EP0425790B1

EP0425790B1 - Changiervorrichtung

Info

Publication number: EP0425790B1
Application number: EP90116723A
Authority: EP
Inventors: Heiner Kudrus
Original assignee: W Schlafhorst AG and Co
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1990-08-31
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-08-31
Also published as: US5076509A; JPH0678154B2; JPH03147677A; DE8912875U1; ATE122319T1; EP0425790A2; EP0425790A3; DE59009058D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Changiervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Für das Aufspulen von Fäden mit extrem hohen Fadengeschwindigkeiten - zum Beispiel 6.000 m/min - sind Changiervorrichtungen bekannt, bei denen der Faden durch Mitnehmer hin und her geführt wird, die auf zwei gegensinnig bewegten, nebeneinander angeordneten Riementrumen befestigt sind. Die alternierende Bewegung des Fadens wird dabei nicht wie bei herkömmlichen Changiervorrichtungen durch einen einzigen hin und her bewegten Fadenführer bewirkt, sondern dadurch, daß die gegenläufig bewegten Mitnehmer abwechselnd den Faden erfassen und führen. Da die Mitnehmer an den Umkehrpunkten des Fadens weder beschleunigt noch verzögert werden, wird der Einfluß der trägen Masse der Fadenführungsorgane bei der Fadenumkehr völlig ausgeschaltet.
In der DE-OS 15 35 091 sind verschiedene Riemenchangierer schematisch dargestellt. Bei mehreren Ausführungsbeispielen sind je zwei endlose, über je zwei Leitrollen umlaufende Riemen so angeordnet, daß ein Trum des einen Riemens in kurzem Abstand parallel zu einem Trum des anderen Riemens geführt ist. Darunter sind auch Ausführungsbeispiele, bei denen die Leitrollen des einen Riemens und die Leitrollen des anderen Riemens koaxial oder mit versetzten parallelen Achsen nebeneinander angeordnet sind, das heißt so, daß die Leitrolle des einen Riemens und die korrespondierende Leitrolle des anderen Riemens einander eine Seitenfläche zukehren. Die Praxis hat gezeigt, daß bei zwei Riemensystemen - bedingt durch unterschiedliche Dehnung der beiden Riemen infolge unterschiedlicher Materialeigenschaften oder unterschiedlicher Alterung - häufig Synchronisationsprobleme auftreten, die zu einem unexakten Aufbau der Endflächen der Spulen führen. Mit derartigen Zweiriemensystemen befaßt sich die Neuerung nicht.
Bei einem anderen in der erwähnten Druckschrift dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedoch nur einziger umlaufender Riemen vorhanden. Dieser bildet zwischen zwei äußeren Leitrollen das eine, längere Trum und zwischen inneren Leitrollen das andere, kürzere Trum des Changierbereiches. Alle Leitrollen liegen in einer Ebene und zwar, wenn man in die Bewegungsrichtung eines der Trume blickt, in einer Reihe hintereinander. Die äußeren Leitrollen sind mit relativ großem Abstand voneinander angeordnet. In dem Zwischenraum ist den beiden äußeren Leitrollen - eng benachbart - je eine innere Leitrolle zugeordnet. Die inneren Leitrollen führen das kürzere Trum auf einer Strecke, die etwa dem Achsabstand der beiden inneren Leitrollen entspricht und den maximal möglichen Changierhub definiert, in kurzem Abstand parallel zu dem entgegenkommenden längeren Trum. Beim Übergang von der äußeren Leitrolle zu der zugeordneten inneren Leitrolle ist der Verlauf des Riemens annähernd S-förmig, so daß der Riemen mit der einen Seitenfläche an der äußeren und mit der anderen Seitenfläche an der inneren Leitrolle anliegt. Die Mitnehmer sitzen auf einer schmalen Kante des Riemens.
Auch die DE-OS 36 27 544 beschreibt einen Riemenchangierer mit einem einzigen Riemen, der über äußere und innere Leitrollen geführt ist. Diese sind ähnlich angeordnet wie bei der vorhin beschriebenen Vorrichtung, jedoch ist der Riemen zwischen äußerer Leitrolle und zugeordneter innerer Leitrolle in Gestalt einer Umkehrschleife über eine zusätzliche Umlenkrolle geführt. Alle Rollenachsen sind parallel, so daß der Riemen - ebenso wie bei der vorhin beschriebenen Vorrichtung - in einer Ebene verläuft. Diese Ebene ist parallel zu der Ebene des Changierdreiecks.
Hiervon unterscheidet sich eine Vorrichtung, die in der US-PS 33 33 782 beschrieben ist, unter anderem dadurch, daß die Achsen der verschiedenen Rollen zueinander leicht geneigt sind.
