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Aufwickeleinrichtung mit Changiervorrichtung zum Verlegen des -Fadens
Die zum seitlichen Verlegen des Fadens bei Aufwickeleinrichtungen erforderliche
langsame Hinunldiherbewegung wird: beispielsweise mittels Herzkurvengetrieben, Kreuzgewindespindeln
usw. herbeigeführt. Diese bisher üblichen Ausführungen ergeben für viele Zwecke
entweder verhältnismäßig komplizierte Mechanismen oder auch verhältnismäßig große
Ungenauigkeiten in der Funktion durch die Anwendung von Übersetzungsgetrieben (Schneckenradgetrieben),
Kurven oder das in seiner Funktion sehr empfindliche Kreuzgewindegetriebe.
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Es sind auch Getriebe bekanntgeworden mit zwei parallelen, jedoch
nach entgegengesetzten Richtungen transportierenden Spindeln und einer Mutter, die
durch ein Schaltgetriebe abwechselnd mit der einen oder anderen Spindel in Eingriff
gebracht wird. Sie bewegt sich dann ähnlich wie die Mutter am Schloß einer Drehbank
längs dieser Spindeln vorwärts.
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Einer erheblichen Vereinfachung dieses Schaltvorganges und der Vermeidung
der angeführten Nachteile dient die Einrichtung nach derErfindung.
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Diese besteht darin, daß die Achse, auf der die Mutter sich längs
bewegt, ungefähr in der Ebene der beiden Spindeln zwischen diesen und in einem spitzen
Winkel zu ihnen angeordnet ist, wobei mit der Verschiebung der Mutter längs der
Spindel, mit der sie im Eingriff steht, die Achse von der Spindel weggedrängt und
an einer bestimmten Stelle samt Mutter zur anderen Spindel hinüber-
geschaltet
wird, wodurch die Mutter mit dieser letzteren in Eingriff kommt. Auf diese Weise
ergibt sich eine recht einfache und funktionssichere Schalteinrichtung für Aufwickeleinrichtungen
mit Changiervorrichtung.
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Der Schaltvorgang kann in verschiedener Weise herbeigeführt werden.
Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, daß bei Annäherung an eine der Spindeln die Achse
mitsamt der Mutter durch ein Kniehebelpaar nach der anderen Spindel hinübergeschaltet
wird. Dabei wird das Kniehebelsystem durch Federn zum Einknicken gebracht.
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Bei einem noch einfacheren Ausführungsbeispiel ist die Achse, längs
der sich die Mutter bewegt, einfach an zwei parallelen. Hebeln befestigt, die zusammen
mit ihr um eine zu ihr parallele Achse in Ebenen geschwenkt werden, die zu beiden
senkrecht sind.
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Eine weitere besonders günstige Gestaltung ergibt sich dann, wenn
es möglich wird, die für die Drehung der Spindeln erforderlichen Zahnräder für andere
Zwecke mit zu verwenden. Diese Gelegenheit ist beispielsweise bei einer Meßweife
vorhanden. Man kann nämlich an Stelle des üblichen Differentialgetriebes mit drei
Kegelrädern, das bei bekannten Weifen meistens Verwendung findet, die beiden Zahnräder
der Spindeln zwischen die Antriebswelle und die Welle der Weife einschalten, wobei
allerdings, um für die Weifenwelle den gleichen Drehsinn zu erhalten wie für die
Antriebswelle, ein weiteres Zwischenrad vorgesehen werden muß.
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Dieses Zwischenrad kann wiederum eine weitere Funktion übernehmen,
und zwar als Antriebsrad für ein Längenzählwerk. Um dieses Zählwerk außerhalb des
Umfanges der Weife od. dgl. anordnen zu können, läßt sich in Abänderung der sonst
gebräuchlichen Übersetzungsgetriehe mittels Kegel rädern dieses Zwischenrad, da
es keine andere Funktion über seine Achse zu übertragen hat, mit zwei Schubkurbelgetrieben
verbinden, die zur Überwindung der Totpunkte um einen gewissen Drehwinkel gegeneinander
versetzt sind.
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In besonderen Fällen, in denen der Abstand zwischen den Spindeln
vom Teilkreisdurchmesser der Zahnräder abweichend ausgeführt werden muß, kann auch
das Zwischenrad zwischen den Zahnrädern der Spindeln angeordnet werden, wobei diese
sich allerdings nicht im Gegensinn, sondern im gleichen Sinn drehen. In diesem Fall
muß eine Spindel Rechtsgewinde, die andere Linksgewi.nde erhalten. Bei einer solchen
Ausführung ergibt sich die Möglichkeit, den Abstand zwischen den beiden Spindeln
verstellbar zu gestalten, wodurch sich der Transportweg der Spindeln ändert. Eine
andere Möglichkeit, diesen letzteren Zweck zu erreichen, besteht darin, die Mutter
aus mehreren Teilen zusammenzusetzen, die beispielsweise durch zwei aneinander verschiebbare,
schräg angeordnete Flächen gegeneinander verstellt werden können, so daß die Ausdehnung
der Mutter in Richtung senkrecht zu den Spindeln stufenlos geändert werden kann.
