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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Oberwalzen-Trag- und Belastungsarm
für ein Streckwerk einer Spinnereimaschine, mit einem nach
unten offenen U-förmigen Träger, in dem mindestens
ein Schieber angeordnet ist, welcher ein Belastungselement sowie
einen Halter zur Aufnahme einer Oberwalze und eine Verstellvorrichtung,
mittels der der Schieber gegenüber dem Träger
in Längsrichtung verschiebbar am Träger festlegbar
ist, umfasst, wobei zur bezüglich seiner Hochachse drehfesten
Fixierung des Schiebers innerhalb des U-förmigen Trägers
der Schieber mit mindestens einer Seitenwand an einer inneren Seitenfläche
des Trägers anliegt.
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Aus
der
DE 39 02 859 A1 ist
ein Oberwalzen-Trag- und Belastungsarm bekannt, der aus zwei baugleich
ausgeführten Planschienen zusammengesetzt ist, die durch
endseitig angeordnete Abstandshalter miteinander verbunden und zueinander
parallel gehalten sind. Zwischen den Planschienen ist ein Schieber
mit einem Halter zur Aufnahme einer Oberwalze sowie einem Belastungselement
angeordnet. Der Schieber ist zwischen den Planschienen in Längsrichtung
zur Einstellung unterschiedlicher Streckfeldweiten verschiebbar
geführt. Die drehfeste Fixierung des Schiebers wird durch
Formschluss zwischen dem Körper des Schiebers und den Planschienen
erreicht, indem die zueinander parallelen ebenen Außenwände
des Schiebers und die vertikalen Seitenflächen der Planschienen
aneinander liegen.
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Als
nachteilig an dieser Art der drehfesten Fixierung des Schiebers
erweist sich, dass zum Zweck der Einstellung der Streckfeldweite
durch das Verschieben des Schiebers im Träger ein gewisses
Spiel zwischen den Planschienen und den Außenwänden des
Schiebers vorhanden sein muss, welches in Abhängigkeit
von der Fertigungsgenauigkeit variieren kann. Dieses veränderliche
Spiel hat direkten Einfluss auf die Güte der Parallelhaltung
des Schiebers gegenüber dem Träger und damit der
Oberwalze am Halter gegenüber der korrespondierenden Unterwalze
im Streckwerk. Durch die variierende Fertigungsungenauigkeit wird
die Parallelhaltung negativ beeinflusst.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine drehfeste Fixierung des
Schiebers im Träger zu gewährleisten, ohne dass
Bauteiltoleranzen einen Einfluss auf die Parallelhaltung des Schiebers
im Träger haben.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Gemäß dem
Anspruch 1 wird vorgeschlagen, dass der Inkreisradius, der an der
Innenseite des Trägers in mindestens einem Übergang
der Oberseite zu der benachbarten Seitenfläche ausgebildet
ist, kleiner ist als der Umkreisradius, der in einem der korrespondierenden Übergänge
zwischen der Oberseite und der Seitenwand des Schiebers ausgebildet
ist, und dass der Schieber Mittel aufweist, die mit dem Träger
derart zusammenwirken, dass sich der Schieber bei der Festlegung
mittels der Verstell- und Fixiervorrichtung im Träger selbsttätig gegen
die zum Umkreisradius benachbarte innere Seitenfläche des
Trägers anlegt. Die drehfeste Fixierung des Schiebers innerhalb
des U-förmigen Trägers wird beim Festlegen durch
die Verstellvorrichtung dadurch erreicht, dass sich beim Verschieben des
Schiebers in Richtung einer der Seitenflächen des Trägers
auf Grund des größeren Umkreisradius' im längsseitigen Übergang des
Schiebers zwischen dem Schieber und dem Träger zwischen
den Übergängen keine formschlüssige Verbindung
einstellt, sondern dass die Seitenwand und die Oberseite des Schiebers
an der inneren Seitenfläche und an der inneren Oberseite
des Trägers anliegt. Hierdurch wird eine sichere parallele
Führung des Schiebers und damit der im Schieber angeordneten
Oberwalze zu ihrer korrespondierenden Unterwalze erreicht, die kostengünstig
und mit geringem Fertigungsaufwand realisierbar ist. Auf die im
Kennzeichen des Anspruches 1 beschriebene Weise wird durch die selbsttätige
Anlage der Seitenwand des Schiebers an einer der inneren Seitenflächen
des Trägers der Einfluss der Bauteiltoleranzen auf die
Führung im Träger aufgehoben. Ebenso wird beim
Festlegen vermieden, dass es zu einem Verkanten des Schiebers im
Träger kommt, wodurch nach dem Verstellen der Position des
Schiebers die Parallelität der Ober- und Unterwalzen zueinander
eingehalten werden kann. Demgemäß können
die Fertigungstoleranzen des Schiebers an den Seitenwänden
sowie den Seitenflächen des Trägers erweitert
werden, wodurch die Fertigung des Trägers und des Schiebers
ebenfalls vereinfacht wird.
