DE1510523A1 - Steuereinrichtung fuer die Mengenregelung in hydraulischen Changierantrieben von Spul-,Spinn- und insbesondere Ringzwirnmaschinen - Google Patents

Description

Steuereinrichtung für die Mengenregelung in hydraulischen Changierantrieben von Spul-, Spinn- und insbesondere Ringzwirnmaschinen

Banner Maschinenfabrik Aktiengesellschaft Wuppertal-Oberbarmen

Die Erfindung besieht sich auf eine Steuereinrichtung für die Mengenregelung in hydraulischen Changierantrieben von Spul-, Spinn- und insbesondere Ringswirnmaschtnen, die dazu dient, die strömende Menge der Druckflüssigkeit und damit die Changiergesohwindigkeit in Abhängigkeit von angetriebenen kurvenartigen Steuerelementen nach Programm zu verändern.

Hydraulische Changierantriebe, bei denen die Changierbewegung bei jedem Hub nach einem bestimmten Programm beschleunigt bzw. verzögert wird, finden in den verschiedensten Bauarten von Spul-, Spinn- und Ringzwirnmaschinen Verwendung, Es ist dabei üblich, derartige Hubbeschleunigungen bzw. -Verzögerungen durGh Änderung der strömenden Druckflüssigkeitsmenge des hydraulischen Antriebes, welche die Changiergeschwindigkeit bestimmt, zu erreichen. Bekanntlich ist die Mengenänderung der Druckflüssigkeit auf verschiedene Weise möglich, beispielsweise durch gesteuerte Änderung der sekundlichen Pumpenfördermenge oder durch Verwendung von sog. Mengenreglern oder Drosseln.

In einer bekannten Ausführung wird die Pumpe des hydraulischen Antriebes von einer Schablone, welche starr an der den Haupthub

909830/0426 . ₂ _

- 2 - Pos. Bag. 555

erzeugenden Arbeitskolbenstange befestigt ist,gesteuert, wobei das gesarate Antriebsaggregat für den Haupthub, bestehend aus Pumpe, Flüssigkeitsbehälter, Leitungssystem und den Arbeitskolben für den Haupthub aufnehmendem Hauptzylinder samt dazugehörigen Steuereinrichtungen um die ganze Länge des Wickelkörpers während dessen Aufbaus durch ein gesondertes Antriebsmittel angehoben bzw. gesenkt wird. Diese Anordnung des Antriebsaggregates ist sehr umständlich und aufwendig, außerdem kann mittels dieser Vorrichtung lediglich eine einzige Wickelkörperform erzeugt werden, bei der auf der Hülse mittels eines kurzen Haupthubes eine kegelmantelartige Garnschicht gebildet wird, deren mehrere durch den Nebenhub axial übereinander auf die Hülse verlegt den kompletten V/ickelkörper ergeben.

Eine andere hydraulische Changiervorrichtung xtfeist einen zwischen Pumpe und Steuerschieber für den Arbeitszylinder ortsfest angeordneten, laufend verstellbaren Mengenregler auf, welcher die auf bei ^ Selten des Arbeitskolbens in der Zeiteinheit eingeleitete Druckflüssigkeit smenge zwecks Änderung der Changierhubgeschwinaigkeit regelt. Die Steuerung des kontinuierlich verstellbaren Kengenre g:_k 3-'; erfolgt über"eine kurvenartig ausgebildete Führungsplatte, eine Art Schablone, welche starr mit der Kolbenstange des Arbeitskolbens verbunden ist. Mit dieser Vorrichtung können nur solche Garnwickel» körper hergestellt werden, zu deren Aufbau der Changierhub immer gleich groß bleibt und nicht axial verlagertwird.

Ähnlich ist eine andere Steuervorrichtung ausgeführt, bei der eir.^ verstellbare lineare Steuerkante für den ortsfesten Mengenregler ebenfalls starr an der Arbeitskolbenstange befestigt ist. Die hierfür vorgeschlagenen konstruktiven Maßnahmen sind offensichtlich aber nicht geeignet, auch in den Fällen, in denen es zur Wickelbildung einer Hubverlagerung bedarf, die von der Praxis häufig

9 09830/Q.426

BAD

- 5 - ■.'■.':■■

gestellte Forderung zu erfüllen, nämlich daß z.B. bei der sogenannten Etagenwicklung mit großem, ständig hin- und hergehendem Haupthub von mehr als 50$ der gesamten Wickelkörperlänge und kleinem nur einmal während der Wickelbildung hin- oder hergehendem Nebenhub während des gesamten Aufwickelvorganges am Ende jedes Haupthubes über eine begrenzte Strecke eine bestimmte Beschleunigung mit gleicher absoluter Endgeschwindigkeit erzielt wird. Um dies zu erreichen, wäre es notwendig, während des gesamten Wickelaufbaus mit Hubverlagerung eine analoge oder gar gleiche Geschwi.ndigkeitscharakteristik für Jeden Einzelhub sicherzustellen. Dies ist jedoch mit den aufgezeigten Mitteln unmöglich, da bei der Hubverlagerung zusammen mit dem Arbeitskolben des Hydraulikzylinders auch das kurvenartige Steuerelement an der Hubverlage längsbewegung teilnimmt und gegenüber dem die Kurve abtastenden ortsfesten Stellglied des Mengenreglers verschoben wird, so daß dieses im Verlauf der Hubverlagerung in einen anderen oder außer den Steuerbereich der Kurve gerat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, oben aufgezählte Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und eine Steuereinrichtung zu finden, mit deren Hilfe sich alle gewünschten Variationen der gebräuchlichen Changiersysteme, insbesondere solche mit Hubverlagerung und mit bei jedem Hub wiederkehrender gleicher Geschwindigkeitscharakteristik durchführen lassen.