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Die Erfindung ist in Ausführun!gjsbeisp,ielen zeichneriscli dargestellt,
und zwar zeigt Abb. I einen Längsschnitt durch den Mechanismus der Hinundherbewegung,
Abb. 2 einen Grundriß dazu, Abb. 3 einen Seitenriß dazu, Abb. 4 einen Längsschnitt
zu einem weiteren Ausführungsbeispiel, Abb. 4a und 4b die Lage der Achse beim Eingriff
der Mutter mit der einen bzw. der anderen Spindel, Abb. 5 eine besondere Ausführung
der Mutter.
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-In ein Gehäuse I sind zwei durch zwei vorzugsweise gleich große
Stirnräder 2 und 3 angetriebene, im Abstand des Teilkreisdurchmessers parallel gelagerte
Gewindespindeln 4 und 5 eingebaut, die sich im Gegensinn drehen. Eine nach den Spindeln
zu offene Gewindemutter 6 befindet sich in ihrer Mittelstellung in einem kurzen
Abstand von beiden Spindeln. Sie kann durch eine schräg zur Mittelachse des Mechanismus
angeordnete Achse 7 nach der einen oder der anderen Spindel bewegt werden und mit
dieser in Eingriff kommen. Diese Schaltbewegung vollzieht sich automatisch mit Hilfe
von zwei Knie'hebelpaaren 8, 9 bzw. I0, II, wenn diese durch an ihren Enden befestigte
Zugfedern I2 und I3 eingeknickt werden, wie das in Abb. 3 dargestellt ist. Von den
einzelnen Hebeln der Kniehebelpaare ist je einer um eine Achse 14 bzw. gemeinsam
mit dieser drehbar gelagert, während die beiden anderen Hebel nur miteinander verhunden
sind durch die Achse I5, welch letztere nur in der Mittelebene des Kniehebelsystems
senkrecht beweglich ist, um dem Zug der Federn nachgeben zu können. Das gesamte
Kniehebelsystem ist dabei in derselben Weise wie die Achse 7 schräg zu den Gewindespindeln
und in der Mitte zwischen ihnen angeordnet.
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Kommt die Gewindemutter mit einer der sich drehenden Spindeln 4 oder
5 in Eingriff, so wird sie bei entsprechendem Drehsinn der Spindeln in der einen
Richtung bewegt, wobei sie das Kniehebelsystem immer weiter in die Gestrecktlage
drückt. Wird diese überschritten, so knickt das Kniehebelsystem nach der anderen
Spindel durch und bringt die Gewindemutter mit dieser in Eingriff. Da sich diese
Spindel im entgegengesetzten Sinn dreht, wird bei gleichsinniger Steigung die Mutter
nach der entgegengesetzten Richtung befördert und drückt dabei die Achse 7, auf
der sie sich verschiebt, wieder in Richtung der ersten Spindel, wobei sie gleichzeitig
das Kniehebelsystem in die Gestrecktiage und am Ende über diese hinaus drückt. Dadurch
wird ein neuer Eingriff mit der ersten Spindel bewirkt. Dieses Spiel wiederholt
sich selbsttätig, solange die Spindeln gedreht werden.
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Wie aus Abb. I zu ersehen ist, läßt sich nun die Mutter durch eine
Zugstange I6, die beispielsweise durch ein Lager I7 und eine zweite Stange I8 geführt
wird, mit einer Weife oder einer ähnlichen Aufwickeleinrichtung 19 verbinden, womit
für diese Weife die Hinundherbewegung herbeigeführt wird.
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Die Stirnräder 2 und 3 werden, wie das aus Abb. 3 zu ersehen ist,
gleichzeitig als Ubersetzungsräder für die Drehbewegung der Meßweife verwendet.
Zu diesem Zweck ist vorzugsweise die An triebswelle 20 innerhalb der Hohlachse 2I,
äuf der die Meßweife sitzt, gelagert, und ihr Stirnrad 22, das die doppelte Zähnezahl
eines auf der Hohlachse angeordneten Stirnrades 23 besitzt, kämmt mit einem der
Stirnräder 2 bzw. 3.
