DE2538220A1

DE2538220A1 - Vorrichtung zum hin- und herfuehren eines fadens im zuge des aufwickelns auf eine fadenspule

Info

Publication number: DE2538220A1
Application number: DE19752538220
Authority: DE
Inventors: Anthony James Robinson
Original assignee: Ernest Scragg and Sons Ltd
Current assignee: Ernest Scragg and Sons Ltd
Priority date: 1974-09-11
Filing date: 1975-08-28
Publication date: 1976-04-01
Also published as: US3984062A; GB1509002A; IT1042399B; JPS5153038A; FR2284551A1; CH591386A5; DE7527213U

Description

2S38220 Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwaltsakte:

46 619/sc,

43 Essen l.Theaterplafz 3, Postf.789

26. August 1975

Patentanmeldung

Ernest Scragg & Sons Limited

P. 0. Box No. 16, Sunderland Street Works Macclesfield, Cheshire

Vorrichtung zum Hin- und Herführen eines Fadens im Zuge des Aüfwickelns auf eine Fadenspüle

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Hin- und Herführen eines Fadens im Zuge des Aufwickeins auf eine Fadenspule, bestehend aus einem zwischen zwei im wesentlichen parallel zur Spulenachse angeordneten Führungsbalken hin- und herlaufenden Schlitten mit einem dazu in die Steuerkurve einer zugeordneten Steuerwalze eingreifenden Leitzapfen und aus einem auf dem Schlitten angeordneten in Abhängigkeit vom Schlittenlauf hin- und herschwenkbar gelagerten Fadenführer, ggf. unter Zwischenschaltung einer auf dem Schlitten angeordneten Drehscheibe, welche zur Übertragung der Schwenkbewegung auf den Fadenführer mit einem exzentrischen Führungszapfen zwischen zwei zu den Führungs-

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balken winkelverstellbar angeordneten Führungsschienen eingreift.

Es ist eine derartige Fadenführungsvorrichtung bekannt, bei welcher der Schlitten als rechtwinkliger Schlitten ausgebildet ist und zwischen seinen beiden Führungsbalken von diesen getragen wird. Die rotierende Steuerwalze sorgt für den in ihre Steuerkurve eingreifenden Leitzapfen für den Hin- und Herlauf des Schlittens und damit des Fadenführers. Soll eine Fadenspule mit konischem Ende gewickelt werden, so ist die Drehscheibe auf dem Schlitten mit ihrem exzentrischen in zugeordnete Führungsschienen eingreifenden Führungszapfen erforderlich. Der zwischen die beiden Führungsschienen eingreifende Führungszapfen sorgt im Zuge des Hin- und Herlaufes des Schlittens dafür, daß die Drehscheibe eine oszillierende Pendelbewegung ausführt und dadurch den Fadenführer hin- und herschwenkt. Dabei hängt die Größe des Schwenkwinkels des Fadenführers von der Größe des Winkels zwischen einerseits den Führungsbalken und andererseits den Führungsschienen ab. Die Amplitude der Schwenkbewegung des Fadenführers kann durch geeignete Winkeleinstellung zwischen den Führungsbalken und den Führungsschienen so gewählt werden, daß sie entweder kleiner, gleich oder größer als die Amplitude der Hin- und Herbewegung des Schlittens ist. Wenn der Winkel zwischen den Führungsbalken und Führungsschienen im Zuge des Fadenaufwickeins progressiv vergrößert wird, so wird die Amplitude der Schwenkbewegung des Fadenführers entsprechend progressiv verkleinert, so daß sich eine konische Fadenwicklung auf der Fadenspule verwirklichen läßt.

Von besonderem Nachteil bei den Fadenführungsvorrichtungen bekannter Ausfuhrungsform ist insbes. das Trägheitsvermögen der hin- und herbewegten Teile wie Schlitten, Drehscheibe und Fadenführer.

