DE10007949A1 - Spulenrahmen für eine Textilmaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Spulenrahmen (1) für die Spulvorrichtung einer Textilmaschine. DOLLAR A Der Spulenrahmen weist dabei Spulenaufnahmeteller (6, 11) zum drehbaren Haltern einer Kreuzspule (13) sowie eine in einem Lagergehäuse (7) des Spulenrahmens (1) angeordnete, axial verschiebbar gelagerte Antriebseinrichtung (8) auf. DOLLAR A An die Antriebseinrichtung (8), in die eine Bremseinrichtung (31, 32) integriert ist, ist einer der Spulenaufnahmeteller angeschlossen. DOLLAR A Außerdem ist eine Vorrichtung zum Öffnen des Spulenrahmens (1) vorgesehen. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist die Antriebseinrichtung (8) begrenzt drehbar im Lagergehäuse (7) des Spulenrahmens (1) gelagert, wobei das Lagergehäuse (7) eine Führung (14) aufweist, in der ein an die Antriebseinrichtung (8) angeschlossener Steueransatz (16) gleitet. DOLLAR A Der Steueransatz (16) ist dabei seinerseits mit einer definiert ansteuerbaren, am Spulenrahmen (1) abgestützten Betätigungseinrichtung (17) verbunden, die wahlweise sowohl ein Öffnen des Spulenrahmens (1) als auch ein gezieltes Abbremsen der Kreuzspule (13) ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spulenrahmen für eine Textilmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Spulenrahmen für die Spulvorrichtungen von Kreuzspulen herstellenden Textilmaschinen sind seit langem in verschiedenen Ausführungsformen bekannt.

Insbesondere im Zusammenhang mit Spulmaschinen sind beispielsweise Spulvorrichtungen üblich, bei denen die Kreuzspule von einer sogenannten Nuttrommel über Reibschluß angetrieben wird. Bei diesen Spulvorrichtungen liegt die zwischen den Armen eines Spulenrahmens rotierbar gelagerte Kreuzspule mit ihrer Oberfläche auf der angetriebenen Nuttrommel und wird von dieser über Friktion mitgenommen. Eine in die Nuttrommel eingelassene Fadenführungsnut sorgt dabei gleichzeitig dafür, daß der Faden vorschriftsmäßig changiert wird.

Die Kreuzspule ist während des Spulbetriebs mit ihrer Hülse in sogenannten Hülsenaufnahmetellern gelagert, die jeweils frei drehbar an den Spulenrahmenarmen des Spulenrahmens gelagert sind.

Zum Einlegen einer Leerhülse oder zum Abnehmen einer vollen Kreuzspule kann wenigstens einer der Hülsenaufnahmeteller axial nach außen verlagert und damit der Spulenrahmen geöffnet werden.

Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, entweder einen der Spulenrahmenarme schwenkbar auszubilden oder einen der Hülsenaufnahmeteller axial beweglich in einem der Spulenrahmenarme zu lagern.

Da eine Kreuzspule im Laufe einer Spulenreise öfter zum Stillstand gebracht werden muß, beispielsweise beim Auslaufen eines Vorlagekopses, bei einem Fadenbruch, nach einem kontrollierten Fadenreinigerschnitt oder am Ende des Spulprozesses, verfügen derartige Spulvorrichtungen oft außerdem über eine in den Spulenrahmen integrierte Bremseinrichtung.

Eine solche Bremseinrichtung ist beispielsweise in der DE 196 50 932 A1 ausführlich beschrieben.

Bei diesen bekannten und an sich bewährten Spulvorrichtungen sorgt in der Regel ein selbsttätig arbeitender Kreuzspulenwechsler mittels geeigneter Handhabungselemente dafür, daß im Bedarfsfall selbsttätig volle Kreuzspulen gegen Leerhülsen ausgetauscht werden.

Nachteilig bei den vorbeschriebenen Spulvorrichtungen ist allerdings, daß ausschließlich Kreuzspulen in der Wickelart "wilde Wicklung" erstellt werden können, da bei diesen Spulvorrichtungen stets ein festes Verhältnis zwischen der Spulenoberflächen-Geschwindigkeit und der Geschwindigkeit der Fadenchangierung gegeben ist.

Außerdem können die Spulenrahmen dieser Textilmaschinen automatisch nur mit Hilfe der vorbeschriebenen Bedienaggregate oder manuell durch das Bedienpersonal geöffnet werden.

Aus dem Stand der Technik sind zwar bereits Spulenrahmen bekannt, die über spezielle Steuermittel selbsttätig, das heißt, ohne Hilfe eines zusätzlichen Bedienaggregates, geöffnet werden können, jedoch konnten sich derartig ausgebildete Spulenrahmen in der Praxis bislang nicht durchsetzen.

