DE3927607A1 - Spulvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spulvorrichtung zum Aufwickeln eines Fadens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Diese Spulvorrichtung ist durch die EU-PS 01 76 020 bekannt.

Bei der bekannten Spulvorrichtung erfolgt die Betätigung der Zentrierteller durch eine Führungsvorrichtung, die der Vereinfachung des Spulenwechsels dient. Sie ist in der Zentriertellerachse innerhalb der Arme des Spulenhebels in zwei Endstellungen, eine obere Ruhestellung und eine untere Arbeitsstellung, verschwenkbar gelagert. Beim Schwenken der Führungsvorrichtung in ihre Ruhestellung werden gleichzeitig die Zentrierteller in Spannstellung gebracht; wird bei zum Abheben der Vollspule hochgeschwenktem Spulenhebel die Führungsvorrichtung in Aufnahmestellung abgesenkt, so werden die Zentrierteller zur Freigabe der Vollspule gelöst. Da unter den gängigen Spulhülsen zum Teil erhebliche Längenun­ terschiede auftreten können, kann das Erreichen der vorgese­ henen Endlagen der Führungsvorrichtung insbesondere dann verhindert oder sehr erschwert werden, wenn diese in den beiden Endlagen durch Rasteinrichtungen arretiert ist. Außerdem bietet die bekannte Einrichtung keine Möglichkeit, während des Spulvorganges auftretende Längenänderungen der Spulhülse nachzugeben.

Bei dem Spannmechanismus der bekannten Spulvorrichtung ist der Zentrierteller an einer Parallelfeder gelagert, die durch Verdrehen einer Gewindebuchse in die Entspannposition gebracht werden kann und durch die der Zentrierteller in der Betriebslage geführt wird. Daher kann bei der bekannten Spulvorrichtung wegen der bei der axialen Verschiebung des Zentriertellers auftretenden, den Abstand zwischen Einspan­ nung der Parallelfeder und Zentriertellerachse ändernden Längenänderungen der Parallelfeder der Zentrierteller bei seiner Verschiebung in die Spannlage nicht genau geführt werden, zumal der Führungsbolzen genügend Spiel aufweisen muß, um diesen Längenänderungen quer zu seiner Achse aus­ weichen zu können. Dieses konstruktionsbedingt erforderliche Spiel hat aber auch zur Folge, daß sich der Zentrierteller der Lage der Hülsenstirnfläche anpassen kann. Dies führt dazu, daß die Achsen der Zentrierteller nicht genau fluchten, wenn die Stirnflächen nicht absolut genau planparallel sind. Da der Abstand zwischen Einspannung der Parallelfeder und Zentriertellerachse nur bei einer bestimmten Hülsenlänge dem zum genauen Fluchten der Zentrierteller notwendigen Maß entsprechen kann, ergeben sich zwangsläufig Abweichungen, wenn die Hülsenlänge variiert oder sich während der Spulreise verändert. Ein genaues axiales Fluchten der Zentrierteller ist bei der bekannten Einrichtung daher nicht gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spulvorrich­ tung zur Verfügung zu stellen, bei der unabhängig von der Länge der Spulhülse stets das fluchtende Ausrichten der Zentrierteller gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Spulvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Durch die Geradführung des in einer Spannbüchse drehbar gelagerten Zentriertellers in einer an einem Arm des Spulenhebels befestigten Führungsbuchse wird die genaue Führung in axialer Richtung sichergestellt. Dadurch, daß die durch eine koaxiale Schraubenfeder abgestützte Spannbüchse in einem Gewinde der Führungsbuchse kämmt, dessen Steigung relativ zur Angriffsrichtung der Federkraft an der Spann­ büchse nicht selbsthemmend ist, wird die Kompensation unter­ schiedlicher Spulhülsenlängen sowie während des Spulvorganges auftretender Längenänderungen der Spulhülsen gewährleistet. Eine an der Spannbüchse befestigte Handhabe gibt die Möglichkeit, die Spannbüchse von außen zum Lösen und Spannen des Zentriertellers gegenüber dem Spulenhebelarm in beiden Richtungen zu verdrehen.