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Daraus resultiert eine Beschränkung der Bewegungsfrequenzen in Abhängigkeit von der aus Festigkeitsgründen möglichen Beanspruchung der hin- und herbewegten Teile während ihrer Beschleunigung und Verzögerung. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Hin- und Herführen eines Fadens im Zuge des Aufwickeins auf eine Fadenspule zu schaffen, welche sich durch einfache und leichte Bauweise mit verhältnismäßig geringem Trägheitsvermögen der hin- und herbewegten Teile auszeichnet und daher höhere Bewegungsfrequenzen als bisher ermöglicht.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch, daß der Schlitten als Wälzkörper, z. B. als Zylinder mit zu den Führungsbalken orthogonaler Zylinderachse, und die Drehscheibe als Aufhängeflansch für den Wälzkörper zum Aufhängen zwischen den beiden Führungsbalken ausgebildet sind. Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß auf eine Schlittenführung mit z. B. schwalbenschwanzförmigen Führungsnuten und entsprechenden Führungsleisten, welches extrem präzise Bearbeitung und Schmierung verlangen, verzichtet werden kann. Tatsächlich gewährleistet der als Wälzkörper ausgebildete Schlitten einen äußerst leichtgängigen Lauf zwischen den beiden Führungsbalken. Dabei kann die Drehscheibe nach wie vor drehbar auf dem Obenende des Zylinders gelagert sein. Auf jeden Fall führt der als Wälzkörper bzw. Zylinder ausgebildete Schlitten bereits zu einer beachtlichen Reduzierung des Trägheitsvermögens. Das » gilt in verstärktem Maße dann, wenn eine Relativbewegung zwischen dem Wälzkörper bzw. Zylinder und der Drehscheibe-unterbunden wird.

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Aus diesem Grunde sieht die Erfindung nach bevorzugter Ausführungsform mit selbständiger Bedeutung vor, daß die Drehscheibe drehfest auf dem Obenende des Zylinders befestigt ist und beide eine Baueinheit bilden, so daß sich der Zylinder im Zuge seines Hin- und Herlaufes mit dem Zylindermantel an den Führungsbalken abwälzt sowie die über seine Steuerung entstehende Drehbewegung auf den Fadenführer überträgt, wozu der Fadenführer drehfest
ebenfalls an das Obenende des Zylinders bzw. an seinen Aufhängeflansch und der Leitzapfen axial und drehfest an das der Steuerwalze zugeordnete Untenende des Zylinders angeschlossen ist. Mit dem sich im Zuge des Hin- und Herlaufens um seine vertikale Zylinderachse drehenden Zylinders dreht sich nunmehr also unmittelbar auch sein Aufhängeflansch und seine Fadenführung, wobei der Aufhängeflansch also nicht länger eine von der Zylinderbewegung unabhängig arbeitende Drehscheibe bildet. Sie ist vielmehr Zylinderbestandteil mit nach wie vor exzentrischem Führungszapfen. Dabei kann der Zylinder einen seiner üntenseite zugeordneten Führungsflansch entsprechend dem Aufhängeflansch aufweisen, so daß der Zylinder praktisch zwischen den beiden Führungsbalken gegen ein Ausweichen in Richtung seiner Zylinderachse gesichert ist. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, auf eine Drehscheibe bzw. Aufhängeflansch vollständig zu verzichten. In einem solchen Fall empfiehlt die Erfindung, daß der Wälzkörper bzw. Zylinder einen kreisrunden ümfangsflansch vorzugsweise in Körper- bzw. Zylindermitte aufweist und damit in Führungskanälen der Führungsbalken eingreift. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß der Zylinder selbst in Führungskanälen der Führungsbalken gelagert ist. In beiden Fällen ist der Zylinder nach wie vor in der Lage, eine Drehbewegung um seine Zylinderachse im Zuge des Hin- und Herlaufens auszuführen, so daß dann nach weiterer Empfehlung der Er-

