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Antriebsvorrichtung für die Fadenführer an Maschinen mit Kreuzspulvorrichtungen
Die
Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für die Fadenführer an Maschinen mit
Kreuzspulvorrichtungen, z. B. Spul-, Zwirn- oder Spinnmaschinen, bei denen der Zwirn
oder das Garn in Kreuzwicklung auf Spulen oder zu sogenannten Spinnkuchen gewickelt
wird.
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Um beim Wickeln von Spulen oder Spinnkuchen in Kreuzwicklung die
Bildung von Wulsten und sogenannten Spiegeln zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen
worden, die Drehgeschwindigkeit des die Fadenführer hin und her bewegenden Getriebeteiles,
z. B. einer Spurtrommel, abwechselnd zu beschleunigen und zu verzögern. Zu diesem
Zweck ist beispielsweise bei einer bekannten Maschine der Spurtrommel ein Umlauf-
oder Planetenrädergetriehe vorgeschaltet, dessen Sonnenrad im regelmäßigen Wechsel
hin und her gedreht wird (sogenanntes Steuerzahnrad). Das Hinundherdrehen geschieht
durch einen am Steuerzahnrad befestigten Hebel, an dessen äußerem Ende die Pleuelstange
eines Exzentertriebes angreift. Der Exzenter sitzt auf einer unterhalb des Planetenrädergetriebes
und entfernt davon angeordneten Welle. Bei anderen bekannten Maschinen wird die
Spurtrommel mittels eines Mitnehmerhebels gedreht, der von einem Rad eines gleichachsig
zur Spurtrommel angeordneten Paares von mit etwas unterschiedlichen Drehzahlen gedrehten
Rädern im Kreise herumgeführt und dabei durch einen mit dem anderen Rad des Räderpaares
sich drehenden Exzenter hin und her geschwungen wnrd. Bei der besten hisher bekannten
Ausführung dieser Ma-
schinen ist der Mitnehmerhebel ein am ersten
Rad des ihm zugeordneten Räderpaares außermittig gelagerter doppelarmiger Hebel,
der mit einer an seinem einen Arm vorgesehenen Rolle in eine exzentrische Spurnut
des zweiten Rades und mit einer an seinem anderen Arm sitzenden Rolle in einen radialen
Schlitz der Spurtrommel eingreift.
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Der Mituehmerhetel bewegt sich bei seiner durch die Spurtrommel bewirkten
Schwingung zwischen zwei Endlagen hin und her, die im wesentlichen symmetrisch zu
einer an seinen Drehpunkt gelegten Tangente des Kreises liegen, auf dem sich sein
Drehpunkt bewegt. Er hat deshalb mit Bezug auf die mitzunehmende Spurtrommel eine
ungünstige Stellung, was zur Folge hat, daß der Winkel, um den die Trommel bei der
Beschleunigung ihrer Drehgeschwindigkeit gegenüber dem den Mitnehmerhebel im Kreise
herumführenden Rad voreilt bzw. zurückbkibt, erheblich kleiner ist als der Schwingungshebel
des Hebels und kaum die Hälfte dieses Winkels beträgt. Aus dem Grunde hält sich
die durch das Hinundberschwingen des Mitnehmerhebels herbeigeführte Änderung der
Drehgeschwindigkeit der Spurtrommel in engen Grenzen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine solche Antriebsvorrichtung für
die Fadenführer an Maschinen mit Kreuzspulvorrichtungen, bei der die Drehgeschwindigkeit
eines die Fadenführer hin und her bewegenden Getriebeteiles, z. B. einer Spurtrommel
od.dgl., mittels eines dieses Glied mitnehmenden Hebels abwechselnd beschleunigt
und verzögert wird, der von einem Rad eines gleichachsig zu dem vom Hebel mitzunehmenden
Getriebeteil angeordneten Paares von mit etwas unterschiedlichen Drehzahlen laufenden
Rädern im Kreise herumgeführt und dabei durch einen mit dem anderen Rad des Paares
sich drehenden Exzenter hin und her geschwungen wird. Siebezweclçt, eine derartige
Antriebsvorrichtung dahin zu verbessern, daß durch den Mitnehmerhebel eine große
Beschleunigung und Verzögerung und damit eine erhebliche Änderung der Drehgeschwindigkeit
des die Fadenführer bewegenden Getriebeteiles herbeigeführt wird.