In der DE 21 57 304 B ist beispielsweise ein Spulenrahmen beschrieben, der einen schwenkbar gelagerten Spulenrahmenarm aufweist, der über ein entsprechendes Gestänge von einer zentralen Stelle aus mechanisch im Sinne "Spulenrahmen öffnen" beaufschlagt werden kann.

Des weiteren ist zum Beispiel durch die DE 21 33 172 A1 ein Spulenrahmen bekannt, bei dem beide Spulenrahmenarme schwenkbar gelagert sind und zwischen die Spulenrahmenarme ein ansteuerbarer Pneumatikzylinder eingeschaltet ist, der, bei entsprechender Ansteuerung, die Spulenrahmenarme nach außen verschwenkt und dadurch den Spulenrahmen öffnet.

Durch die DE-AS 12 88 493 ist es außerdem Stand der Technik, einen der Hülsenaufnahmeteller verschiebbar in einem Lagergehäuse eines der Spulenrahmenarme anzuordnen und mittels eines Elektromagneten so zu beaufschlagen, daß der Hülsenaufnahmeteller nach außen verlagert und damit der Spulenrahmen geöffnet wird.

Zur Erstellung von Kreuzspulen in den Wicklungsarten "Präzisionswicklung" oder "Stufen-Präzisionswicklung" sind außerdem Spuleinrichtungen entwickelt worden, die einen separaten Antrieb für die Rotation der Kreuzspule und einen separaten Antrieb für die Fadenchangierung aufweisen.

In der nachveröffentlichten DE 199 08 093.3 ist beispielsweise eine Spulvorrichtung beschrieben, die aufgrund ihrer separaten Antriebe für die Rotation der Spule und die Verlegung des Fadens in der Lage ist, alle in der Textilindustrie üblichen Kreuzspulenwicklungsarten zu erstellen.

Diese Spulvorrichtung, insbesondere der zugehörige Spulenrahmen, ist dabei sehr kompakt gestaltet, da der Spulenantrieb, in den auch eine Bremseinrichtung integriert ist, in einem Lagergehäuse angeordnet ist, das direkt an einen der Spulenrahmenarme angeflanscht ist.

Das heißt, bei dem in der DE 199 08 093.3 beschriebenen Spulenrahmen ist, in einem entsprechenden zylindrischen Lagergehäuse, axial verschiebbar, ein Spulenantrieb gelagert, an den einer der Hülsenaufnahmeteller angeschlossen ist. Der Spulenantrieb ist dabei über eine pneumatisch arbeitende Betätigungseinrichtung axial in Richtung der Spulenmitte verlagerbar. Durch die pneumatische Betätigungseinrichtung wird außerdem eine Bremseinrichtung betätigt, die die Kreuzspule in den Stillstand abbremst.

Die bekannte Einrichtung hat allerdings den Nachteil, daß mit der in das Lagergehäuse integrierten pneumatischen Betätigungseinrichtung kein reproduzierbares Bremsverhalten zu gewährleisten ist.

Außerdem ist auch bei diesem Spulenrahmen ein automatisches Öffnen des Spulenrahmens ohne den Einsatz eines Bedienaggregates oder des Bedienpersonals nicht möglich.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Spulenrahmen weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Spulenrahmen gelöst, der die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Ausbildung eines Spulenrahmens hat dabei insbesondere den Vorteil, daß mit einer einzigen, definiert ansteuerbaren Betätigungseinrichtung wahlweise sowohl die Bremseinrichtung zum Stillsetzen der Kreuzspule beaufschlagt als auch einer der Hülsenaufnahmeteller zurückgezogen und damit der Spulenrahmen geöffnet werden kann.

Die am Spulenrahmen abgestützte Betätigungseinrichtung greift dabei an einem Steueransatz an, der zum Beispiel über eine Schraubverbindung fest mit der drehbar und verschiebbar gelagerten Antriebseinrichtung verbunden ist. Der Steueransatz steht radial von der Antriebseinrichtung ab und gleitet in einer entsprechenden Führung des Lagergehäuses.

Das heißt, je nach Beaufschlagung der Betätigungseinrichtung wird die Antriebseinrichtung entweder in Richtung der Spulenmitte verlagert und dabei die Bremseinrichtung betätigt oder die Antriebseinrichtung wird zur Außenseite des Spulenrahmens verschoben. In diesem Fall wird der Spulenrahmen geöffnet.