Infolgedessen sind die beiden Trume des Changierbereichs nicht exakt parallel, sondern kreuzen sich unter einem sehr spitzen Winkel. Dadurch soll die Übergabe des Fadens jeweils am Ende des Changierbereiches erleichtert werden. Diese Anordnung ändert aber nichts daran, daß auch bei dieser Vorrichtung die vier Leitrollen, in Bewegungsrichtung eines der Trume gesehen, im wesentlichen in einer Reihe hintereinander angeordnet sind. Der Riemen steht hochkant im Bezug auf die Ebene des Changierdreiecks und die Mitnehmer sitzen auf einer schmalen Kante des Riemens. Der Riemen liegt mit der einen Seitenfläche an der äußeren, mit der anderen Seitenfläche an der zugeordneten inneren Leitrolle an.
Bei den bisher erörterten Riemenchangierern, bei denen die beiden gegenläufigen Trume einem einzigen endlosen Riemen angehören, kann der Changierhub, das heißt die Spulenlänge, offensichtlich nicht größer sein als die Strecke, auf der die beiden Trume parallel oder annähernd parallel nebeneinander laufen. Diese Strecke ist gleich dem Achsabstand der beiden inneren Leitrollen, das heißt das kürzere Trum definiert den Changierhub. Das bedeutet mit anderen Worten, daß die Baulänge des Riemenchangierers - das heißt die Abmessung in Changierrichtung - stets die Spulenlänge um mindestens das Dreifache des Rollendurchmessers überschreitet. Wenn mehrere derartige Systeme zum gleichzeitigen Wickeln mehrerer auf einer Achse angeordneter Spulen reihenweise nebeneinandergesetzt werden, dann ist der systembedingte Abstand zwischen je zwei Spulen stets größer als der dreifache Rollendurchmesser. Der Rollendurchmesser kann nicht beliebig klein gewählt werden. Der minimal zulässige Rollendurchmesser hängt von der Art des Riemens ab und wird vom Riemenhersteller vorgeschrieben. In der Praxis ergeben sich für die zum Stand der Technik gehörenden Riemenchangierer erheblich größere Baulängen und dadurch bedingte Spulenabstände als bei Changierern, die zum Beispiel mit Kehrgewindewellen ausgerüstet sind.
Die DE-OS 37 39 850 befaßt sich mit dem zuletzt erörterten Problem und beschreibt eine Changiereinrichtung, bei der an den beiden Enden des Changierbereiches je zwei Leitrollen mit parallelen Achsen in einer Ebene spiegelsymmetrisch nebeneinander angeordnet sind, so daß die beiden den Changierbereich durchlaufenden Trume gleich lang sind. Jeder der beiden Leitrollen ist eine seitlich angeordnete Umlenkrolle zugeordnet. Der Riemen ist um beide Umlenkrollen schleifenartig herumgeführt und der die beiden Umlenkrollen verbindende Teil des Riemens ist in geringem Abstand vor beziehungweise hinter den beiden Leitrollen geführt. Der gesamte Umlauf des Riemens liegt in einer Ebene. Bei dieser Vorrichtung ist zwar das Verhältnis Baulänge/Changierhub wesentlich günstiger als bei den anderen Einriemensystemen. Sie hat aber den Nachteil, daß sie in Richtung quer zur Changierbewegung in einer zum Changierdreieck parallelen Ebene sehr sperrig ist. Dadurch sind ihre Einsatzmöglichkeiten beschränkt, und der grundsätzlich bestehende Vorteil kann aus konstruktiven Gründen nicht immer voll ausgeschöpft werden.
Durch die japanische Offenlegungsschrift 51-96 546 ist des weiteren eine Riemenchangiervorrichtung der eingangs genannten Art bekannt mit zwei im Changierbereich in entgegengesetzten Richtungen bewegten, endseitig jeweils über Leitrollen geführten Trumen. Die Trume sind dabei über innerhalb des Changierbereiches angeordnete Umlenkrollen in der Weise verbunden, daß der Riemen im Bereich der Umkehrschleifen der Trume jeweils nach Art eines räumlichen Getriebes tordiert ist.
Mit einer solchen Anordnung läßt sich zwar die Baubreite derartiger Changiereinrichtung minimieren, die Bautiefe dieser Einrichtungen ist jedoch, bedingt durch die Lage der Umlenkrollen weit hinter den parallel angeordneten Fadenverlegetrumen, relativ groß und damit ungünstig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Changiervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung zu schaffen, die sowohl hinsichtlich der Baubreite als auch hinsichtlich der Bautiefe eine sehr kompakte Baueinheit darstellt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Wie die nachfolgende Beschreibung verdeutlicht, ergeben sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 noch weitere Merkmale, durch die sich die Erfindung von bekannten Einriemensystemen abhebt:
