DE4009494A1 - Strangfuehrungsvorrichtung, insbesondere fuer flechtmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strangführungsvorrichtung, insbesondere für Flechtmaschinen zum Formen strangförmiger Geflechte (z. B. Seile) bzw. zum Umflechten strangförmigen Gutes (z. B. Schläuche, Kabel) mit einer Gruppe äußerer Lieferspulen in kreisförmiger Anordnung auf einer drehbaren Tragscheibe, die um eine feststehende Hohlachse in eine erste Richtung rotiert, mit einer Gruppe innerer Lieferspu­ len in kreisförmiger Anordnung, auf die ein an der Trag­ scheibe angeordneter Antriebszahnkranz zwecks Ausführung einer Drehbewegung der inneren Lieferspulen entgegen den äußeren Lieferspulen entlang eines feststehenden Spulenbahn­ ringes auf der Hohlachse einwirkt, wobei die Stränge der äußeren Lieferspulen in den durch die Kreisbahn der inneren Lieferspulen formierten Bereich hinein- und herausgeführt werden, um das Verflechten der inneren und äußeren Stränge miteinander oder um eine Seele zu erreichen.

Es sind Flechtmaschinen bekannt, die nach dem sogenannten "Maypole-Prinzip" arbeiten.

Bei diesen Maschinen werden die Lieferspulen mit ihrem Flechtgutvorrat (Draht oder Textil), mit ihren Träger- und Antriebselementen sowie dem Strangzugkraftregler so um eine Maschinenachse auf krummlinigen Führungswegen aneinander vorbeigeführt, daß die von den Lieferspulen zu einem zentra­ len Flechtpunkt abgezogenen Stränge ein regelmäßiges Ver­ kreuzen erfahren und ein Geflecht, z. B. "unter 2 über 2", ausbilden.

Dieses "Maypole-Prinzip" hat die Nachteile, daß große Massen auf krummlinigen Bahnen bewegt werden und diese während des Führungsverlaufs auch noch unterschiedliche Abstände zur Maschinenachse einnehmen. Hinzu kommt, daß die Lieferspulen einschließlich der genannten Funktionselemente einseitig ge­ lagert sind und entsprechende Kopflastigkeit aufweisen. Daraus ergeben sich während des Spulenumlaufs u. a. schwellen­ de Zentrifugalkräfte und periodisch unterschiedliche Abstän­ de der Strangführungsorgane zum zentralen Flechtpunkt. Demzufolge treten starke Schwingungen an der Maschinenkon­ struktion auf und es werden die Funktionselemente hoch be­ ansprucht.

Außerdem bewirken die ständigen Abstandsänderungen trotz aufwendiger Stranglängenspeicher erhebliche Zugkraftunter­ schiede zwischen den einzelnen Strängen (siehe hierzu Pro­ spekte der Fa. Mayer-Rothkopf/USA und Babcock/GB).

Weiterhin ist eine Rundflechtmaschine nach der DE-PS 27 43 893 bekannt. Diese Maschine arbeitet mit kreisförmig umlaufenden Lieferspulen, wobei die inneren und äußeren Lieferspulen in entgegengesetzter Richtung umlaufen.

Das Verkreuzen der Stränge wird dadurch bewirkt, daß in der Nähe der äußeren Lieferspulen Strangführungsvorrichtungen auf der Basis schwenkbarer Führungsarme mittels Koppelge­ triebe angeordnet sind, die mit den äußeren Lieferspulen umlaufen und dabei die äußeren Stränge in die Kreisspur der inneren Lieferspulen hinein- und herausbewegen.

Diese Maschine weist die Nachteile auf, daß zur Geradführung der Führungsarmspitze eine große Anzahl von Achsen, Gelenken und Umlenkrollen benötigt werden und durch das überlagerte Schwenken und Längsverschieben der gesamten Strangführungs­ arme größere Zugspannungsunterschiede in die Stränge ge­ bracht werden.

Außerdem müssen die Strangführungsarme periodisch die Schwenk­ richtung wechseln, wodurch bei der Vielzahl der Umsteuerele­ mente je Führungsarm (Koppel, Zwischenhebel, Gelenke, Strang­ führungsarm mit Umlenkrollen) erhebliche Massenkräfte, Bau­ teilbeanspruchungen und Maschinenschwingungen auftreten. Weiterhin ist eine Flechtmaschine bekannt, die nach dem sogenannten "Außenrad-Prinzip" arbeitet (siehe Prospekt der Fa. VEB Schnellflechter Berlin).

