EP0230943A1 - Vorrichtung zum Aufwickeln eines Fadens - Google Patents

Abstract

Die Vorrichtung zum Aufwickeln eines Fadens auf eine rotierbare, konische Hülse zu einer Spule weist eine Reibwalze (ll) auf, welche ein mit einer Antriebswelle (l2) starr verbundenes Rotationselement (l4) und zwei seitlich des letzteren angeordnete, auf der Welle (l2) rotierbar gelagerte, seitliche Rotationselemente (l5, l6) umfasst. Diese letzteren sind durch ein Differentialgetriebe miteinander gekuppelt. Gemäss der Erfindung umfasst das Differentialgetriebe eine Reibkupplung. Damit ergeben sich die Vorteile, dass beim Blockieren eines der seitlichen Rotationselemente (l5, l6) die Gefahr einer Beschädigung der Garnspule stark reduziert ist. Zudem sind die Folgen einer fehlerhaften Handhabung der Reibwalze bei der Bedienung derselben ganz wesentlich reduziert.

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vor­richtung zum Aufwickeln eines Fadens gemäss dem Ober­begriff des Patentanspruchs l.
• Eine solche Vorrichtung ist durch die Europäische Patentschrift 0 063 690 bereits bekannt. Durch die in dieser gezeigten Vorrichtung wird das Reiben und Scheuern der Reibwalze an der Garnspule stark redu­ziert und wird ein aufgewickeltes Garn von gleichmäs­siger Garnspannung erhalten.
• Es hat sich jedoch gezeigt, dass ein Verklemmen der gemäss der Patentschrift seitlichen Rotationselemente mit dem mittleren Rotationselement vorkommen kann. Die Hauptursache eines solchen Verklemmens liegt dar­in, dass zwischen dem mittleren Element und den seit­lichen Elementen als Folge von Fasern, Garnteilchen, Staub und dergleichen eine Verschmutzung entstehen kann. Falls ein Verklemmen eintritt, dreht sich eines dieser seitlichen Elemente mit zu hoher oder zu nied­riger Rotationsgeschwindigkeit und zwingt das andere seitliche Element, da die beiden fest miteinander ge­kuppelt sind, sich mit zu niedriger bzw. zu hoher Ro­tationsgeschwindigkeit zu drehen. Unter solchen Umstän­den übt die Reibwalze eine starke Scheuerwirkung auf die zu bewickelnde Spule aus, wodurch Beschädigungen des Garns entstehen können.
• Bei einem solchen Verklemmen wird im allgemeinen ver­sucht, durch forciertes Drehen des blockierten Zylin­ders diesen wieder frei zu bekommen. Da bei der be­kannten Reibwalze die Zahnräder des Differentialge­triebes aus verschiedenen Gründen aus Kunststoff her­gestellt sind, ergibt sich als weiterer Nachteil, dass es bei dem forcierten Drehen des blockierten Zylinders durch eine falsche Manipulation vorkommen kann, dass beim Halten der Reibwalze der nicht blockierte, seit­liche Zylinder ebenfalls fest gefasst wird. Als Folge davon werden oftmals die Zähne der Zahnräder des Diffe­rentialgetriebes abgewürgt.
• Die oben genannten Nachteile sollen gemäss der Erfin­dung vermieden werden. Diese weist die im kennzeich­nenden Teil des Patentanspruches l aufgeführten Merk­male auf.
• Die Erfindung sei nun anhand der Figur der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigt einen Längsschnitt einer erfindungsgemäs­sen Reibwalze.
• Bezüglich der Art der Verwendung und der Arbeitsweise einer solchen Reibwalze beim Aufspulen eines Garns sei auf die eingangs erwähnte Patentschrift verwiesen.
• Die in der Figur gezeigte Reibwalze ll weist eine An­triebswelle l2 mit einer Längsachse l3 auf. Auf der Welle l2 ist ein mit ihr festes Rotationselement l4 angebracht. An jedes Ende desselben anschliessend sind zwei seitliche Rotationselemente l5 und l6 vor­handen. Jedes der letzteren ist von einem Rotations­lager l7 bzw. l8 getragen und um die Antriebswelle l2 rotierbar. Das mittlere Rotationselement l4 weist zwei Hohlzylinder l9, 20 auf, welche durch einen Steg 2l fest miteinander verbunden sind. Alle diese Teile l5 bis 2l sind zur Welle l2 koaxial angeordnet. Der Steg 2l hat die Form eines zur Achse l3 senkrecht stehenden Kreisrings. Der äussere Hohlzylinder l9 ist relativ lang und bedeckt dadurch je einen Teil der Rotations­elemente l5 bzw. l6.
• Ein ringförmiger Anlagekörper 22 ist mit dem Element l5 rotationsverbunden, aber längs diesem in axialer Richtung verschiebbar. Dabei ist er durch seine An­lage an die Innenwand des zylindrischen Teils 24 des Elementes l5 geführt. Durch eine Druckfeder 26 ist er gegen die die Reibwalze ll in zwei Hälften trennende Mittelebene 28 hin vorgespannt. Analog sind am zylind­rischen Teil 25 des Elements l6 ein Anlagekörper 23 und eine Druckfeder 27 vorhanden, welche Teile eine den Teilen 22, 24, 26 analoge Funktion ausüben.
