WO2015036286A1 - Changiervorrichtung - Google Patents

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WO2015036286A1
WO2015036286A1 PCT/EP2014/068624 EP2014068624W WO2015036286A1 WO 2015036286 A1 WO2015036286 A1 WO 2015036286A1 EP 2014068624 W EP2014068624 W EP 2014068624W WO 2015036286 A1 WO2015036286 A1 WO 2015036286A1
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WO
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guide
roller
traversing
thread
groove
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PCT/EP2014/068624
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English (en)
French (fr)
Inventor
Eberhard Krausse
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/2806—Traversing devices driven by cam
    • B65H54/2809—Traversing devices driven by cam rotating grooved cam
    • B65H54/2812—Traversing devices driven by cam rotating grooved cam with a traversing guide running in the groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a traversing device for guiding a thread according to the preamble of claim 1.
  • a generic traversing device is known for example from DE 196 42 573 AI.
  • a traversing device When winding a thread, a traversing device is known to be used to guide the thread back and forth within a traversing stroke, so that the thread can be deposited uniformly on a spool width of a spool as a cross winding.
  • the traversing device has for this purpose a traversing yarn guide, with which the thread is guided.
  • the traversing yarn guide is coupled to a drive means to perform the linear movement within the traverse stroke.
  • the drive means is formed by a so-called Kehrgewindewelle.
  • the Kehrgewindewelle contains at the periphery of an endless Kehrgewindenut in which a drive end of the traversing thread guide is immersed. The drive end of the traversing thread guide is guided within the Kehrgewindenut.
  • a guide rail is arranged parallel to the reciprocating thread shaft, on which a straight guide is formed, on which a central guide part of the traversing thread guide can be guided. Upon rotation of the Kehrgewindewelle the traversing yarn guide can be moved along the guide rail.
  • the drive end of the traversing yarn guide on a cylindrical bolt on the circumference of a boat is arranged.
  • the boat stands with its outer contour in Contact with the groove walls of the reverse thread groove.
  • the boat slides at high speed along the groove walls of the Kehrgewindenut.
  • an edge of the shuttle is thus constantly in contact with the groove wall of the reciprocating thread groove, resulting in sliding friction between the shuttle and the reciprocating thread groove.
  • the sliding friction leads to a more or less progressive wear between the sliding pairings.
  • the drive end of the traversing yarn guide has at least one roller element which is freely rotatably supported at the drive end and contacted with a roller peripheral surface, the groove wall of the Kehrgewindenut.
  • the invention is characterized in that the relative movement occurring between the drive end of the traversing thread guide and the reciprocating thread groove of the counter-threaded shaft is realized by rolling off. By rolling a roller element within the Kehrgewindenut the wear on the drive end of the traversing thread guide reduced significantly.
  • the drive end of the traversing thread guide is loaded within the Kehrgewindenut substantially over one of the Nutwandeptept the Kehrgewindenut.
  • the roller elements can be used at the drive end, wherein the outer diameter of the roller circumference is smaller than the groove width of the Kehrgewindenut the Kehrgewinde shaft.
  • the roller circumference of the roller element is equal to a groove width of the Kehrgewindenut the Kehrgewindewelle.
  • roller circumference of the roller element may be cylindrical, conical, spherical or spherical depending on the choice and design. It is essential that a uniform rolling friction between the roller element and the groove wall of the Kehrgewindenut arises. In particular, the transition regions, in which intersect groove sections of the Kehrgewindenut, to be bridged. Here, a clean start of the roller element must be ensured by the shape. In order to safely pass in particular such intersections of the Kehrgewindenut, the development of the traversing device according to the invention is particularly advantageous, in which the roller element is surrounded at the drive end of a katamaranförmigen guide cage, which excels within the Kehrgewindenut on both sides of the roller element Leading forms.
  • the guide cage at the bottom of the Kehrgewindenut groove has at least one guide web which can be guided within a bottom groove or a recess of the Kehrgewindenut.
  • the guide cage is formed according to an advantageous embodiment of the invention freely pivotable to the roll end at the drive end of the traversing yarn guide.
  • the roller element can in principle be formed by one or more rolling elements.
  • roller element in a first advantageous embodiment, it is proposed to form the roller element by a roller which is held freely rotatably on a cylinder pin fixedly connected to the guide part.
  • roller element in a first advantageous embodiment, it is proposed to form the roller element by an outer ring of a rolling bearing, which is held by an inner ring or directly by a plurality of rolling elements on the periphery of a fixed axis of the guide member. This makes it possible to generate rolling movements very evenly.
  • a rotatable shroud ring as a roller element directly sliding on the circumference of a fixed axis of the guide member.
  • the roller element by a rotatably mounted on the guide member axle cylinder, which has a cylindrical bearing portion and a cylindrical roller portion.
  • the roller element under the guide cage of the drive end is preferably formed of a plastic material. This allows the drive end of the traversing thread guide perform very low mass.
  • the traversing device according to the invention is basically suitable for laying all known strand-like materials such as threads, fiber strands or ribbons. In this case, even very high take-up speeds can be realized due to the predominantly occurring rolling friction between the drive end of the traversing yarn guide and the counter-twisting shaft.
  • Fig. 1 shows schematically a cross-sectional view of a first embodiment of the inventive traversing device
  • FIG. 2 schematically shows a longitudinal sectional view of the embodiment of FIG.
