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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine
gemäß dem Oberbergriff des Anspruches 1.
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Aus
der
DE 34 03 144 A1 ist
eine Doppeldraht-Zwirnmaschine mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen
bekannt, deren Arbeitsstellen jeweils ein Aufspulaggregat aufweisen,
das eine Spulenantriebswalze für den Antrieb der aufzuspulenden
Kreuzspule und eine der Spulenantriebswalze im Fadenlauf vorgeschaltete
Voreilrolle umfasst, die jeweils mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten
rotieren. Die Voreilrolle dient der Reduzierung der Fadenspannung
des zu einer Kreuzspule aufzuspulenden Fadens. Die Größenordnung
der Reduzierung der Fadenspannung wird durch den Umschlingungswinkel des
Fadens um die Voreilrolle beziehungsweise durch die Umfangsgeschwindigkeit
der Voreilrolle bestimmt, die oberhalb der Fadengeschwindigkeit
liegt. Die Spulenantriebswalze und die Voreilrolle werden über
separate maschinenlange Antriebswellen angetrieben, auf denen die
Voreilrollen beziehungsweise die Spulenantriebswalzen der jeweiligen
Aufspulaggregate angeordnet sind, und die mit unterschiedlichen
Geschwindigkeiten rotieren.
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Insbesondere
die dem Antrieb der Voreilrolle dienende Antriebswelle ist in bedienungstechnischer Hinsicht
als unvorteilhaft anzusehen, da die maschinenlange Antriebswelle
zur Verhütung von Unfällen eine Verkleidung beziehungsweise
eine Abdeckung aufweist, die lediglich an den Arbeitsstellen mit schmalen
Schlitzen versehen ist, um einen Faden in den Fadenlaufschlitz der
Voreilrolle einlegen zu können. Beispielsweise bei einer
Unterbrechung des Fadenlaufes, hervorgerufen durch das Reißen
des Fadens während des Aufspulens, tritt oftmals das Problem
auf, dass der Faden von der sich weiterdrehenden Antriebswelle erfasst
und auf dieser aufgewickelt werden kann. Das Bedienpersonal neigt
dazu, durch Entfernen der Abdeckung die Antriebswelle beziehungsweise
die Voreilrolle freizulegen. Dies geschieht zur Verbesserung der
Zugänglichkeit an Arbeitsstellen, um den entstehenden Fadenwickel
von der Welle lösen und in den Fadenlaufschlitz der Voreilrolle
einführen zu können. Diese Vorgehensweise ist äußerst
unfallträchtig, da die Antriebswelle mit weiterhin unverminderter
Geschwindigkeit angetrieben wird.
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Zudem
ist der Austausch von fadentransportierenden Komponenten, insbesondere
von einzelnen Voreilrollen, die gemäß dem Stand
der Technik angetrieben werden, sehr aufwendig.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kreuzspulen herstellende
Textilmaschine bereitzustellen, die bezüglich der Antriebstechnik
der Komponenten für den Fadentransport vereinfacht ausgebildet
ist und eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet.
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Diese
Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1
gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Gemäß Anspruch
1 wird vorgeschlagen, dass eine gemeinsame Antriebswelle vorgesehen
ist, durch die über ein Magnetgetriebe mindestens eine der
dem Fadentransport dienenden Komponenten antreibbar ist, wobei das
Magnetgetriebe ein Antriebsrad und mindestens ein Abtriebsrad aufweist. Mittels
des Magnetgetriebes lassen sich die vorzugsweise in Fadenlaufrichtung
hintereinander angeordneten Fadentransportkomponenten entsprechend
ihrer Funktion mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten antreiben,
wobei es nur einer einzigen Antriebswelle für den Antrieb
der Komponenten des Aufspulaggregates bedarf. Ein weiterer Vorteil
der berührungslosen Drehmomentübertragung durch das
Magnetgetriebe besteht darin, dass sie gegenüber einer
formschlüssigen Drehmomentübertragung durch beispielsweise
ein Zahnradgetriebe weniger verschmutzungsanfällig ist,
da dieses zumindest abschnittsweise offen ausgeführt sein
muss. Darüber hinaus ist die Betriebssicherheit gegenüber
der formschlüssigen Drehmomentübertragung größer,
da es bei einem Auftreten einer unvorhergesehenen Betriebsbedingung,
in der auf eine der Komponenten eine zusätzliche äußere
Kraft einwirkt, beispielsweise durch die Bildung von Fadenwickeln
oder das Einziehen von losen Kleidungsstücken, es zum Überschreiten
des maximal mittels des Magnetgetriebes übertragbaren Drehmomentes
kommen kann. Diese Überschreitung eines Grenzdrehmomentes
führt bei dem erfindungsgemäß verwendeten
Magnetgetriebe zum Stillstand der angetriebenen Komponente und der
dieses tragenden Welle, da das Magnetgetriebe in diesem Fall wie
eine Rutschkupplung arbeitet und sich das Antriebsrad weiterdreht,
während das betroffene eine Abtriebsrad still steht.