• Im Steg 2l sind drei Führungen 29 für drei als Kugeln ausgebildete Wälzkörper vorgesehen, von denen in der Figur nur eine in einer Führung 29 angebrachte Kugel 30 sichtbar ist. Die Mittelpunkte der Kugeln befinden sich auf einem nicht gezeigten, zur Welle l2 koaxialen Kreis in gleichen Abständen voneinander. Dabei ist der Durchmesser dieses Kreises den mittleren Durchmessern der ringförmigen Anlagekörper 22, 23 gleich. Unter dem mittleren Durchmesser sei dabei der Durchmesser der Kreise verstanden, die durch die Mittelpunkte der Quer­schnitte der Körper 22 bzw. 23 gebildet werden. Durch die Federn 26, 27 sind somit die Anlagekörper 22, 23 gegen die Wälzkörper hin vorgespannt.
• Schliesslich sind in der Antriebswelle l2 zwei Nuten 3l, 32 angebracht. In den Innenringen 33, 34 der Rota­tionslager l7, l8 sind Schrauben 35, 36 vorhanden, welche dazu dienen, die Position der Lager l7, l8 in axialer Richtung zu fixieren. Die Abdichtungen 37, 38 dienen dazu, das Eindringen von Staub in die Lager l7, l8 zu verhindern.
• Zwischen den Wälzkörpern und den gegen sie angepress­ten Anlagekörpern 22, 23 ist eine Haftreibung vorhan­den. Damit bilden diese Körper eine Reibkupplung eines Differentialgetriebes. Durch dieses wird ein Drehmoment von einem der seitlichen Elemente, z.B. dem Element l5 auf das andere Element l6 über die Einzelteile 22, 23 und 30 übertragen. Dabei ist zwischen den Anlagekörpern 22, 23 und der Kugel 30 ein Gleiten möglich.
• Falls beim Vorliegen einer Störung an der Reibwalze ll ein Eingriff gemacht werden muss, oder beim Blockieren eines der seitlichen Elemente l5, l6 das auf die Kupp­lung einwirkende Drehmoment einen gewissen Wert über­schreitet, so findet zwischen den Teilen 22, 23 und 30 ein Gleiten statt, so dass eine Beschädigung der Fäden der zu bewickelnden Spule oder eine Zerstörung der Kupplungsteile, im Gegensatz zu der bekannten Aus­führung, vermieden ist.
• Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Wälzkör­per vorgesehen. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass die Anlagekörper 22, 23 auf allen drei Wälz­körpern 30 gleichmässig und damit stabil aufliegen. Es ist offensichtlich, dass auch mehr als drei Wälzkörper 30 vorhanden sein können. Da andererseits die Anlage­körper 22, 23 durch die zylindrischen Teile 24, 25 ge­führt sind und eine Kippbewegung derselben verhindern, können auch nur zwei Wälzkörper oder kann im Extremfall nur ein einziger vorgesehen sein.
• Durch passende Wahl der Federn 26, 27, d.h. durch pas­sende Einfederung, kann das Eintreten des Gleitens be­liebig gewählt und eingestellt werden. Das Vorsehen der Nuten 3l, 32 gestattet, mittels der durch die In­nenringe 33, 34 durchgeführten Schrauben 35, 36 die Rotationslager l7, l8 und damit die Rotationselemente l5, l6 in axialer Richtung genau zu positionieren. Auf diese Weise wird erreicht, dass nicht bei jedem Ein­griff an der Reibwalze ll die Vorspannung wieder neu eingestellt werden muss. Als Federn 26, 27 haben sich Pakete von Tellerfedern als besonders geeignet erwie­sen.
• Beim Gleiten der Kupplung gleiten die Körper 22, 30 und/oder 23, 30 aneinander. Es ist ersichtlich, dass es an sich zum Verhindern einer Beschädigung der Reib­walze ll genügt, wenn ein Gleiten zwischen nur zwei Einzelteilen, also nur an einer Stelle, stattfindet.
• Als Wälzkörper sind gemäss dem gezeigten Beispiel Ku­geln 30 vorgesehen. Statt solchen können auch zylinder- ­oder kegelförmige Wälzkörper vorgesehen sein, deren Ro­tationsachsen bezüglich der Antriebswelle l2 radial liegen (wie dies auch bei den gezeigten, kugelförmigen Wälzkörpern 30 der Fall ist).
• Das Abdecken der gegen das Element l4 gerichteten Par­tien der Elemente l5, l6 durch den äusseren Hohlzylin­der l9 besitzt den Vorteil, dass Staubteilchen, Fasern und dergleichen weit weniger ins Innere der Reibwalze ll, d.h. in deren Kupplungsteil gelangen. Dieses Abdek­ken bildet somit eine vorteilhafte Massnahme, um einen besseren Schutz gegen eine Verschmutzung der Elemente l5, l6 zu erreichen. Die Verschmutzung kann noch weit­gehender durch das Anbringen von den Schmutz heraus­bewegenden Rippen im Zwischenraum zwischen dem Hohlzy­linder l9 und dem von diesem abgedeckten Teil der Ele­mente l5, l6, reduziert werden.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Aufwickeln eines Fadens auf eine rotierbare, konische Hülse zu einer Spule mittels einer rotierbaren Reibwalze, welche auf einer gemeinsamen Antriebswelle hintereinander angeord­nete zylindrische Rotationselemente umfasst, von denen ein mittleres mit der Welle fest verbunden ist und an jedem Ende des mittleren Elements ein seitliches Element auf je einem sich auf der Welle befindlichen Rotationslager angebracht ist und die Elemente sich mit der Hülse bzw. Spule längs einer Mantellinie in Anlage befinden, um im Be­trieb abzurollen, wobei die seitlichen Elemente durch ein Differentialgetriebe miteinander gekup­pelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass das zum Kuppeln der seitlichen Elemente (l5, l6) dienende Differentialgetriebe (22, 23, 30) eine Reibkupp­lung umfasst.

2. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeich­net, dass das vom einen der seitlichen Elemente (l5, l6) zum andern zu übertragende Drehmoment über mindestens zwei Einzelteile (22, 30) erfolgt, zwischen denen ein Gleiten möglich ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeich­net, dass die Reibkupplung (22, 23, 30), zur Ueber­tragung des Drehmomentes vom einen der seitlichen Elemente (l5, l6) zum andern seitlichen Element (l5, l6), mindestens einen Wälzkörper (30) um­fasst.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­net, dass der Wälzkörper (30) im mittleren Element (l4) rotierbar geführt ist und jedes der seitli­chen Elemente (l5, l6) mit je einem Anlagekörper (22, 23) rotationsverbunden ist, der gegen den Wälzkörper (30) hin elastisch vorgespannt ist, wo­bei zwischen dem Anlagekörper (22, 23) und dem Wälzkörper (30) eine Haftreibung vorhanden ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­net, dass drei rotierbar gelagerte Wälzkörper (30) vorgesehen sind, welche längs eines zur Antriebs­welle (l2) koaxialen Kreises in gleichen Abständen voneinander angeordnet sind und der Anlagekörper (22, 23) jedes der seitlichen Elemente (l5, l6) die Form eines zur Antriebswelle (l2) koaxialen Rings besitzt, dessen mittlerer Durchmesser dem des koaxialen Kreises gleich ist und der gegen die Wälzkörper (30) hin vorgespannt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­net, dass zur Vorspannung jedes Anlagekörpers (22, 23) ein an den Anlagekörper (22, 23) anliegendes Paket von Tellerfedern dient.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­net, dass der Wälzkörper eine Kugel (30) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeich­net, dass das mittlere Element (l4) einen koaxial zur Antriebswelle (l2) angeordneten Hohlzylinder (l9) umfasst, von dem sich jede seiner Endpartien über je einen Teil eines der seitlichen Elemente (l5, l6) erstreckt und diesen Teil, unter Belas­sen eines kleinen Zwischenraums, abdeckt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­net, dass das mittlere Element (l4) einen äusse­ren und einen inneren, zur Antriebswelle (l2) ko­axialen Hohlzylinder (l9, 20) umfasst und diese Zylinder (l9, 20) durch ein Verbindungsstück (2l) fest miteinander verbunden sind, welches als sich zwischen diesen Zylindern (l9, 20) befindlicher, zur Antriebswelle (l2) senkrecht stehender, kreis­ringförmiger Steg (2l) ausgebildet ist und welcher den Käfig zur Aufnahme des Wälzkörpers (30) bil­det.

l0. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­net, dass die Rotationslager (l7, l8) auf der An­triebswelle (l2) in axialer Richtung, in einer Distanz vom Wälzkörper, fixiert sind, welche die gewünschte Vorspannung der Anlagekörper (22, 23) durch eine passende Einfederung ergibt.

11. Vorrichtung nach Anspruch l0, dadurch gekennzeich­net, dass die Innenringe (33, 34) der Rotationsla­ger (l7, l8) durch Schrauben (35, 36) fixiert sind, die in in der Antriebswelle (l2) vorgesehene Nu­ten (3l, 32) eingreifen.

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