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Hierzu
können der Übergang des Trägers und der Übergang
des Schiebers einen radial gekrümmten Verlauf aufweisen.
Hierbei entsprechen der Inkreisradius beziehungsweise der Umkreisradius
den Krümmungsradien der Verläufe der Übergänge.
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Alternativ
können der Übergang des Trägers und der Übergang
des Schiebers einen polyedrischen Verlauf aufweisen.
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Vorzugsweise
können der Übergang des Trägers und der Übergang
des Schiebers, die einen polyedrischen Verlauf aufweisen, als Fasen
mit unterschiedlicher Breite ausgeführt sein. Bei dieser Ausgestaltung
entspricht der Inkreisradius dem Radius eines gedachten Inkreises
des polyedrischen Verlaufs des Überganges des Trägers,
der alle Seiten des Überganges in seinem Inneren berührt.
Der Umkreisradius entspricht dem Radius eines gedachten Umkreises
des polyedrischen Verlaufs des Überganges des Trägers,
der alle Eckpunkte des polyedrischen Verlaufs des Überganges
des Schiebers miteinander verbindet.
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In
bevorzugter Weiterbildung kann das Mittel als ein Übergang
des Schiebers ausgeführt sein, der einen geringeren Radius
aufweist als der korrespondierende Übergang des Trägers.
Dadurch kann der Übergang des Schiebers in dem Übergang
des Trägers anliegen und von diesem geführt werden,
wodurch der Schieber an der dem Übergang gegenüberliegenden
inneren Seitenfläche des Trägers zur Anlage kommt.
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Vorzugsweise
kann das als Übergang ausgeführte Mittel zumindest
teilweise scharfkantig ausgebildet sein.
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Weiterhin
kann das Mittel aus zumindest zwei an der Seitenwand endseitig angeordneten
Abschnitten ausgebildet sein, die sich im Übergang an der
Innenseite des Trägers abstützen.
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Alternativ
kann das Mittel als mindestens ein auf der Oberseite des Schiebers
angeordneter Vorsprung mit Anlaufschräge ausgeführt
sein, der in eine sich in Längsrichtung an der Oberseite
des Trägers erstreckende Öffnung hineinragt.
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Hierzu
kann sich der mindestens eine Vorsprung über wenigstens
50% der Längsausdehnung der Oberseite des Schiebers in
dessen Längsrichtung erstrecken.
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Ebenso
können auf der Oberseite des Schiebers zwei zueinander
beabstandete Vorsprünge vorgesehen sein, die in die sich
in Längsrichtung an der horizontalen Oberseite des Trägers
erstreckende Öffnung hineinragen.
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Vorzugsweise
kann der mindestens eine Vorsprung V-förmig ausgebildet
sein.
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Weiterhin
kann das Mittel aus mindestens zwei an der Oberseite des Schiebers
endseitig angeordneten Abschnitten ausgebildet sein, die sich im Übergang
des Trägers abstützen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Darin
zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines U-förmigen Trägers eines Oberwalzen-Trag-
und Belastungsarmes;
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2 eine
perspektivische Ansicht des Trägers gemäß 1;
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3 eine
Schnittansicht des Schiebers entlang der Linie IV-IV gemäß 1;
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4 eine
Schnittansicht des Trägers und des Schiebers entlang der
Linie IV-IV gemäß 1;
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5 eine
Detailansicht A gemäß 4;
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6 eine
um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedrehte Seitenansicht des
Schiebers gemäß 3;
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7 eine
Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Schiebers
entlang der Linie IV-IV gemäß 1;
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8 eine
Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Trägers
und des Schiebers entlang der Linie IV-IV gemäß 1;
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9 eine
Detailansicht B gemäß 8;
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10 eine
um 90° gegen den Uhrzeigersinn gedrehte Seitenansicht des
Schiebers gemäß 7;
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11 eine
Schnittansicht einer dritten Ausführungsform des Schiebers
entlang der Linie IV-IV gemäß 1;
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12 eine
Schnittansicht einer dritten Ausführungsform des Trägers
und des Schiebers entlang der Linie IV-IV gemäß 1;
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13 eine
Detailansicht C gemäß 12;
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14 eine
stark vergrößerte Ansicht eines Überganges
am Träger gemäß 13;
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15 eine
stark vergrößerte Ansicht eines Überganges
am Schieber gemäß 13;
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16 eine
Schnittansicht einer vierten Ausführungsform des Schiebers
entlang der Linie IV-IV gemäß 1;
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17 eine
Schnittansicht einer vierten Ausführungsform des Trägers
und des Schiebers entlang der Linie IV-IV gemäß 1;
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18 eine
Detailansicht D gemäß 17.