Ausgestaltungs- und Weiterbildungsformen der erfindungsge­ mäßen Spulvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand des in der beigegebenen Zeichnung dargestellten Aus­ führungsbeispiels der Erfindung wird diese näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Blick auf eine im Spulenhebel eingespannte Spule;

Fig. 2 Axialschnitt durch einen Zentrierteller der erfin­ dungsgemäßen Spulvorrichtung;

Fig. 3 Sicht auf die Außenseite des Zentriertellers.

Die Fig. 1 zeigt einen Blick auf die erfindungsgemäße Spul­ vorrichtung, die einen um die Schwenkachse 39 zwischen der Antriebsstellung und der abgehobenen Stellung schwenkbaren, eine Vollspule 40 tragenden Spulenhebel 1 mit einem axial gegen Federkraft lösbaren erfindungsgemäßen Zentrierteller 9 an einem Spulenhebelarm 1.1 aufweist.

Der Spulenhebel 1 besteht aus einem an der Schwenkachse 39 schwenkbar gelagerten Joch sowie Armen 1.1 und 1.2, die an den Enden des Jochs befestigt sind. Zwischen den Armen kann eine Spulhülse eingespannt werden. Die Spulhülse und die auf dieser zu bildende Spule 40 liegen auf einer Treibwalze (nicht dargestellt) auf. Durch Schwenkung um die Schwenkachse 39 kann der Spulenhebel 1 bei mit Fortgang des Spulvorganges wachsendem Spulendurchmesser ausweichen. Die Spulhülse 11 ist zwischen den Armen 1.1 und 1.2 gelagert. Zur drehbaren Lagerung dienen Zentrierteller 9, die an den Armen 1.1 und 1.2 drehbar gelagert sind und miteinander fluchten. Zum Einspannen der Spulhülse 11 kann mindestens einer der Zentrierteller 9 eine Axialbewegung zur Erweiterung des Abstandes zu dem anderen Zentrierteller ausführen. Zum Spannen kann der Zentrierteller 9 axial so bewegt werden, daß der Abstand sich verringert.

Ein Spannhebel 17 und eine Totpunktfeder 20 liegen leicht zu­ gänglich auf der Außenseite des Spulenhebelarms 1.1. Wie aus der weiteren Beschreibung deutlich wird, ist der erfindungs­ gemäße Zentrierteller 9 wegen seines einfachen Aufbaues und der unkomplizierten Betätigungsmöglichkeit universell verwendbar. Durch die besondere Form seines Aufbaues ist er in seiner Funktion problemlos, auf einfache und sichere Weise in seine beiden Endlagen zu bringen und insbesondere von durch Längenunterschiede der Spulhülsen 11 sich ergebenden unterschiedlichen Einspannlängen unabhängig. Daher bleibt beispielsweise bei Verwendung des erfindungsgemäßen Zentrier­ tellers 9 in einer eingangs beschriebenen bekannten Spulvor­ richtung das Erreichen der vorgesehenen Endlagen der dortigen Führungsvorrichtung auch bei unterschiedlichen Einspannlängen gewährleistet.