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findung der in die beiden Führungsschienen zum Zwecke der Einstellung der Amplitude der Schwenkbewegung des Fadenführers eingreifende Führungszapfen exzentrisch auf dem Obenende des Zylinders angeordnet ist.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Vorrichtung zum Hin- und Herführen eines Fadens im Zuge des Aufwickeins auf eine Fadenspule verwirklicht wird, die sich durch besonders einfache und in gewichtsmäßiger Hinsicht leichte Bauweise auszeichnet, bei der vor allem das Trägheitsvermögen beachtlich reduziert wird, so daß mit extrem hoher Bewegungsfrequenz hinsichtlich der hin- und herbewegten Teile gefahren werden kann. Das gilt insbes. für jene bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wonach die Drehscheibe nicht länger ihre Funktion als Drehscheibe erfüllt sondern mit dem als zylindrischen Wälzkörper ausgeführten Schlitten eine Baueinheit bildet, sich folglich mit diesem um die Zylinderachse dreht und über den exzentrisch angeordneten Führungszapfen die Schwenkbewegung des Fadenführers steuert. Praktisch wird ein Rollschlitten verwirklicht, welcher nicht länger einer Schmierung oder besonderen Nut/Federführung zwischen seinen Führungsbalken bedarf. Endlich wird eine beachtliche Gewichtsreduzierung der hin- und herbewegten Teile erreicht, wodurch deren Trägheits- bzw. Beharrungsvermögen weiter verkleinert wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

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Fig. 1 eine bekannte Vorrichtung zum Hin- und Herführen eines Fadens, teilweise im Schnitt und

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Hin- und Herführen eines Fadens ohne Steuerwalze.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Hin- und Herführen eines Fadens im Zuge des Aufwickelns auf eine Fadenspule dargestellt, welche einen rechtwinkligen Schlitten 10 aufweist, auf dem eine Drehscheibe 11 gelagert ist. Auf der Drehscheibe 11 ist ein Fadenführer 12 befestigt, wobei die Drehscheibe 11 mittels eines Drehzapfens 13 zentral auf dem Schlitten 10 drehbar gelagert ist. Für den Schlitten 10 ist eine Schlittenführung 14 mit zwei Führungsbalken 14a, 14b vorgesehen, welche den Schlitten 10 zwingt, in einer linearen Bahn hin- und herzulaufen. Der Schlitten 10 weist V-förmige Nuten 15 auf, in welche V-förmige Federn auf den Innenseiten der Führungsbalken 14a, 14b eingreifen. Der Schlitten 10 weist einen Leitzapfen 17 auf, welcher mit einer schraubenförmigen Steuerkurve 18 in der zylindrischen Oberfläche einer unterhalb des Schlittens 10 angeordneten Steuerwalze 19 zusammenarbeitet. Die umlaufende Steuerwalze 19 zwingt den Schlitten 10 zwischen den Führungsbalken 14a und 14b hin- und herzulaufen. Auf der Drehscheibe 11 ist exzentrisch ein Führungszapfen 20 angeordnet, welcher auf einem linearen Weg zwangsgeführt ist, und zwar zwischen Führungsschienen 21a, 21b einer Zapfenführung 21. Wenn der Schlitten 10 hin- und herläuft, wird die Drehscheibe 11 gezwungen, eine hin- und herpendelnde Drehbewegung auszuführen, und zwar aufgrund des zwischen den Führungsschienen 21a, 21b auf linearem Wege wandernden Führungszapfen, wobei die Führungsschienen 21a, 21b in einem vorgegebenem Winkel zu den Führungsbalken 14a, 14b für den Schlitten 10 angeordnet und im übrigen winkelver-