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Die
Darstellungen in den 1 bis 6 zeigen
einen Träger 1 eines Oberwalzen-Trag- und Belastungsarmes
für ein Streckwerk einer Spinnereimaschine, welcher als
U-förmiges, nach unten offenes Profilteil ausgeführt
ist, sowie mindestens einen im Träger 1 angeordneten
vorzugsweise U-förmigen Schieber 2. Der mindestens
eine Schieber 2 dient der Aufnahme und Belastung einer
Oberwalze des Streckwerkes und ist während des Betriebes
des Streckwerkes fest mit dem Träger 1 verbunden. Üblicherweise
ist es vorgesehen, dass zur Verstellung von Feldweiten, die für
die Funktion des Streckwerkes notwendig sind, der Schieber 2 entlang
der Längsachse L des Trägers 1 verschiebbar
ist. Hierzu weist der Träger 1 auf seiner geschlossenen
Oberseite als Langlöcher ausgeführte Öffnungen 6 auf,
innerhalb derer der Schieber 2 verschieblich ist, um Streckfeldweiten
einstellen zu können, wie der Darstellung in 2 zu
entnehmen ist. Die Verschiebbarkeit wie auch die Festlegbarkeit
des Schiebers 2 am Träger 1 wird durch
eine Verstell- und Fixiervorrichtung 4 erreicht, die beispielsweise
als eine Schraube ausgeführt sein kann, um den Schieber 2 nach
dessen Verschieben in einer bestimmten Position zu fixieren. Der
Schieber 2 umfasst einen Lenker 3, der der Aufnahme
einer Oberwalze dient, sowie ein Belastungselement 5, welches
beispielsweise als Feder ausgeführt sein kann, wie in 3 dargestellt ist,
um eine definierte Druckkraft auf die Oberwalze auszuüben.
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Der
vorzugsweise U-förmige Schieber 2 weist, wie in 3 dargestellt,
zwei zueinander parallele Seitenwände 8, 9 auf
sowie eine die beiden parallelen Seitenwände 8, 9 miteinander
verbindende Oberseite 12. Im Inneren des Schiebers 2 ist,
wie bereits angedeutet, das als Feder ausgeführte Belastungselement 5 angeordnet.
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Bei
dem im Betrieb befindlichen Streckwerk wird die Oberwalze durch
das Belastungselement 5 mit einer Anpresskraft beaufschlagt,
die von dem Lenker 3 auf die Oberwalze übertragen
wird. Des Weiteren dient der Lenker 3 dazu, die Oberwalze möglichst
parallel zu einer korrespondierenden Unterwalze des Streckwerkes
zu halten. Um eine präzise Positionierung der Oberwalze
parallel zur Unterwalze zu gewährleisten, muss der Schieber 2 gegen ein
Verdrehen, beispielsweise beim Betätigen der auf der Oberseite 12 des
Schiebers 2 befindlichen Verstellvorrichtung 4 um
deren vertikale Achse, gesichert werden. Hierzu ist vorgesehen,
dass zur bezüglich seiner Hochachse drehfesten Fixierung
des Schiebers 2 dieser mit zumindest einer der Seitenwände 8, 9 an
einer inneren vertikalen Seitenfläche 7 des Trägers 1 flächig
anliegt.
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Dies
wird gemäß dem in den 1 bis 6 dargestellten
ersten Ausführungsbeispiel des Schiebers 2 dadurch
erreicht, dass, wie in den 3 bis 5 angedeutet,
auf der Innenseite des Trägers 1 die Übergänge 11 von
der horizontalen Oberseite 10 zu den Seitenflächen 7 einen
radial gekrümmten Verlauf mit jeweils einem Inkreisradius
IR ausgeführt sind. Der Schieber 2 weist zwei Übergänge 13A und 13B auf.