Der eingehenderen Erläuterung des Aufbaues und der Funktions­ weise der erfindungsgemäßen Spulvorrichtung dienen die Fig. 2 und 3. Eine Gewindebuchse 3 mit Innengewinde 4 ist mit dem Arm 1.1 des Spulenhebels 1 fest verbunden. In der darge­ stellten Ausführungsform ist sie Teil des Armes 1.1, sie kann jedoch beispielsweise auch mittels eines Flansches oder ande­ rer gebräuchlicher Mittel in geeigneter Weise am Spulenhebel­ arm 1.1 bzw. 1.2 befestigt werden. Eine Spannbüchse 5 ist mit ihrem Außengewinde 6 in die Gewindebuchse 3 eingeschraubt und durch Drehen gegenüber der Gewindebuchse 3 axial verschieb­ bar. Gewindebuchse 3 und Spannbüchse 5 haben bei der darge­ stellten Ausführung Topfform, ihre Öffnungen weisen gegenein­ ander. Ein Boden 8 schließt die Gewindebuchse 3 auf der Aus­ senseite ab, während der Boden 27 der Spannbüchse 5 auf sei­ ner zum gegenüberliegenden Spulenhebelarm 1.2 zeigenden Seite einen Lagerzapfen 30 zur Aufnahme des Zentriertellers 9 auf­ weist. Auf den Lagerzapfen 10 ist ein Lager 10 gegen einen Bund 36 anliegend aufgesetzt und durch eine Sicherung 31, beispielsweise durch einen Sprengring, gesichert. Auf dem so axial festgelegten Lager 10 sitzt der zusammen mit der Spann­ büchse 5 axial bewegbare Zentrierteller 9. Zwischen dem Boden 8 der Gewindebuchse 3 und dem Boden 27 der Spannbüchse 5 ist eine Feder 7 eingespannt und durch einen in das Innere der Spannbüchse vorragenden kreiszylindrischen Ansatz des Spannhülsenbodens 27 zentriert. Gestalt und Aufgabe der Feder 7 werden weiter unten genauer beschrieben.

Im Umfang der Gewindebuchse 3 ist ein Fenster 12 vorgesehen, durch welches ein auf dem Außenumfang der Spannbüchse 5 sit­ zender Vorsprung 13 über den Umfang der Gewindebuchse hinaus nach außen ragt. In der Darstellung der Fig. 2 und 3 ist dieser Vorsprung 13 vereinfacht als Teil der Spannbüchse 5 wiedergegeben, er wird jedoch normalerweise erst in den Um­ fang der Spannbüchse 5 eingesetzt, nachdem die Spannbüchse 5 in die Gewindebuchse 3 eingeschraubt ist. Das Fenster 12 für den Vorsprung 13 ist so bemessen, daß es dem Vorsprung 13 für die zum Spannen und Lösen des Zentriertellers 9 erforder­ lichen Bewegungen ausreichenden Bewegungsspielraum in axialer und in Umfangsrichtung läßt. Die axiale Ausdehnung des Fen­ sters 12 ist in Fig. 2, seine Ausdehnung in Umfangsrichtung in Fig. 3 andeutet.

Außen auf die Gewindebuchse 3 ist lose und gegen die Gewin­ debuchse 3 verdrehbar ein Kupplungsring 14 aufgesetzt und axial einerseits durch den Spulenhebelarm 1.1, andererseits durch einen Sprengring 32 oder dgl. festgelegt. Ein im Umfang des Kupplungsringes 14 über einen Teil seiner Länge reichen­ der axialer Schlitz bildet zwei Anschläge 15, 16 (Fig. 3), die den entsprechend weit aus dem Fenster 12 in der Gewinde­ buchse 3 herausragenden Ansatz 13 der Spannbüchse 5 in Um­ fangsrichtung mit Spiel einschließen. Dieses Spiel ist so bemessen, daß sich eine genaue Anpassung der Bewegungen des Kupplungsringes 14 an die Endlagen, insbesondere an die Spannstellung des Zentriertellers 9 erübrigt und daß insbe­ sondere die Kompensation unterschiedlicher Einspannlängen ermöglicht wird. Es darf jedoch nicht so groß sein, daß die sichere Freigabe der vollen Spule 40 gefährdet ist.

An dem Kupplungsring 14 ist ein sich radial und im wesentli­ chen parallel zur Außenfläche des Armes 1.1 erstreckender Spannhebel 17 befestigt, mit dem er (14) gegenüber der Gewin­ debuchse 3 verdrehbar ist. Etwa gegenüber der Befestigungs­ stelle des Spannhebels 17 ist ein Lagerauge 35 vorgesehen, dessen Funktion weiter unten beschrieben wird. Vorzugsweise ist der Schwenkbereich des Spannhebels 17 bzw. des Kupplungs­ ringes 14 durch zwei Ringanschläge 18, 19 begrenzt. Der Schwenkbereich ist jedoch so bemessen, daß der erforderliche Bewegungsspielraum des Zentriertellers 9 bzw. der Spannbüchse 5 in der Gewindebuchse 3 gewährleistet bleibt.

