienen kann.

Nachteilig ist hierbei, daß Fasern und Fäden sich um die Welle wickeln können und daß die Welle oder ihre Verkleidung dann, wenn sie zusätzlich als Seilreibun.gsbremse dient, im Laufe der Zeit vom Faden rillenartig eingekerbt und dadurch unbrauchbar gemacht wird. Vorher verändern sich aber schleichend die Bremswerte, was sich wiederum ungünstig auf die Fadenspannung auswirkt.

Um unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile einen universell verwendbaren Fadenspanner zu schaffen, der das Problem des Verschleißes der vom Faden berührten Teile optimal löst, ist nach dem Hauptpatent der erste Bremsteller an einem Ende einer rotierend gelagerten ersten Welle angeordnet, die an ihrem anderen Ende eine Wirkverbindung zu einer Antriebsvorrichtung besitzt, der zweite Bremsteller an einem Ende einer rotierend gelagerten zweiten Welle angeordnet, das antriebsseitige Ende der ersten Welle durch ein außerhalb der Bremsteller angeordnetes Getriebe mit dem zweiten Ende der zweiten Welle verbunden, die erste Welle axial verschiebbar gelagert und mit einer

spt/wio-zs-sö - Λ - 1201

1 S. Aug. 1983

Bremsteller-Ausrückvorrichtung verbunden und mindestens einer der beiden Bremsteller mit einem die Bremskraft mitbestimmenden einstellbaren Druckelement verbunden.

Dies schafft die Voraussetzungen dafür, daß an einer Wikkelmaschine für lange Betriebszeiten eine konstante Fadenspannung erhalten bleibt. Der Fadenspanner kann auf einfache Weise hinsichtlich der Bremskraft und hinsichtlich der Rotation der Bremsteller auf die jeweiligen Wickelverhältnisse eingestellt werden.

Eine Umstellung auf andere Fadendimensionen, ein anderes Fadenmaterial, eine andere Fadenbeschaffenheit und eine andere Wickelgeschwindigkeit macht keine grundsätzlichen Schwierigkeiten. Da die Bremsteller keine Mittelöffnungen und keine hindurchgesteckten rotierenden Teile besitzen, können weder die Fäden noch Teile davon sich um eine rotierende Welle oder dergleichen wickeln.

Es ergeben sich allerdings Schwierigkeiten, wenn mehrere Fadenspanner parallel arbeiten. Die Einstellung der Bremskraft ist aufwendig und bei Bremskraftänderungen muß jeder einzelne Fadenspanner für sich neu justiert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, genaue, betriebssichere und für den Parallellauf mehrerer Fadenspanner geeignete Einstellmöglichkeit der Bremskraft zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Druckelement aus einem luftgefüllten Balg besteht, der an eine zentrale, steuerbare Druckhai tevorrichtung angeschlossen ist. Zum Zweck einer Änderung der Bremskraft wird einfach zentral für mehrere oder viele

spt/v/io-zs-sö _ 5 - 1201

Fadenspanner der in der Druckhaltevorrichtung anstehende Luftdruck verändert.

Vorteilhafterweise wird der Balg an dem der Antriebsvorrichtung entgegengesetzten Ende angeordnet, und um dies zu ermöglichen, ist vorteilhaft der zweite Bremsteller axial bewegbar gelagert und besitzt zugleich eine Wirkverbindung zum Balg. Um diese Wirkverbindung zu schaffen, ist vorteilhaft die mit dem zweiten Bremsteller verbundene zweite Welle als Hohlwelle ausgebildet zur Aufnahme eines Stößels, der die eigentliche Wirkverbindung zwischen dem Balg und dem zweiten Bremsteller darstellt.

Vorteilhaft ist es, wenn der Stößel relativ zum Balg stillsteht, weil an dieser Stelle eine Relativbewegung die Kraftübertragung stören würde. Um diesen relativen Stillstand des Stößels zu ermöglichen, ist er vorteilhaft mit einer seine Rotation verhindernden Vorrichtung verbunden. Die Hohlwelle rotiert dann über dem Stößel, ohne daß der Stößel selbst die Lagerstelle für die Hohlwelle darstellen müßte.

