DE3819675A1 - Changiereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Changiereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Diese Changiereinrichtung ist durch die CH-4 32 324 bekannt. Der Fadenführer, der zwischen den Hubenden des Changierhubs durch einen Antriebsexzenter axial hin- und hergeführt wird, wird im Bereich der Hubenden durch Federn abgebremst und durch die Federspannung unterstützt zurückbeschleunigt. Hierzu müssen die Federn abhängig von der Geschwindigkeitseinstellung der Aufspulmaschine mehr oder weniger stark vorgespannt werden, um bei genau festgelegten Umkehrpunkten, wie sie bei einer Changiereinrichtung vorliegen müssen, die kinetische Energie des Fadenführers bei der Hubumkehr zurückzugewinnen.

Aus der DE-OS 25 36 296 ist bekannt, daß an dem Fadenführer der von einer Kehrgewindewalze hin- und hergeführt wird, Kol­ ben befestigt sind, die im Bereich der Hubenden in fest­ stehende Zylinder eintauchen, wobei die in den Zylindern befindliche Luft vor allem zur Dämpfung entweicht, teilweise aber auch zur Energierückgewinnung komprimiert wird. Der Energieverlust ergibt sich durch die entweichende Luft.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Changiereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, mit der die kine­ tische Energie der reversierend bewegten Teile der Changier­ einrichtung, insbesondere des Fadenführers, bei der Bewegungs­ umkehr zurückgewonnen werden kann, und zwar unabhängig von der Geschwindigkeit und ohne Anpassung an die Geschwindigkeit.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Kennzeichen des Anspruchs 1.

Gemeinsam reversierend bewegte Teile sind alle Teile, die mit dem Fadenführer in Verbindung stehen und gleichzeitig mit dem Fadenführer gemeinsam angetrieben werden. Während der Faden­ führer eine im wesentlichen geradlinig oszillierende Bewegung vollführt, können die anderen Teile, insbesondere die Über­ tragungselemente auch rotatorisch oszillieren.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die kinetische Energie des Fadenführers bzw. der gemeinsam reversierend mitbewegten Teile bei der Hubumkehr erhalten bleibt und daß trotzdem der Umkehrpunkt der Hubbewegung genau festliegt. Hierzu wird mindestens eine bewegbare Masse zum Speichern der kinetischen Energie gemeinsam mit dem Fadenführer mitbewegt, die beim Abbremsen des Fadenführers im Hubendbereich beschleu­ nigt wird und im Hubende ihre größte kinetische Energie besitzt, die sie dann zur Rückbeschleunigung auf den Fadenfüh­ rer zurückgibt. Es können auch mehrere Massen getrieblich miteinander gekoppelt werden.

Aus den Kennzeichen des Anspruchs 2 ergibt sich eine Ausfüh­ rungsform mit dem Vorteil, daß das Weg-Zeit-Gesetz des Faden­ führers in den Hubumkehrpunkten durch die Geometrie der Kulissenbahn bestimmt ist. Die Kulissenbahn kann z.B. ortsfest oder auch an der bewegbaren Masse angeordnet werden. Die Relativbewegung zwischen Kulissengleitstück und Kulissenbahn wird verwirklicht, z.B. indem das Kulissengleitstück bei ortsfest angeordneter Kulissenbahn gemeinsam reversierend mit dem Fadenführer mitbewegt wird oder in der Version der gemeinsam reversierend mitbewegten Kulissenbahn ortsfest im Wegendbereich der bewegbaren Massen angeordnet wird. Jeder bewegbare Teil des Kulissenpaars wird bei einem Hubwechsel aus einer Anfangslage in eine Endlage gebracht. Die Endlage kann wiederum Anfangslage für den nächsten Hubwechsel sein.

Aus den Kennzeichen des Anspruchs 3 ergibt sich eine Ausfüh­ rungsform mit dem Vorteil der einfachen und preiswerten Bauweise. Die äußersten Berührlinien sind Parallelen zur Wegrichtung der Masse, die in deren Endlagen durch Anfangs­ punkt und Endpunkt der Kulissenbahn verlaufen. Anfangspunkt und Endpunkt sind die äußersten Berührpunkte zwischen Kulis­ sengleitstück und Kulissenbahn. Eine solche Umkehrbahn kann z.B. durch einen Keilspalt verwirklicht werden.