Um dies zu erreichen, wird erfindungsgemäß.vorgeschlagen, daß das bzw. die kurvenartig ausgebildeten Steuerelemente gegenüber ihrem mittelbaren oder unmittelbaren Antriebselement verdreh- bzw. verschiebebewegbar angeordnet und mit Anschlagkanten versehen ist bzw. sind, die zwecks Begrenzung der wirksamen Kurvenbahn des Steuerelementes jeweils mit einem ortsfesten Anschlag einstellbar zusammenwirken. Dabei kann das kurvenartig ausgebildete Steuerelement über eine am Ende jedes Grundhubes und damit am Anfang der jedem Grundhub zugehörigen Nebenhubstrecke

909830/0426

Pos. Bag. 555

lösbare Kupplung mit dem Antriebselement verbunden bzw. selbst mit einer solchen Kupplungseinrichtung ausgestattet sein, die beispielsweise im wesentlichen aus einer Magnetkupplung oder aus einer am Antriebselement angreifenden Feder gestehen kann.

Sofern das kurvenartige Steuerelement wie bei den bekannten Ausführungen mittelbar oder unmittelbar durch die Kolbenstange des Hydraulikzylinders angetrieben wird, nimmt es wie bisher üblich Jeweils an deren hin- und hergehender Changierbewegung im Haupthub teil, wobei es entweder eine Längs- oder eine entsprechende •Drehbewegung ausführt. Da es nun aber erfindungsgemäß gegenüber seinem Antriebselement verdreh- bzw. verschiebebeweglich ange- * ordnet igt, läßt es sich nach Lösen der Kupplung für die über den Grundhub hinausgehende Hubverlagerungsspanne der Arbeitskolben-Gesamthubbewegung während eines Hin- und Herganges mittels der vorgesehenen Anschläge zurückhalten, so'daß es seine eingestellte Lage mit dem vorgegebenen Steuerbereich der Kurve gegenüber dem diese abtastenden ortsfesten Stellglied des_ Mengenreglers trotz fortschreitender Auswanderung seines Antriebselementes mit wachsender Ausbildung des Nebenhubes ständig beibehält. Die gleichen unerwünschten Verlagerungs- bzw. Auswanderungserscheinungen würden auch auftreten,wenn das kurvenartige Steuerelement nicht durch die Kolbenstange des Hydraulikzylinders, sondern beispielsweise durch die Ringbank oder einen getrennten Eigenantrieb getrieben wird. Auch hierbei bedarf es deshalb der erfindungsgemäßen Ausbildung der Steuereinrichtung.

Um die Anordnung der Steuereinrichtung möglichst raumsparend ausführen zu können, wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, das Steuerelement als Kurvenscheibe auszubilden, die mittels Rutschkupplung mit ihrem Antriebselement verbunden ist. Dabei kann das von der Rutschkupplung zu übertragende Drehmoment bzw. die Reibungskraft ein- bzw. verstellbar sein, indem die Rutschkupplung

909830/9426 " 5 -

- 5 - ' Pos. Bag. 555

durch Bemessen oder Variieren einer an dem Antriebselement angreifenden Federkraft derart ausgelegt bzw. ein- oder verstellbar eingerichtet ist, daß das von ihr übertragbare Drehmoment bzw. die über· tragbare Reibungskraft einerseits gerade groß genug ist, im Haüpthub die zur Betätigung des Mengenregelungsgerätes bzw. dessen Stellgliedes notwendigen Verstellkräfte auszuüben, andererseits aber doch so niedrig ist, daß beim Auftreffen der zusammenwirkenden Begrenzungsanschläge Im Nebenhub der Reibungsschluß der Kupplung überwunden wird. Um schließlich die Kurvenscheibe gegen eine solche von anderer Kurvencharakteristik austauschen und damit eine andere Wickelgröße bzw. -länge oder Windungsart mit anderer Geschwindigkeitsverlauf erreichen zu können, kann die Kurvenscheibe auf der Rutschkupplung bzw. mit dieser auf der Antriebswelle auswechselbar bzw. umsteckbar angeordnet sein. Ebenso können die zusammenwirkenden Begrenzungsanschläge, sei es auf der Kurvenscheibe, sei es am Maschinengestell, oder beide austauschbar bzw. umsteckbar oder versetzbar vorgesehen sein.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es darüber hinaus ohne zusätzlichen Aufwand möglich, auch solche Spulkörper zu wikkeln, deren Aufbau durch sogenannte Hubminderung oder aber umgekehrt durch Hubvergrößerung entsteht. Ebenso einfach ist es, innerhalb eines Wickelvorganges durch Hubminderung entstandene Schichten mit solchen, die durch Hubvergrößerung entstanden sind, in bestimmtem Rhythmus miteinander abwechseln zu lassen. Anzahl und Dicke der aufeinanderfolgenden Schichten der einen und der anderen Art können durchaus verschieden sein. Das besonders Bemerkenswerte an der neuen Vorrichtung besteht nun darin, daß mit ihrer Hilfe bei den oben beschriebenen Wickelverfahren jedem einzelnen Hub, ob kurz oder lang, während eines stets gleich langen Abschnittes ein gleicher Beschleunigungsverlauf erteilt werden kann. Ermöglicht wird dieser Vorteil dadurch, dafl die wirksame Kurvenbahn des, Steuerelementes In jedem Fall kurzer ist als der kürzeste vor-