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Vorzugsweise
kann neben dem Antriebsrad eine der Komponenten auf der Antriebswelle
angeordnet sein und unmittelbar von der Antriebswelle angetrieben
werden. In diesem Fall ist die andere Komponente mit dem Abtriebsrad
verbunden, das berührungslos über das Magnetgetriebe
angetrieben wird. Dabei handelt es sich bei der unmittelbar angetriebenen
Komponente vorzugsweise um diejenige, die aus bedienungstechnischer
Sicht am unkritischsten ist.
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Weiterhin
kann bei der Ausführung, bei welcher das Antriebsrad und
eine der Komponenten gemeinsam auf der Antriebswelle angeordnet
sind, zwischen das Antriebsrad und das mindestens eine Abtriebsrad
ein Zwischenrad geschaltet sein. Dies dient der Gleichschaltung
der Drehrichtung des von der Antriebswelle aufgebrachten Drehmomentes,
welches von dem Magnetgetriebe übersetzt wird. Zudem ermöglicht
das Zwischenrad die Übertragung des Drehmomentes auf weitere,
im Fadenlauf angeordnete Komponenten, auf welche über das
Zwischenrad das von einem Abtriebsrad abgegriffene Drehmoment übertragen
wird.
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Alternativ
können die Komponenten jeweils einzeln drehbar gelagert
an einem Träger angeordnet und mit jeweils einem Abtriebsrad
verbunden sein, welches mit dem auf der Antriebswelle drehfest angeordneten
Antriebsrad in Wirkverbindung steht. Dies vereinfacht die Montage
und Demontage der Komponenten zum Fadentransport, da diese jeweils einzeln
ohne die Stillsetzung der maschinenlangen Antriebswelle austauschbar
sind. Zudem wird dadurch die Betriebssicherheit erhöht,
da es im Bereich der Komponenten nicht zu Fadenwickeln auf der der Lagerung
dienenden Achse kommen kann. Vielmehr führt die Berührung
einer der Komponenten durch das Bedienpersonal dazu, dass diese
sofort stehen bleibt, da das mittels des Magnetgetriebes übertragbare
Drehmoment nicht ausreicht, die Komponenten gegen diese von außen
aufgebrachte Kraft anzutreiben. Wird die Komponente entlastet, wird
diese ohne eine weitere Unterbrechung von dem Magnetgetriebe wieder
angetrieben.
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Um
die für den Aufspulbetrieb des Aufspulaggregates erforderliche
Winkelgeschwindigkeit für die jeweilige anzutreibende Komponente
zu erzielen, können das Antriebsrad und das mindestens
eine Abtriebsrad unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Durch die
Verwendung von Antriebsrädern und Abtriebsrädern
mit jeweils unterschiedlichen Durchmessern, sind verschiedene Übersetzungsverhältnisse
für den Antrieb der Komponenten einstellbar. Dabei erlaubt
insbesondere die einzelne Lagerung der Komponenten einen Austausch
der Abtriebsräder, um die Winkelgeschwindigkeiten der Komponenten
an sich ändernde Betriebsbedingungen beim Aufspulen des
Fadenmateriales anpassen zu können.
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Vorzugsweise
können die Räder des Magnetgetriebes auf ihrem
Umfang verteilte Ausnehmungen aufweisen, in denen Magnetpaare angeordnet sind.