Der Übergang 13B zwischen der Oberseite 12 und
der Seitenwand 8 des Schiebers 2 ist abweichend
von dem Übergang 13A zwischen der Oberseite 12 und
der Seitenwand 9 des Schiebers 2 ausgestaltet,
wie weiter unten noch erläutert wird. Der Übergang 13B zwischen
der Oberseite 12 und der Seitenwand 8 des Schiebers 2,
der in einem der Übergange 11 des Trägers 1 an
einer seiner inneren Seitenflächen 7 anliegt,
weist ebenfalls einen radial gekrümmten Verlauf mit einem
Umkreisradius UR auf, der größer ist als der Inkreisradius
IR in den jeweiligen Übergängen 11 an
den Innenseiten des Trägers 1, wie in der Detailansicht
gemäß der 5 dargestellt
ist. Der Umkreisradius UR entspricht dabei dem Krümmungsradius
des Überganges 13B am Schieber 2. Der
Inkreisradius IR entspricht dem Krümmungsradius des Übergangs 11 auf
der Innenseite des Trägers 1.
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Weiterhin
weist der Schieber 2 auf seiner Oberseite 12 Mittel
auf, die mit dem Träger 1 derart zusammenwirken,
dass der Schieber 2 bei der Festlegung durch eine entsprechende Betätigung
der Verstellvorrichtung 4 im Träger 1 selbsttätig
gegen die innere Seitenfläche 7 des Trägers 1 verschiebbar ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Mittel als
der Übergang 13A zwischen der Oberseite 12 und
der Seitenwand 9 des Schiebers 2 ausgebildet, der
mit einem geringeren Radius ausgeführt ist als der korrespondierende Übergang 11 des
Trägers 1. Insbesondere kann der Übergang 13A des
Schiebers 2 einen so geringen Radius aufweisen, dass sich
ein scharfkantiger Übergang 13A ausbildet, wie
in 3 und 6 angedeutet ist. Die Seitenwand 9 des Schiebers 2 weist
im Bereich des Übergangs 13A zumindest zwei endseitig
angeordnete Abschnitte 14 auf, die gegenüber der
Seitenwand 9 unter einem Winkel von 0° bis 90° angeordnet
sind und die sich im Übergang 11 an der Innenseite
des Trägers 1 abstützen, wie in den 5 und 6 dargestellt
ist.
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Die
Abschnitte 14 des Schiebers 2 laufen beim Anziehen
der Verstellvorrichtung 4 in den mit dem Inkreisradius
IR versehenen Übergang 11 des Trägers 1.
Dadurch wird der Schieber 2 mit seiner Seitenwand 8 gegen
die dieser zugewandten inneren Seitenfläche 7 des
Trägers 1 gedrückt. Auf Grund der unterschiedlichen
Größen des Inkreisradius' IR und des Umkreisradius'
UR in den Übergangen 11 des Trägers 1 beziehungsweise
im Übergang 13B des Schiebers 2 liegt
der Schieber 2 mit seinem Übergang 13B nicht
in einem der Übergänge 11 des Trägers
an, sondern stützt sich mit seiner Oberseite 12 und
seiner Seitenwand 8 an der horizontalen Oberseite 10 und
einer der Seitenfläche 7 des Trägers 1 ab.
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Mit
Bezug auf die 7 bis 10 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel zur drehfesten Fixierung
eines Schiebers 20 im Träger 1 dargestellt.
Die zweite Ausführungsform des Schiebers 20 unterscheidet
sich von der ersten Ausführungsform des Schiebers 2 dadurch,
dass beide Übergänge 22 der Seitenwände 21 zu
der Oberseite 23 des Schiebers 20 jeweils den
gleichen Umkreisradius UR aufweisen, sowie dadurch, dass auf der
Oberseite 23 des Schiebers 20 mindestens ein Vorsprung 24 mit
einer Anlaufschräge 25 vorgesehen ist und der
Vorsprung 24 in die mindestens eine auf der horizontalen
Oberseite 10 des Trägers 1 sich in Längsrichtung
erstreckende Öffnung 6 hineinragt, wie es in den 8 und 9 dargestellt
ist. Der Umkreisradius UR der Übergänge 22 des
Schiebers 20 ist, wie auch im ersten Ausführungsbeispiel
bereits beschrieben wurde, größer ausgeführt
als der Inkreisradius IR in den Übergangen 11 des
Trägers 1. Die Vorsprünge 24 können
einen V-förmigen oder einen halbtrapezförmigen
Zuschnitt, wie er der Detailansicht in 9 zu entnehmen
ist, aufweisen.
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Wie
in 7 dargestellt ist, ist auf der Oberseite 12 des
Schiebers 20 an den gegenüberliegenden Enden jeweils
ein Vorsprung 24 angeordnet, der in die sich in Längsrichtung
erstreckende Öffnung 6 des Trägers 1 hineinragt.