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Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch
gelöst, daß der Lager- oder Anlenkpunkt des Mitnehmerhebels an dem ihn im Kreise
herumführenden Rad und sein Angriffspunkt an dem von ihm mitzunehmenden Getriebeteil
(z. B. der Spurtrommel) auf entgegengesetzten Seiten der Achse des'Räderpaares und
des mitzunehmenden Getriebeteiles angeordnet sind und der Mitnehmerhebel zwischen
zwei ebenfalls auf entgegengesetzten Seiten der genannten Achse liegenden Endlagen
hin und her geschwungen wird. Bei dieser Anordnung steht der Mitnehmerhebel in seiner
Mittellage in Durchmesserrichtung bzw. in einer Achsenebene des mitzunehmenden Getriebeteiles
(der Spurtrommel od. dgl.), und er bewegt sich bei seiner Schwingung zwischen zwei
symmetrisch zu dieser Achsenebene liegenden Endlagen. Dabei ist sein Angriffspunkt
an der Spurtrommel um die ganze Ifebellänge vom Schwingungsmittelpunkt des Hebels
entfernt. Daraus ergibt sich eine überaus günstige Stellung des Mitnehmerhebels
zum mitzunehmenden Getriebeteil, die zur Folge hat daß der Winkel, um den der mitzunehmende
Teil (die Spurtrommel od. dgl.) bei der Beschleunigung bzw.
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Verzögerung gegenüber dem den Mitnehmerhebel im Kreise herumführendenRad
voreilt bzw. zurückbleibt, erheblich größer ausfällt als der Schwingungswinkel des
Hebels, und zwar kann er leicht etwa doppelt so groß gemacht werden wie dieser.
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Es findet also eine starke Beschleunigung und Verzögerung und damit
eine erhebliche Änderung der Drehgesdindigkeit des die Fadenführer hin und her bewegenden
Getriebeteiles statt, was für die Vermeidung von Wulsten und Spiegeln beim Kreuzspulen
von wesenilicher Bedeutung ist.
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Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht
darin, daß ein einarmiger Mitnehmerhebel mit seinem einen Ende am ersten Rad des
ihm zugeordneten Räderpaares außermittig drehbar gelagert ist und mit seinem anderen
Ende an dem mitzunehmenden Getriebeteil außermittig angreift, während auf seinen
mittleren Teil der Exzenter des zweiten Rades des Räderpaares einwirkt. Diese Ausführung
zeichnet sich neben ihrer Einfachheit und gedrungenen Bauform dadurch aus, daß sich
der Angriffspunkt des Mitnehmerhebels am mitzunehmenden Teil bei der Hinundberbewegung
des Hebels nur um einen kleinen Betrag verschiebt.
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Statt unmittelbar an der die Fadenführer hin und her bewegenden Hubtrommel
od. dgl. kann der Mitnehmerhebel auch an einem Rad eines der Trommel vorgeschalteten
Rädergetriebes angreifen. So kann z. B. der vom Hebel mitgenommene Teil das drehbar
gelagerte Sonnen- oder Steuerzahnrad eines gleichachsig zu dem den Mitnehmerhebel
bewegenden Räderpaar angeordneten Umlauf- oder Planetenrädergetriebes mit vom Planetenträger
gebildetem treibendem Teil sein. Das den Mitnehmerhebel im Kreise herumführende
Rad wird dabei in Übereinstimmung mit dem Planetenträger gedreht, so daß das vom
Hebel mitgenommene Steuerzahnrad mit derselben Drehzahl umläuft wie der Planetenträger,
aber wegen der Hinundherschwingung des Mitnehmerhebels abwechselnd voreilt oder
zurückbleibt, was zur Folge hat, daß die Hauptwelle des Planetenrädergetriebes mit
einer abwechselnd beschleunigten und verzögerten Geschwindigkeit gedreht wird.