- 6 -909830/0428

kommende Changierhub. Hierdurch wird nämlich erreicht, daß ganz sicher zu Beginn eines jeden neuen Hubes die jeweils maßgebliche Kurvenbahn ihre einzige richtige Startposition für die Geschwindigkeitssteuerung dieses Hubes eingenommen hat. Zu diesem Zweck wird es also genügen, wenn vor Beginn des kürzesten Hubes jene die Kürvenbahnen begrenzenden Anschlagkanten auf ihre zugehörigen Anschlagstifte treffen und beide Steuerelemente, welche die Kurvenbahnen tragen, sich gegenüber ihrem Antriebselement noch um einen gewissen Betrag verdrehen bzw. verschieben können,, bis die Hubrichtung endgültig umgekehrt wird.

Für die Herstellung der zuletzt beschriebenen Wickelformen hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, ein einziges kurvenartig ausgebildetes Steuerelement vorzusehen, das zwei wirksame Steuerkurven zum Steuern zweier Mengenregelungsgeräte trägt. Diese Anordnung erweist sich außerdem als besonders sparsam, sowohl im Platzbedarf als auch im Kostenaufwand, zumal sich dabei die Möglichkeit ergeben hat, funktionsgleiche Strecken der beiden wirksamen Steuerkurven zu übertragen.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wurde eine Lösung gefunden, welche eine gesteuerte Änderung der Geschwindigkeitscharakteristik der einzelnen Hübe im Verlaufe des gesamten Wickelvorganges vorsieht. Die Größe der Beschleunigung bzw. der Verzögerung sowie die Länge des Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsabschnittes während des jeweiligen Hubes können demgemäß dadurch verändert werden, daß zur Überlagerung von Steuerbewegungen das oder die Mengenregelungsgeräte in Richtung auf die Steuerkurve hin oder von ihr fort zusätzlich einstellbar oder steuerbar verschieblich angeordnet sind.

Die vorgeschlagene Steuereinrichtung hat gegenüber den bekannten Anordnungen vor allem den Vorteil, daß sie vollkommen zuverlässig arbeitet und bei Changieraufgaben mit periodisch hin- und/oder

- 7 -909830/0426

- T - ■' Pos· Bag. 555

hergehendem Nebenhub bzw. bei Hubvergrößerung und/oder Hubverkleinerung während des gesamten Aufwickelvorganges für jeden Einzelhub die genau gleiche Geschwindigkeitscharakteristik sicher stellt, so daß auch bei sehr langen Wickelvorgängen, wie sie beim Aufspulen von Kunstfäden sehr feinen oder.feinsten Titers üblich sind, keinerlei sonst so gefürchtete Summenfehler mehr auftreten. Es lassen sich praktisch alle gebräuchlichen Wickelaufbauarten mit programmgemäßer Geschwindigkeitscharakteristik mittels der Steuereinrichtung herstellen, und insbesondere solche, bei denen besonders hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit der äußeren Form und an einen guten inneren Wickelverband gestellt werden.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen :

eine hydraulisch angetriebene Changiervorrichtung mit zwei verstellbaren Mengenreglern, beispielsweise für Ringzwirnmaschinen,

einen der beiden mittels drehbarer Kurvenscheibe gesteuerten Mengenregler,

den Schnitt III-III durch die Kurvenscheibe und ihre Kupplung mit der Antriebswelle gemäß Fig. 2, ' einen mittels längsverschieblichen Steuerelementes verstellbaren Mengenregler,

eine mittels lösbarer Feststellkupplung mit ihrem Antriebselement verbundene Kurvenscheibe,

eine Kurvenscheibe mit unsymmetrisch angeordneter Steuerkurve,

eine Kurvenscheibe mit zwei sich gegenüberliegenden Steuerkurven.

- 8 909830/0426

- 8 - Pos. Bag.

Bei einer Ringzwirnmaschine erfolgt das zum Aufbau eines Wickels bestimmter Windungsart erforderliche Heben und Senken der Ringoder Spindelbank mittels der Changiereinrichtung, welche ihre nach Programm gesteuerte Hin- und Herbewegung über Verbindungsglieder auf die zu bewegende Bank überträgt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besteht die hydraulisch angetriebene Changiervorrichtung im wesentlichen aus der an Zugbändern 2 hängenden Ringbank 1. Die Zugbänder laufen über Umlenkrollen J5 und sind mit ihrem anderen Ende an der Kolbenstange 4 des im Hydraulikzylinder 5 geführten Arbeitskolbens 6 befestigt. Auf der Kolbenstange 4 sitzt der Schaltfühler 7, welcher die Hubbegrenzungsschalter bzw. Endschalter 8, 9 und 10 für die Changierbewegungen betätigt, die ihrerseits von nicht dargestellten Förderorganen des mechanisch, hydraulisch oder elektrisch gesteuerten Programmsteuersysteras 11 auf der Führungsstange 12 verschoben werden.