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Das andere der beiden Stirnräder steht im dargestellten Fall über
ein Zwischenrad 24, das vorzugsweise die Zähnezahl des Rades 23 aufweist, mit dem
Stirnrad 23 der Hohlachse in Verbindung. Wie sich leicht einsehen läßt, dreht sich
bei dieser Anordnung die Weife mit der doppelten Drehzahl der Antriebswelle und
bewegt sich die Weife in ihrer Längsachse gleichmäßig hin und her.
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Das Zwischenrad 24 dreht sich mit seiner Achse 25 in einem Lager
26, und diese Achse trägt auf der anderen Seite des Lagers eine Scheibe oder einen
Hebel 27, an dem ebenso wie an dem Zwischenrad 24 selbst eine Schubstange 28 bzw.
29 angelenkt ist. Die Gelenkbolzen 30 und 3I der beiden Teile 24 und 27 sind jedoch
vorzugsweise um eine Vierteldrehung gegeneinander versetzt. Damit wird es möglich,
in einem größeren Abstand von der Achse 25 eine weitere Achse 32 gleichsinnig mit
Achse 25 über die beiden Hebel bzw. Scheiben 33 und 34 sowie Gelenkbolzen 35 und
36 anzultreiben. Diese Achse dient zur Betätigung des Zählwerkes 37.
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Im Fall der vereinfachten Ausführung ist, wie aus Abb. 4 zu ersehen
ist, die Achse 7 nur mit zwei Hebeln 38 und 39 fest verbunden, die ihrerseits um
eine gemeinsame Achse 40 schwenken können. Die Achse 40 ist dabei verwirklicht durch
die beiden Schneiden 41 und 42 der Hebel 38 und 39. Die Schneiden stützen sich auf
die V-förmigen Lager 43 und 44. Die Zugfedern 45 und 46 leiten in ähnlicher Weise
wie bei dem zuerst beschriebenen Beispiel die Schaltbewegung ein. Diese Ausführung
ist besonders einfach, hat aber für gewisse Zwecke den Nachteil, daß die Mutter
sich beim Schalten in einem Kreisbogen von verhältnismäßig kleinem Krümmungsradius
bewegt, was für die Abnahme der Hinundherbewegung unter Umständen unbequem ist.
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In Abb. 5 ist eine Ausführung der Mutter dargestellt, bei der die
Ausdehnung dieser Mutter in Richtung senkrecht zu den Spindelachsen veränderbar
ist. In diesem Fall besteht die Mutter aus den beiden Teilen 47 und 48, die beispielsweise
je eine schräge Fläche erhalten, auf denen diese beiden Teile gegeneinander durch
eine kleine Gewindespindel 49 verschoben werden können. Die Darstellung zeigt gleic'hzeitig,
wie die Mutter mit zwei Flächen 50 und 51 versehen werden kann, die in dem Fall,
wenn die Spindeln im falschen Drehsinn gedreht werden, die Mutter an zwei schrägen
Flächen bzw. Anschlägen 52 und 53 des Getriebegehäuses zur Anlage bringen. Durch
diese Flächen wird die Mutter mitsamt der Achse 7 in die Mittellage gebracht, d.
h. sie kommt aus dem Eingriff mit der Spindel, wodurch unzulässige Beanspruchungen
bzw. ein Bruch von einzelnen Bauteilen vermieden wird.
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Da sämtliche Zahnräder mit ihren Achsen, die für die Changiervorrichtung
erforderlich sind, eine weitere Funktion übernehmen, ist der für diese Changierbewegung
erforderliche Aufwand denkbar gering. Er besteht im wesentlichen aus den beiden
Spindeln, der Mutter und einigen einfachen Bauelementen. Die Erfindung vermeidet
die bei sonstigen Konstruktionen angewendeten Schneckenrad-, Kegelrad- und Kurvengetriebe,
die für ihre Herstellung nicht nur komplizierte und teure Einrichtungen erforderlich
machen, sondern auch ohne besonderen Aufwand nicht mit der gleichen Präzision hergestellt
werden können.
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PATENTANSPR0CHE: I. Aufwickelvorrichtung mit einer Changiervorrichtung
zum Verlegen des Fadens, die zwei parallele, nach entgegengesetzten Richtungen transportierende
Schraubenspindeln und eine mit diesen abwechselnd in Eingriff kommende Mutter aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (7), auf der die Schaltmutter sich längs bewegt,
ungefähr in der Ebene der beiden Spindeln (4, 5) zwischen diesen und in einem spitzen
Winkel zu ihnen angeordnet ist, wobei mit der Längsbewegung der Mutter längs einer
Spindel die Achse (7) sich der anderen Spindel nähert und bei einer bestimmten Annäherung
zu dieser binübergeschaltet wird, wodurch die Mutter mit der anderen Spindel in
Eingriff kommt.