  • FIG. 3 shows schematically a longitudinal sectional view of another embodiment of the traversing device according to the invention
  • Fig. 4 schematically shows a plan view of a drive end of
  • Fig. 5 shows schematically a cross-sectional view of another
  • FIG. 6 shows schematically a cross-sectional view of another embodiment of a drive end of the traversing yarn guide according to the embodiment of FIG. 3
  • a first embodiment of the traversing device according to the invention is shown in partial views.
  • the embodiment is shown schematically in a cross-sectional view and in Fig. 2 schematically in a longitudinal view. Unless an explicit reference is made to one of the figures, the following description applies to both figures.
  • the embodiment has a rotatably mounted Kehrgewindewelle 1, which is coupled to a drive, not shown here.
  • a Kehrgewindenut 2 is formed at the periphery of the Kehrgewindewelle 1 .
  • the Kehrgewindenut 2 is performed endlessly on the circumference of the Kehrgewindewelle 1 and has at the ends of the Kehrgwindewelle 1 not shown here reversal area.
  • the Kehrgwindewelle 1 is associated with a traversing yarn 3, which projects with a drive end 4 in the Kehrgewindenut 2 of the Kehrgewindewelle 1.
  • the traversing yarn guide 3 is formed in several parts in this embodiment and has, in addition to the drive end 4, a central guide member 6 and a free leading end 7.
  • the guide part 6 is guided in a straight guide 10 of a guide rail 9.
  • the guide rail 9 is arranged parallel with distance to the Kehrgewindewelle 1.
  • the yarn guide 21 can be used to guide a yarn, a fiber bundle or one or more tapes.
  • the drive end 4 of the traversing yarn guide 3 has within the Kehrgewindenut 2 a rotatable roller element 8.
  • the roller element 8 is formed by an axle cylinder 17, which is guided with a roller portion 22 of at least one groove wall 5 of the reverse thread groove 2.
  • the roller portion 22 is fixedly connected to a cylindrical bearing portion 18 which is rotatably supported by a bearing 19 within a bearing seat 20 of the guide member 6.
  • About the bearing 19 of the axle 17 is rotatably supported on the guide part 2.
  • the rotatable axle cylinder 17 is surrounded within the Kehrgewindenut 2 on the roller portion 22 by a guide cage 12.
  • the guide cage 12 is pivotally held on the axle cylinder 17 for this purpose.
  • the guide cage 12 has inside the reciprocating thread groove 2 on both sides of the roller element 8 outstanding guide flanks 13.1 and 13.2.
  • the guide cage 12 is catamaran-shaped, so that two mutually opposite guide flanks 13.1 and 13.2 extend to each groove wall 5 of the reciprocating thread groove 2.
  • two parallel bottom grooves 16 are formed in the Kehrgewindenut 2, in each of which a guide web 14.1 and 14.2 of the guide cage 12 protrude.
  • the guide webs 14.1 and 14.2 are formed on the lateral guide flanks 13.1 and 13.2.
  • the one of the Nutwandungen 5 facing guide flanks 13.1 and 13.2 have in the middle region, a recess 31 which are penetrated by a roller peripheral surface 11 of the roller element 8.
  • the roller peripheral surface 11 is formed on the circumference of the roller portion 22.
  • the recess 31 is shown in Fig. 1 with dashed lines.
  • These cavities are used as lubricating pockets 15, in which a lubricant for rolling the axle cylinder 17 is kept can be.
  • the traversing yarn guide 3 is guided by the guide rail 9 in a linear guide 10.
  • the drive of the traversing yarn guide 3 is effected by a rotary movement of the Kehrgewinde shaft 1, so that the helical Kehrgewindenut 2, the drive end 4 of the traversing yarn guide 3 shifts.
  • at least one of the Nutwandept 5 of the Kehrgewindenut 2 acts on the roller element 8, which rolls with its rolling peripheral surface 11 on the groove wall 5.
  • the axle cylinder 17 can thereby be in contact with both groove walls 5 of the reciprocating thread groove 2. This situation is shown in FIG.
  • the roller circumference of the roller element 8 is smaller than a groove width of the Kehrgewindenut 2.
  • a further embodiment of the traversing device according to the invention is shown schematically in a longitudinal sectional view.
  • the roller element 8 is formed at the drive end 4 of the traversing yarn guide 3 with its roller circumference smaller than the groove width of the Kehrgewindenut 2.
  • this is the groove width of Kehrgewindenut 2 marked with the code letter N and the outer diameter of the roller circumference of the roller element 8 with the code letter R.
  • the roller element 8 is carried out at the drive end 4 of the traversing yarn guide 3 by a freely rotatable roller 30.
  • the roller 30 is held by a cylindrical pin 23 freely rotatable on an axis 24.
  • the axis 24 is fixedly connected to the guide part 6.
  • the guide member 6 and the leading end 7 of the traversing yarn guide 3 are otherwise identical to the aforementioned embodiment of FIGS. 1 and 2 executed.
  • the drive end 4 of the traversing yarn guide 3 dives with the roller 30 in the Kehrgewindenut 2 a.
  • the roller circumference of the roller 30 is guided on one side to one of the walls 5 of the reciprocating thread groove 2.
  • the roller 30 may in this case have a cylindrical (as shown), a crowned, a conical or a spherical roller peripheral surface.