Die zur Steuerung des Arbeitskolbens 6 notwendigen üblichen hydraulischen Steuerelemente, z.B. der Umkehrschieber und das Druckeinstellventil sind - im einzelnen nicht dargestellt - im gemeinsamen Gehäuse 1} untergebracht. Das Druckmittel v±n(von der Pumpe 14 aus dem Vorratsbehälter 15 in das hydraulische Antriebssystem gefördert und fließt über die Rücklaufleitung 16 wieder in den Vorratsbehälter zurück. Die Leitungen 18 und 18', 20 und 20' verbinden die Mengenregler 21 und 22 und die Leitungen 17 und 19 den Hydraulikzylinder

- 9 909830/0426

- 9 - Pos. Bag. 555

mit den übrigen hydraulischen Steuerelementen im Gehäuse 1j3.

An der Kolbenstange 4 des Arbeitskolbens 6 ist mittels des Haltearmes 23 eine Zahnstange 24 starr befestigt. Das auf der Welle 25 festsitzende Zahnrad 26 steht mit der Verzahnung der Zahnstange 24 in Eingriff. Die Welle 25 ist mittels der Lager 27 und 28 gelagert und trägt auf ihrem fliegenden Ende die Rutschkupplungen 29 und 30, an denen als kurvenartig ausgebildete Steuerelemente die Kurvenscheiben 31 und 32 befestigt sind. Die Verstellschieber 33 und 34 der Mengenregler 21 und 22 werden durch Federkraft mit ihren Laufrollen 35 und 36 gegen den Kurvenumfang der Kurvenscheiben 3I und gedrückt. In Fig. 2 sind die^an der Kurvenscheibe 31 befestigten Anschlagklemmen 37 und 38 dargestellt, von denen die Anschlagklemme 37 in Anlage am ortsfesten Anschlagstift 39 gezeigt ist. Die Anschlagklemme 38 kann insbesondere bei Umkehr der Nebenhubriditung mit dem ortsfesten Anschlagstift 39' entsprechend zusammenwirken. In Fig. 1 sind die Anschlagklemmen sowohl auf der Kurvenscheibe 3I als auch auf der Kurvenscheibe 32 der Übersichtlichkeit wegen weggelassen und nur die ortsfesten Anschlagstifte 39 bzw. 39^r und 40 bzw. 4o' dargestellt.

Gemäß Fig. 3 ist das als ringförmige Kurvenscheibe 31 ausgebildete Steuerelement mittels Schrauben 41 an einer zentrischen und koaxialen Reibscheibe 42 befestigt, welche über eine Druckscheibe 43 durch den Druck der Feder 44 gegen die Endscheibe 45 einer Wellenbuehse 46 gepreßt wird, auf deren anderem Ende die als Widerlager für die Feder 44 dienende Federbüchse 47 aufgeschraubt ist. Eine Schraubenmutter 48 sichert die Federbüchse 47 auf der Wellenbuehse 46, die ihrerseits von der Schraubenmutter 49 auf der Welle 25 gehalten ist. Die Reibscheibe 42 mit der Kurvenscheibe 3I kann, unter Aufbietung einer bestimmten Kraft, deren Höhe von der durch die Feder 44 aufgebrachten Druckkraft abhängig ist, gegenüber der Wellenbuehse 46 ver-

- 10 . 909 830/042 6

- 1,0- Pos. Bag. 555

dreht werden. Mittels Paßfedern sind die Druckscheibe 43 gegenüber der Wellenbuchse 46 und diese ihrerseits gegenüber der Welle 25 gegen Verdrehung gesichert.

Während des Betriebes saugt die Förderpumpe 14 die Druckflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 15 an und drückt sie in das hydraulische Antriebssystem. Soll sich der Arbeitskolben 6 nach links bewegen, wird die Druckflüssigkeit von den im Gehäuse 15 angeordneten hydraulischen Steuerelementen unter Umgehung der zum Mengenregler 21 führenden Leitung 20 direkt über die Leitung 19 in die rechte'Seite des Hydraulikzylinders 5 geleitet. Die aus der linken Seite des Hydraulikzylinders 5 austretende Druckflüssigkeit fließt über die Leitung 17 und 18 durch den Mengenregler 22, die Leitung 18' und über die Steuerelemente im Gehäuse 13 durch den Rückfluß 16 in den Vorratsbehälter ,15 zurück. Der sich nach links bewegende Arbeitskolben 6 hebt über die Kolbenstange 4 und die über die Umlenkrollen 3 laufenden Zugbänder 2 die Ringbank 1 an.

Arbeitskolben 6 und Kolbenstange 4 bewegen sich so lange nach links, bis der Schaltfühler 7 den Hubbegrenzungsschalter 8 betätigt, durch dessen Kontaktgabe die Steuerelemente im Gehäuse 13 umgeschaltet werden, so daß die angesaugte Druckflüssigkeit Jetzt von der Pumpe Über die entsprechenden Steuerelemente direkt durch die Leitung 17 in die links Seite des Hydraulikzylinders 6 gefördert wird. Der Arbeitskolben 6 wird somit nach rechts geschoben, wobei die aus der rechten Seite des Hydraulikzylinders 5 austretende Flüssigkeit über die Leitungen 19 und 20, den Mengenregler 21, die Leitung 20' und über die Steuerelemente in Gehäuse 13 durch die Rücklaufleitung 16 in den Vorratsbehälter 15 zurückfließt. Die Kolbenstange 4 bewegt sich ebenfalls nach rechts, wodurch die Ringbank 1 so lange gesenkt wird, bis der Schaltfühler 7 den Hubbegrenzungsschalter 9 betätigt.