Der beschriebene Aufbau der Zentriertellerlagerung führt dazu, daß die axiale Verschiebung des Zentriertellers 9 durch das Verdrehen der Spannbüchse 5 gegenüber der Gewindebuchse 3 erfolgt. Dabei wird der Zentrierteller 9 durch die Feder 7 in seine Spannstellung gedrückt und in der Spannstellung gehal­ ten, während zu seinem Lösen ein Verdrehen der Spannbüchse 5 gegen die Wirkung der Feder 7 erforderlich ist.

Als vorteilhaft hat sich die in Fig. 2 dargestellte Wahl ei­ ner Torsionsfeder 7 A mit Wirkrichtung im Spannsinne des Zen­ triertellers 9 erwiesen. Sie ist bei der dargestellten Aus­ führungsform einerseits in einem Federschlitz 29 in dem Zen­ trieransatz des Spannbüchsenbodens 27 und andererseits an ei­ nem mit dem Boden 8 der Gewindebuchse 3 verbundenen Widerla­ ger 28 verankert. Eine Änderung der Federvorspannung kann bei dem angeschraubten Buchsenboden 8 (s. Fig. 2) beispielsweise durch Verschrauben des Bodens 8 in einer gegenüber der Ge­ windebuchse 3 entsprechend gedrehten Stellung erreicht wer­ den. Bei einer vorteilhaften nicht dargestellten Weiterbil­ dung ist das Widerlager 28 eine runde Scheibe oder auf einer solchen montiert. Diese Scheibe paßt in eine entsprechende Bohrung im Boden 8 der Gewindebuchse 3. Sie ist in der Boh­ rung durch bekannte Mittel gegen axiales gegenseitiges Ver­ schieben gesichert, außerdem sind Scheibe und Bohrung vor­ teilhaft durch eine auf ihrem Umfang vorgesehene ineinander­ passende axial gerichtete Zahnung, insbesondere eine Feinzah­ nung, gegen gegenseitiges Verdrehen abgesichert. Durch Ver­ drehen des aus der Zahnung gelösten Widerlagers 28 und Wie­ dereinsetzen in der gewünschten Lage kann die Federvorspan­ nung in feiner, von der gewählten Zahnteilung abhängender Ab­ stufung eingestellt werden.

Eine Totpunktfeder 20 unterstützt die Bewegung des Zentrier­ tellers 9 in seine beiden Endlagen und hält ihn in seinen Endlagen elastisch fest. Sie ist einerseits auf der Außensei­ te des Spulenhebelarms 1.1 (Halterung 33) mit diesem und andererseits mit dem weiter oben erwähnten Lagerauge 35 des Kupplungsringes 14 über Schwenklager 26, 26 verbunden. Die Totpunktfeder ist (Fig. 2 und 3) eine starke Druckfeder 20, die bei der dargestellten Ausführung durch eine aus einer Stützhülse 21 und einen in der Hülsenbohrung 34 geführten Stützstab 22 bestehenden Teleskopführung in ihrer geraden Form abgestützt wird. Sie kann auch allein aus einer genügend steifen einfachen Druckfeder bestehn. Bei entsprechender Wahl ihres Angriffspunktes an dem Kupplungsring 14 kann auch eine Zugfeder als Totpunktfeder 20 gewählt werden.