  • the roller 30 is surrounded within the Kehrgewindenut 2 by a guide cage 12.
  • Fig. 4 shows a plan view of the drive end 4 of the traversing yarn guide 3.
  • the guide cage 12 has on both sides of the roller 30 guide flanks 13.1 and 13.2.
  • the guide cage 12 is catamaran-shaped, so that in each case a pair of flanks 13.1 and 13.2 extends for each groove wall of the reciprocating thread groove 2.
  • a recess 31 is provided in the central region, which is penetrated by the roller 30.
  • the roller 30 is guided with the roller peripheral surface 11 at the respective facing Nutwandonne 5 of the Kehrgewindenut 2.
  • the inside between the ceremoniessflankencru 13.1 and 13.2 resulting free spaces are used as lubrication pockets 15 to maintain a lubricant within the Kehrgewindenut 2 for the rolling movement of the roller 30.
  • the shaping of the guide cage 12 shown in FIG. 4 is particularly suitable for advantageously guiding the drive end 4 of the traversing yarn guide 3 through points of intersection of the reciprocating thread groove 2.
  • the guide cage 12 is pivotally mounted on the axis 24, so that even relatively narrow reverse portions of the Kehrgewindenut 2 can be passed.
  • the guide cage 12 shown in FIGS. 3 and 4 has no guide webs on its guide flanks 13.1 and 13.2.
  • the Kehrgewindenut 2 is executed with an ungestuften groove bottom 32, as is apparent from the illustration in Fig. 3.
  • FIG. 3 The embodiment shown in Fig. 3 is identical in function to the aforementioned embodiments of FIGS. 1 and 2, so that no further explanation takes place at this point.
  • a further embodiment of a roller element 8 is shown schematically in a cross-sectional view, as it could for example be used in the traversing yarn guide 3 of the embodiment of FIG.
  • the axis 24 and the roller element 8 are shown in a cross-sectional view.
  • the axis 24 can be connected directly to the guide part 6 of the traversing yarn guide 3 according to the embodiment of FIG.
  • the axis 24 has an outstanding pin 33, which dips into the Kehrgewindenut not shown here.
  • a rolling bearing 29 is arranged at the periphery of the pin 33.
  • the roller bearing 29 is held by an inner ring 28 fixed to the circumference of the pin 33.
  • the outer ring 26 forms an outer circumferential roller surface 11, which is guided in the Kehrgewindenut.
  • the rolling bearing 29 is associated with a guide cage 12, which is identical to the embodiment of FIGS. 3 and 4 executed.
  • the guide cage 12 is pivotally supported on the pin 33.
  • the rolling bearing 29 shown in Fig. 5 can be designed in other modifications to perform a rolling movement of the drive end 4.
  • the rolling elements 27 are guided by a bearing cage and each form one of several roller elements.
  • the example shown in Fig. 5 of the roller element 8 can thus be used without problems in the embodiment shown in FIG. 3.
  • roller element 8 is formed by a freely rotatable guided jacket ring 25.
  • the shroud 25 via a plain bearing 34 or rolling elements 27 on the pin 33rd respectively.
  • the outer circumference of the shroud 25 forms the roller circumference s constitutional 11, which is guided on the groove wall of the Kehrgewindenut.
  • FIGS. 1 to 6 all have in common that the roller elements 8 and the guide cages 12 are each formed from a plastic material.
  • the other device parts such as the axis 24, the guide member 6 and the leading end 7 of the traversing yarn guide 3 are preferably made of a plastic material. This makes it possible to train low-mass traversing yarn guides 3, which can execute the necessary reversing acceleration even at high speeds.
  • the traversing device according to the invention has the particular advantage that the previously prevailing in known devices with high wear sliding friction is almost completely replaced by rolling friction with significantly reduced wear. Only briefly, a sliding guide is taken over by the guide flanks of the guide cage at the intersection of the Kehrgewindenut.
  • the Kehrgewindenut can be kept flat without level and must receive at the reversals no special free cuts.
  • the advantageous lubrication pockets on the guide cage on both sides of the roller element ensures optimum lubrication over a long period of time. In particular, even at high yarn tensions, the thread guide can be realized wear, so that much better service life can be achieved.
  • the roller elements are preferably made of a high performance plastic. For the production of nested special geometric contours that are not by joining can be realized by applying the latest technological methods, such as the production by means of 3D printer yet.

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  • Bearings For Parts Moving Linearly (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Changiervorrichtung zum Führen eines Fadens mit einer Kehrgewindewelle (1). Die Kehrgewindewelle (1) weist am Umfang eine Kehrgewindenut (2) auf, die mit einem Antriebsende (4) eines Changierfadenführers (3) zum Antrieb des Changierfadenführers (3) zusammenwirkt. Hierzu wird das Antriebsende (4) mit Kontakt zu einer Nutwandung (5) der Kehrgewindenut (2) geführt. Der Changierfadenführer (3) weist außerhalb der Kehrgewindenut (2) ein mittleres Führungsteil (6) auf, das an einer parallel zur Kehrgewindewelle (1) ausgerichteten Führungsschiene (9) geführt ist. Um bei der Relativbewegung zwischen dem Antriebsende (4) des Changierfadenführers (3) und der Kehrgewindenut (2) der Kehrgewindewelle (1) möglichst geringen Verschleiß zu erhalten, ist erfindungsgemäß das Antriebsende (4) des Changierfadenführers (3) mit zumindest einem Rollenelement (8) ausgebildet, das frei drehbar an dem Antriebsende (4) gehalten ist und mit einer Rollenumfangsflache (11) die Nutwandung (5) der Kehrgewindenut (2) kontaktiert.