Die entsprechenden hydraulischen Steuerelemente werden hierdurch

-11 . 909830/0426

-11- Pos. Bag. 555

wieder umgeschaltet, um die Richtung des Arbeitskolbenhubes umzukehren.

In jeder Phase des Ringbankhubes wird die Hubgeschwindigkeit von der den Mengenregler 22 bzw. 21 in der Zeiteinheit.durchfließenden Druckflüssigkeitsmenge bestimmt, die ihrerseits durch den von der Kurvenscheibe 32 bzw..J1 gesteuerten Verstellschieber 34 bzw. 33 kontinuierlich dosiert wird. Diese den Mengenregler 22 bzw. 21 durchströmende Druckflüssigkeitsraenge kann zwischen einer Minimal- und einer Maximalmenge stufenlos geändert werden. Bei gänzlich in das Gehäuse eingeschobenem Verstellschieber 33 bzw'. 34 -ist die Durchflußmenge am kleinsten, gegebenenfalls kann sie sogar Null betragen. Die Durchflußmenge ist am größten, wenn der VerstellschJLeber 33 bzw. 34 jeweils am weitesten aus seinem zugehörigen Mengenreglergehäuse herausragt. Jedem Kurvenpunkt der Kurvenscheibe 31 bzw. 32 entspricht eine ganz bestimmte Position des Verstellschiebers 33 bzw.34 und damit auch eine ganz bestimmte Durchflußmenge des Mengenreglers 21 bzw. 22.

Bei Herstellung eines Garnwickelkörpers, dessen Aufbau durch Verlagerung des Ringbankhaupthübes erfolgt, werden die beiden Hubbegrenzungsschalter 8 und 9 im dargestellten Beispiel mit gleichbleibendem Abstand und konstanter Geschwindigkeit langsam nach links verschoben. Dadurch wird die Lage des Grundhubes der Ringbank allmählich nach oben und die des Arbeitskolbens in gleichem Maße nach links verschoben. Die mittels des Haltearmes 23 an der Kolbenstange 4 befestigte Zahnstange 24 hat die gleiche Hublänge und Hublage wie der Arbeitskolben 6. Der Winkel,- um "den das Zahnrad 26 bei jedem Hub vorwärts gedreht wird, ist bei kontinuierlicher Hubverlagerung immer gleich. Die Eingriffsstrecke der Zahnstange (das ist die Strecke auf der Zahnstange, deren Zähne mit den Zähnen des Zahnrades 26 während eines Hubes kämmen) wandert jedoch auf dieser langsam nach rechts und der

" -12 -

909830/0426

Eingriffsbogen des Zahnrades verschiebt sich entsprechend auf seinen Umfang, weil der Rückwärtshub wegen der fortschreitenden Hubverlagerung etwas kleiner als der Vorwärtshub ist. Wenn die Hubverlagerung nicht kontinuierlich, sondern schrittweise erfolgt, dann tritt die Differenz zwischen Vorwärts- und Rückwärtsbewegung nicht bei jedem Hub, sondern erst nach jedem Hubverlagerungsschritt auf. Da das Zahnrad 26 fest auf der Antriebswelle 25 sitzt, verschiebt sich in gleicher Weise auch deren Drehbereich.

Wären nun die Kurvenscheiben J51 und 32 ebenfalls starr auf der .Welle 25 montiert, würde sich auch die Kurve als solche in ihrer Lage gegenüber den Verstellschiebern 33 bzw, 3^ verschieben und sich damit die Geschwindigkeitscharakteristik längs des Hubes im Verlauf des ganzen Wickelvorganges von Hub zu Hub ändern. Das mag für gewisse andere Changieraufgaben erwünscht sein.Andererseits gibt es auch Changieraufgaben, bei denen die Mitten aller Hublängen auf halber Wickellänge liegen, die Amplituden der Changierbewegung beidseits dieser Mittellage sich aber ändern, beispielsweise bei der Herstellung von Wickelkörpern in HubminderungsVerlegung. Auch das wäre mit der dargestellten Steuereinrichtung bei entsprechend ausgebildeter Kurvenscheibe so z.B. als archimedische Spirale für die Bildung eines konischen Mittelteiles eines bikonischen Wickels (Pineapples)nach Wegnehmen der lösbaren Anschlagklemmen 37 und 38 sowie gegebenenfalls Blockieren der Rutschkupplung ohne weiteres möglich. Bei anderen Changieraufgaben, beispielsweise bei der Etagenwicklung mit gleichbleibendem, hin- und hergehendem Haupthub und während des ganzen Wickelvorganges erfolgender schrittweiser bzw. kontinuierlicher geringer Verlagerung jenes Haupthubes nach dem einen Wickelende hin würde die starre Verbindung der Kurvenscheibe 31 bzw. 32 mit ihrer Antriebswelle 25 die gleichmäßige Geschwindigkeitscharakteristik jedes einzelnen Hubes jedoch vereiteln.