In der Darstellung der Fig. 2 und 3 bildet das geschlosse­ ne, als Hülsenauge 23 ausgebildete Ende der Stützhülse 21 zusammen mit der Halterung 33 am Arm 1.1 ein Schwenklager 25; ein weiteres Schwenklager für die Totpunktfeder 20 wird durch das in einem Stabauge 24 auslaufende freie Ende des Stützsta­ bes 22 mit dem Lagerauge 35 des Kupplungsringes 14 gebildet. Die Spannkraft der die Totpunktfeder 20 bildenden Druckfeder ist erfindungsgemäß so bemessen, daß ihre Kraftwirkung über den Vorsprung 13 auf die Spannbüchse 5 diejenige der Feder 7 deutlich übertrifft. In der labilen, den Totpunkt kennzeich­ nenden Mittellage des Kupplungsringes 14 verläuft die Tot­ punktfeder 20 im wesentlichen in der radialen Verlängerung des Kupplungsringradius zur Federhalterung 33 am Spulenhebel 1.1 hin.

Soll nun am Ende der Spulreise die volle Spule 40 aus der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Einspannlage gelöst werden, so wird der Kupplungsring 14 über den Spannhebel 17 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt. Der Vorsprung 13 der Spann­ büchse 5 wird durch den Anschlag 15 am Kupplungsring 14 mit­ genommen und bewegt die Spannbüchse 5 durch die Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn von der Spulhülse 11 weg, so daß diese freigegeben wird. Beim Beginn der Spannhebelbewegung wird die Totpunktfeder 20 zunächst zusammengedrückt, bis die Totpunktlage erreicht ist. Wird die Totpunktlage überschrit­ ten, so beginnt die Totpunktfeder 20 ein mit der Weiterdre­ hung des Kupplungsringes 14 stärker werdendes Drehmoment auf den Kupplungsring 14 aus, bis die Wirkung der Feder 20 abhän­ gig von ihrer Bemessung schließlich so groß wird, daß sie ohne weitere Krafteinwirkung auf den Spannhebel 17 die Spann­ büchse 5 und mit dieser den Zentrierteller 9 gegen die Wir­ kung der Feder 7 in die Lösestellung drückt und in dieser Stellung festhält. Zum Einspannen einer neuen Spulhülse 11 genügt es, den Kupplungsring 14 im entgegengesetzten Sinne soweit mittels des Spannhebels 17 zu drehen, bis die Tot­ punktfeder 20 ihre Totpunktlage überschritten hat, worauf Totpunktfeder 20 und Feder 7 gemeinsam den Zentrierteller 9 über die Spannhülse 5 in Spannstellung bringen. Wird der durch die Ringanschläge 18 und 19 begrenzte Schwenkbereich des Spannhebels 17 genügend weit gewählt, so wirken beide Federn 20 und 7 beim Spannen der Spulhülse 11 zusammen. Das Maß des dem Vorsprung 13 zwischen den Anschlägen 15 und 16 gelassenen Spiels bestimmt dabei auch beispielsweise das Ausmaß der Unempfindlichkeit gegenüber bei den Spulhülsen auftretenden Längenunterschieden.

Bezugszeichenaufstellung:

 1 Spulenhebel
 1.1 Spulenhebelarm, Arm
 1.2 Spulenhebelarm, Arm
 2 Spulachse
 3 Gewindebuchse, Führungsbuchse
 4 Innengewinde
 5 Spannbüchse
 6 Außengewinde
 7 Feder
 7 A Torsionsfeder
 7 B Druckfeder
 8 Boden, Buchsenboden
 9 Zentrierteller
10 Zentriertellerlager, Lager
11 Hülse, Spulhülse
12 Fenster
13 Vorsprung, Ansatz
14 Kupplungsring
15 Anschlag
16 Anschlag
17 Spannhebel
18 Ringanschlag
19 Ringanschlag
20 Feder, Druckfeder
21 Stützhülse
22 Stützstab
23 Ende, Hülsenauge
24 Ende, Stabauge
25 Schwenklager
26 Schwenklager
27 Boden, Spannbüchsenboden
28 Widerlager
29 Federschlitz
30 Lagerzapfen
31 Sprengring
32 Sprengring
33 Halterung
34 Hülsenbohrung, Bohrung
35 Lagerauge
36 Bund
37 Endlage
38 Mittellinie
39 Schwenkachse
40 Spule, Vollspule

