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Antrieb für Spinn- oder Zwirnspindeln Die Erfindung betrifft einen
Antrieb für Spinn-oder Zwirnspindeln.
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Spinn- und Zwirnspindeln, insbesondere solche, welche über ein Zwanglaufgetriebe,
beispielsweise ein Schnecken-, Schrauben- oder Zahnradgetriebe, von einer Antriebswelle
aus angetrieben werden, weisen eine Kupplung auf, mit Hilfe deren die Spindeln in
Betrieb gesetzt oder vom Antrieb abgeschaltet werden können. Hierfür sind bereits
verschiedene Kupplungen bekannt, die durch Kraft-und/oder F ormschluß wirken, beispielsweise
unter Ausnutzung der Fliehkraft von Kugeln, die in schräg aufwärts gerichteten Kanälen
des einen Kupplungsteiles gelagert sind. Damit ist erst nach Erreichen einer bestimmten
Drehzahl ein Formschluß erreichbar. Wenn der Formschluß bereits bei sehr niedrigen
Drehzahlen und großen Drehmomenten eintreten soll, müßten die Kanäle praktisch waagerecht
ausgeführt werden. Bei einer solchen Ausführung würde der Formschluß zu früh eintreten,
so daß die Spindel ruckartig auf volle Drehzahl kommen würde. Fadenbrüche wären
damit unvermeidlich. Außerdem wirkt sich die starre Ausbildung der Konusreibflächen
bei dieser Bauart nachteilig aus, weil bei dem unvermeidlichen Verschleiß der Konusreibflächen
nach einer gewissen Zeit der Formschluß zu früh einsetzen kann. Schließlich unterliegen
auch die beweglichen KupplungseleTnente einem starken Verschleiß beim Entkuppeln.
Eine
andere bekannte Kupplung der angeführten Art besteht aus einer permanent wirkenden,
wirksam geschmierten Reibungskupplung und einer mechanischen Formschlußkupplung,
die gleichzeitig in Wirkung gelangen, weil die im Ölbad gelegene Reibungskupplung
niemals außer Eingriff gebracht werden kann und soll. Die eigentliche Kupplung besorgt
ausschließlich die Formschlußkupplung in Form einer Klauenkupplung. Beim Einrücken
dieser Kupplung erfolgt sofort eine schlagartige Mitnahme der Spindel, so daß auch
mit dieser Kupplung Fadenbrüche beim Einrücken unvermeidbar sind.
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Diese bekannten Kupplungen sind infolge der geschilderten Nachteile
nur sehr beschränkt brauchbar, insbesondere mußten die Kupplungen für große Kopsgewichte
entsprechend schwer und umfangreich bemessen werden, um die sichere Mitnahme der
belasteten Spindel zu gewährleisten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde bei dem für die Unterbringung
der Kupplungs- bz w. Getriebeelemente je Spindel einer Spinn- oder Zwirnmaschine
nur begrenzt zur Verfügung stehenden Raum, der nicht ohne tiefgreifende Änderungen
im Maschinenaufbau erweitert werden kann, eine Kupplung zu schaffen, die einen sicheren
Antrieb der Spindel auch bei sehr großen Kopsgewichten und sehr unterschiedlicher
Drehzahl ermöglicht.
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Die Erfindung besteht darin, daß die vollständig ausrückbare Kupplung
beim Einrücken zunächst einen Reibungsschluß und darauffolgend einen Formschluß
in axialer Richtung zwischen den zu kuppelnden Teilen herbeiführt. Eine solche zweifach
wirkende Kupplung läßt sich auf verschiedene Weise verwirklichen, beispielsweise
in der Weise, daß die Spindelkupplung sowohl als ausrückbare Reibungskupplung als
auch mit die Spindel zwangläufig antreibenden Kupplungsorganen ausgebildet ist.