Aber infolge der erfindungsgemäß angeordneten Rutschkupplung 29 bzw. 30, welche einerseits die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Kurvenscheibe 31 bzw. 32 mit der sie antreibenden Welle 25 herstellt und andererseits unter Einwirkung der Anschläge 37 und 39

909830/0426 -U-

BAD

- 13 - ' Pos. Bag. 555

bzw. 40 oder 38 und 39' bzw. 40' das Verdrehen der Kurvenscheibe gegenüber der Antriebswelle gestattet, sind jene sonst zu erwartenden Schwierigkeiten, wie im folgenden dargelegt, vollkommen beseitigt. Die Hubverlagerung vollzieht sich für mehrere Hübe schrittweise oder kontinuierlich von Hub zu Hub um den gleichen Betrag, wobei nun jeweils am Ende des in gleicher Richtung wie die Hubverlagerung erfolgenden Haupthubes die Anschlagklemmen 37 oder 38 auf die Anschlagstifte 39 bzw. 40 oder 39¹ bzw. 40' treffen und die Kurvenscheiben 3I bzw. 32 in ihrer weiteren Drehbewegung aufhalten, während sich die Welle 25 gegenüber der Reibscheibe 42 und damit auch gegenüber der Kurvenscheibe 31 bzw. 32 v/eiterdreht, bis die über den Grundhub hinausgehende Hubverlagerungsspanne der Gesamthubbewegung zurückgelegt ist und die Hubumkehr erfolgt. Damit ist gewährleistet, daß während jedes einzelnen Hubes in jeder bestimmten Phase auch immer der gleiche bestimmte Kurvenpunkt am zugehörigen Verstellsehieber angreift und somit im Verlaufe der gesamten Wickelbildung bei jedem'Hub die gleiche Geschwindigkeitscharakteristik herrscht.

Die zum Verstellen des Mengenreglers 21,bzw. 22 notwendigen Kräfte werden durch das an der Antriebswelle 25 wirkende Drehmoment aufgebracht und müssen über die Kurvenscheibe 31 bzw. 32 auf den zugehörigen Verstellhebel 33 bzw. 34 übertragen werden. Um dieses Drehmoment von der Antriebswelle 25 auf die Kurvenscheibe 31 bzw. 32 übertragen zu können, müssen die zwischen der Endscheibe 45, der Reibscheibe 42 und Druckscheibe 43 auftretenden Friktionskräfte ausreichend groß sein. Andererseits wiederum dürfen diese Kräfte : nur so gering sein, daß sich die Reibscheibe 42 beim Auftreffen der Anschlagklemme 37 bzw. 38 auf den Anschlagstift 39 bzw. 39' gegenüber den mit derAntriebswelle 25 weiterrotierenden Scheiben 43 und 45 gleitend verdrehen kann. Die auf die Scheiben 45, 43 und 42 wirkende Anpreßkraft wird von der Druckfeder 44 aufgebracht. Die Größe dieser Kraft kann durch Verdrehen der Mutter 48, die auf die

- 14-909830/0426

- 114^s - . Pos. Bag. 555

Federbüchse 47 mit der darin angeordneten Druckfeder 47 drückt, den Jeweiligen Anforderungen sehr leicht und genau angepaßt werden.

Das Auswechseln der Kurvenscheiben gegen Scheiben mit beliebig anderer Kurvencharakteristik geht sehr schnell vor sich. Nur wenige Schrauben brauchen jeweils gelöst zu werden, um eine Scheibe abziehen zu können. Der Innendurchmesser desjenigen KurvenscheibenrInges, der der V/ellenlagerung 28 am nächsten liegt, ist größer als der Außendurchmesser der die Kurvenscheibe J>2 tragenden. Reibscheibe, so daß auch diese Kurvenscheibe ohne Demontage der Welle 25 verhältnismäßig leicht und schnell ausgewechselt werden kann.

Die Anschlagklemmen 27 und 38 können an den Kurvenscheiben leicht an- und abgeklemmt werden. Durch Versetzen der Anschlagklemmen kam die Einwirkungsdauer bzw. Einwirkungsstrecke ein und derselben Kurve auf den M engenregier und damit entsprechend auch die Geschwindigkeitscharakteristik verändert werden.

Wenn Garnwickelkörper hergestellt werden sollen, bei denen man auf den inneren Verband weniger großen V/ert legt, können die beiden Mengenregler auch gemeinsam von einer kurvenscheibe gesteuert werden. Versuch» haben ergeben, daß eine besonders feine Beeinflussung der Wickelkörperform dann erzielt wird, wenn man jedem gesteuerten Mengenregler einen weiteren, jedoch auf eine konstante Durchflußmenge fest eingestellten Mengenregler parallelschaltet. Ebenso kann man sich im Hydrauliksystem auf die Verwendung eines einzigen steuerbaren Mengenreglers, der gegebenenfalls mit einem konstanten Mengenregler parallelgeschaltet sein kann, beschränken, den bzw. die man dann zweckmäßig zwischen Pumpe und Umkehrschieber anordnet.

Als Steuerelement läßt sich schließlich, wie in Fig. 4 dargestellt ist,

- 15 -

909830/0426

- 15 - Pos. Bag. 555

überall da, wo es weniger auf die -raumsparende Anordnung einer Kurvenscheibe ankommt, auch eine flächige, mit Kurvenkanten versehene Schablone 50 verwenden, die sich gegenüber ihrem Antriebselemente hier der Kolbenstange 4, geradlinig längsverschieben und mittels der Anschläge 5I bzw. 52, die mit den-verstellbaren ortsfesten Anschlägen 55 bzw. 5^ zusammenwirken, für die Spanne des Kolbennebenhubes festhalten läßt, wobei die Schablone 50 beispielsweise an einer aus zwei Halbzylinderschalen zusammengesetzten Wellenbuohse 55 befestigt ist, die mittels in entsprechenden Ausnehmungen sitzenden Blattfedern 56, Federdruckknöpfen oder dergl. gegen die Kolbenstange 4 drückt.