Claims (9)

1. Spulvorrichtung zum Aufwickeln eines Fadens auf einer Spulhülse mit einem U-förmigen Spulenhebel, mit zwei Zentriertellern, die an den beiden freien Enden des Spulenhebels auf einer gemeinsamen Spulachse frei drehbar gelagert sind, wobei der Spulenhebel um eine zur Spulachse parallele Schwenkachse zum Anlegen der Spule an eine Treibwalze und zum Abheben der Spule von der Treibwalze schwenkbar ist und wobei zumindest einer der Zentrierteller zum Einspannen und Lösen einer Spulhülse in axialer Richtung gegen Federkraft bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zentrierteller (9) in einer Spannbüchse (5) drehbar gelagert ist, welche Spannbüchse (5) in einer an einem Arm (1.1; 1.2) des Spulenhebels (1) befestigten Führungsbuchse (3) in axialer Richtung geradgeführt ist und mit einem Gewinde (6) in einem Gewinde (4) der Führungsbuchse (3) kämmt,
daß die Spannbüchse (5) gegenüber dem Spulenhebelarm (1.1; 1.2) durch eine koaxiale Schraubenfeder (7) abgestützt und die Gewindesteigung relativ zur Angriffs­ richtung der Federkraft an der Spannbüchse (5) so gewählt ist, daß die Gewindeverbindung (4, 6) zwischen der Spannbüchse (5) und dem Spulenhebelarm (1.1; 1.2) nicht selbsthemmend ist,
und daß die Spannbüchse (5) eine Handhabe (13) aufweist, durch welche sie gegenüber dem Spulenhebelarm (1.1; 1.2) verdrehbar ist.

2. Spulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannbüchse (5) in der Führungsbuchse (3) gelagert ist,
und daß die Gewindebuchse (3) in ihrer Wand ein über einen Teil ihres Umfangs reichendes Fenster (12) auf­ weist, durch welches die Spannbüchse (5) mittels eines Vorsprungs (13) hindurchreicht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (7) eine Torsionsfeder (7 A) ist, die sich an dem Spulenhebelarm (1.1; 1.2) abstützt, wobei die Torsionsfeder (7 A) in dem Sinne vorgespannt ist, daß ihr Torsionsmoment die Spannbüchse (5) gegenüber der Gewindeverbindung (4, 6) im Spannsinne des Zentriertellers (9) verdreht, wobei vorzugsweise die Steigung des Gewindes (4, 6) gegenüber axialer Kraftein­ leitung im Selbsthemmungsbereich liegt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verdrehung der Spannbüchse (5) vorgesehene Handhabe an dem Arm (1.1; 1.2) schwenkbar gelagert und mit der Spannbüchse (5) mit Spiel verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Außenumfang der Führungsbuchse (3) ein frei drehbarer Kupplungsring (14) mit Spannhebel (17) sitzt und daß der Kupplungsring (14) auf seinem Umfang zwei Anschläge (15, 16), welche den über die Führungsbuchse (3) vorstehenden Vorsprung (13) der Spannbüchse (5) mit Spiel einfassen, aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehbereich des Kupplungsringes (14) auf der Führungsbuchse (3) durch Ringanschläge (18, 19) begrenzt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsring (14) durch eine Totpunktfeder (20) in seine beiden Endlagen (22, 37) gedrückt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Totpunktfeder (20) eine Druckfeder ist, welche in der Mittellage des Kupplungsringes (14) mit einem Ende (23) an dem Spulenhebelarm (1.1; 1.2) und mit dem anderen Ende (24) radial am Umfang des Kupplungsringes (14) angreift.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannkraft der Totpunktfeder (20-22) in ihrer Wir­ kung auf die Spannbüchse (5) die Spannkraft der die Spannbüchse (5) in Einspannrichtung des Zentriertellers drehend belastenden Feder (7) übertrifft.