Description

Changiervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Changiervorrichtung zum Führen eines Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine gattungsgemäße Changiervorrichtung ist beispielsweise aus der DE 196 42 573 AI bekannt.
Beim Aufwickeln eines Fadens wird bekanntlich eine Changiervorrichtung eingesetzt, um den Faden innerhalb eines Changierhubes hin- und herzuführen, so dass der Faden auf einer Spulenbreite einer Spule gleichmäßig als Kreuzwicklung abgelegt werden kann. Die Changiervorrichtung weist hierzu einen Changierfadenführer auf, mit welchem der Faden geführt wird. Der Changierfadenführer ist mit einem Antriebsmittel gekoppelt, um die lineare Bewegung innerhalb des Changierhubes ausführen zu können. Bei der bekannten Changiervorrichtung ist das Antriebsmittel durch eine sogenannte Kehrgewindewelle gebildet. Die Kehrgewindewelle enthält am Umfang eine endlose Kehrgewindenut, in welcher ein Antriebsende des Changierfadenführers eintaucht. Das Antriebsende des Changierfadenführers ist innerhalb der Kehrgewindenut geführt. Parallel zur Kehrgewindewelle ist eine Führungsschiene angeordnet, an welcher eine Geradführung ausgebildet ist, an welcher einer mittleres Führungsteil des Changierfadenführers führbar ist. Bei Drehung der Kehrgewindewelle lässt sich der Changierfadenführer entlang der Führungsschiene bewegen.
Bei der bekannten Changiervorrichtung weist das Antriebsende des Changierfadenführers einen zylindrischen Bolzen auf, an dessen Umfang ein Schiffchen angeordnet ist. Das Schiffchen steht mit seiner Außenkontur im Kontakt mit den Nutwandungen der Kehrgewindenut. Bei Drehung der Kehrgewindewelle gleitet das Schiffchen mit hoher Geschwindigkeit entlang der Nutwandungen der Kehrgewindenut. Im Betrieb liegt somit ständig eine Flanke des Schiffchens an der Nutwandung der Kehrgewindenut an, so dass eine Gleitreibung zwischen dem Schiffchen und der Kehrgewindenut entsteht. Je nach Höhe der Drehzahl der Kehr ge winde welle und je nach Höhe der Fadenzugkraft des zu führenden Fadens führt die Gleitreibung zu einem mehr oder weniger fortschreitenden Verschleiß zwischen den Gleitpaarungen. Insbesondere in den Umkehrstellen, in welchem die Bewegungsrichtung des Changierfadenführers umgekehrt wird, wirken zudem extreme Beschleunigungen auf das Antriebsende des Changierfadenführers ein. Daher müssen derartige Antriebsenden des Changierfadenführers in regelmäßigen Abständen wegen Verschleißschädigungen ausgetauscht werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Changiervorrichtung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass bei gleichen Belastungen des Changierfadenführers längere Laufzeiten erreichbar sind und insbesondere Verschleißerscheinungen innerhalb der Kehrgewindewellennut auf ein Minimum reduziert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungs gemäß dadurch gelöst, dass das Antriebsende des Changierfadenführers zumindest ein Rollenelement aufweist, das frei drehbar an dem Antriebsende gehalten ist und mit einer Rollenumfangsfläche die Nutwandung der Kehrgewindenut kontaktiert.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die zwischen dem Antriebsende des Changierfadenführers und der Kehrgewindenut der Kehrgewindewelle auftretende Relativbewegung durch ein Abrollen realisiert wird. Durch das Abrollen eines Rollenelementes innerhalb der Kehrgewindenut verringert sich der Verschleiß an dem Antriebsende des Changierfadenführers wesentlich.
Bei Drehung der Kehrgewindewelle wird das Antriebsende des Changierfadenführers innerhalb der Kehrgewindenut im wesentlichen über eine der Nutwandungen der Kehrgewindenut belastet. Insoweit können vorteilhaft die Rollenelemente an dem Antriebsende verwendet werden, bei welchem der Außendurchmesser des Rollenumfangs kleiner ist als die Nutbreite der Kehrgewindenut der Kehrgewinde welle. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Antriebsende beider Nutwandungen der Kehrgewindenut zu führen. In diesen Fällen ist der Rollenumfang des Rollenelementes gleich einer Nutbreite der Kehrgewindenut der Kehrgewindewelle.