Diese Maschine ist mit zwei Reihen kreisförmig umlaufender Lieferspulen ausgestattet. Die innere Spulenreihe wird auf einer ringförmigen Bahn um die Maschinenachse geführt und mittels Kegelzahnräder angetrieben.

Die äußere Spulenreihe rotiert mit der gleichen Geschwindig­ keit in entgegengesetzter Richtung zur inneren Spulenreihe. Die Stränge der äußeren Spulenreihe werden durch jeder äuße­ ren Lieferspule zugeordnete, um die Maschinenachse entgegen der inneren Spulenreihe herumgeführte und auf einem festen Zahnkranz abrollende Kegelzahnräder derart geführt, daß durch das Abrollen der Räder auf dem Zahnkranz und durch die an den Rändern der Kegelzahnräder angebrachten Ösen die Stränge eine zykloidenförmige Bahn beschreiben.

Diese Maschine bringt den prinzipiellen Nachteil mit sich, daß kein gleichmäßiges Geflecht "unter 2 über 2" erzielt werden kann, sondern nur ungleichmäßige Geflechte "unter 1 über 2".

Der Grund liegt darin, daß bei der nicht korrigierten ein­ fachen Epizykloide in der unteren Stellung der Strangfüh­ rungsöse die Verweildauer (Rast) in der Zykloidenschleife nur für das Verkreuzen einer inneren Lieferspule ausreicht, während im oberen Bogenverlauf der Epizykloide die Strang­ führungsöse zwei innere Lieferspulen kreuzen läßt.

Die ungleichmäßigen Geflechte bringen Festigkeitseinbußen für das umflochtene Gut, was insbesondere bei Druckschläu­ chen eine Rolle spielt.

So kann diese Maschine für Hoch- und Höchstdruckschläuche nicht eingesetzt werden, sondern nur für Produkte mit gerin­ geren Festigkeitsanforderungen.

Ziel der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln die Ge­ brauchswerteigenschaften der hergestellten Flechterzeugnisse durch Erhöhung der mechanischen Festigkeit zu verbessern, die Arbeitsproduktivität der Maschinen zu erhöhen und den Gesundheitsschutz für das Bedienpersonal durch Senkung des Geräuschpegels der Maschinen zu verbessern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strangfüh­ rungsvorrichtung für eine Flechtmaschine mit einer gleich­ mäßigen Geflechtbildung (z. B. "unter 2 über 2") zu schaffen, welche zur Realisierung des gattungsgemäßen Verflechtens der Stränge rotatorische Antriebs- und Strangführungsbewe­ gungen ausführt, wobei die Bauteile für die Führung der Stränge von den äußeren Lieferspulen keine Umkehrbewegungen zu vollziehen haben, einer geringen Belastung und Abnutzung unterworfen sind sowie einen geringeren Geräuschpegel ent­ wickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Strangführungsvorrichtung innerhalb des Umfangs des Radlagers auf dem Radständer eine Kurbelschleifenhohlachse zur Aufnahme einer Kurbelschleife exzentrisch zur Mitte des Radlagers auf­ weist. Dabei trägt der auf dem Radlager drehbar gelagerte Planetenkegelzahnradkranz in der Nähe seines Außendurchmes­ sers einen Kurbelzapfen, der mit der Kurbelschleife in Ver­ bindung steht. Am Ende der Kurbelschleife befindet sich ein Strangführungsorgan, das zusammen mit der Kurbelschlei­ fe einen Strangführungshebel bildet.

Die Strangführung des Flechtgurtes erfolgt von der auf dem Radständer angeordneten äußeren Lieferspule über mehrere Umlenkrollen durch die Kurbelschleifenhohlachse über Um­ lenkelemente durch das Strangführungsorgan zum zentralen Flechtpunkt.

Die Verbindung zwischen Kurbelzapfen und Kurbelschleife erfolgt durch eine am freien Ende des Kurbelzapfens ange­ ordnete Rolle, die in ein Langloch in der Kurbelschleife eingreift.

Eine weitere Möglichkeit der Verbindung zwischen Kurbel­ zapfen und Kurbelschleife besteht darin, daß ein am freien Ende des Kurbelzapfens angeordneter Gleitstein in ein Langloch in der Kurbelschleife eingreift.