Die Art des Balges soll grundsätzlich freigestellt sein, jedoch ist es vorteilhaft,, einen sehr dünnwandigen Balg zu verwenden, der keinerlei bemerkenswerte Kräfte infolge seiner Wandbewegungen oder infolge seiner Wandsteifigkeit auf den Stößel überträgt. Dies vorausgesetzt wird nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Stößel an seinem einen Ende mit einer Auflagefläche vorbestimmter Größe an dem Balg anliegt und an seinem anderen Ende Verbindung mit dem zweiten Bremsteller hat. Die Größe der Auflagefläche ist in diesem Fall maßgebend für die Kraftwirkung auf den Bremsteller.

spt/v/io-zs-sö

Um die Kraftübertragung möglichst reibungsarm zu gestalten, hat der Stößel vorteilhaft an seinem anderen Ende Xontakt mit einer Kugel, die an einem mit dem zweiten Bremsteller verbundenen rotierenden Element anliegt. Die Kugel bildet die Voraussetzung dafür, daß entweder zwischen Stößel und Kugel oder zwischen Kugel und dem rotierenden Element oder auch an beiden Stellen punktartige Kontakte entstehen, die besonders reibungsarm sind und dennoch die erforderlichen Kräfte ohne nachteilige Auswir kungen übertragen können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Anhand dieses Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in den folgenden Textabschnitten noch näher beschrieben und erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Fadenspanner.

Fig. 2 zeigt einen Teilausschnitt längs der in Fig. 1 angedeuteten LinieII-II.

Der Fadenspanner 1 besitzt einen ersten Bremsteller 2 und einen zweiten Bremsteller 3. Der erste Bremsteller 2 ist an einem Ende 4 einer rotierend.-gelagerten ersten Welle 6 angeordnet. Das andere Ende 5 der Welle 6 besitzt eine Wirkverbindung, bestehend aus einer Riemenscheibe 7 und einem Zugmittel 8, zu einer hier nicht dargestellten Antriebsvorrichtung, zum Beispiel zu einem kleinen Getriebemotor.

Der zweite Bremsteller 3 ist an einem Ende 9 einer rotierend gelagerten zweiten Welle 11 angeordnet, die als Hohlwelle ausgebildet ist. Beide Wellen 6, 11 sind hinterein-

sot/wio-zs-sö - 7 - 1201

anderliegend angeordnet.

Das antriebsseitige Ende 5 der ersten Welle 6 ist durch ein außerhalb der Bremsteller 2, 3 angeordnetes Getriebe 12 mit der zweiten Welle 11 verbunden. Die erste Welle 6 ist axial verschiebbar gelagert und mit einer Bremsteller-Ausrückvorrichtung 16 verbunden.

Das Getriebe 12 ist als Rädergetriebe ausgebildet. Das Rädergetriebe 12 besitzt als Antriebszahnrad ein erstes, am antriebsseitigen Ende 5 der ersten Welle 6 verschiebbar und drehfest gelagertes Zahnrad 17, das mit einem zweiten Zahnrad 18 kämmt, welches auf einer dritten Welle 21 angeordnet ist. Die Welle 21 ist mit Abstand zu den Bremstellern 2, 3 parallel zur ersten und zweiten Welle angeordnet. Das zweite Zahnrad 18 sitzt am ersten Ende 22 der Welle 21. An ihrem anderen Ende 23 trägt die Welle 21 ein drittes Zahnrad 19, das mit einem vierten Zahnrad 20 kämmt. Das Zahnrad 20 ist drehfest, aber längs verschiebbar, auf der zweiten Welle 11 gelagert, wie es Fig. 2 zeigt.