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Insbesondere
können als über die Antriebswelle gemeinsam anzutreibende
fadentransportierende Komponenten des Aufspulaggregates zumindest
eine Spulenantriebswalze und eine Voreilrolle vorgesehen sein. Durch
ihre räumliche Nähe zueinander an der Arbeitsstelle,
ihre hintereinander liegende Anordnung im Fadenlauf und ihre gemeinsamen Funktion
als fadentransportierende Komponenten der Textilmaschine respektive
des Aufspulaggregates ist es besonders vorteilhaft, diese über
eine gemeinsame Antriebswelle anzutreiben, wobei das Magnetgetriebe
für eine entsprechende Übersetzung des Drehmomentes
sorgt, um die Spulenantriebswalze und die Voreilrolle mit unterschiedlichen
Winkelgeschwindigkeiten anzutreiben. Da die Spulenantriebswalze
aus bedienungstechnischer Sicht unkritischer ist als die Voreilrolle,
wird bei der vorgeschlagenen Weiterbildung der Erfindung, bei der
eine Komponente unmittelbar von der Antriebswelle angetrieben wird,
vorzugsweise die Spulenantriebswalze ausgewählt.
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Dabei
kann das Übersetzungsverhältnis des Magnetgetriebes
derart gewählt sein, dass die Geschwindigkeit der Voreilrolle
das 1-fache bis 2-fache der Geschwindigkeit des aufzuspulenden Fadens, insbesondere
das 1,4-fache bis 1,8-fache der Fadengeschwindigkeit beträgt.
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Vorteilhafterweise
kann die Voreilrolle fliegend gelagert sein. Diese Art der Lagerung
schafft den größten Freiraum, um das Handling
an der Voreilrolle durch das Bedienpersonal zu vereinfachen und
das Verletzungsrisiko zu minimieren, da wie bereits ausgeführt,
alle rotierenden Teile im Bereich der Voreilrolle während
des Eingriffes temporär stillgesetzt werden.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Darstellungen der Figuren
erläutert.
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1 eine
schematische Teilansicht eines Aufspulaggregates einer Kreuzspulen
herstellenden Textilmaschine, im Ausführungsbeispiel einer
Doppeldrahtzwirnmaschine;
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2 eine
schematische Teilansicht einer alternativen Ausführungsform
des Aufspulaggregates gemäß 1.
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In 1 ist
eine Teilansicht eines Aufspulaggregates 11 einer Kreuzspulen
herstellenden Textilmaschine, wie einer Doppeldrahtzwirn- oder Kabliermaschine
dargestellt. Das Aufspulaggregat 11 umfasst Komponenten
zum Fadentransport, wie eine Spulenantriebswalze 1, die
auf einer maschinenlangen Antriebswelle 8 angeordnet ist
und von dieser angetrieben wird sowie eine der Spulenantriebswalze 1 im
Fadenlauf vorgeschaltete Voreilrolle 7, um die der zu einer
Kreuzspule aufzuspulende Faden umschlungen wird. Die Voreilrolle 7 dient
der Reduzierung der Fadenspannung des aufzuspulenden Fadens, der
nach dem Kablieren oder Zwirnen eine Fadenspannung, die so genannte
Ballonspannung aufweist, die oberhalb der zum Aufbau einer Kreuzspule vertretbaren
Fadenspannung liegt. Zur Reduzierung der Fadenspannung wird die
Voreilrolle 7 mit einer Winkelgeschwindigkeit angetrieben,
die größer ist als die Fadengeschwindigkeit. Auf
diese Weise wird erreicht, dass die Ballonspannung auf Grund der
relativ zur Fadengeschwindigkeit höheren Umfangsgeschwindigkeit
der Voreilrolle 7 und dem Grad der Umschlingung des Fadens
um die Voreilrolle 7 so weit reduziert wird, bis die für
den Aufbau einer Kreuzspule vertretbare Fadenspannung vorliegt.
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Die
Voreilrolle 7 ist achsparallel zur Antriebswelle 8 an
einem Träger 10 drehbar gelagert angeordnet. Zur
Vereinfachung der Montage und Demontage der Voreilrolle 7 ist
eine fliegende Lagerung 5 vorgesehen. Der Träger 10 besteht
vorzugsweise aus einem Chrom-Nickel-Material, um magnetische Verluste
des Magnetgetriebes zu vermeiden. Auf der dem Träger 10 zugewandten
Seite der Spulenantriebswalze 1 ist stirnseitig ein Antriebsrad 2 angeordnet,
das in das Innere der Spulenantriebswalze 1 einsetzbar
ist. Das Antriebsrad 2 weist auf seinem Umfang eine Vielzahl
von kammerartigen Ausnehmungen 13 auf, in denen jeweils
ein Magnetpaar 3 mit Permanentmagneten unterschiedlicher
Polarität angeordnet ist, wie in der Detailansicht II dargestellt. Die
Permanentmagnete sind paarweise auf einem Rückschluss 3.1 angeordnet,
der dazu dient, den magnetischen Kreis zu schließen. Zum
Schutz der Magnetpaare 3 vor Verschmutzung durch Staub
oder dergleichen ist das Antriebsrad 2 auf seiner nach
außen gewandten Stirnseite mit einer Abdeckung oder einem
Deckel 9 versehen, der aus einem Material besteht, das
bezüglich des magnetischen Flusses zumindest neutral ist
oder diesen unterstützen kann.