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Auch bei der Kombination mit einem Planetengetriebe hat der erfindungsgemäß
angeordnete und ausgebildete Mitnehmerhebel die Wirkung, daß der Winkel, um den
der vom Hebel mitgenommene Teil (in diesem Fall das Steuerzahnrad) abwechselnd voreilt
und zurückbleibt bzw. nacheilt, sehr groß ausfällt. Dieser große Vor- und Nacheilungswinkel
wird nun nach Maßgabe des Übersetzungsverhältnisses des Planetenrädergetriebes noch
vergrößert, z. B. verdoppelt, auf die Drehung der Hauptwelle des Planetenrädergetriebes
und damit auf die Spurtrommel übertragen, so daß diese eine besonders große Beschleunigung
und Verzögerung
ihrer Drehgeschwindigkeit erfährt, wie sie in diesem
WIaße bei den bekannten Fadenführerantriebsvorrichtungen mit einem Planetengetriebe
mit hin und her gedrehtem Steuerzahnrad nicht erreichl>ar war. Daneben besteht
gegenüber diesen bekannten Antriebsvorrichtungen noch der Vorteil einer einfachen
und vor allem gedrungenen Bauart, weil die beiden den Mitnehmerhebel bewegenden
Zahnräder auf der Hauptwelle des Planetengetriebes sitzen können, ferner der Mitnehmerhebel
nicht über das Planetengetriebe herauszuragen braucht und endlich die Verbindung
des Steuerzahnrades durch eine Pleuelstange mit einem etwas entfernt angeordneten
Exzentergetriebe entfällt.
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Bei der Kombination des Mitnehmerhebels mit einem Planetenrädergetriebe
kann das den Mitnehmerhebel im Kreise herumführende Zahnrad mit dem Planetenträger
starr verbunden sein, und der Mitnehmerhebel kann statt unmittelbar am Zahnrad am
Planetenträger gelagert oder angelenkt sein.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in
einfachen Strichen dargestellt.
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Dabei zeigt Fig. I das erste Beispiel im Längsschnitt nach der Linie
4-A in Fig. 2, Fig. 2 einen Ouerschnitt nach der Linie B-B in Fig. I in Richtung
der bei der Schnittlinie eingezeichneten Pfeile gesehen, wobei aber von einem vor
der Schnittebene liegenden Zahnrad die Teil-, Kopf- und Fußkreise seines Zahnkranzes
und ein in der Radscbeibe vorgesehener Bogenschlitz mit eingezeichnet sind, Fig.
3 das zweite Beispiel in einem axialen Längsschnitt nach der Linie D-D in Fig. 5,
Fig. 4 einen Ouerschnitt nach der Linie C-C in Fig. 3 nach links gesehen, Fig. 5
den gleichen Querschnitt, jedoch nach rechts gesehen, und Fig. 6 einen Teilschnitt
nach der Linie E-E in Fig. 5.
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Nach Fig. I und 2 trägt die Welle I eine mit ihr auf Mitdrehen gekuppelte
Spurtrommel 2 zum Hinundherbewegen der Fadenführer einer Reihe von Kreuzspnlvorrichtungen
sowie zwei um die Welle drehbare Zahnräder 4 und 5. Diese Räder werden durch zwei
mit ihnen kämmende (in der Zeichnung nicht mit dargestellte) Zahnräder gedreht,
die auf einer zur Trommelwelle I parallelen Vorgelegewelle sitzen. Sie haben etwas
ungleiche Zähnezahlen, so daß auch ihre Drehzahlen etwas voneinander abweichen.