Der Fadenspanner 1 ist in einem Gehäuse 24 angeordnet. Das Gehäuse ist aufgeschnitten dargestellt. Das Gehäuse 24 umschließt das Getriebe 12, die Wellen 6, 11, 21 und läßt einen Spalt 25 zum Einführen des Fadens zwischen die Bremsteller 2, 3 frei. An der Antriebsseite des Faden spanners 11 ist das Gehäuse 24 fliegend an einem Tragelement 26 befestigt. Bei dem Tragelement kann es sich zum Beispiel um das Gehäuse einer Kreuzspulenwickelvorrichtung handeln. Zur sicheren Befestigung besitzt das Gehäuse 24 zv/ei bis drei Befestigungsfüße, von denen ein Befestigungsfuß 27 in Fig. 1 sichtbar ist. Die Befestigung kann durch Schrauben 28 erfolgen.

spt/wio-zs-sö - δ - 1201

1 υ. /lug. J983

Das Gehäuse 24 trägt auch die Lagerstellen der Wellen, insbesondere das Lager 29 der ersten Welle 6, das Lager 30 der zweiten Welle 11 und die Lager 31 und 32 der dritten Welle 21.

An dem der Befestigungsstelle 27 abgewandten Ende des Gehäuses 24 ist ein abnehmbarer Deckel 33 angeordnet. Der Deckel 33 deckt die Zahnräder 19 und 20 des Getriebes 12 ab. Der Deckel 33 trägt außerdem ein Lager 34 der zweiten Welle 11.

Die beiden Zahnräder 19 und 20 können leicht ausgewechselt werden. Hierzu wird der Deckel 33 vom Gehäuse 24 abgezogen, wobei gleichzeitig auch das Lager 34 von der Welle 11 abgleitet. Nach Entfernen eines Ringes 36 kann jetzt das Zahnrad 20 von der Welle 11 abgezogen werden. Nach Lösen eines Wellensicherungsrings 37 von der Welle 21 kann auch das Zahnrad 19 abgezogen werden.

Fig. 1 läßt erkennen, daß der Bremsteller 3 auf ein Zwischenstück 43 aus Gummi aufgeklebt ist, das die Verbindung zum Ende 9 der Welle 11 herstellt. Die Lage der Welle 21 ist dadurch gesichert, daß sich ein Wellensicherungsring 38 von außen her gegen das Lager 32 und ein Wellensicherungsring 44 von außen her gegen das Lager abstützt.

Im Gehäuse 24 ist eine Hülse 45 gelagert. Die Hülse ^5 weist ein Einstellelement 48 auf. Das Einstellelement ist als Stellschraube ausgebildet, die mit ihrem Gewinde in das Muttergewinde eines Rutzens 49 eingreift, der mit der Hülse 45 verbunden ist. Der Kopf des" Einstellelements 48 ragt durch einen Schlitz 50 des Gehäuses 24 nach

SDt/wio-zs-sö 1201

außen, ein Fortsatz 52 der Hülse 45 trägt ein Traglager 51 für die erste Welle 6.

Die erste Welle 6 besitzt eine Vorrichtung zum Fixieren ihrer axialen Lage. Diese Vorrichtung besteht aus einem drehfest mit der ersten Welle 6 verbundenen ersten Federteller 53, gegen den sich eine Druckfeder 55 abstützt, die auch an einem mit der ersten Welle 6 drehfest und verschiebbar verbundenen zweiten Federteller 54 anliegt. Der Federteller 54 stützt sich über einen Gleitring 56 auf einer ortsfesten Fläche ab, die hier durch das Lager 29 gebildet wird. Die vorgespannte Druckfeder 55 ist bestrebt, die erste Welle 6 in Richtung des Pfeils 57 zu verschieben. Der Verschiebeweg ist aber durch eine Scheibe in Form eines Wellensicherungsrings 40 begrenzt, der sich über einen Gleitring 58 gegen eine ortsfeste Fläche abstützt, die durch eine Lasche 59 gebildet ist. Die Lasche 59 sitzt auf einer Hülse 60, die leicht drehbar auf das Ende 22 der dritten Welle 21 aufgesteckt und durch einen Wellensicherungsring 42 gesichert ist. Relativ zur Drehbewegung der Welle 21 steht die Hülse 60 still, weil die Lasche 59 auch auf die erste Welle 6 aufgefädelt ist, wie es Fig. 1 zeigt.