Die Beschaffenheit des Rollenumfangs des Rollenelementes kann je nach Wahl und Ausbildung zylindrisch, konisch, ballig oder kugelförmig ausgebildet sein. Wesentlich hierbei ist, dass eine gleichmäßige Rollreibung zwischen dem Rollenelement und der Nutwandung der Kehrgewindenut entsteht. Dabei sind insbesondere die Übergangsbereiche, in welchem sich Nutabschnitte der Kehrgewindenut kreuzen, zu überbrücken. Hier muss ein sauberer Anlauf des Rollenelementes durch die Formgebung gewährleistet sein. Um insbesondere derartige Kreuzungsstellen der Kehrgewindenut sicher zu passieren, ist die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Changiervorrichtung besonders vorteilhaft, bei welcher das Rollenelement an dem Antriebsende von einem katamaranförmigen Führungskäfig umgeben ist, welches innerhalb der Kehrgewindenut zu beiden Seiten des Rollenelementes hervorragende Führungsenden bildet. So ist sichergestellt, dass selbst bei zylindrischen Rollenelementen das Antriebsende des Changierfadenführers sicher durch die Kreuzungspunkte der Kehrgewindenut führbar ist. Die Führung von dem Antriebsende des Changierfadenführers lässt sich innerhalb der Kehrgewindenut noch derart verbessern, indem der Führungskäfig am Nutgrund der Kehrgewindenut zumindest einen Führungssteg aufweist, der innerhalb einer Bodennut oder einer Vertiefung der Kehrgewindenut führbar ist. Zum Passieren der Umkehrstellen, in welchem der Changierfadenführer seine Bewegungsrichtung umkehrt, ist der Führungskäfig gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung frei schwenkbar zum Rollenende an dem Antriebsende des Changierfadenführers ausgebildet. Das Rollenelement kann grundsätzlich durch ein oder mehrere Rollkörper gebildet sein. Bei einer ersten vorteilhaften Ausbildung wird vorgeschlagen, das Rollenelement durch eine Rolle zu bilden, die frei drehbar an einem mit dem Führungsteil fest verbundenen Zylinderstift gehalten ist. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Rollenelement durch einen Außenring eines Wälzlagers zu bilden, welches durch einen Innenring oder direkt durch mehrere Wälzkörper am Umfang einer feststehenden Achse des Führungsteils gehalten ist. Damit lassen sich sehr gleichmäßig Abrollbewegungen erzeugen.
In einer einfachen Ausführung besteht jedoch auch die Möglichkeit, einen drehbaren Mantelring als Rollenelement direkt gleitend am Umfang einer feststehenden Achse des Führungsteils anzuordnen. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Rollenelement durch einen am Führungsteil drehbar gelagerten Achszylinder zu bilden, welcher einen zylindrischen Lagerabschnitt und einen zylindrischen Rollenabschnitt aufweist.
Damit der Changierfadenführer insbesondere in der Umkehr seiner Bewegungsrichtung keine größeren Umkehrkräfte erfordert, ist das Rollenelement unter dem Führungskäfig des Antriebsendes bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial gebildet. Damit lässt sich das Antriebsende des Changierfadenfühers sehr massearm ausführen.
Die erfindungsgemäße Changiervorrichtung ist grundsätzlich zum Verlegen von allen bekannten strangförmigen Materialien wie beispielsweise Fäden, Faserstränge oder Bändchen geeignet. Dabei können auch sehr hohe Aufwickelgeschwindigkeiten aufgrund der überwiegend stattfindenden Rollreibung zwischen dem Antriebsende des Changierfadenführers und der Kehrgewindewelle realisiert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßen Changiervorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Fig näher beschrieben.
Es stellen dar:
Fig. 1 schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungs gemäßen Changiervorrichtung
Fig. 2 schematisch eine Längsschnittansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig.
1
Fig. 3 schematisch eine Längsschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Changiervorrichtung Fig. 4 schematisch eine Draufsicht auf ein Antriebsende des
Changierfadenführers aus Fig. 3
Fig. 5 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren
Ausführungsbeispiels eines Antriebsendes des Changierfadenfühers nach Fig. 3
Fig. 6 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Antriebsendes des Changierfadenführers gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 In den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Changiervorrichtung in Teilansichten dargestellt. In Fig. 1 ist das Ausführungsbeispiel schematisch in einer Querschnittsansicht und in Fig. 2 schematisch in einer Längsansicht gezeigt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Das Ausführungsbeispiel weist eine drehbar gelagerte Kehrgewindewelle 1 auf, die mit einem hier nicht dargestellten Antrieb gekoppelt ist. Am Umfang der Kehrgewindewelle 1 ist eine Kehrgewindenut 2 ausgebildet. Die Kehrgewindenut 2 ist am Umfang der Kehrgewindewelle 1 endlos ausgeführt und weist an den Enden der Kehrgwindewelle 1 hier nicht näher dargestellte Umkehrbereich auf.
Der Kehrgwindewelle 1 ist ein Changierfadenführer 3 zugeordnet, der mit einem Antriebsende 4 in die Kehrgewindenut 2 der Kehrgewindewelle 1 hineinragt. Der Changierfadenführer 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel mehrteilig ausgebildet und weist neben dem Antriebsende 4 ein mittleres Führungsteil 6 und ein freies Führungsende 7 auf. Das Führungsteil 6 ist in einer Geradführung 10 einer Führungsschiene 9 geführt. Dazu ist die Führungsschiene 9 parallel mit Abstand zu der Kehrgewindewelle 1 angeordnet. Am freien Führungsende 7 bildet der Changierfadenführer 3 einen Fadenführer 21. Je nach Wickelgut kann der Fadenführer 21 zur Führung eines Fadens, eines Faserbündels oder eines oder mehrerer Bändchen genutzt werden.