Mit Hilfe der erfinderischen Lösung werden durch Verwen­ dung rotatorischer Antriebs- und Strangführungsbewegungen bei Wegfall von Umkehrbewegungen durch größere Arbeitsdreh­ zahlen die Arbeitsproduktivität erhöht, der Geräuschpegel gesenkt, Verschleißerscheinungen herabgesetzt und die me­ chanische Festigkeit der Flechterzeugnisse, wie Berstdruck und dynamische Impulsfestigkeit durch Erreichen einer gleichmäßigen Geflechtbindung "unter 2 über 2" erhöht. Diese gleichmäßige Geflechtbindung "unter 2 über 2" wird dadurch erreicht, daß der Planetenkegelzahnradkranz mit dem daran angebrachten Kurbelzapfen mit gleichmäßiger Win­ kelgeschwindigkeit umlaufen, während die Kurbelschleife und der Strangführungshebel aufgrund der Exzentrizität e sich mit ungleichmäßiger Winkelgeschwindigkeit bewegen. In der einwärts gerichteten Stellung bei größtem Abstand a′ des Kurbelzapfens weist die Spitze des Strangführungshebels die kleinste Winkelgeschwindigkeit auf und beschreibt beim Untertauchen unter den Strang der Lieferspulen In den Weg einer geschlungenen Epizykloide, wobei dessen Verweildauer (Rast) beim Eintauchen in die Schlitze erhöht wird, wodurch mindestens ein Strang der inneren Lieferspulen In mehr über den eingetauchten Strang fahren kann.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel nachstehend näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Getriebeschema einer Flechtmaschine mit der erfindungsgemäßen Strangführungsvorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Führungswege der äußeren Stränge durch die erfindungsgemäße Strang­ führungsvorrichtung und der inneren Lieferspulen zum Verkreuzen der inneren und äußeren Stränge,

Fig. 3 eine schematische Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Flechtmaschine mit den relativen Anordnungen der an ihr angebrachten inneren und äußeren Lieferspu­ len,

Fig. 4 eine fragmentische Ansicht der Geflechtbindung "unter 2 über 2" eines mittels erfindungsgemäßer Strangführungsvorrichtung hergestellten Erzeugnis­ ses.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, weist die Flechtmaschine 10 eine Hohlachse 11 auf, durch die ein Schlauch 12 o. ä. während des Umflechtens mittels einer Zugeinrichtung gezogen wird. Die Hohlachse 11 ist fest in einem Gehäuse 13 gelagert und trägt eine drehbare Tragscheibe 14 sowie einen stationären Spulenbahnring 15.

Die Tragscheibe 14 wird über ein Vorgelege von einem Zahn­ radpaar z4/z5 angetrieben. An der Tragscheibe 14 sind die äußeren Lieferspulen An (A₁ . . . A₁₂) fest angebracht und drehen sich mit dieser im Uhrzeigersinn.

Benachbart zu der drehbaren Tragscheibe 14 befindet sich der feststehende Spulenbahnring 15, der die inneren Liefer­ spulen In (I1 . . . I12) auf ihrer Kreisbahn um die Hohl­ achse 11 führt. Angetrieben werden die inneren Lieferspulen von dem an der Tragscheibe 14 befestigten Kegelzahnrad Z1, über im Spulenbahnring 15 gelagerte Innenradbolzen 16 mit Kegelzahnrädern Z2 und über Zahnsegmente Z3, die ihrerseits mit den inneren Schlitten 17 und Spulenträgern 18 fest ver­ bunden sind. Die inneren Lieferspulen In laufen mit der gleichen Drehzahl um wie die äußeren Lieferspulen An nur in entgegengesetzter Richtung, also im Gegenuhrzeigersinn.

Die zu verflechtenden Stränge der inneren Lieferspulen werden im wesentlichen direkt von der Lieferspule über Führungsrollen am Spulenträger 18 dem Flechtpunkt 19 unter einem Winkel α zugeführt. Die von den äußeren Lieferspulen kommenden Stränge müssen während der Relativbewegung zu den inneren Lieferspulen in den durch die Kreisbahn der inneren Lieferspulen umschlossenen Bereich periodisch hinein- und herausgeführt werden. Zur Realisierung dieser geflechtbildenden Verkreuzung müssen die inneren Lieferspu­ len grundlegend allseitig passierbar sein und mindestens streckenweise von den äußeren Strängen ungehindert gekreuzt werden können und für die ein- und auswärts verlaufende Steuerbewegung müssen entsprechende Strangführungsvorrich­ tungen 20 vorhanden sein.