Dabei ist die Kupplung als eine mit der Antriebswelle drehbare und axial auf ihr
verschiebbare Muffe ausgebildet, die mit einem die Spindel antreibenden Teil zusammenarbeitet,
wobei die Muffe und der die Spindel antreibende Teil mit Reibflächen und mit in
axialer Richtung formschlüssig in Eingriff zu bringenden Elementen versehen sind
und ,wobei beim Einrücken die Reibflächen zuerst und alsdann die formschlüssigen
Kupplungselemente in Eingriff kommen. Bei Antrieb mehrerer Spindeln von einer waagerechten
Antriebswelle aus über ein Zwanglaufgetriebe wird das Kupplungsaggregat zweckmäßig
so ausgebildet, daß die Kupplungsmuffe auf einer federnd geschlitzten und auf der
Antriebswelle einstellbar festspannbaren, mit Begrenzungsanschlag versehenen Hülse
gegen den auf der gleichen Hülse drehbar gelagerten, die Spindel antreibenden Teil
axial verschiebbar gelagert ist. Die Kupplungsteile können auch so gestaltet sein,
daß der Garn- oder Spulenträger als Kupplungsteil mit Reibflächen und mit Formschluß
in axialer Richtung herbeiführenden Kupplungsorganen ausgebildet und mit einem mit
der Spindel umlaufenden, mit Reibflächen und Formschlußelementen versehenen Kupplungsorgan
zusammenwirkt, wobei der Garn-oder Spulenträger und das Kupplungsorgan axial gegeneinander
verschiebbar sind. Vorzugsweise greifen die Furmschlußelemente der beiden Kupplungsteile
mit großem peripheren Spiel ineinander.
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Das den verschiebbaren Kupplungsteil betätigende Organ kann gleichzeitig
als Spindelbremse ausgebildet sein, derart, daß beim Lösen der Kupplung der Garnträger
stillgesetzt wird.
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Die Erfindung ist in der Zeichnug an einigen Ausführungsbeispielen
veranschaulicht.
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Fig. I zeigt einen Längsschnitt durch den. Antrieb einer zwangläufig
durch Schraubenräder angetriebenen Spinn- oder Zwirnspindel m:t einer Kupplung gemäß
der Erfindung in ausgekuppelter Stellung; Fig. z ist ein Schnitt wie Fig. i, jedoch
mit eingerückter Kupplung; Fig. 3 ist eine schematische Querschnittansicht, die
den Betätigungsmechanismus für die Kupplung veranschaulicht; Fig. 4 zeigt einen
Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform der Erfindung; Fig. 5 zeigt einen
Längsschnitt durch noch eine «eitere Ausführungsform der Erfindung.
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Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Abbildungen gleiche Teile.
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Um Spinn- oder Zwirnspindeln bei weiterlaufendem Antrieb stillsetzen
zu können, ist in das Spindelgetriebe eine Kupplung eingebaut. Nach der vorliegenden
Erfindung ist diese Kupplung so ausgebildet, daß die beim Einrücken in Eingriff
kommenden Teile zunächst einen Reibungsschluß erhalten, wodurch die Spindel oder
deren Garnträgerteil sanft anläuft und auf Touren kommt, wonach beim Fortsetzen
des Einrückens Formschluß zwischen den Kupplungsteilen herbeigeführt und der Garnträgerteil
der Spindel bei voller Tourenzahl zwangläufig mitgenommen wird. Beim Lösen der Kupplung
wird umgekehrt zunächst der Formschluß aufgehoben und darauffolgend der Reibungsschluß.
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In Fig. i bis 3 ist eine mit Zw anglaufgetriebe -Schnecken- oder Schraubenrädergetriebe
- arbeitende Spinn- oder Zwirnspindel dargestellt, die gemäß Erfindung gestaltet
ist.
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Im Spindelbalken i einer Spinn- oder Zwirnmaschine ist die allen Spindeln
der betreffenden Maschinenseite gemeinsame Spindelantriebswelle a gelagert. Der
jeweiligen Spindelteilung entsprechend sind auf der Antriebswelle z die Räder für
den Antrieb der einzelnen Spindeln angebracht, beim dargestellten Beispiel Schraubenräder
3, die mit dem .am unteren Ende der eigentlichen Spindel 4. eingeschnittenen Schraubengewinde
5 kämmen.
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Bei dieser Ausführung der Erfindung läuft das Antriebsrad 3 frei drehbar
auf einer Hülse 6, die als Träger für das gesamte Kupplungsaggregat dient, so daß
letzteres als Ganzes auf die Antriebswelle a aufgebracht werden kann. Die Hülse
6 ist dazu mit Schlitzen 7 versehen, die eine gewisse
Federung zulassen,
und sie hat an einem Ende einen Flansch 8, der als Begrenzungsanschlag an diesem
Ende dient, während die Begrenzung an dem anderen Ende durch den Stellring 9 erfolgt,
mit Hilfe dessen die Hülse 6 auf der Antriebswelle 2 festgeklemmt wird. Diese Einrichtung
ermöglicht ein genaues Einstellen aller auf der Welle 2 befindlichen Antriebsräder
3 gegenüber den einzelnen Spindeln.