Zwischen den beiden Zahnrindern 4 und 5 befindet sich ein zum Mitnehmen der Spurtrommel
2 dienender einarmiger Hebel 6, der mit seinem einen Ende um einen am Rad 4 des
Räderpaares 4, 5 außermittig angeordneten Zapfen 7 drehbar gelagert ist. Der Mitnehmerhebel
6 erstreckt sich bis auf die seinem Drehzapfen gegenüberliegende Seite der Welle
I. Er ist ringförmig gestaltet, so daß er die Welle mit einem großen Spiel umfaßt
und infolgedessen quer zu dieser hin und her geschwenkt werden kann. An seinem freien
Ende enthält er einen kurzen Längsschlitz 8, in dem sich eine Rolle g führt. Diese
Rolle sitzt auf einem an der den Rädern 4 und 5 benachbarten Stirnseite der Spurtrommel
2 fest angebrachten Zapfen 10, der durch einen Bogenschlitz II des Rades 4 hindurchtritt.
Am mittleren Teil des Hebels 6 ist eine Rolle I2 gelagert, die in eine im Rad 5
ausgesparte exzentrische Spurnut 13 eingreift. Beim Umlauf der Räder 4 und 5 wird
der Mitnehmerhebel 6 vom Rad 4 im Kreise herumgeführt, während er gleichzeitig von
der Spurnut I3 des etwas schneller laufenden Rades 5 um den Zapfen 7 hin und her
geschwenkt wird. Der Hebel 6 nimmt die Trommel 2 mit, die infolgedessen zwar mit
der gleichen Drehzahl gedreht wird wie das Rad 4, aber infolge der Schwingungen
des Mitnehmerhebels ahwechselnd dem Rad 4 voreilt und dagegen zurückbleibt, so daß
ihre Umlaufgeschwindigkeit abwechselnd beschleunigt und verzögert wird. In seiner
Mittelstellung erstreckt der Mitnehmerhebel 6 sich in einer Durchmesserrichtung
der Spurtrommel 2. Bei seinem Verschwenken bewegt er sich zwischen zwei auf entgegengesetzten
Seiten der Welle I liegenden Endstellungen c und d (Fig. 2) hin und her. Der Drehpunkt
7 des Mitnehmerhebels einerseits und sein Angriffspunkt 10 an der Spurtrommel 2
liegen gleichfalls - natürlich in einer anderen Richtung - auf entgegengesetzten
Seiten der Welle I. Das hat, wie aus Fig. 2 ersichtlich, zur Folge, daß der Winkel
a, um den die Spurtrommel 2 bei der Beschleunigung und Verzögerung ihrer Drehgeschwindigkeit
gegenüber dem Rad 4 voreilt bzw. zurückbleibt, wesentlich größer ist als der Schwingungswinkel
b des Mitnehmerhebels 6.
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Bei der Ausführung nach Fig. 3 bis 6 wird die Welle I der dort nicht
gezeichneten Spurtrommel von einer zu ihr parallelen Vorgelegewelle 14 über ein
Planetenrädergetriebe gedreht. Dieses Getriebe umfaßt einen Planetenträger in Form
zweier doppelarmiger Hebel 15 und I6, die an ihren Enden durch zwei Brücken I7 starr
verbunden sind und von denen der Hebel 15 unmittelbar auf der Welle I, der andere
Hebel I6 dagegen auf einer einen Teil der Welle I umgebenden Hohlwelle I8 drehbar
gelagert ist. In den Armen des Hebels 15 sind zwei zur Welle I parallele Wellen
19 gelagert, die auf ihren äußeren Enden je ein Zahnrad 20 und auf ihren inneren
Enden je ein Zahnritzel 2I tragen.
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Die beiden Zahnräder 20 greifen in ein auf der Welle I festsitzendes
Ritzel 22 ein, wohingegen die Ritzel 21 mit dem Innenzahnkranz eines Sonnen-oder
Steuerzahnrades 23 kämmen. Das Steuerzahnrad sitzt drehbar auf der Welle I, und
seine Radscheibe enthält zwei Bogenschlitze 24 zum Durchtritt der die Planetenräder
tragenden Wellen 19.