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stellbar sind. Durch Änderung des Winkels zwischen der Schlittenführung 14 und der Zapfenführung 21 ist es möglich, eine Amplitude für die hin- und hergehende Schwenkbewegung des Fadenführers 12 zu erreichen, die größer, gleich oder geringer als die Amplitude der hin- und hergehenden Laufbewegung des Schlittens 10 ist. Die beiden Amplituden sind dann gleich, wenn die Schlittenführung 14 und die Zapfenführung 21 parallel zueinander angeordnet sind. Bei zunehmender Vergrößerung des Winkels zwischen der Schlittenführung 14 und der Zapfenführung 21 wird die Amplitude für die Schwenkbewegung des Fadenführers 12 zunehmend verkleinert, so daß sich eine konische Wicklung verwirklichen läßt. Ein einfacher Mechanismus zwischen einem Träger für die betreffende Fadenspule, welcher in Abhängigkeit von dem wachsenden Durchmesser der Fadenwicklung arbeitet, und der Zapfenführung 21 ermöglicht eine progressive Winkeländerung zwischen der Schlittenführung und der Zapfenführung 21. - Diese Vorrichtung ist insbes. deswegen nachteilig, weil das Trägheitsvermögen der hin- und herbewegten Teile wie Schlitten 10, Drehscheibe 11 und Fadenführer 12 beträchtlich ist, so daß erhebliche Beanspruchungen bei hohen Bewegungsfrequenzen auftreten und folglich aus festigkeitsmäßigen Gründen nur mit begrenzten Bewegungsfrequenzen gearbeitet werden kann. Hinzu kommt, daß die Berührungsflächen nicht nur zwischen den Schlitten 10 und den ihm zugeordneten Führungsbalken 14a, 14b sondern auch mit der Drehscheibe 11 der Schmierung bedürfen, um Reibung und Verschleiß zu vermindern. Diese Schmierung bedeutet eine in gewichtsmäßiger Hinsicht zusätzliche Belastung der hin- und herbewegten Teile.

Die in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Hin- und Herführen eines Fadens zeichnet sich durch geringeres Gewicht

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und einfachere Bauweise aus. Sie ermöglicht daher höhere Bewegungsfrequenzen bezüglich der hin- und herbewegten Teile, ohne daß die Beanspruchung dieser Teile vergrößert wird. In diesem¹ lall ist der Schlitten als Wälzkörper 22 mit zugeordnetem Fadenführer 23 ausgebildet. Die Schlittenführung 24 besitzt zwei Führungsbalken 24a, 24b, zwischen denen der Wälzkörper, nämlich als Zylinder 22a mit orthogonaler Zylinderachse zwangsgeführt ist. Der Wälzkörper 22 bzw. Zylinder 22a besitzt an seinem oberen Ende anstatt einer Drehscheibe einen Aufhängeflansch 25 zum Aufhängen des Zylinders 22a zwischen den beiden Führungsbalken 24a, 24b, und an seinem unteren Ende einen Führungsflansch 25. Die als Aufhängeflansch 25 ausgebildete Drehscheibe ist drehfest auf dem Obenende des Zylinders 22a befestigt. Beide bilden eine Baueinheit, so daß sich der Zylinder 22a im Zuge seines Hin- und Herlaufes mit dem Zylindermantel an den Hihrungsbalken 24a, 24b abwälzt sowie die über seine Steuerung entstehende Drehbewegung auf den Fadenführer 23 überträgt, wozu der Fadenführer 23 ebenfalls drehfest an das Obenende des Zylinders 22a bzw. an seinen Aufhängeflansch 25 und der Leitzapfen 26 axial und drehfest an das der nicht gezeigten Steuerwalze zugeordnete üntenende des Zylinders 22a angeschlossen ist. Die Steuerwalze arbeitet hier in gleicher Weise auf den Leitzapfen 26 und damit auf den Schlitten bzw. Zylinder 22a wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Der Führungszapfen 27 ist exzentrisch auf dem Aufhängeflansch 25 und damit auf der dem Leitzapfen 26 gegenüberliegenden Zylinderseite angeordnet. Der Führungszapfen 27 ist zwischen Führungsschienen 28a, 28b der Zapfenführung 28 zwangsgeführt. - Der zylindrische Wälzkörper 22 bzw. als Zylinder 22a ausgebildete Schlitten kann, wie bereits oben angedeutet, während seines Hin- und Herlaufes zwischen den Führungsbalken 24a, 24b rotieren, so daß eine von dem Schlitten separate Drehscheibe nicht länger erforderlich ist, was bereits zu