In bevorzugter Ausführungsform kommt als Betätigungseinrichtung ein kostengünstiger, handelsüblicher Pneumatikzylinder zum Einsatz.

Der vorzugsweise doppelwirkende Pneumatikzylinder ist beispielweise mit seinem Zylindergehäuse an einem der Spulenrahmenarme abgestützt und mit seiner Kolbenstange an den radialen Steueransatz der Antriebseinrichtung angeschlossen. Ein solcher doppelwirkender Pneumatikzylinder ermöglicht einerseits, zum Beispiel durch Beaufschlagung seines Ringraumes, ein feinfühliges Ansteuern der Bremseinrichtung und gewährleistet anderseits, bei entsprechender Beaufschlagung seiner Kolbenfläche, daß stets ausreichend Kraft zur Verfügung steht, um den Spulenrahmen jederzeit, das heißt auch gegen die Kraft eines zusätzlichen Federelementes, zuverlässig zu öffnen.

Das Federelement, das, wie im Anspruch 3 beschrieben, die Antriebseinrichtung und damit den betreffenden Hülsenaufnahmeteller ständig im Sinne "Spulenrahmen schließen" beaufschlagt, stellt dabei sicher, daß der Spulenrahmen während des Spulbetriebes, auch bei einem eventuellen Druckluftabfall, stets sicher geschlossen bleibt.

Das Federelement ist vorzugsweise, wie im Anspruch 4 dargelegt, gut zugängig, etwa parallel zum Pneumatikzylinder angeordnet, und als Zugfeder ausgelegt.

In alternativer Ausgestaltung ist es selbstverständlich auch möglich, das Federelement direkt in dem Pneumatikzylinder zu integrieren. In diesem Fall kann das Federelement als Druckfeder ausgebildet sein.

Wie im Anspruch 5 dargelegt, wird die Führung im Lagergehäuse, in der der Steueransatz der Antriebseinrichtung gleitet, durch einen Führungsschlitz gebildet, der bezüglich der Mittelachse des Lagergehäuses geneigt, das heißt, unter einem Winkel α, angeordnet ist. Der Neigungswinkel α beträgt dabei zwischen 30° und 75°, wobei vorzugsweise ein Winkel von etwa 60° gewählt wird (Anspruch 6).

Ein solcher Winkel von etwa 60° gewährleistet einerseits, daß auch durch einen weniger starken und damit relativ kostengünstigen Pneumatikzylinder noch eine ausreichend hohe Andrückkraft auf die Bremseinrichtung eingeleitet und andererseits der Spulenrahmen aber ausreichend weit geöffnet werden kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind einem nachfolgend anhand der Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiel entnehmbar.

Es zeigt:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Spulenrahmen mit zwischen den Spulenaufnahmeteller gehalterter Kreuzspule, in Draufsicht,

Fig. 2 den Spulenrahmen gemäß Fig. 1, in geöffnetem Zustand,

Fig. 3 den Spulenrahmen gemäß Fig. 1, in Seitenansicht,

Fig. 4 den Spulenrahmen gemäß Fig. 2, in Seitenansicht,

Fig. 5 den erfindungsgemäßen Spulenrahmen in Draufsicht, wobei das Lagergehäuse und die Spulenantriebseinrichtung im Schnitt dargestellt sind.

Die Fig. 1 zeigt in Draufsicht einen Spulenrahmen 1 einer Spulvorrichtung einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine. Der Spulenrahmen 1, der Spulenrahmenarme 2 und 3 besitzt, ist in einer Schwenkachse 4 begrenzt drehbar gelagert und kann, zur Herstellung von konischen Kreuzspulen, über eine Achse 5 gekippt werden.

Im Spulenrahmenarm 2 ist, wie üblich, eine Hülsenaufnahme, die endseitig einen Hülsenaufnahmeteller 6 trägt, frei drehbar gelagert. An den Spulenrahmenarm 3 ist ein Lagergehäuse 7 angeflanscht, das eine Spulenantriebseinrichtung 8 aufnimmt. Die Spulenantriebseinrichtung 8, die, wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich, mit ihrem Statorgehäuse 9 in einer entsprechenden zylindrischen Aufnahmebohrung 10 des Lagergehäuses 7 begrenzt drehbar und axial verschiebbar gelagert ist, ist mit dem Hülsenaufnahmeteller 11 einer entsprechenden Hülsenaufnahme verbunden.

Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich, ist zwischen den Hülsenaufnahmetellern 6 und 11 mit ihrer Hülse 12 eine Kreuzspule 13 drehbar gehaltert.

Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, liegt die Kreuzspule 13 während des Spulprozesses mit ihrer Manteloberfläche 25 auf einer frei rotierbar gelagerten Stützrolle 26 und nimmt diese über Reibschluß mit.

Das Lagergehäuse 7 weist einen Führungsschlitz 14 auf, der unter einem Winkel α zur Mittelachse 15 des Lagergehäuses 7 geneigt ist. Im Führungsschlitz 14 ist ein bolzenartiger Steueransatz 16 gleitend oder wälzend geführt, der, beispielsweise über ein Schraubengewinde, an das Statorgehäuse 9 der Antriebseinrichtung 8 angeschlossen ist. Wie aus den Figuren weiter ersichtlich, ist an den Steueransatz 18, mit ihrer Kolbenstange 34, eine als Pneumatikzylinder 17 ausgebildete Betätigungseinrichtung sowie ein Federelement 18 angelenkt.

Der Pneumatikzylinder 17 ist dabei über Pneumatikleitungen 19, 20, in die ein Ventil 21, vorzugsweise ein 4/3-Wegeventil, eingeschaltet ist, mit einer Überdruckquelle 22 verbunden. Das elektromagnetisch ansteuerbare 3/2-Wegeventil 21 kann dabei über eine Steuerleitung 23, z. B. vom Spulstellenrechner 24 der betreffenden Spulstelle, definiert angesteuert werden.

Die Antriebseinrichtung 8, die über den Hülsenaufnahmeteller 11 die Kreuzspule 13 antreibt, ist, wie vorstehend bereits angedeutet, mit ihrem Statorgehäuse 9 in einer zylindrischen Aufnahmebohrung 10 des Lagergehäuses 7 axial verschiebbar und begrenzt drehbar gelagert.

Wie insbesondere aus Fig. 5 ersichtlich, sind innerhalb des Statorgehäuses 9 neben der Statorwicklung 27 noch Lager 28 zur Aufnahme des Rotors 29 angeordnet. Am Rotor 29 ist drehfest, jedoch bezüglich des Rotors 29 gegen die Kraft eines Federelementes 30 axial verschiebbar, eine Hülsenaufnahme festgelegt, die endseitig ebenfalls einen Hülsenaufnahmeteller 11 aufweist.

Das Federelement 30 sorgt dabei dafür, daß während des regulären Spulbetriebes zwischen einem am Statorgehäuse 9 angeordneten Bremsbelag 31 und einer rückseitigen Anlagefläche 32 des mit dem Rotor 29 umlaufenden Hülsenaufnahmetellers 11 stets ein Luftspalt 33 gegeben ist.

Funktionsbeschreibung

Zu Beginn des Spulprozesses wird durch den Spulstellenrechner 24 über die Steuerleitung 23 das 4/3-Wegeventil 21 derart angesteuert (Schaltstellung I), daß, wie in Fig. 2 dargestellt, der Kolbenraum des Pneumatikzylinders 17 an die Überdruckquelle 22 angeschlossen ist. Unter der Wirkung des anstehenden Überdruckes fährt dann die Kolbenstange 34 des Pneumatikzylinders 17 in Richtung V aus und verschwenkt dabei über den am Statorgehäuse 9 der Spulenantriebseinrichtung 8 angeordneten, bolzenartigen Steueransatz 16 die Antriebseinrichtung 8. Der im Führungsschlitz 14 des Lagergehäuses 7 gleitend oder wälzend geführte Steueransatz 16 sorgt dabei dafür, daß die Antriebseinrichtung 8 und damit der Hülsenaufnahmeteller 11 in Richtung R verlagert wird.

Nach der Übernahme einer Leerhülse, was manuell durch das Bedienpersonal oder automatisch geschehen kann, - der Spulenrahmen nimmt sich dann selbsttätig eine Leerhülse aus einem speziellen, im Bereich der Spulstelle angeordneten Hülsenspeicher - wird der Pneumatikzylinder 17 mittels des 3/2-Wegeventils 21 drucklos geschaltet (Schaltstellung 0), so daß die Kolbenstange 34 unter der Wirkung des Federelementes 18 einfährt. Das Einfahren der Kolbenstange 34 führt dazu, daß die Antriebseinrichtung 8 mit dem angeschlossenen Hülsenaufnahmeteller 11 in Richtung Spulenmitte verlagert und dabei eine Leerhülse zwischen den Hülsenaufnahmetellern 6 und 11 fixiert wird, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist.

Durch entsprechende Dimensionierung der Federelemente 18 und 30 wird dabei sichergestellt, daß das Federelement 18 das innerhalb der Antriebseinrichtung 8 angeordnete Federelement 30 nicht überdrückt.