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Es kann deshalb mit dem Planetenträger I5, I6, 17 umlaufen, aber diesem
gegenüber um einen der Länge der Bogenschlitze 24 entsprechenden Winkel verdreht
werden. Unterstellt man, daß das Steuerzahnrad sich in Übereinstimmung mit dem Planetenträger
dreht, dann findet eine Drehung der Planetenräder 20 und 21 nicht statt. Die Räder
20 und 22 wirken deshalb als starre Kupplung zwischen Planetenträger und Welle I,
So daß diese in
Übereinstimmung mit dem Planetenträger umläuft.
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Wird dagegen das Steuerzahnrad23 gegenüber dem Planetenträger hin
und her gedreht, dann drehen sich auch die Planetenräder entsprechend mit der Folge,
daß die Welle I je nach der jeweiligen Drehrichtung des Steuerzahnrades einmal dem
Planetenträger voreilt, das andere Mal dagegen zurückbleibt. Die Welle I hat dann
zwar immer noch--die gleiche Drehzahl wie der Träger I5, I6, 17, seine Drehgeschwindigkeit
wird aber abwechselnd beschleunigt und verzögert.
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Mit dem Arm 16 des Planetenträgers ist ein gleichfalls um die Hohlwelle
I8 drehbares Zahnrad 4 fest verbunden, das mit einem Zahnrad 25 auf der Vorgelegewelle
I kämmt. Neben dem Zahnrad 4 ist noch ein zweites Zahnrad 5 angeordnet, das auf
der Hohlwelle 18 befestigt ist und mit einem Zahnrad26 auf der Vorgelegewelle 14
kämmt, das mit dem Rad 25 fest verbunden ist. Das Zahnrad 5 hat eine etwas größere
Zähnezahl als das Rad 4, so daß seine Drehzahl etwas kleiner ist als diejenige des
letzteren Rades. Zwischen dem Steuerzahnrad und dem Arm I6 des Planetenträgers I5,
16, 17 ist eine mit letzterem starr verbundene, rahmlenartig durchbrochene Platte
oder Zwischenwand 27 angeordnet, die zur Lagerung zweier Mitnehmerhebel 6 für das
Sonnen- oder Steuerrad 23 dient.
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Die beiden Mitnehmerhebel 6 sind genau übereinstimmend ausgebildet,
aber spiegelbildlich zueinander angeordnet. Sie sind je mit einem Ende um einen
an der Platte 27 außermittig sitzenden Zapfen 7 drehbar, während sie an ihrem anderen,
auf der dem Drehzapfen 7 entgegengesetzten Seite der WeIle I liegenden Ende einen
kurzen Längsschlitz 8 enthalten, in dem sich ein Kulissenstein g führt. Die Kulissensteine
g sitzen drehbar auf Zapfen, die von zwei am Kranz des Sonnenrades 23 vorgesehenen
Armen Io getragen sind. Jeder Mitnehmerhebel 6 enthält auf seinem mittleren Teil
ein Langloch 28, in dem sich eine Exzenterscheibe I3 führt. Die beiden gegeneinander
um ISoO versetzten Exzenterscheiben I3 sind auf der mit dem Zahnrad 5 verbundenen
Hohlwelle Ig befestigt.
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Beim Lauf des Getriebes werden die beiden Mitnehmerhebel 6 durch
den mit dem Rad 4 fest verbundenen Planetenträger I5, I6, 17 im Kreise um die Welle
1 herumgeführt, während sie gleichzeitig durch die mit dem etwas schneller laufenden
Rad 5 verbundenen Exzenter I3 gegenläufig hin und her geschwenkt werden. Bei diesem
Verschwenken gehen sie wie der Mitnehmerhebel 6 des ersten Beispiels zwischen zwei
auf entgegengesetzten Seiten der Welle I liegenden Endlagen hin und her. Die Hebel
nehmen das Steuerzahnrad 23 mit, das infolgedessen mit der gleichen Drehzahl wie
der Planetenträger I5, I6, I7 und das Rad 4 umläuft, aber wegen des Verschwenkens
der Hebel 6 abwechselnd voreilt und zurückbleibt, was eine abwechselnde Beschleunigung
und Verzögerung der Drehgeschwindigkeit der Welle I der Spurtrommel zur Folge hat.