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einer Gewichtsreduzierung führt. Darüber hinaus ist nicht länger eine Schmierung zwischen Schlitten und Drehscheibe erforderlich, auch nicht zwischen Schlitten und Führungsbalken, wenn dieser beispielsweise selbst aus schmierfähigem Werkstoff besteht, z. B. aus Polyamid oder Tetrafluoräthylen mit einer 50%igen Füllung aus Glasperlen. Aber auch bei Einsatz anderer Werkstoffe erübrigt sich jede Schmierung und damit Gewichtserhöhung.

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Claims

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Patentansprüche :

nj Vorrichtung zum Hin- und Herführen eines Fadens im Zuge des Aufwickeins auf eine Fadenspule, bestehend aus einem zwischen zwei im wesentlichen parallel zur Spulenachse angeordneten Führungsbalken hin- und herlaufenden Schlitten mit einem dazu in die Steuerkurve einer zugeordneten Steuerwalze eingreifenden Gleitzapfen und aus einem auf dem Schlitten angeordneten in Abhängigkeit vom Schlittenlauf hin- und herschwenkbar gelagerten Fadenführer, ggf. unter Zwischenschaltung einer auf dem Schlitten angeordneten Drehscheibe, welche zur Übertragung der Schwenkbewegung auf den Fadenführer mit einem exzentrischen Führungszapfen zwischen zwei zu den Führungsbalken winkelverstellbar angeordneten Führungsschienen eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten als Wälzkörper (22), ζ. B. als Zylinder (22a) mit zu den Führungsbalken (24a, 24b) orthogonaler Zylinderachse, und die Drehscheibe als Aufhängeflansch (25) für den Wälzkörper (22) bzw. Zylinder (22a) zum Aufhängen zwischen den beiden Führungsbalken (24a, 24b) ausgebildet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehscheibe als Aufhängeflansch (25) drehfest auf dem Obenende des Zylinders (22a) befestigt ist und beide eine Baueinheit bilden, so daß sich der Zylinder (22a) im Zuge seines Hin- und Herlaufes mit dem Zylindermantel an den Führungsbalken (24a, 24b) abwälzt sowie die über seine Steuerung entstehende Drehbewegung auf den Fadenführer (23) überträgt, wozu der Fadenführer (23) ebenfalls drehfest an das Obenende des Zylinders (22a) bzw. an seinen Aufhän-v geflansch (25) und der Leitzapfen (26) axial und drehfest an das der Steuerwalze zugeordnete üntenende des Zylinders (22a) ange- \

schlossen sind. ■ , , _ΛΛ __rt

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zylinder (22a) einen seiner Unterseite zugeordneten Führungsflansch (25) entsprechend dem Aufhängeflansch (25) aufweist.
4. Vorrichtung, ggf. ohne Drehscheibe bzw. Aufhängeflansch, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkörper (22) bzw. Zylinder (22a) einen kreisrunden Umfangsflansch vorzugsweise in
Körper- bzw. Zylindermitte aufweist und damit in Führungskanäle
der Führungsbalken (24a, 24b) eingreift.
5. Vorrichtung, ggf. ohne Drehscheibe bzw. Aufhängeflansch, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wälzkörper (22) bzw. Zylinder (22a) selbst in Führungskanälen der Führungsbalken (24a, 24b) gelagert ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 4, 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungszapfen (27) exzentrisch auf dem Obenende des Wälzkörpers (22)bzw. Zylinders (22a) angeordnet ist.

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