Die Passierbarkeit der inneren Lieferspulen wird dadurch erreicht, daß zwischen den einzelnen Lieferspulen In ein­ schließlich der jeweiligen Spulenträger 18 und Zahnsegmen­ te Z3 mit Schlitten 17 ein gleichbleibender Abstand einge­ halten wird, daß der Spulenbahnring 15 in den Zwischenräu­ men zwischen den Innenradbolzen 16 Schlitze 21 in gleich­ mäßigen Abständen zum Eintauchen der äußeren Stränge auf­ weist und daß die Zahnräder Z2 sich die Zahnsegmente Z3 mit Spulenträger 18 und inneren Lieferspulen In fließend auf der Kreisbahn übergeben, wobei sich immer mindestens ein Zahnrad Z2 mit dem jeweiligen Zahnsegment Z3 im Eingriff befindet.

Die Strangführungsvorrichtung 20 besteht aus einer Trag­ scheibe 14, auf deren äußeren Umfang mehrere Radständer 22 angeordnet sind, dabei hat jeder Radständer 22 ein Radlager 23 zur Aufnahme eines drehbaren Planetenkegelzahnradkran­ zes Z8 und innerhalb des Umfanges des Radlagers 23 eine Kurbelschleifenhohlachse 25 zur Aufnahme einer Kurbel­ schleife 24.

Dabei wird der Abstand der Mittellinie des Radlagers 23 von der Mittellinie der Kurbelschleifenhohlachse 25 als Exzentrizität e bezeichnet.

Der Planetenkegelzahnradkranz Z8 trägt in der Nähe seines Außendurchmessers einen Kurbelzapfen 26, an dessen freiem Ende eine Rolle 27 angeordnet ist, die sich im Langloch der Kurbelschleife 24 befindet.

Die Kurbelschleife 24 besitzt an ihrem Ende ein Strang­ führungsorgan 28 und bildet gemeinsam mit diesem den Strangführungshebel 29.

Beim Umlauf der durch Zahnrad Z4 angetriebenen Tragschei­ be 14 mit den äußeren Lieferspulen An und den Radstän­ dern 22 rollen deren Planetenkegelzahnräder Z8 auf dem feststehenden Sonnenkegelzahnrad 27 in einem bestimmten Übersetzungsverhältnis ab und bewegen dabei über den je­ weiligen Kurbelzapfen 26 mit Rolle 27 im Langloch der Kurbelschleife 24 den Strangführungshebel 29 von einer auswärts gerichteten Stellung, zu einer einwärts gerichte­ ten Stellung und umgekehrt wieder von einwärts zu auswärts gerichteten Stellung.

Planetenkegelzahnrad Z8 und Kurbelzapfen 26 laufen dabei mit gleichmäßiger Winkelgeschwindigkeit um, während sich Kurbelschleife 24 und Strangführungshebel 29 aufgrund der Exzentrizität e mit ungleichmäßiger Winkelgeschwindigkeit bewegen. In der auswärts gerichteten Stellung des Strang­ führungshebels 29 hat der Kurbelzapfen 26 den geringsten Abstand a zur Kurbelschleifenhohlachse 25 und der Strang­ führungshebel 29 demzufolge die größte Winkelgeschwindig­ keit, während in der einwärts gerichteten Stellung des Strangführungshebels 29 der größte Abstand a′ des Kurbel­ zapfens 26 zur Kurbelschleifenhohlachse 25 vorliegt und der Strangführungshebel 29 analog die kleinste Winkelge­ schwindigkeit aufweist.

Die Spitze des Strangführungshebels 29 mit dem Strangfüh­ rungsorgan 28 beschreibt dabei den Weg einer geschlungenen Epizykloide, wie die Fig. 2 zeigt.