Wie ohne weiteres ersichtlich, tritt auch hier der schon mit Bezug auf das erste
Beispiel beschriebene Erfolg ein, daß der Winkel, um den das Steuerzahnrad 23 gegenüber
dem Zahnrad 4 vor- und nacheilt, wesentlich größer ist als der Schwingungswinkel
der Mitnehmerhebel. Dieser große Vor- und Nacheilwinkel wird nun beim Übertragen
der Drehung des Planetenträgers auf die Welle I wegen der Übersetzung des Planetenrädergetriebes
noch vergrößert, so daß eine besonders große Beschleunigung und Verzögerung der
Drehgeschwindigkeit der Welle 1 bzw. der die Fadenführer hin und her bewegenden
Spurtrommel erzielt wird. Beispielsweise ist es ohne weiteres möglich, die Verhältnisse
so zu wählen, daß die Drehgeschwindikeit der Welle I abwechselnd bis etwa auf Null
verzögert und dann umgekehrt etwa auf die doppelte Drehgeschwindigkeit des Planetenträgers
beschleunigt wird. Darüber hinaus zeichnet sich das Getriebe, wie aus der Zeichnung
ersichtlich, durch eine gedrungene und geschlossene Bauform aus. Durch die Verwendung
zweier spiegelbildlich zueinander angeordneter und gegenläufig bewegter Mitnehmerhebel
6 werden die aus diesen Hebeln sich ergebenden Massenkräfte gegeneinander aufgewogen
bzw. ausgeglichen, so daß unerwünschte Schwingungen vermieden sind.
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Im Rahmen der Erfindung sind mancherlei Abänderungen der dargestellten
Beispiele sowie andere Ausführungsformen und Anwendungen möglich. So kann der Schwinghebel
6 des ersten Beispiels ähnlich wie im zweiten Beispiel ein Langloch enthalten, in
dem sich eine mit dem Rad 5 verbundene Exzenterscheibe führt. Ferner können auch
beim ersten Beispiel zwei spiegelbildlich zueinander angeordnete und gegenläufig
hin und her geschwungene Mitnehmerhebel vorgesehen sein. Im Beispiel nach Fig. 3
bis 6 braucht die Welle I nicht notwendig schon die Spurtrommel zu tragen, sondern
sie kann mit der Trommelwelle durch eine Vorgelegewelle gekuppelt sein. Ferner kann
beim Beispiel nach Fig. 3 bis 6 ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel nur
ein Mitnehmerhebel angeordnet sein. In dem Fall kann die rahmenförmige Zwischenwand
27 entbehrt und der Mitnehmerhebel 6 an dem Arm I6 des Planetenträgers gelagert
werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Kombination eines von einem Rad eines Paares
von mit ungleichen Drehzahlen angetriebenen Rädern im Kreise herumgeführten und
dabei durch einen mit dem anderen Rad sich drehenden Exzenter hin und her geschwungenen
Mitnehmerhebels mit einem Planetengetriebe, dessen Steuerzahnrad gegenüber dem als
treibender Teil dienenden Planetenträger abwechselnd vor- und nacheilt, kann gegebenenfalls
auch ein in bekannter Weise angeordneter Mitnehmerhebel verwendet werden. Wenn dann
auch der Vor- und Nacheilwinkel des Steuerzahnrades nicht mehr so groß ist wie bei
der beschriebenen Anordnung, so werden doch immerhin noch beachtliche Vorteile erreicht,
die darin bestehen, daß der Vor- und Nacheilwinkel des Steuerzahnrades bei der Übertragung
der Drehung des Planetenträgers auf die Hauptwelle des Planetenrädergetriebes ins
Größere übersetzt wird und daß das Getriebe eine
gedrungenere und
geschlossenere Bauart hat als die bekannten Antriebsvorrichtungen mit Planetenrädergetriebe.