Ein Beispiel für eine während des Grundhubes festgestellte und vor Beginn der Hubverlagerungsspanne des Nebenhubes gelöste Kupplung 5" _ist in Fig. J^dargestellt. Dort ist die Kurvenscheibe 50 mittels der Magnetkupplung 57 auf ihrem Antriebselement, der Kolbenstange 4, festgehalten und macht die Hubbewegungen'der Kolbenstange soweit mit, bis die Kupplung durch die Berührung der Endschalter 58 oder 59 mit den Anschlägen 53 oder 5^ gelöst wird, so daß die Kolbenstange dann die über den Grundhub hinausgehende Hubverlagerungsspanr.e allein und ohne Mitnahme der Kurvenscheibe für den Mengenregler durchfährt. Es ist einleuchtend, daß anstelle einer Magnetkupplung auch andere Feststellkupplungen verwendet -werden können, sofern s ie im gelösten Zustand ein unbeabsichtigtes Zurückgleiten der Kurvenscheibe unter dem Krafteinfluß des federbelasteten Verstellhebels 33 oder Jk des Mengenreglers 21 oder 22 verhindern können.

Als weiteres Beispiel für- die Herstellung eines Garnwickels mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung sei hier der Aufbau solcher V/ikkelkörper, besonders hinsichtlich der Steuerung der Mengenregler näher erläutert, bei denen der Changierhub in Verlauf des gesaraten t _v Wiekelvorganges von seiner zunächst größten Länge allmählich auf

. - 16 -

, 909830/042 6

- 1β - Pos. Bag. 555

ein Mindestmaß verkürzt und jedem 'Hub über einen gleich langen Abschnitt ein gleicher Beschleunigungsverlauf erteilt wird. In Fig. 7 ist eine Anordnung dargestellt, in welcher die beiden Mengenregler 21 und 22 von einem einzigen Steuerelement βθ betätigt werden. Letzteres trägt zwei Steuerkurvenbahnen, aber nur eine Anschlagklemrae 61 mit den beiden Anschlagkanten 62 und 6j>, denen je ein Anschlag 64 bzw. 65 zugeordnet ist. Der Übersichtlichkeit wegen ist die Verbindung des Steuerelementes 60 mit der Welle 25 nicht dargestellt, sondern lediglich durch eine Art Nabe 66 angedeutet. In der Praxis wird hier beispielsweise die in Fig. 5 g^e~ zeigte Rutschkupplung verwendet.

Zu Anfang des WickelVorganges liegt die Anschlagklemme 61 mit ihrer Anschlagkante 62 am Anschlag 64. Der Mengenregler 22 ist maßgebend für die Geschwindigkeit der Ringbank 1 bei ihrem Aufwärtshub, währenddessen der Mengenregler 21 unwirksam ist. Bei Beginn des ersten, während des gesamten Wickelvorganges hier gleichzeitig auch längsten Changierhubes der Ringbank 1 bewegt sich der Arbeitskolben 6 (Fig. 1) mit seiner höchsten Geschwindigkeit nach links, verzögert sich jedoch vom Start weg langsam auf eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit, die er dann bis zu Ende des Hubes beibehält. Die Geschwindigkeitssteuerung dieses Vorganges erfolgt vom Mengenregler 22 her, dessen Verstellhebel J>k gemäß der ihn steuernden Kurvenbahn zu Hubbeginn den größten während des ganzen Hubes vorkommenden Durchlaßquerschnitt freigibt. Gleichzeitig wird in dem Moment, in welchem der Arbeitskolben 6 sich nach links zu bewegen beginnt, das auf der Welle 25 sitzende Steuerelement 60 im Uhrzeigersinn gedreht, der Verstellhebel 54 von der Steuerkurvenbahn nach links geschoben und der Durchlaßquerschnitt des Mengenreglers 22 langsam aber stetig verkleinert, so daß die pro Zeiteinheit geringer werdende, durchfließenden Druckflüssigkeit den Arbeitskolben 6 und damit die Ringbank 1 irammer langsamer bewegt, bis der Verstellhebel J54 auf den zur Drehachse konzentrisch liegenden

909830/0426 - 17 -

-17- Pos. Bag. 555

Kreisbogen der Steuerkurve gelangt. Von diesem Zeitpunkt an bleiben dann Durchlaßquerschnitt, durchfließende'Flüssigkeitsmenge und dementsprechend die Hubgeschwindigkeit konstant, zumal nach einem bestimmten kleinen Drehwinkel von Welle 35 und Steuerelement 60 die Anschlagkante 65 auf den Anschlag 65 trifft, so daß das Steuerelement 6O stehenbleibt und sich somit die Welle 25 infolge Nachgebens der angedeuteten Rutschkupplung 66 gegenüber dem Steuerelement 6O dreht. Beim längsten während des Wickelkörperaufbaues vorkommenden Changierhub kann die "Rutschzeit" des Steuerelementes 60 gegebenenfalls mehr als 50$ der gesamten Hubdauer betragen.