Aus dem Kennzeichen des Anspruchs 4 ergibt sich eine Ausfüh­ rungsform, die sich dadurch auszeichnet, daß eine stoßfreie Umkehrung durch die stetig verlaufende Kulissenbahn ermöglicht wird. Diese Ausführung hat auch dann Vorteile, wenn der Schwenkhebel in den Wegendbereichen Schaltfunktionen erfüllen muß, die beispielsweise im Umschalten der Antriebsrichtung bestehen. Es kann auch ein sehr kurzer Hubendbereich durch eine geringe Tiefe des Bogens verwirklicht werden. Die Öffnungsbreite entspricht dem Abstand zwischen Anfangspunkt und Endpunkt.

Aus dem Kennzeichen des Anspruchs 5 ergibt sich eine Ausfüh­ rung mit dem Vorteil, daß ein stoßfreies Einlaufen des Kulissengleitstücks in die Kulissenbahn erfolgen kann, und zwar unabhängig davon, in welche Flanke der Kulissenbahn das Gleitstück einfährt und aus welcher Flanke es ausfährt.

Aus dem Kennzeichen des Anspruchs 6 ergibt sich eine Ausfüh­ rungsform mit dem Vorteil, daß die bewegbare Masse einerseits in genau definierten Anfangslagen gehalten wird und trotzdem die gesamte kinetische Energie bei der Hubumkehr erhalten bleibt. Dies wird dadurch erreicht, daß auch die in der Feder zwischengespeicherte Energie bei der Hubumkehr nicht verloren­ geht.

Aus dem Kennzeichen des Anspruchs 7 ergibt sich eine Ausfüh­ rungsform mit dem Vorteil, daß sie einerseits einen besonders preiswerten Antrieb für den Riemen bietet und daß trotzdem die kinetische Energie erhalten bleibt. Dies wird erreicht, indem die Energiespeichermasse der Antrieb für die Klemmbacken ist.

Aus dem Kennzeichen des Anspruchs 8 ergibt sich eine Ausfüh­ rungsform mit dem Vorteil, daß, sobald die bewegbare Klemm­ backe in Anlage an das ihr zugehörige Riementrum gerät, sie das Riementrum selbstverstärkend einklemmt. Dies wird z.B. dadurch erreicht, daß der beweglichen Klemmbacke eine Bewegung aufgezwungen wird, durch welche sie sich dem eingeklemmten Riementrum entgegen und in Richtung auf die zugeordnete feste Klemmbacke bewegt, sobald der eingeklemmte Riemen unter Zugbelastung steht.

Abhängig von der Lage der Schwenkachse bezüglich des einge­ klemmten Zugtrums läßt sich eine progressive oder eine degressive Klemmkraftverstärkung erreichen.

Wird die bewegliche Klemmbacke mit einer Kraftkomponente in Richtung auf die Drehachse des Schwenkhebels gedrückt, so ergibt sich eine progressive Klemmkraftverstärkung, zieht dagegen die Klemmkraft an der Drehachse, so liegt degressive Klemmkraftverstärkung vor.

Aus dem Kennzeichen des Anspruchs 9 ergibt sich eine Ausfüh­ rungsform mit dem Vorteil, daß nur ein einziges bewegliches Teil notwendig ist, welches sowohl als Energiespeicher als auch als Greiferantrieb dient.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispiels beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Fadenführerschlitten 5, der längs einer Geradführung 6 von jeweils einem der beiden Riementrume 1 hin­ und hergeführt wird. Das obere Riementrum bewegt sich in der Laufrichtung 4. R nach rechts, das untere Riementrum mit der Laufrichtung 4. L nach links. Auf der Rückseite des Fadenfüh­ rerschlittens 5 ist der Fadenführer 7 angebracht, welcher den Faden 8 umlenkt. An dem Schlitten sind die Greifbacken 9. R bzw. 9. L fest angebracht. Weiterhin befindet sich auf dem Schlitten die Drehachse 29. a, auf welcher der Schwenkhebel 15 drehbar gelagert ist. Die Drehachse steht normal zur durch die Geradführung 6 festgelegten Wegrichtung des Schlittens. Fest mit dem Schwenkhebel verbunden sind die beiden beweglichen Greifbacken 12. R bzw. 12. L. In der gezeichneten Lage ist das untere Riementrum zwischen das zugehörige Klemmbackenpaar 12. L und 9 .L eingeklemmt. In der nicht gezeichneten anderen Schwenklage des Hebels 15 wäre das obere Riementrum zwischen die zugehörigen Klemmbacken 12. R bzw. 9. R eingeklemmt und das untere Riementrum könnte frei durchlaufen. Weiterhin trägt der Schwenkhebel sich bezüglich seiner Drehachse diametral gegenüberliegende Kulissengleitstücke 37, welche als drehbare Rollen ausgebildet sind. In dem dargestellten linken Wegend­ bereich des Schlittens 5 ist eine bogenförmige (36) Kulissen­ bahn 50 ortsfest an dem Anschlag 23 angeordnet, wobei die Kulissenbahn bezüglich einer Parallelen zur Geradführung durch den Umkehrpunkt 50. I symmetrisch ist. Der Umkehrpunkt ist das Wegende für den linken Kulissenstein 37. Die Druckfeder 18 stützt sich mit einem Ende an dem Schwenkhebel ab, während das andere Ende fest mit dem Schlitten 5 verbunden ist.

