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Die
Erfindung betrifft eine Spulvorrichtung für eine Kreuzspulen herstellende
Textilmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Spulvorrichtungen
mit einer Einrichtung zur Kompensation des während der Spulenreise ständig ansteigenden
Spulengewichts sowie einer Einrichtung zur Einstellung des Kreuzspulen-Auflagedruckes sind
im Zusammenhang mit Kreuzspulen herstellenden Textilmaschinen in
verschiedenen Ausführungsformen
bekannt und in zahlreichen Patentschriften beschrieben.
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Derartige
Einrichtungen kommen bei der Herstellung hochwertiger Kreuzspulen
zum Einsatz, da neben der Fadenspannung der Auflagedruck der Kreuzspule,
zum Beispiel auf ihrer Antriebswalze, die Dichte der Kreuzspule
sowie insbesondere den Schlupf zwischen Antriebswalze und Kreuzspule
wesentlich beeinflusst.
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Man
ist außerdem
seit langem bestrebt, Kreuzspulen, insbesondere in Abhängigkeit
von nachfolgenden Bearbeitungsvorgängen, mit einem vorgebbaren
Auflagedruck zu wickeln, wobei dieser vorgebbare Auflagedruck während der
ganzen Spulenreise annähernd
konstant bleiben sollte.
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Bei
einer durch die
DE
25 18 646 C2 bekannten Ausführungsform einer Spulvorrichtung
ist die Kreuzspule so oberhalb einer Fadenführungstrommel in einem Spulenrahmen
angeordnet, dass ihr Schwerpunkt in Richtung Fadenführungstrommel wirksam
ist.
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Der
Auflagedruck der Kreuzspule auf die Fadenführungstrommel wird zu Beginn
der Spulenreise durch ein kombiniertes Be- und Entlastungselement, vorzugsweise
durch eine an einem Hebelansatz angreifende Druckfeder, die sich
an einem Einstellwinkel abstützt,
verstärkt.
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Das
heißt,
zu Beginn der Spulenreise liegt die Wirklinie der Druckfeder zunächst hinter
der Rahmenachse und übt
ein im Gegenuhrzeigersinn wirksames Drehmoment aus, das zu einem
zusätzlichen Auflagedruck
des Spulenrahmens beziehungsweise der Hülse auf der Fadenführungstrommel
führt.
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Mit
größer werdendem
Durchmesser der Spule schwenkt der Spulenrahmen in eine Lage, bei welcher
die Wirklinie der Druckfeder zunächst
mit der Rahmenachse auf gleicher Höhe liegt. In dieser Stellung
entspricht der gewichtsbedingte Auflagedruck dem gewünschten
Auflagedruck der Kreuzspule. Das heißt, die Federkraft des Be-
und Entlastungselementes wirkt auf die Rahmenachse und erzeugt damit
kein Drehmoment.
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Mit
weiter wachsendem Durchmesser wandert die Wirklinie der Druckfeder
vor die Rahmenachse, das heißt,
der Spulenrahmen wird jetzt durch das im Uhrzeigersinn wirksame
Drehmoment entlastet.
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Nachteilig
bei dieser Einrichtung ist allerdings, dass die Einstellung des
Auflagedruckes der einzelnen Spulstellen zentral über eine
durchgehende, maschinenlange Einstellschiene erfolgt.
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Da
sich eine solche durchgehende, maschinenlange Einstellschiene zum
Beispiel wärmebedingten
Längenschwankungen
unterworfen ist, ist eine definierte, gleichmäßige Einstellung der Be- und Entlastungselemente
der zahlreichen Spulstellen kaum realisierbar.
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Das
heißt,
mit der bekannten Einrichtung zur Einstellung des Auflagedruckes
von Kreuzspulen ist es nahezu unvermeidlich, dass die zahlreichen Kreuzspulen
jeweils mit unterschiedlichen Auflagedrücken auf der Fadenführungstrommel
aufliegen.
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Durch
die
DE 195 34 333
A1 ist des Weiteren eine Spulvorrichtung für eine Kreuzspulen
herstellende Textilmaschine bekannt, bei der eine Zugfeder derart
auf einen Spulenrahmen einwirkt, dass die im Spulenrahmen gehaltene
Kreuzspule zu Beginn der Spulenreise gegen eine Fadenführungstrommel
gedrückt
und im Verlauf der weiteren Spulenreise in Gegenrichtung beaufschlagt
wird.
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Diese
bekannte Einrichtung weist ein mit der Spulenrahmenachse drehfest
verbundenes, mit einem Zahnsegment ausgestattetes erstes Hebelelement
sowie ein im Spulstellengehäuse
begrenzt drehbar gelagertes, ebenfalls mit einem Zahnsegment ausgestattetes
zweites Hebelelement auf, wobei die Zahnsegmente miteinander kämmen.