Am antriebsseitigen Ende 5 der ersten Welle 6 ist eine Bremsteller-Ausrückvorrichtung angeordnet. Sie besteht aus einer am Wellenende 5 befindlichen Scheibe 61 und einer gegen die Scheibe 61 anlegbaren, dabei die Welle gegen die Kraft der Feder 55 axial verschiebenden und den Bremsteller 2 vom Bremsteller 3 abhebenden Gabel Die Scheibe 61 ist durch einen Wellensicherungsring 41 gegen Herabfallen von der Welle 6 gesichert.

spt/wio-zs-sö - 10 - 1201

t G. Aug. 1983

Fig. 1 läßt erkennen, daß sowohl das Zahnrad 17 als auch die Riemenscheibe 7 verschiebbar und drehfest auf der Welle 6 gelagert ist. Beilageringe 63 und 64 verhindern, daß die Riemenscheibe 7 und das Zahnrad 17 eine Axialbewegung der ersten Welle 6 mitmachen.

An allen Stellen, an denen Teile drehfest und längs verschiebbar auf der ersten Welle 6 gelagert sind, erhält die Welle 6 eine Abflachung und erhalten die betreffenden Teile einen in die Abflachung hineinpassenden Fortsatz, wie es Fig. 1 zeigt. Die Mitnahme des Bremstellers 2 durch die Welle 6 geschieht durch einen gummielastischen Einsatz 65.

Der zv/eite Bremsteller 3 ist gemeinsam mit der Hohlwelle 11 axial bewegbar gelagert und besitzt eine Wirkverbindung zu einem die Bremskraft bestimmenden einstellbaren Druckelement in Form eines luftgefüllten Balges 70. Durch eine Leitung 71 ist der Balg 70 an eine zentrale, steuerbare Druckhaltevorrichtung 72 angeschlossen.

Die Wirkverbindung zwischen Balg 70 und Bremsteller 3 wird durch einen Stößel 73 hergestellt. Der Stößel 73 ist längs verschiebbar in der Hohlwelle 11 gelagert und mit einer seine Rotation verhindernden Vorrichtung 74 verbunden. Die Vorrichtung 74 besteht aus einer schüsselartigen Scheibe, die in ein Gehäuse 75 eingepreßt ist, das auch als Schutzgehäuse des Balges 70 dient. Durch eine Belüftungsöffnung 76 hat das Gehäuse 75 ständig Verbindung mit der Umgebungsluft. Die Vorrichtung 74 weist einen zentralen Schlitz auf, der gabelförmig über Abflachungen 77 des im übrigen einen kreisrunden Querschnitt aufv/eisenden Stößels 73 greift. An seinem linken Ende weist der Stößel 73 eine kreisrunde Auflagefläche 78 vor-

sot/wio-ZS-so

- 11 - 1201

bestimmter Größe auf, die an dem Balg 70 anliegt. An seinem rechten Ende hat der Stößel 73 Kontakt mit einer Kugel 79, die an einem mit dem zweiten Bremsteller 3 verbundenen rotierenden Element, nämlich an dem Zwischenstück 43 anliegt.

Fig. 1 läßt erkennen, daß von der Druckhaltevorrichtung 72 noch andere Leitungen SO abgehen, die zu weiteren, mit dem Fadenspanner 1 parallel arbeitenden Fadenspannern führen. Es sind dies beispielsweise parallel arbeitende Fadenspanner einer mehrere Spulstellen aufweisenden Spulmaschine.

V/ährend des Betriebs rotiert die erste Welle 6 ständig. Der erste Bremsteller 2 wird durch die Welle 6 direkt angetrieben. Wegen der ungleichen Durchmesser der Zahnräder 19 und 20 ist die Rotationsgeschwindigkeit des zweiten Bremstellers 3 etwas kleiner als die Rotationsgeschwindigkeit des ersten Bremstellers 2. Die Bremsteller üben also gegeneinander eine Relativbewegung aus, die in. diesem Fall erwünscht ist. Durch Austauschen der beiden Zahnräder gegen Zahnräder anderen Durchmessers kann dafür gesorgt werden, daß der Bremsteller 3 sich schneller dreht als der Bremsteller 2. V/erden die beiden Zahnräder 19 und 20 dagegen durch Zahnräd-er gleichen Durchmessers ersetzt, dann rotieren beide Bremsteller mit der gleichen Drehzahl, und eine Relativbewegung ist nicht vorhanden. Dies kann bei empfindlichen Fäden vorteilhaft sein. Zum Öffnen des Fadenspanners wird die Gabel 62 in Richtung des Pfeils 67 bewegt. Mach Kontakt mit der Scheibe 61 nimmt sie dabei die ganze Welle 6 in Richtung des Pfeils 67 mit, wodurch der Bremsteller 2 vom Bromstoller 3 abgehoben wird. Es genügt, den Bremste Her 2 wenige