Der Verstellhebel 3j5 ist während der Drehung des Steuerelementes im Uhrzeigersinn auf der für ihn maßgeblichen Steuerkurvenbahn in seine Ausgangsposition für den ersten Abwärtshub der Ringbank 1 gelangt und wartet hier bis zu deren Hubumkehr, welche durch die Betätigung des Hubbegrenzungsschalters 8 vom Schaltfühler 7 ausgelöst wird. Arbeitskolben 6 bewegt sich Jetzt nach rechts, und das Steuerelement 60 wird von seiner Antriebswelle 25 nunmehr gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Während jetzt der Mengenregler 22 unwirksam ist, übernimmt der Mengenregler 21 die Steuerung der Geschwindigkeit für den Abwärtshub, dessen Geschwindigkeitschrakteristik hier gleich der des Aufwärtshubes sein soll: Nach höchster Geschwindigkeit beim Start und langsamer Verzögerung folgt dann der Abschnitt konstanter Geschwindigkeit bis zum Hubende. Der freie Drehwinkel des Steuerelementes 60 ist wieder genauso groß wie beim Aufwärtshub, wogegen seine Rutschzeit infolge des bereits etwas verkürzten Hubes geringer wird. Das bedeutet, daß die Zeit vom Auftreffen der Ansehlagkante 62 am Anschlag 64 bis zur nächsten Hubumkehr kürzer geworden ist. Mit abnehmender Hublänge wird die Rutschdauer des Steuerelementes 60 und damit der Abschnitt konstanter Geschwindigkeit von Hub zu Hub immer kürzer. Daß demgegenüber der am Anfang jedes Hubes beginnende Beschleunigungsabschnitt bei jedem Hub gleichbleibt, wird dadurch gewährleistet, daß selbst der kürzeste vorkommende Hub immer noch etwas länger dauert als die Drehbewegung des Steuerelementes 60 mit seiner Anschlagklemme 61 vom Anschlag 64 bis zum Anschlag 65 oder umgekehrt.

909830/0426

- 18 -

Pos. Bag. 555

- -18 -

Mit Hilfe dieser Einrichtung lassen sich ohne weiteres auch solche Wickelkörper herstellen, deren Aufbau mit dem kürzesten Hub beginnt und mit dem längsten endet oder bei dem sich Perioden der Hubverkürzung und Hubverlängerung einander einige Male abwechseln.

In einer weiteren, jedoch nicht dargestellten Anordnung sind die verstellbaren Mengenregler auf schlitten- oder wagenartige Untergestelle montiert, mittels, derer sie auf Gleit- oder Rollbahnen zu ihren Steuerelementen hin oder von diesen fort bewegt werden. Die Steuerung dieser Bewegung kann gleichzeitig von einem Antriebselement ausgeführt werden, welches z.B. als Kurvenscheibe ausgebildet ist und sich während des Wickelvorganges um seine Achse dreht, wobei der zugehörige Mengenregler gegebenenfalls mittelbar oder unmittelbar unter Federkraft am Umfang dieser Kurvenscheibe anliegt. Durch die Überlagerung beider Sfeuerbewegungen lassen sich alle nur denkbare Beschleunigungsverhältnisse längs der Changierhube einsteuern.

BAD

909830/0426 - 19 -

Claims (10)

Patentansprüche

1. Steuereinrichtung für die Mengenregelung in hydraulischen Changierantrieben von Spul-, Spinn- und insbesondere Ringzwirnmaschinen, die dazu dient, die strömende Menge der Druckflüssigkeit und damit die Changiergeschwindigkeit in Abhängigkeit von angetriebenen kurvenartigen Steuerelementen nach Programm zu verändern, dadurch gekennzeichnet, daß. das bzw. die kurvenartig ausgebildeten Steuerelemente gegenüber ihrem mittelbaren oder unmittelbaren Antriebselement verdreh- bzw. verschiebebewegbar angeordnet und mit Anschlagkanten versehen ist bzw. sind, die zwecks Begrenzung der wirksamen Kurvenbahn des Steuerelementes jeweils mit einem·ortsfesten Anschlag einstellbar zusammenwirken,

2. Steuereinrichtung nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß das kurvenartig ausgebildete Steuerelement über eine am Ende jedes Grundhubes und damit am Anfang der jedem Grundhub zugehörigen Nebenhubstrecke lösbare Kupplung mit dem Antriebselement verbunden bzw. selbst mit einer solchen Kupplungseinrichtung ausgestattet ist.

j5. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kurvenartige Steuerelement als Kurvenscheibe ausgebildet ist, die mittels Rutschkupplung mit ihrem Antriebselement verbunden ist. .

4. Steuereinrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Rutschkupplung zu übertragende Drehmoment bzw..-die Reibungskraft ein- und verstellbar ist.

- 20 909830/0426

.Dag

- 20 -

5. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen J5 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe auf der ,Rutschkupplung bzw. mit dieser auf der Antriebswelle ausv;echselbar bzw. umsteckbar angeordnet ist.

6. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Begrenzungsanschläge austauschbar bzw. umsteckbar oder versetzbar angeordnet sind.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Kurvenbahn des Steuerelementes kürzer ist als der kürzeste vorkommende Changierhub.

8. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 7', dadurch gekennzeichnet, daß ein einziges kurvenartig ausgebildetes Steuerelement vorgesehen ist, das zwei wirksame Steuerkurven zum Steuern zweier Kengenregelungsgeräte trägt.

9· Steuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß funktionsgleiche Strecken der.beiden wirksamen Steuerkurven einander überlagert sind.

10. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Kengenregelungsgoräte in Richtung auf die Steuerkurve hin oder von ihr fort zusätzlich einstellbar oder steuerbar verschieblich angeordnet sind.

909830/0i26

BAD ORiGiNAL

-IA -

L e e r s e i t e