Das Führungsweg-Zeitverhalten der Strangführung der äußeren Stränge im Zusammenwirken mit der Umlaufbewegung der inne­ ren Lieferspulen und deren Stränge wird hieraus deutlich. In der waagerechten Skala sind von 0 bis 30 die Teilschrit­ te der äußeren Lieferspulen bzw. in Analogie die gegenläu­ figen Teilschritte der inneren Lieferspulen dargestellt, wobei 24 Teilschritte eine Verkreuzungsperiode "unter 2 über 2" bedeuten. Auf der geschlungenen Epizykloide sind die Teilschritte 0′ bis 25′ des Strangführungsorgans 28 aufgetragen, wobei diese Teilschritte den Teilschritten der Lieferspulen zeitlich zugeordnet sind, d. h. Teilschritt 2′ des Strangführungsorgans 28 ist beispielsweise zum glei­ chen Zeitpunkt vollzogen wie Teilschritt 2 der äußeren Lieferspule A1 und Teilschritt 18 zu 16 der inneren Lie­ ferspule I1. Demzufolge wird der Strang von A1 durch sein Strangführungsorgan 28 nach 6 Teilschritten bei 6′ positio­ niert, während I1 von Teilschrittposition 18 zu 12 bewegt wurde und somit den Strang von A1 überkreuzt. Nach weite­ ren 12 Teilschritten nimmt der Strang von A1 nach Ausfüh­ rung der Schlinge 6′ bis 18′ die Position 18′ an und I2 wurde zur Teilschrittposition 12 bewegt, wodurch der Strang von A1 zum zweitenmal überkreuzt wurde.

Auf den folgenden 6 Teilschritten erreicht der Strang von A1 Position 24′ und I3 Teilschrittposition 18, womit der Strang von A1 das erstemal unterkreuzt wurde.

Die zweite Unterkreuzung erfährt der Strang von A1 nach weiteren 6 Teilschritten, wenn er die Position 30′ (ent­ spricht der Pos. 6′ analog eine Verkreuzungsperiode weiter) erreicht hat und I4 dann die Teilschrittposition 24 einnimmt. Der kontinuierliche Verlauf aller inneren Lieferspulen In und äußeren Lieferspulen An in beschriebener Weise bewirkt ein fortschreitendes gleichmäßiges Verkreuzen der Stränge "unter 2 über 2" und ermöglicht die Herstellung eines gleich­ mäßigen Geflechts.

Fig. 3 zeigt schematisch die relative Anordnung und Dreh­ richtung der inneren und äußeren Spulen vom Flechtpunkt 19 aus gesehen. Das Ergebnis des gleichmäßigen Verflechtens der inneren und äußeren Stränge "unter 2 über 2" ist in Fig. 4 fragmentisch dargestellt.

Claims (3)

1. Strangführungsvorrichtung, insbesondere für Flechtma­ schinen zum Formen strangförmiger Geflechte mit inne­ ren und äußeren in entgegengesetzter Richtung sich be­ wegenden Lieferspulen zum geflechtbildenden Verkreuzen der inneren und äußeren Stränge mittels zwangsgeführ­ ter zahnradangetriebener Elemente mit einer Tragschei­ be, auf deren äußeren Umfang mehrere Radständer ange­ ordnet sind, wobei an jedem Radständer ein Radlager zur Aufnahme eines drehbaren Planetenkegelzahnradkran­ zes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß inner­ halb des Umfanges des Radlagers (23) auf dem Radstän­ der (22) eine Kurbelschleifenhohlachse (25) zur Aufnah­ me einer Kurbelschleife (24) exzentrisch zur Mitte des Radlagers (23) angeordnet ist, dabei trägt der Planeten­ kegelzahnradkranz (Z8) in der Nähe seines Außendurch­ messers einen Kurbelzapfen (26), der mit der Kurbel­ schleife (24) in Verbindung steht, die an ihrem Ende ein Strangführungsorgan (28) aufweist, das zusammen mit der Kurbelschleife (24) einen Strangführungshebel (29) bildet, dabei erfolgt die Strangführung des Flechtgutes von der auf dem Radständer (22) angeordneten äußeren Lieferspule (An) über eine oder mehrere Umlenkrollen durch die Kurbelschleifenhohlachse (25) über ein oder mehrere Umlenkelemente durch das Strangführungsorgan (28) zum zentralen Flechtpunkt (19).

2. Strangführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Kurbelzapfen (26) und Kurbelschleife (24) durch eine am freien Ende des Kurbelzapfens (26) angeordnete Rolle (27), die in ein Langloch in der Kurbelschleife (24) eingreift, erfolgt.

3. Strangführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Kurbel­ zapfen (26) und Kurbelschleife (24) durch einen am freien Ende des Kurbelzapfens (26) angeordneten Gleit­ stein, der in ein Langloch in der Kurbelschleife (24) eingreift, erfolgt.