Das Antriebsende 4 des Changierfadenführers 3 weist innerhalb der Kehrgewindenut 2 ein drehbares Rollenelement 8 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Rollenelement 8 durch einen Achszylinder 17 gebildet, der mit einem Rollenabschnitt 22 von zumindest einer Nutwandung 5 der Kehrgewindenut 2 geführt ist. Der Rollenabschnitt 22 ist fest mit einem zylindrischen Lagerabschnitt 18 verbunden, der über eine Lagerung 19 drehbar innerhalb einer Lageraufnahme 20 des Führungsteils 6 gelagert ist. Über die Lagerung 19 ist der Achszylinder 17 drehbar an dem Führungsteil 2 gehalten. Der drehbare Achszylinder 17 ist innerhalb der Kehrgewindenut 2 am Rollenabschnitt 22 von einem Führungskäfig 12 umgeben. Der Führungskäfig 12 ist hierzu schwenkbar an dem Achszylinder 17 gehalten.
Wie insbesondere aus der Fig. 1 hervorgeht, weist der Führungskäfig 12 innerhalb der Kehrgewindenut 2 zu beiden Seiten des Rollenelementes 8 hervorragende Führungsflanken 13.1 und 13.2 auf. Der Führungskäfig 12 ist katamaranförmig ausgebildet, so dass sich zu jeder Nutwandung 5 der Kehrgewindenut 2 zwei gegenüberliegende Führungsflanken 13.1 und 13.2 erstrecken. Wie aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, sind in der Kehrgewindenut 2 zwei parallele Bodennuten 16 ausgebildet, in welchem jeweils ein Führungssteg 14.1 und 14.2 des Führungskäfigs 12 hineinragen. Die Führungsstege 14.1 und 14.2 sind an den seitlichen Führungsflanken 13.1 und 13.2 ausgebildet. Die einer der Nutwandungen 5 zugewandten Führungsflanken 13.1 und 13.2 weisen im mittleren Bereich eine Aussparung 31 auf, die von einer Rollenumfangsfläche 11 des Rollenelementes 8 durchdrungen sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Rollenumfangsfläche 11 am Umfang des Rollenabschnittes 22 ausgebildet. Die Aussparung 31 ist in Fig. 1 mit gestrichelten Linien dargestellt.
Wie aus der Fig. 1 zu erkennen ist, bilden die Führungsflanken 13.1 und 13.2 mit den hier nicht dargestellten gegenüberliegenden Führungsflanken jeweils einen Hohlraum innerhalb der Kehrgewindenut 2. Diese Hohlräume werden als Schmiertaschen 15 verwendet, in welcher ein Schmiermittel für das Abrollen des Achszylinders 17 vorgehalten werden kann.
Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Changiervorrichtung wird der Changierfadenführer 3 durch die Führungsschiene 9 in einer Geradführung 10 geführt. Der Antrieb des Changierfadenführers 3 erfolgt durch eine Drehbewegung der Kehrgewinde welle 1, so dass die wendeiförmige Kehrgewindenut 2 das Antriebsende 4 des Changierfadenführers 3 verschiebt. Dabei wirkt zumindest eine der Nutwandungen 5 der Kehrgewindenut 2 auf das Rollenelement 8 ein, das mit seiner Rollumfangsfläche 11 an der Nutwandung 5 abrollt. Grundsätzlich lässt sich dabei der Achszylinder 17 an beiden Nutwandungen 5 der Kehrgewindenut 2 mit Kontakt führen. Diese Situation ist in Fig. 2 dargestellt.
Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass der Rollenumfang des Rollenelementes 8 kleiner ausgebildet ist, als eine Nutbreite der Kehrgewindenut 2. In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Changiervorrichtung schematisch in einer Längsschnittansicht dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Rollenelement 8 an dem Antriebsende 4 des Changierfadenführers 3 mit seinem Rollenumfang kleiner ausgebildet als die Nutbreite der Kehrgewindenut 2. In Fig. 3 ist hierzu die Nutbreite der Kehrgewindenut 2 mit dem Kennbuchstaben N und der Außendurchmesser des Rollenumfanges des Rollenelementes 8 mit dem Kennbuchstaben R gekennzeichnet. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Rollenelement 8 an dem Antriebsende 4 des Changierfadenführers 3 durch eine frei drehbare Rolle 30 ausgeführt. Die Rolle 30 wird über einen Zylinderstift 23 frei drehbar an einer Achse 24 gehalten. Die Achse 24 ist mit dem Führungsteil 6 fest verbunden. Das Führungsteil 6 sowie das Führungsende 7 des Changierfadenführers 3 sind ansonsten identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ausgeführt.
Das Antriebesende 4 des Changierfadenführers 3 taucht mit der Rolle 30 in die Kehrgewindenut 2 ein. Dabei wird der Rollenumfang der Rolle 30 einseitig an einer der Wandungen 5 der Kehrgewindenut 2 geführt. Die Rolle 30 kann hierbei eine zylindrische (wie dargestellt), eine ballige, eine konische oder eine kugelförmige Rollenumfangsfläche aufweisen.