Der Riemen liegt an allen Rollen, über die er geführt ist, mit der verzahnten Innenseite an. An keiner Stelle des Umlaufes tritt eine Gegenkrümmung auf. Die Mitnehmer sitzen auf den Außenflächen des Riemens. Die Riementrume durchlaufen den Changierbereich in Flachlage, das heißt die Außenfläche ist zumindest annähernd parallel zur Ebene des Changierdreiecks.
Die in Anspruch 2 angegebene Anordnung hat im Betrieb Vorteile, weil die Linien, auf denen sich die Mitnehmer im Changierbereich bewegen, dicht nebeneinander liegen.
Die Merkmalskombination des Anspruchs 3 ist besonders geeignet, an den Umkehrpunkten des Changierbereiches eine exakte Fadenübergabe zu gewährleisten. Die im Anspruch 1 enthaltene Angabe, daß die Leitrollen "nebeneinander" angeordnet sind, schließt nicht aus, daß sie gemäß Anspruch 3 versetzt sind, zum Beispiel um ein Stück, das etwa dem Radius der Leitrolle entspricht.
Die Ausbildung der Mitnehmer gemäß Anspruch 4 hat den Vorteil, daß die Mitnehmer - im Vergleich zu den bei anderen Einriemensystemen zumeist angewendeten doppelkeilähnlichen Mitnehmern - praktisch keine örtliche Versteifung des Riemens bewirken und nur eine sehr kleine Masse haben, dadurch wird die Laufruhe verbessert.
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand von vereinfacht dargestellten Ausführungsbeispielen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei Ansichten eines Ausführungsbeispiels aus zwei zueinander senkrechten Richtungen. Die Fig. 3 und 4 zeigen schematisierte Ansichten, gemäß den Pfeilen VII beziehungsweise VIII der Fig. 1.
In den Fig. 1 bis 4 ist ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem die Trume 35, 36 innerhalb des Changierbereiches sehr nahe beieinander liegen.
Die im Interesse einer exakten Fadenübergabe wünschenswerte Verkleinerung des Abstandes wird dadurch ermöglicht, daß die Leitrollen 24, 26 des einen Trums 35 und die Leitrollen 25, 27 des anderen Trums 36 in zueinander geneigten Ebenenen liegen, so daß sich der zwischen den Leitrollen 24, 25 beziehungsweise 26, 27 befindliche Zwischenraum in Richtung auf die Seite, auf der die Ablaufpunkte der Trume 35, 36 liegen, keilförmig verjüngt, wie man besonders deutlich in Fig. 3 und Fig. 4 erkennt. Dementsprechend ist jede Leitrolle 24 bis 27 auf einer eigenen Achse gelagert. Die Achsen der Leitrollenpaare 24, 25 beziehungsweise 26, 27 sind schräg gestellt und schneiden sich in der Projektion gemäß Fig. 3 und Fig. 4 unter einem stumpfen Winkel. Außerdem sind die Achsen der beiden Leitrollen 24, 25 ebenso wie die Achsen der beiden Leitrollen 26, 27 in der Richtung, in der sich die Trume 35, 36 erstrecken, um ein Stück zueinander versetzt, das etwa dem Radius einer Leitrolle entspricht. Der Übersichtlichkeit halber sind in den Fig. 1 bis 4 die Achsen und die Halteorgane der Leitrollen 24 bis 27 nicht gezeigt worden; sie können zum Beispiel an der Grundplatte 23 befestigt sein. Trotz der abgeänderten Lage der Achsen zueinander sind die Leitrollen 24, 25 ebenso wie die Leitrollen 26, 27 nebeneinander angeordnet und kehren einander eine Seitenfläche zu. Der Zahnriemen 33 umschlingt die Leitrollen 24 bis 27 je in einem Winkelbereich von 180 °. Die Mitnehmer 34 sind als dünne Stifte ausgebildet und stehen schräg aus der Außenfläche des Riemens 33 hervor, so daß sie beim Durchlauf durch den Changierbereich senkrecht zur Ebene des Changierdreicks ausgerichtet sind, wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich. Die geometrischen Achsen der Umlenkrollen 28, 29 sind rechtwinklig zu der Richtung angeordnet, in der sich die Trume 35, 36 erstrecken und decken sich in den Darstellungen gemäß Fig. 3 und Fig. 4 mit der Winkelhalbierenden des stumpfen Winkels, den die Achsen der Leitrollen 24, 25 beziehungsweise 26, 27 einschließen. Die Umkehrschleifen 37, 38 überschneiden sich in der Weise, daß die zur Umkehrschleife 37 des Leitrollenpaares 24, 25 gehörende Umlenkrolle 28 näher bei dem anderen Leitrollenpaar 26, 27 liegt als die zu dessen Umkehrschleife 38 gehörende Umlenkrolle 29. Aus diesem Grunde haben die Leitrollen 26, 27 einen etwas kleineren Durchmesser als die Leitrollen 24, 25, so daß die beiden Umkehrschleifen 37, 38 in getrennten Ebenen liegen. Diese beiden Ebenen sind parallel zu der Ebene in der die beiden Trume 35, 36 verlaufen. Die Umlenkrolle 29 sitzt auf der Welle 31 eines Antriebsmotors 32.