Die Funktion der gezeigten Changiereinrichtung ist folgende: Im Moment bewegt sich der Schlitten in der Bewegungsrichtung 4. L nach links. Das untere Riementrum ist zwischen die Greifbacken 12. L und 9. L eingeklemmt. Die Wirkungslinie der Druckfeder 18 liegt oberhalb der Drehachse 29. a. Sie hält den Schwenkhebel in der gezeigten Ruhelage, wobei das im Eingriff befindliche Klemmbackenpaar als Anschlag gegen die Federkraft wirkt. Das untere Gleitstück 37 läuft in die Kulissenführung 50 ein. Die Kulissenführung und das Gleitstück berühren sich dann im Anfangspunkt 56. A der Kulissenführung. Der Anfangs­ punkt bzw. Endpunkt 56. E ist der äußerste Berührpunkt der unteren bzw. oberen Weglinie 56 mit der Kulissenführung. Dort liegt die Tangente an die Kulissenführung parallel zur unteren bzw. oberen Weglinie. Der Schlitten wird infolge der Klemm­ verbindung von dem unteren Riementrum nach links gezogen.

Die Kulissenführung zwingt das Kulissengleitstück aber in eine bogenförmige Umkehrbahn, wodurch der Schwenkhebel 15 um die Drehachse 29. a geschwenkt wird. Durch das Schwenken löst sich die Klemmverbindung der Klemmbacken 12. L und 9. L. Der Schlitten befindet sich also im Freiflug. Er ist bestrebt, unter Beibehaltung seiner kinetischen Energie geradlinig weiterzulaufen. Die Kulissenführung zwingt dagegen den Schwenkhebel in die vorgegebene Bahn. Die hierbei entstehende Kraft wird über die an dem Schlitten befestigte Drehachse 29. a auf den Schlitten entgegen dessen Bewegungsrichtung übertra­ gen. Hierdurch wird der Schlitten einerseits abgebremst, andererseits überträgt sich dessen kinetische Energie in Rotationsenergie des Schwenkhebels. Wenn das Kulissengleit­ stück die Kulissenbahn im Umkehrpunkt 50. I berührt, hat der Schlitten die Geschwindigkeit Null und die Drehgeschwindigkeit des Schwenkhebels ist maximal. Die kinetische Energie der gemeinsam mit dem Schlitten bewegten Teile ist also in Rotationsenergie des Schwenkhebels umgewandelt worden. In diesem Moment streicht die Wirkungslinie der Feder 18 über die Drehachse 29. a. Dann besitzt sie ihre kürzeste Länge und durchfährt dabei die Stellung ihrer maximalen Federkraft. Es befindet sich keines der beiden Klemmbackenpaare 9, 12 im Eingriff. Der Schwenkhebel ist nun seinerseits bestrebt, seine Rotationsenergie beizubehalten und dreht sich in der gleich­ bleibenden Schwenkrichtung 25 weiter. Hierbei stützt sich das Kulissengleitstück auf der Kulissenbahn ab, wodurch wiederum über die Schwenkachse 29. a der Schlitten nach rechts beschleu­ nigt wird. Das Kulissengleitstück läuft weiter in demjenigen Bereich der Kulissenführung, welche zwischen dem Umkehrpunkt 50. I und dem Endpunkt 50. E liegt. Hierdurch wird der Schlitten weiter nach rechts beschleunigt, und zwar so lange, bis das Gleitstück die Kulissenbahn im Endpunkt 50. E verläßt. Dann besitzt der Schwenkhebel die Drehgeschwindigkeit Null und der Schlitten seine vorherige Geschwindigkeit, deren Richtung jedoch umgekehrt ist. Die Wirkungslinie der Feder 18 liegt nun unterhalb der Drehachse 29. a. Sobald die bewegliche Greifbacke 12. R in Anlage an das obere Riementrum geraten ist, setzt die selbstverstärkende Klemmwirkung ein und das Riementrum wird antriebssicher eingeklemmt. Jetzt wirkt das Klemmbackenpaar 9. R, 11. R als Anschlag entgegen der Federkraft. Im gegenüber­ liegenden Wegende des Schlittens wiederholt sich dieser Vorgang analog mit dem Unterschied, daß jetzt das andere Kulissengleitstück in eine entsprechende Kulissenführung des rechten Hubendes eintaucht.