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Das
zweite Hebelelement wird dabei durch die Zugfeder beaufschlagt,
deren Widerlager ein schwenkbar gelagerter, in definierten Positionen
festlegbarer Einstellhebel bildet. Bei dieser bekannten Einrichtung
kann durch Lösen
eines Schraubenbolzens, entsprechendes Verschwenken des Einstellhebels
und erneutes Fixieren des Einstellhebels durch den Schraubenbolzen
der Auflagedruck an jeder Spulstelle definiert und reproduzierbar
eingestellt werden.
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Nachteilig
bei dieser an sich bewährten
Konstruktion ist allerdings, dass der Schraubenbolzen, der den Einstellhebel
fixiert, nur schwer zugänglich ist.
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Das
heißt,
der jeweils seitlich an den Spulstellengehäusen der Arbeitstellen des
Kreuzspulautomaten angeordnete Schraubenbolzen ist, vor allem bei
laufender Maschine, nur mit Schwierigkeiten zu lösen bzw. festzulegen.
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Ausgehend
von einer Spulvorrichtung der vorstehend beschriebenen Gattung liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spulvorrichtung zu schaffen,
die eine reproduzierbare Einstellung des Auflagedruckes einer im
Spulenrahmen gehalterten Kreuzspule ermöglicht, wobei bei der Einstellung
Ablese- oder Einstellfehler des Bedienpersonals minimiert werden
sollen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Spulvorrichtung gelöst,
wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
erfindungsgemäßen Stellmechanismen bieten
den Vorteil, dass sie von der Frontseite der Textilmaschine aus
jeweils frei zugänglich
sind.
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Das
heißt,
der Auflagedruck an den einzelnen Spulstellen kann auch bei laufender
Textilmaschine ohne Schwierigkeiten leicht und genau sowie jederzeit
reproduzierbar eingestellt werden.
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Wie
im Anspruch 2 dargelegt, ist der Stellmechanismus in vorteilhafter
Ausführungsform
als Bewegungsgewinde ausgebildet. Ein solches Bewegungsgewinde ermöglicht einerseits
auf einfache Weise das Einleiten einer relative großen Stellkraft, anderseits
ist ein solches Bewegungsgewinde selbsthemmend.
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Das
heißt,
ein eingestellter Auflagedruck wird bis zur nächsten definierten Einstellung
zuverlässig
und exakt gehalten.
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Das
Bewegungsgewinde verfügt,
wie im Anspruch 3 beschrieben, über
eine in axialer Richtung verschiebbare Gewindemuffe sowie einen
drehbar gelagerten, gegen axiale Verschiebung gesicherte Gewindebolzen.
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Das
heißt,
jede Drehbewegung am Gewindebolzen wird sofort in eine entsprechende
Axialbewegung der Gewindemuffe umgesetzt.
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Da
die Gewindemuffe über
eine Schaltwippe an eine Schwenkwelle angeschlossen ist, die ihrerseits
drehfest mit einem Stellhebel einer Einrichtung zur Einstellung
des Auflagedruckes verbunden ist (Anspruch 4), kann über die
Winkelstellung des Gewindebolzens der Auflagedruck der Kreuzspule
exakt eingestellt werden.
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In
vorteilhafter Ausführungsform
weist der Gewindebolzen frontseitig eine Einrichtung auf, an der
ein Werkzeug angesetzt werden kann (Anspruch 8).
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Das
heißt,
mittels eines entsprechenden Werkzeuges kann auf einfache Weise
die Winkelstellung des Gewindebolzens verstellt bzw. kann der Gewindebolzen
in einer definierten Winkelstellung positioniert werden.
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Wie
im Anspruch 9 dargelegt, hat sich als besonders vorteilhaftes Werkzeug
beispielsweise ein langer Innensechskantschlüssel erwiesen.
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Ein
solcher an einem Ende mit einem Handgriff ausgestatteter Innensechskantschlüssel kann problemlos
in eine entsprechende Mehrkantbohrung auf der Frontseite des Gewindebolzens
eingeführt und
der Gewindebolzen dann ohne großen
Kraftaufwand winkelgenau positioniert werden.
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Wie
im Anspruch 5 beschrieben, weist der Gewindebolzen einen Lageransatz
auf, der eine drehbare, in axialer Richtung fixierte Lagerung des Gewindebolzens
in einer Lagerstelle ermöglicht.
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Der
Lageransatz ist dabei entweder so ausgebildet, dass der Gewindebolzen
mit einem Teil der Lagerstelle verschwenkbar ist oder, wie im Anspruch 6
dargelegt, dass der Gewindebolzen über einen entsprechend ballig
ausgebildeten Lageransatz direkt schwenkbar in der Lagerstelle festgelegt
ist.