Die Vorsprünge 24 weisen auf ihrer an der die Öffnung 6 begrenzenden
Wandung 26 des Trägers 1 anliegenden
Seite eine zur Horizontalen geneigte Anlauffläche 25 auf.
Die selbsttätige Anlage an mindestens einer der Seitenflächen 7 des
Trägers 1 wird bei diesem Ausführungsbeispiel
dadurch erreicht, dass beim Anziehen der Verstellvorrichtung 4 die
beiden Vorsprünge 24 in der mindestens einen Öffnung 6 mit
ihrer Anlauffläche 25 an der Wandung 26 entlang
geführt werden, wobei die Seitenwand 21 des Schiebers 20,
die der Anlauffläche 25 des Vorsprungs 24 abgewandt
ist, gegen die Seitenfläche 7 des Trägers 1 gepresst wird,
so dass die Seitenwand 21 an der inneren Seitenfläche 7 des
Trägers 1 flächig zur Anlage kommt. Die
Oberseite 23 des Schiebers 20 liegt ebenfalls
flächig an der innern Oberseite 10 des Trägers 1 an,
an die der Schieber 20 durch das Anziehen der als Schraube
ausgeführten Verstell- und Fixiervorrichtung 4 herangezogen
wird. Eine alternative Ausführungsform des Schiebers 20 sieht
vor, dass nur ein Vorsprung 24 an der Oberseite des Schiebers 20 vorgesehen
ist, der sich über wenigstens 50% der Oberseite des Schiebers 2 in
dessen Längsrichtung erstreckt und der mit der vorzugsweise
durchgängigen Öffnung 6 im Träger
in Eingriff steht.
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Die 11 bis 15 stellen
ein drittes Ausführungsbeispiel zur drehfesten Fixierung
eines Schiebers 30 im Träger 1 dar. Der
Unterschied gegenüber den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
besteht darin, dass zumindest einer der Übergänge 11 am
Träger 1 und der Übergang 32 am Schieber 30 jeweils
einen polyedrischen Verlauf aufweisen.
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Auf
der Innenseite des Trägers 1 sind die Übergänge 11 von
der horizontalen Oberseite 10 zu den Seitenflächen 7 als
eine erste Fase F1 mit einem Inkreisradius IR ausgeführt,
welcher der Radius eines gedachten Innenkreises des polyedrischen
Verlaufs des Überganges 11 des Trägers 1 ist,
der alle Seitenflächen des Überganges 11 in
seinem Inneren berührt. Der Übergang 32 zwischen
der Oberseite 12 und der Seitenwand 8 des Schiebers 30,
der in einem der Übergänge 11 des Trägers 1 an
einer seiner inneren Seitenflächen 7 anliegt,
ist als eine zweite Fase F2 mit einem Umkreisradius UR ausgeführt,
welcher der Radius des Umkreises des polyedrischen Verlaufs des Überganges 32 des
Schiebers 30 ist, der alle Eckpunkte des Überganges 32 miteinander
verbindet. Dabei ist der Umkreisradius UR der zweiten Fase F2 am
Schieber 30 größer als der Inkreisradius IR
der ersten Fase F1 am Träger 1. Dies wird in den 14 und 15 veranschaulicht. 14 zeigt den Übergang 11 des
Trägers 1 in starker Vergrößerung,
in der ein Innenkreis mit dem Inkreisradius IR dargestellt ist,
der die horizontale Oberseite 10, den als Fase F1 ausgebildeten Übergang 11 und
eine der Seitenflächen 7 des Trägers 1 berührt. 15 zeigt in
der Darstellung den Übergang 32 des Schiebers 30 stark
vergrößert, in der der Umkreis mit dem Umkreisradius
UR eingezeichnet ist, der die Eckpunkte der horizontalen Oberseite 12,
des als Fase F2 ausgebildeten Überganges 32 und
der Seitenfläche 8 des Schiebers 30 miteinander
verbindet.
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Die 16 bis 18 stellen
eine vierte Ausführungsform zur drehfesten Fixierung eines Schiebers 40 im
Träger 1 dar, die auf der Gestaltung gemäß den 11 bis 13 basiert.
Hierbei sind an der Oberseite 33 des Schiebers 40 elastisch
verformbare Abschnitte 34 angeordnet, die sich in einer bereits
weiter oben beschriebenen Art und Weise im Übergang 11 an
der Innenseite des Trägers 1 abstützen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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