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Das Antriebsrad 3 ist auf einer Lagerbuchse io mittels eines Keiles
i i undrehbar befestigt. Auf der dem Stellring 9 _ entgegengesetzten Seite des Getrieberades
3 ist auf der Hülse 6 eine Kupplungsmuffe 12 mittels Keiles 13 undrehbar, aber axial
verschiebbar befestigt, so daß die Kupplungsmuffe i2 bei der Drehung der Welle 2
mitgenommen wird.
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Die Kupplungsmuffe 12 ist so gestaltet und angeordnet, daß sie, wenn
sie mit ihrer äußeren Stirnfläche gegen den Flansch 8 der Hülse 6 anschlägt, außer
Eingriff'mit dem Antriebsrad 3 ist.
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Um den Eingriff zwischen der Kupplungsmuffe 12 und dem Antriebsrad
3 in, der .durch die Erfin.dung beabsichtigten Weise herbeizuführen, ist erstere
beim dargestellten Beispiel an ihrer inneren Stirnfläche hohl ausgebildet, während
letzteres mit einer in Richtung auf die Muffe sich erstreckenden Verlängerung versehen
ist, die in die Höhlung der Muffe eintreten kann, wenn die Muffe 12 gegen daä Getrieberad
3. bewegt wird. .
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Die Verlängerung des Getrieberades 3 wird durch Ringe 14, 15 gebildet,
von denen der Ring 14 ein Distanzring und der Ring 15 ein an der Umfangsfläche mit
Reibbelag versehener oder reibend wirkender Schlitzring ist, der durch den Keil
i i ebenso wie das Rad 3 an der Drehung um die Buchse io gehindert wird. In axialer
Richtung sind die Ringe 14, 15 durch einen Sprengring (Seeger-Ring) 16 festgelegt.
Der Reibring 15 ist zweckmäßig ähnlich einem Seeger-Innenring ausgebildet, der durch
ungleiche Querschnitte beim Zusammendrücken eine gleichmäßige Verformung und damit
gleiche Anpreßdrücke erlaubt.
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Im vorderen Teil der Höhlung 17 der Muffe 12 ist eine ringförmige
Reibfläche 18 angebracht, von dem der der Vorderkante zunächst liegende Teil kleineren
Durchmessser hat, als der daran anschließende Teil, welch letzterer somit eine Art
Ringnut bildet, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist. In dieser Ringnut kann der
Reibring 15 einschnappen, wenn die Kupplung eingedrückt wird.
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Die Teile 15 und 18 führen den Reibungsschluß beim Einrücken der Kupplung
- Verschieben der Muffe 12 in Richtung des Pfeiles a - herbei. Der Formschluß wird
durch Kupplungsklauen i9 an der inneren Stirnseite der Muffe 12 ermöglicht, die
mit entsprechenden Zähnen oder Klauen 2o, die am Getrieberad 3 vorgesehen sind,
in Eingriff kommen, wenn die Muffe in Richtung des Pfeiles d bis zum Anschlag an
das Getrieberad 3 herangedrückt wird. Das Verschieben der Muffe 12 geschieht mittels
einer in die Außennut 2i eingreifenden Gabel 22, die von einem im Spindelbalken
i gelagerten, mit der Gabel über einen Zwischenhebel 23 verbundenen Schwenkhebel
24 zu betätigen ist (Fig.3). Der Schwenkhebel 24 kann einen in Richtung auf die
Spindel sich erstreckenden Fortsatz 25 haben, der als Spindelbremse ausgebildet
ist und so wirkt, daß beim Ausrücken der Kupplungsmuffe 12 (Verschieben in Richtung
des Pfeiles, b, Fig. 2) die Spindel 4 stillgesetzt wird. Danach ist ersichtlich,
daß beim Einrücken der Kupplungsmuffe 12 zunächst die Reibflächen 15 und 18 in Berührung
kommen, wodurch das Antriebsrad 3 schnell, aber doch sanft auf die Drehzahl der
Antriebswelle 2 gebracht wird. Beim Weiterschieben der Muffe 12 greifen dann die
Kupplungszähne i9, 2o ohne Ruck ineinander - zumal wenn sie mit peripherem Spiel
zueinander stehen -, wodurch Forms,chluß und damit eine zwangläufge Mitnahme der
anzutreibenden Spindel 4 gesichert ist. Nach Vollendung des Einrückvorganges federt
der Reibring 15 in die in der Reibfläche 18 der Muffe 12 befindliche Ringnut ein
und sichert damit den Kupplungseingriff gegen allzu leichtes Lösen (Fig. 2).