Claims

Changiervorrichtung für eine Aufspuleinheit mit folgenden Merkmalen:
· Auf einem endlosen umlaufenden Riemen (33) sind mehrere Mitnehmer (34) angebracht

· In einem Changierbereich verlaufen zwei Trume (35, 36) des Riemens (33) zwischen je zwei Leitrollen (24, 26; 25, 27) zumindest annähernd parallel

· Die Trume (35, 36) sind in entgegengesetzte Richtungen bewegbar

· Die Trume (35, 36) bilden je eine Umkehrschleife (37, 38) in deren Bereich der Riemen (33) nach Art eines räumlichen Getriebes tordiert ist

· Die Trume (35, 36) sind über Umlenkrollen (28, 29) verbunden

· Die Leitrollen (24, 25; 26, 27) sind in der Weise nebeneinander angeordnet, daß sie einander eine Seitenfläche zukehren

· Die Achsen der Umkehrrollen (28, 29) sind innerhalb des Changierbereiches zu den Achsen der Leitrollen (24, 25; 26, 27) windschief angeordnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Riemen (33) die Leitrollen (24, 25; 26, 27) in einem Winkelbereich von 180° umschlingt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den beiden Trumen (35, 36) durch Schrägstellen der Achsen der Leitrollen (24, 25; 26, 27) verkleinert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der beiden nebeneinander angeordneten Leitrollen (24, 25; 26, 27) in der Richtung, in der sich die Trume (35, 36) erstrecken, versetzt angeordnet sind und daß zwischen den beiden Trumen (35, 36) zumindest im Bereich der Leitrollen ein Führungslineal (40) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (34) als dünne Stifte ausgeführt sind, die senkrecht oder annähernd senkrecht aus der Außenfläche des Riemens (33) hervorstehen.