Bezugszeichenaufstellung:

 1 Riemen
 4. R, 4. L Laufrichtung
 5 Schlitten
 6 Geradführung
 7 Fadenführer
 8 Faden
 9. L, 9. R feste Klemmbacke
12. R, 12. L bewegliche Klemmbacke
15 Schwenkhebel
18 Feder
23 Anschlag
25 Schwenkrichtung
29. a Drehachse
36 bogenförmige Ausnehmung
37 Kulissenstein
50 Kulissenbahn
50. I Umkehrpunkt, Wegende
56 tangentiale Berührlinie
56. A Anfangspunkt
56. B Endpunkt

Claims (9)

1. Changiereinrichtung in einer Aufspulmaschine für einen Faden mit einem Fadenführer, der zwischen den Hubenden des Changierhubs durch einen Antrieb hin- und hergeführt wird, sowie mit Einrichtungen zur Rückgewinnung der Energie des Fadenführers und der sonstigen gemeinsam mit dem Faden­ führer reversierend bewegten Teile der Changiereinrichtung bei der Bewegungsumkehr des Fadenführers in den Hubenden, dadurch gekennzeichnet, daß
an einem der gemeinsam reversierend bewegten Teile eine relativ dazu, zwischen zwei Endpositionen bewegbare Masse angeordnet ist, die beim Einfahren in den Bereich ihrer Wegenden von einem ortsfest angeordneten Anschlag derart in Bewegung setzbar ist,
daß die kinetische Energie der gemeinsam reversierend bewegbaren Teile auf die Masse übertragen wird,
und daß nach Erreichen des Wegendes die Masse derart auf den Anschlag einwirkt, daß ihre kinetische Energie auf die gemeinsam reversierend bewegten Teile derart rücküber­ tragen wird, daß diese in Rückbewegung gesetzt werden.

2. Changiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse und der ortsfest angeordnete Anschlag über eine Kulissenpaarung, bestehend aus einer stetigen Kulissenbahn und einem Kulissengleitstück zusammenwirken, wobei die Kulissenbahn und das Kulissengleitstück einerseits Bestandteil der Masse und andererseits Bestandteil des Anschlags sind und vorzugsweise die Kulissenbahn in den Endpositionen der Masse so ausgerichtet ist, daß das Kulissengleitstück im wesentlichen tangential einfährt.

3. Changiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse ein Schwenkhebel ist, der auf einer normal auf seiner Wegrichtung stehenden Achse gelagert ist, daß die Kulissenbahn in den Endpositionen die äußersten Berührlinien mit dem Kulissengleitstück jeweils unter einem Winkel, der kleiner ist als 90°, schneidet, und daß die äußersten Berührlinien beidseitig zur Dreh­ achse mit Abstand angeordnet sind.

4. Changiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenbahn konkav ist und derart bogenförmig umkehrt, daß die Umkehrstelle zwischen den äußersten Berührlinien liegt.

5. Changiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenbahn ortsfest angeordnet ist, und daß die Tangenten am Anfangspunkt und Endpunkt der Kulissenbahn im wesentlichen parallel zu den äußersten Berührlinien verlaufen.

6. Changiereinrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel von einer Feder gegen einen Anschlag in Endposition gehalten wird, die bei einem Hubwechsel eine Stellung mit maximaler Federkraft durchfährt.

7. Changiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Antrieb durch zwei gegenläufig bewegte, zueinander parallele Riementrume erfolgt, und daß
der Fadenführer auf einem Schlitten sitzt, der parallel zu den Riementrumen geradgeführt ist und wechselweise an dem einen und dem anderen Riementrum mittels paarweise zusammenwirkender Klemmbacken festge­ klemmt wird,
wobei der Schwenkhebel jeweils getrieblich mit einer bewegbaren Klemmbacke verbunden ist,
und daß auf der jeweils gegenüberliegenden Riementrumseite eine zugeordnete Klemmbacke fest am Schlitten angebracht ist.

8. Changiereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede bewegbare Klemmbacke derart schräg zu dem zugehörigen Riementrum geführt ist, daß sich, sobald sie in Anlage an das ihr zugehörige Riementrum gerät, die Klemmkraft unter Wirkung des Riemenzugs verstärkt.

9. Changiereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schwenkhebel ein Winkelhebel ist, mit dessen Schenkeln je eine der beweglichen Klemmbacken getrieblich starr, d.h. fest verbunden ist,
und daß eine der beweglichen Klemmbacken außerhalb der Riementrume liegt, während die andere bewegliche Klemmbacke zwischen den Riementrumen liegt.