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Achsparallel
zu der Antriebswelle 8 ist ein Zwischenrad 4 an
einem Träger 10 angeordnet und mittels einer Lagerung 5.1 drehbar
gelagert. Das Zwischenrad 4 weist, wie das Antriebsrad 2,
auf seinem Umfang kammerartige Ausnehmungen 14 auf, in
denen ebenfalls Magnetpaare 3 mit ihren Rückschlüssen 3.1 angeordnet
sind, wie der Detailansicht IV zu entnehmen ist.
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An
der fliegend gelagerten Voreilrolle 7 ist ein Abtriebsrad 6 drehfest
angeordnet, welches wie das Zwischenrad 4 auf seinem Umfang
kammerartige Ausnehmungen 15 aufweist, in denen ebenfalls
Magnetpaare 3 mit ihren Rückschlüssen 3.1 angeordnet sind.
Sowohl das Zwischenrad 4 als auch das Abtriebsrad 6 weisen
im Umfangsbereich, auf dem die Magnetpaare 3 angeordnet
sind, eine Abdeckung oder Ummantelung 12 auf, die wie der
Deckel 9 dazu dient, die Magnetpaare 3 vor der
Verschmutzung durch Staub oder Fasermaterial zu schützen.
Das Material der Ummantelung 12 ist, wie bei dem Deckel 9 des
Antriebsrades 2, derart gewählt, dass es hinsichtlich
des magnetischen Flusses zumindest neutral ist oder diesen unterstützen
kann.
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Das
Antriebsrad 2, das Zwischenrad 4 und das Abtriebsrad 6 sind
Teile eines Magnetradgetriebes, das der berührungslosen
Drehmomentübertragung dient. Hierbei sind das Antriebsrad 2,
das Zwischenrad 4 und das Abtriebsrad 6 in Reihe
geschaltet, wobei die Räder 2, 4, 6 einen
geringfügigen Abstand zueinander aufweisen. Somit können
sich die Magnetfelder der Magnetpaare 3 des Antriebsrades 2,
des Zwischenrades 4 und des Abtriebsrades 6 derart überschneiden,
dass eine Übertragung des von der Antriebswelle 8 aufgebrachten
Drehmomentes auf die Voreilrolle 7 erfolgt. Das Zwischenrad 4 dient der
Gleichschaltung der Drehrichtung der Voreilrolle 7 und
der Antriebswelle 8. Zudem lässt sich über
die Dimensionierung der Durchmesser des Antriebsrades 2,
Zwischenrades 4 und/oder des Abtriebsrades 6 ein Übersetzungsverhältnis
einstellen, über welches die Winkelgeschwindigkeit der
Voreilrolle 7 vorgebbar ist. Das Übersetzungsverhältnis
des Zwischenrades 4 und des Abtriebsrades 6 ist
derart gewählt, dass die Geschwindigkeit der Voreilrolle 7 vorzugsweise
das 1fache bis 2fache der Fadengeschwindigkeit, insbesondere das
1,4fache bis 1,8fache der Fadengeschwindigkeit beträgt.
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In
einer alternativen Ausführung des Aufspulaggregats der
Doppeldrahtzwirnmaschine gemäß 2 sind
sowohl die Spulenantriebswalze 1 als auch die Voreilrolle 7 einzeln
an dem Träger 10 drehbar gelagert angeordnet.
Eine maschinenlange Antriebswelle 8.1 weist ein Antriebsrad 2.1 an
jeder Arbeitsstelle auf, um das Aufspulaggregat 11 anzutreiben.
Die berührungslose Drehmomentübertragung erfolgt
in bereits beschriebener Weise auf die Abtriebsräder 6.1,
das im Fall der Spulenantriebswalze 1 in deren Inneren
angeordnet ist beziehungsweise über die Lagerung 5 drehfest
mit der Voreilrolle 7 verbunden ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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