Die Rolle 30 wird innerhalb der Kehrgewindenut 2 von einem Führungskäfig 12 umgeben. Zur weiteren Erläuterung des Führungskäfigs 12 wird zusätzlich zu der Darstellung in Fig. 4 Bezug genommen. Die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht des Antriebsendes 4 des Changierfadenführers 3. Der Führungskäfig 12 weist zu beiden Seiten der Rolle 30 Führungsflanken 13.1 und 13.2 auf. Der Führungskäfig 12 ist hierzu katamaranförmig ausgeführt, so dass sich zu jeder Nutwandung der Kehrgewindenut 2 jeweils ein Flankenpaar 13.1 und 13.2 erstreckt. Zwischen den Führungsflanken 13.1 und 13.2 ist im mittleren Bereich jeweils eine Aussparung 31 vorgesehen, die von der Rolle 30 durchdrungen wird. Die Rolle 30 wird mit der Rollenumfangsfläche 11 an den jeweils zugewandten Nutwandungen 5 der Kehrgewindenut 2 geführt. Die innerhalb sich zwischen den Führungsflankenpaarungen 13.1 und 13.2 ergebende Freiräume werden als Schmiertaschen 15 genutzt, um innerhalb der Kehrgewindenut 2 ein Schmiermittel für die Abrollbewegung der Rolle 30 bereitzuhalten.
Die in Fig. 4 dargestellte Formgebung des Führungskäfigs 12 ist besonders geeignet, um das Antriebsende 4 des Changierfadenführers 3 vorteilhaft durch Kreuzungspunkte der Kehrgewindenut 2 zu führen. Zudem ist der Führungskäfig 12 schwenkbar an der Achse 24 angeordnet, so dass auch relativ enge Umkehrbereiche der Kehrgewindenut 2 passiert werden können.
Der in den Fig. 3 und 4 dargestellte Führungskäfig 12 weist an seinen Führungsflanken 13.1 und 13.2 keine Führungstege auf. Insoweit ist die Kehrgewindenut 2 mit einem ungestuften Nutgrund 32 ausgeführt, wie aus der Darstellung in Fig. 3 hervorgeht.
Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel ist in seiner Funktion identisch zu den vorgenannten Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2, so dass an dieser Stelle keine weitere Erläuterung erfolgt.
In der Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Rollenelementes 8 schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt, wie es beispielweise in dem Changierfadenführer 3 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3 eingesetzt werden könnte. Bei der in Fig. 5 gezeigten Abbildung sind die Achse 24 und das Rollenelement 8 in einer Querschnittsansicht dargestellt. Die Achse 24 lässt sich dabei gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 direkt mit dem Führungsteil 6 des Changierfadenführers 3 verbinden. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt die Achse 24 einen hervorragenden Zapfen 33, der in die hier nicht dargestellte Kehrgewindenut eintaucht. Am Umfang des Zapfens 33 ist ein Wälzlager 29 angeordnet. Das Wälzlager 29 ist über einen Innenring 28 fest am Umfang des Zapfens 33 gehalten. Am Umfang des Innenringes 28 sind mehrere Wälzköper 27 und ein Außenring 26 angeordnet. Der Außenring 26 bildet eine äußere Rollenumfang sfläche 11, die in der Kehrgewindenut geführt ist. Das Wälzlager 29 ist ein Führungskäfig 12 zugeordnet, der identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 ausgeführt ist. Der Führungskäfig 12 ist schwenkbar an dem Zapfen 33 gehalten.
Das in Fig. 5 dargestellte Wälzlager 29 lässt sich auch in anderen Modifikationen zur Ausführung einer Abrollbewegung des Antriebsendes 4 gestalten. So besteht die Möglichkeit, den Außenring 26 und die Wälzkörper 27 unmittelbar an dem Zapfen 33 anzuordnen. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Innenring 28 und die Wälzköper 27 ohne einen Außenring 26 in der Kehrgewindenut 2 zu führen. Hierbei werden die Wälzkörper 27 durch einen Lagerkäfig geführt und bilden jeweils eines von mehreren Rollenelementen. Das in Fig. 5 dargestellte Beispiel des Rollenelementes 8 lässt sich somit in dem gezeigten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 problemlos einsetzen.
In Fig. 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer alternativen Gestaltung des Rollenelementes 8 gezeigt, wie es in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 einsetzbar wäre. Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Rollenelement 8 durch einen frei drehbar geführten Mantelring 25 gebildet. Wie aus den zu beiden Seiten des Zapfens 33 unterschiedlichen Darstellungen der Lagerstellen des Mantelringes 25 hervorgeht, besteht die Möglichkeit, dem Mantelring 25 über ein Gleitlager 34 oder über Wälzkörper 27 an dem Zapfen 33 zu führen. Der Außenumfang des Mantelringes 25 bildet dabei die Rollenumfang sfläche 11, die an der Nutwandung der Kehrgewindenut geführt ist.
Auch das in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel lässt sich ohne Probleme in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 einsetzen.