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Wenn
der Gewindebolzen mit einem Teil der Lagerstelle verschwenkbar sein
soll, ist die Lagerstelle vorzugsweise zweiteilig ausgebildet.
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Das
heißt,
die Lagerstelle besteht, wie im Anspruch 7 beschrieben, jeweils
aus einem Lagergehäuse,
in dem der Gewindebolzen gelagert ist sowie einer Befestigungskonsole.
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Die
Befestigungskonsole ist dabei über Schraubenbolzen
stationär
am Spulstellengehäuse festgelegt,
während
das Lagergehäuse
schwenkbar an die Befestigungskonsole angeschlossen ist.
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Durch
eine solche schwenkbare Anordnung des Lagergehäuses können Lageänderungen des Gewindebolzen,
wie bei der Verschwenkung der Schaltwippe entstehen, auf einfache
Weise ausgeglichen werden.
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Auch
mit einem ballig ausgebildeten Lageransatz, der mit einem entsprechenden
geformten Lager der Lagerstelle korrespondiert, ist ein solcher Ausgleich
der Lageänderung
des Gewindebolzens realisierbar.
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Wie
im Anspruch 8 dargelegt, sind im Bereich der Lagerstelle, in vorgegebenen
Winkelabständen,
eine Vielzahl von Raststellungen angeordnet. In diese Raststellungen
taucht ein zum Beispiel federbeaufschlagten Rastmittel ein, das
mit dem Gewindebolzen drehbar gelagert ist.
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Die
Raststellungen gewährleisten
dabei, dass die unterschiedlichen Winkelstellungen des Gewindebolzens
bei Bedarf jederzeit reproduzierbar sind.
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Das
heißt,
es ist auf einfache Weise möglich, die
Einrichtung so einzustellen, dass wahlweise harte, mittlere oder
weiche Kreuzspulen gefertigt werden können, wobei auch die Einstellung
von Zwischenstufen jederzeit möglich
ist.
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Die
Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Es
zeigt
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1 eine
Seitenansicht auf eine Spulvorrichtung mit einer Einrichtung zum
Kompensieren des Spulengewichtes sowie einer Einrichtung zum Verstellen
des Auflagedruckes, wobei die Abdeckung des Spulstellengehäuses entfernt
ist,
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2 eine
Seitenansicht auf die gegenüberliegende
Seite der Spulvorrichtung mit dem Stellmechanismus zum Einstellen
des Auflagedruckes der Kreuzspule,
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3 den
als Bewegungsgewinde ausgebildeten Stellmechanismus gemäß 2,
in einem größeren Maßstab,
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4 eine
Draufsicht auf den Stellmechanismus,
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5 eine
Vorderansicht des Stellmechanismus',
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6 eine
Draufsicht eines Gewindebolzens,
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7 eine
Vorderansicht des Gewindebolzens.
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Die 1 zeigt
eine Seitenansicht auf das Spulstellengehäuse 2 einer Spulstelle 30 einer Kreuzspulen
herstellenden Textilmaschine, beispielsweise eines Kreuzspulautomaten.
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Da
ein zugehöriger
Deckel entfernt ist, ist das Spulstellengehäuse 2 teilweise geöffnet.
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Am
Spulstellengehäuse 2 ist,
wie üblich,
ein Spulenrahmen 3 gelagert, zwischen dessen Spulenrahmenarmen
in Hülsenaufnahmen 4 eine
Hülse 5 einer
Kreuzspule 24 drehbar gehalten ist, Wie angedeutet, liegt
die Hülse 5 zu
Beginn der Spulenreise auf einer Antriebswalze 6 und wird
von dieser über Reibschluss
angetrieben.
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Der
Spulenrahmen 3 ist über
eine Spulenrahmenlagerwelle 7 begrenzt beweglich im Spulstellengehäuse 2 gelagert.
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An
der Spulenrahmenlagerwelle 7 ist drehfest ein Hebelelement 8 einer
Einrichtung zum Kompensieren des während der Spulenreise ansteigenden
Spulengewichts angeordnet.
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Diese
Einrichtung ist insgesamt mit der Bezugszahl 1 gekennzeichnet.
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Das
Hebelelement 8 ist über
eine Bolzenverbindung 11 mit dem Kolbenstangenkopf 12 eines Dämpfungszylinders 13 verbunden.
Am Hebelelement 8 ist außerdem über Schraubenbolzen 9 oder dergleichen
ein Zahnsegment 10 befestigt, das mit einem entsprechenden
Zahnsegment 14, das an einem Hebelelement 15,
vorzugsweise über
Schraubenbolzen 16 befestigt ist, kämmt. Das Hebelelement 15 ist
seinerseits über
eine Schwenkachse 17 begrenzt drehbar am Spulenstellengehäuse 2 gelagert
und weist an seinem der Schwenkachse 17 gegenüberliegenden
Ende einen Befestigungsstift 18 zum Festlegen einer Zugfeder 19 auf.