Das heißt, das Federelement 30 sorgt dafür, daß zwischen dem Bremsbelag 31 und der rückseitigen Anlagefläche 32 des Hülsenaufnahmetellers 11 ein Spalt 33 gegeben ist.

In Fig. 1 ist eine zwischen den Hülsenaufnahmetellern 6 und 11 des Spulenrahmens 1 gehaltene Hülse 12 einer Kreuzspule 13 zu einem Zeitpunkt dargestellt, der deutlich nach dem vorbeschriebenen Wechselvorgang liegt.

Das heißt, auf die Hülse 12 sind bereits eine Vielzahl von sich kreuzenden Wicklungslagen eines Fadens 35 aufgespult und bilden inzwischen eine Kreuzspule 13.

Wenn bei einem Fadenbruch, bei einem Vorlagekopswechsel, einem kontrollierten Fadenschnitt oder am Ende der Spulenreise die Kreuzspule 13 in den Stillstand gebremst werden muß, wird das 4/3-Wegeventil 21 in die Schaltstellung II geschaltet, in der der Ringraum des Pneumatikzylinders 17 druckbeaufschlagt ist. Das heißt, die Kolbenstange 34 des Pneumatikzylinders 17 wird etwas in Richtung Z verlagert. Dabei wird das innerhalb der Antriebseinrichtung 8 angeordnete Federelement 30 überdrückt und der Bremsbelag 31 an die Anlagefläche 32 des Hülsenaufnahmetellers 11 angelegt.

Die dabei zwischen dem Bremsbelag 31 und der Anlagefläche 32 auftretende Reibung sorgt dafür, daß die Kreuzspule 13 zuverlässig in den Stillstand abgebremst wird.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.

Im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens sind durchaus weitere Ausgestaltungsvarianten denkbar.

Es ist beispielsweise durchaus möglich, das Federelement 18 nicht, wie in den Figuren dargestellt, etwa parallel zur Betätigungseinrichtung anzuordnen, sondern direkt in den Pneumatikzylinder 17 zu integrieren.

In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, wenn das Federelement als Druckfeder ausgebildet ist.

Als weitere Ausgestaltungsvariante ist es auch denkbar, den Pneumatikzylinder direkt im betreffenden Spulenrahmenarm zu lagern oder konstruktiv in diesen Spulenrahmen zu integrieren. In diesen Fällen muß allerdings dafür gesorgt werden, daß die Axialbewegung des Steueransatzes 16 durch ein entsprechendes Gestänge ausgeglichen wird.

Claims (6)

1. Spulenrahmen für eine Textilmaschine mit Spulenaufnahmetellern zum drehbaren Haltern einer Kreuzspule, einer in einem Lagergehäuse des Spulenrahmens angeordneten, axial verschiebbar gelagerten, an einen der Spulenaufnahmeteller angeschlossenen Antriebseinrichtung, in die eine Bremseinrichtung integriert ist, sowie einer Einrichtung zum Öffnen des Spulenrahmens, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung (8) begrenzt drehbar im Lagergehäuse (7) des Spulenrahmens (1) gelagert ist,
daß das Lagergehäuse (7) eine Führung (14) aufweist, in die ein an die Antriebseinrichtung (8) angeschlossener Steueransatz (16) eingreift und
daß an den Steueransatz (16) eine definiert ansteuerbare, am Spulenrahmen (1) abgestützte Betätigungseinrichtung (17) angeschlossen ist, die wahlweise sowohl ein Öffnen des Spulenrahmens (1) als auch ein gezieltes Abbremsen der Kreuzspule (13) ermöglicht.

2. Spulenrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungseinrichtung ein Pneumatikzylinder (17) Verwendung findet, der einerseits an einem Spulenrahmenarm (3) und andererseits am Steueransatz (16) abgestützt ist, wobei der Steueransatz (16) bolzenartig ausgebildet und bezüglich der Antriebseinrichtung (8) radial angeordnet ist.

3. Spulenrahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Steueransatz (16) der Antriebseinrichtung (8) durch ein Federelement (18) im Sinne "Spulenrahmen schließen" beaufschlagt ist.

4. Spulenrahmen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (18) zusätzlich, etwa parallel zum Pneumatikzylinder (17) angeordnet ist.

5. Spulenrahmen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung im Lagergehäuse (7) als Führungsschlitz (14) ausgebildet ist, der mit der Mittelachse (15) des Lagergehäuses (7) einen Winkel α bildet.

6. Spulenrahmen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α zwischen 30° und 75°, vorzugsweise 60°, beträgt.