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Soll die Spindel stillgesetzt werden, so wird die Kupplungsmuffe 12
mittels des- Schwenkhebels 24 in Richtung des Pfeiles b (Fig. 2) geschoben, so daß
zuerst die Klauen i9 und 2o und- sodann die Reibflächen 15 und 18 außer Eingriff
geraten, während gleichzeitig die Spindel 4 durch den Bremsteil 25 abgebremst wird.
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In Fig.4 ist eine über den Wirtel26 mittels Bandes kraftschlüssig
angetriebene Spindel gezeigt. Der Wirtel 26 ist in bekannter Weise fest auf den
Spindelschaft 4 aufgeschrumpft oder anderweitig auf ihm undrehbar und, unverschiebbar
befestigt. Oberhalb des Wirtels ist ein Garnträger 27 lose auf den Spindelschaft
aufgesteckt, derart, daß er - gegebenenfalls unter Vermittlung von nicht besonders
dargestellten Wälzlagern - um den Schaft 4 drehbar, aber auch in Richtung des Doppelpfeiles
c auf ihm :axial verschiebbar ist. Unter Garnträger soll allgemein derjenige Teil
der Spindel verstanden werden, der einen Garnkörper direkt oder nach Aufstecken
einer Garnhülse aufzunehmen hat.
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Am Antriebswirtel26 ist eine in Richtung auf den Garnträger 27 sich
erstreckende Verlängerung vorgesehen, die sich aus Reibschlußelementen, nämlich
dein Reibring 28 und Formschlußelementen, nämlich den Zähnen oder Klauen 29 zusammensetzt,
die in einen entsprechend gestalteten Garnträger 27 eingreifen können.
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Die Wirkungsweise ist die gleiche wie weiter oben geschildert: Wenn
der Garnträger 27 durch geeignete, nicht besonders dargestellte Mittel aus der in
Fig. 4 veranschaulichten Stellung nach unten gerückt wird, greift zuerst der Reibring
28 reibend in die -klauenarti,gen Elemente 31 ein, so daß der Garnträger sanft auf
die Drehzahl des Antriebswirtels 26 gebracht wird. Beim weiteren Einrücke, geraten
dann die Forriischlußelernente 29. und- 31 in Eingriff, so daß der Garnträger 27
nunmehr zwangläufig mitgenommen wird. Der Reibring 28 schnappt dabei in die Höhlung
30 ' ein und dient
somit als Kupplungssicherung. Zum Stillsetzen
des Garnträgers wird er nach oben in die dargestellte Lage gebracht, wobei die Kupplungsteile
umgekehrt voneinander gelöst werden.
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Wenn der Garnträger nicht axial verschoben werden soll oder darf,
im Antriebsgetriebe auch kein Raum für ein besonderes Kupplungsaggregat vorhanden
ist, kann die Anordnung so getroffen werden, wie es in Fig. 5 gezeigt ist.
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Der zwangläufig (durch Schraubenrädergetriebe 2, 3, 5) oder kraftschlüssig
(durch gestrichelt angedeuteten Bandwirte126) angetriebene Spindelschaft 4 hat in
diesem Falle einen Längskeilteil 32, auf dem die Muffe 33 in Richtung des Doppelpfeiles
d axial verschiebbar ist. Oberhalb dieser Muffe ist der Garnträger 27' drehbar,
jedoch axial unverschiebbar auf dem Spindelschaft 4 gelagert. Muffe 33 und Garnträger
27' weisen die in der beschriebenen Weise ausgebildeten Kupplungsorgane mit Reib-
und Form schlußelementen 28' und 3o' bzw. 29' und 31' auf, die bei Axialverschiebung
der Muffe 33 in bzw. außer Eingriff kommen und den Garnträger 27' entsprechend mitnehmen
bzw. stillsetzen.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. An Stelle der dargestellten Kupplungsorgane können auch anders gestaltete,
jedoch gleichartig wirkende Verwendung finden. Wesentlich ist, daß zunächst eine
Synchronisierung der Drehzahlen zwischen treibendem und getriebenem Teil durch Reibungsschluß
erfolgt, ehe der eigentliche Formschluß vonstatten geht, der die Zwanglaufmitnahme
des getriebenen Teiles mit der Drehzahl des treibenden Teiles sichert.