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Die
Zugfeder 19 ist außerdem
an einem Widerlagerstift 20 angelenkt, der endseitig an
einem Einstellhebel 21 befestigt ist. Der Einstellhebel 21 ist um
eine Schwenkwelle 22 im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn
verstellbar.
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Die
Schwenkwelle 22 korrespondiert mit einem erfindungsgemäßen Stellmechanismus 23,
der in 2 dargestellt sowie nachfolgend anhand der 3 – 7 näher erläutert wird.
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Der
in 3 in Seitenansicht und in 4 in Draufsicht
dargestellte Stellmechanismus 23 besteht im Wesentlichen
aus einem Bewegungsgewinde 25, mit einer Gewindemuffe 26 und
einem Gewindebolzen 27, einer Schaltwippe 28 sowie
einer Lagerstelle 29.
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Bei
der in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist der Gewindebolzen 27 über einen
Lageransatz 31 in einem Lagergehäuse 32 einer Lagerstelle 29 drehbar,
jedoch in axialer Richtung fixiert, gelagert.
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Das
Lagergehäuse 32 ist
dabei seinerseits über
eine Schwenkachse 39 (siehe 5) an eine Befestigungskonsole 33 der
Lagerstelle 29 angeschlossen, die über Schraubenbolzen, die die
Bohrungen 38 durchfassen, am Spulstellengehäuse 2 festgelegt
ist.
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Selbstverständlich ist
auch eine andere Art der schwenkbaren Lagerung des Gewindebolzens 27 in
der Lagerstelle 29 vorstellbar.
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Der
Lageransatz 29 könnte
beispielsweise ballig ausgebildet und in einem entsprechend geformten
Lager der Lagerstelle 29 angeordnet sein. In einem solchen
Falle wäre
der Gewindebolzen 27 direkt in der Lagerstelle 29 schwenkbar
gelagert.
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An
der Gewindemuffe 26 ist über Zapfen 37 begrenzt
beweglich eine Schaltwippe 28 angeschlossen, die ihrerseits
drehfest mit einer Schwenkwelle 22 einer Einrichtung 1 zum
Einstellen des Auflagedruckes einer Kreuzspule 24 verbunden
ist.
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Wie
insbesondere aus 6 weiter ersichtlich, weist
der Gewindebolzen 27, wenigstens ein Bewegungsgewinde 40,
einen Lageransatz 31 mit Raststellungen 42 sowie
einen Lagerkopf 43 mit einer Mehrkantbohrung 35 auf.
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Der
Lagerkopf 43 sowie der Lageransatz 31 sind dabei,
wie in 4 angedeutet, in einer gestuften Lagerbohrung 44 des
Lagergehäuses 32 angeordnet
und dort durch ein entsprechendes Befestigungsmittel, beispielsweise
einen Sicherungsring 45, in axialer Richtung festgelegt.
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Der
Lagerkopf 43 des Gewindebolzens 27 weist frontseitig
eine Mehrkantbohrung 35 zum Eingriff eines Innensechskantschlüssels 36 sowie
eine Markierung 41 auf.
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Eine
vergleichbare Markierung 46 ist auch auf dem Lagergehäuse 32 angebracht.
Die Markungen H, M, S kennzeichnen dabei die Winkelstellung in der
der Gewindebolzen 27 positioniert werden muss, um eine
hart (H), normal (M) oder weich (S) gewickelte Kreuzspule herzustellen.
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Innerhalb
der Gewindemuffe 26 ist ein mit dem Bewegungsgewinde 40 des
Gewindebolzens 27 korrespondierendes Bewegungsgewinde angeordnet.
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Die
beiden Bewegungsgewinde sorgen dafür, dass jede Drehbewegung zwischen
dem Gewindebolzen 27 und der Gewindemuffe 26 automatisch zu
einer Relativbewegung dieser Bauteile führt, mit der Folge, dass die
Gewindemuffe 26, da der Gewindebolzen 27 gegen
axiale Verschiebung gesichert ist, in axialer Richtung verschoben
wird.
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Diese
axiale Verschiebung der Gewindemuffe 26 führt über die
Schaltwippe 28 sowie die Schwenkwelle 22 zu einer
definierten Positionierung des Stellhebels 21 der Einrichtung 1.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
stellt insgesamt eine stabile, gut zugängliche Einrichtung dar, die
es ermöglicht,
den Auflagedruck einer Kreuzspule 24 auf zum Beispiel einer
Fadenführungstrommel 6 exakt
und reproduzierbar einzustellen.