Die in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele haben alle gemein, dass die Rollenelemente 8 sowie die Führungskäfige 12 jeweils aus einem Kunststoffmaterial gebildet sind. Auch die übrigen Vorrichtungsteile wie beispielsweis die Achse 24, das Führungsteil 6 und das Führungsende 7 des Changierfadenführers 3 werden bevorzugt aus einem Kunststoffmaterial hergestellt. Damit lassen sich massearme Changierfadenführer 3 ausbilden, die auch bei hohen Drehzahlen die nötige Umkehrbeschleunigung ausführen können. Die erfindungsgemäße Changiervorrichtung besitzt den besonderen Vorteil, dass die bisher bei bekannten Vorrichtungen vorherrschende mit hohem Verschleiß behaftete Gleitreibung fast vollständig durch Rollreibung mit deutlich verringerter Verschleißerscheinung ersetzt wird. Nur kurzzeitig wird an den Kreuzungsstellen der Kehrgewindenut eine gleitende Führung durch die Führungsflanken des Führungskäfigs übernommen. Die Kehrgewindenut kann ohne Stufe flach gehalten werden und muss an den Umkehrstellen keine besonderen Freifräsungen erhalten. Durch die vorteilhaften Schmiertaschen an dem Führungskäfig auf beiden Seiten des Rollenelementes wird über einen langen Zeitraum eine optimale Schmierung gewährleistet. Insbesondere auch bei hohen Fadenspannungen lässt sich die Fadenführung verschleißarm realisieren, so dass wesentlich bessere Standzeiten zu erzielen sind. Die Rollenelemente werden vorzugsweise aus einem Hochleistungs-Kunststoff hergestellt. Für die die Herstellung ineinander geschachtelter besonderer geometrischer Konturen, die sich nicht durch Fügen herstellen lassen, können durch Anwendung neuester technologischer Verfahren, wie der Herstellung mittels 3D-Drucker dennoch realisiert werden.
Bezugszeichenliste
1 Kehrgewindewelle
Ί Kehrgewindenut
3 Changierfadenführer
4 Antrieb sende
5 Nutwandung
6 Führungsteil
7 Führungsende
8 Rollenelement
9 Führungsschiene
10 Geradführung
11 Rollenumfang sfläche
12 Führungskäfig
13.1, 13.2 Führungsflanken
14.1, 14.2 Führungssteg
15 Schmiertaschen
16 Bodennut
17 Achszylinder
18 Lagerabschnitt
19 Lagerung
20 Lageraufnahme
21 Fadenführer
22 Rollenabschnitt
23 Zylinderstift
24 Achse
25 Mantelring
26 Außenring
27 Wälzköper
28 Innenring
29 Wälzlager
30 Rolle
31 Aussparung Nutgrund
Zapfen
Gleitlager

Claims

Patentansprüche
Changiervorrichtung zum Führen eines Fadens mit einer Kehrgewindewelle (1), die am Umfang eine Kehrgewindenut (2) aufweist, und mit einem Changierfadenführer (3), welcher mit einem Antrieb sende (4) in die Kehrgewindenut (2) der Kehr ge winde welle (1) hineinragt, das mit Kontakt zu einer Nutwandung (5) der Kehrgewindenut (2) führbar ist, und welcher mit einem mittleren Führungsteil (6) außerhalb der Kehrgewinde-nut (2) der Kehrgewinde welle (1) an einer parallel zur Kehrgewinde welle (1) ausgerichteten Führungsschiene (9) geführt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Antriebsende (4) des Changierfadenführers (3) zumindest ein Rollenelement (8) aufweist, das frei drehbar an dem Antriebsende (4) gehalten ist und mit einer Rollenumfangsfläche (11) die Nutwandung (5) der Kehrgewindenut (2) kontaktiert.
Changiervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rollenelement (8) einen Rollenumfang (11) mit einem Außendurchmesser (R) aufweist, welcher kleiner oder gleich einer Nutbreite (N) der Kehrgewindenut (2) der Kehrgewindewelle (1) ist.
Changiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Rollenumfang (11) des Rollenelementes (8) zylindrisch, konisch, ballig oder kugelförmig ausgebildet ist.
Changiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
das Rollenelement (8) an dem Antrieb sende (4) von einem katamaranförmigen Führungskäfig (12) umgeben ist, welches innerhalb der Kehrgewindenut (2) zu beiden Seiten des Rollenelementes (8) hervorragende Führungsflanken (13.1, 13.2) bildet.
Changiervorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Führungskäfig (12) am Nutgrund der Kehrgewindenut (2) zumindest einen Führungssteg (14.1) aufweist, der innerhalb einer Bodennut (16) oder einer Vertiefung der Kehrgewindenut (2) führbar ist.
Changiervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Führungskäfig (12) frei schwenkbar relativ zum Rollenelement (8) an dem Antriebsende (4) des Changierfadenführers (3) ausgebildet ist.
Changiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rollenelement (8) durch eine Rolle (30) gebildet ist, die freidrehbar an einem mit dem Führungsteil (6) fest verbunden Zylinderstift (23) gehalten ist.
Changiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Rollenelement (8) durch einen Außenring (26) eines Wälzlagers (29) gebildet ist, welches durch einen Innenring (28) oder durch mehrere Wälzkörper (27) am Umfang einer feststehenden Achse (24) oder Zapfen (33) des Führungsteils (6) gehalten ist.
Changiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rollenelement (8) durch einen drehbaren Mantelring (25) gebildet ist, der gleitend am Umfang einer feststehenden Achse (24) oder Zapfen (33) des Führungsteils (6) gehalten ist.
10. Changiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Rollenelement (8) durch einen am Führungsteil (6) drehbar gelagerten Achszylinder (17) gebildet ist, welcher ein zylindrischen
Lagerabschnitt (18) und einen zylindrischen Rollenabschnitt (22) aufweist.
Changiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
das Rollenelement (8) und/oder der Führungskäfig (12) Antriebendes (4) aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist.
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