spt/wio-zs-so - 12 - 1201

1 B. Aug. 1983

Willimeter vom Bremsteller 3 abzuheben. Die Bewegung der Gabel 62 kann durch einen Ausrückmechanismus geschehen, der hier nicht näher dargestellt ist.

Die Erfindung bietet die Möglichkeit der exakten Anpassung an unterschiedliche Fadenlaufbedingungen. Der Fadenspanner ist in erster Linie für den Einsatz an Spulenwikkelvorrichtungen und zum Parallelbetrieb mit gleichartigen Fadenspannern vorgesehen. Die Erfindung ist aber nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.

":eispielsv.^reise l:ann alternativ die Hohlwelle 11 .nit den Zahnrad 20 fest verbunden und eine drehfeste Gleitführung zwischen der Hohlwelle 11 und deni Zwi se hens tück 43 des BreCxStellers 3 angeordnet v/erden. Eine Axialverschiebung der Hohlwelle 11 ist dabei nicht mehr erforderlich.

BAD ORIGINAL

Claims

MöfiCiV^n^adöäch 1 spt/wio-zs-sö 1201 1 ß. Aug, 19 Patentansprüche:

1. Schaltbarer und einstellbarer Fadenspanner mit zwei rotierend angetriebenen Bremstellern, zwischen denen der zu spannende Faden hindurchgeführt ist, v/obei der erste Bremsteller an einem Ende einer rotierend gelagerten ersten Welle angeordnet ist, die an ihrem anderen Ende eine Wirkverbindung zu einer Antriebsvorrichtung besitzt, der zweite Bremsteller an einem Ende einer rotierend gelagerten zweiten Welle angeordnet ist, das antriebsseitige Ende der ersten Welle durch ein außerhalb der Bremsteller angeordnetes Getriebe mit dem zweiten Ende der zweiten Welle verbunden ist, die erste Welle axial verschiebbar gelagert und mit einer Bremsteller-Ausrückvorrichtung verbunden ist und mindestens einer der beiden Bremsteller mit einem die Bremskraft mitbestimmenden einstellbaren Druckelement verbunden ist,-nach Patent (Patentanmeldung P 3307491.7 -1173-), dadurch gekennzeichnet , daß das Druckelement aus einem luftgefüllten Balg (70) besteht, der an eine zentrale steuerbare Druckhaltevorrichtung (72) angeschlossen ist.

2. Fadenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bremsteller (3) axial bewegbar gela-

spt/wio-zs-sö - 2 - 1201

1 g, Aug. 1983

gert ist und eine Wirkverbindung (73) zum Balg (70) aufweist.

3. Fadenspanner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem zweiten Bremsteller (3) verbundene zweite Welle (11) als Hohlwelle ausgebildet ist und zur Aufnahme eines Stößels (73) dient, der die Wirkverbindung zwischen dem Balg (70) und aem zweiten Bremsteller (3) darstellt.

4. Fadenspanner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (73) mit einer seine Rotation verhindernden Vorrichtung (74) verbunden ist.

5. Fadenspanner nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (73) an seinem einen Ende mit einer Auflagefläche (78) vorbestimmter Größe an dem Balg (70) anliegt und an seinem anderen Ende Verbindung mit dem zweiten Bremsteller (3) hat.

6. Fadenspanner nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (73) an seinem anderen Ende Kontakt mit einer Kugel (79) hat, die an einem mit dem zweiten Bremsteller (3) verbundenen rotierenden Element (43) anliegt.