DE10208894A1 - Druckluftkupplungselement für eine Textilmaschine und Kupplungsvorrichtung mit einem solchen Element - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckluftkupplungselement (1) für eine Textilmaschine mit einem Druckluftanschluß (10) und einem Dichtelement (14, 15), das mit einem Gegenelement (12) des Kupplungselements (2, 3, 4) zur Herstellung einer abgedichteten Druckluftverbindung zusammenwirkt. Erfindungsgemäß ist das Dichtelement (14, 15) beweglich gelagert. Weiterhin wird eine Kupplungsvorrichtung (1) mit zumindest einem solchen Kupplungselement (2, 3, 4) vorgesehen.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Druckluftkupplungselement für eine Textilmaschine mit einem Druckluftanschluß und einem Dichtelement, das mit einem Gegenelement des Kupplungselements zur Herstellung einer abgedichteten Druckluftverbindung zusammenwirkt.
• Bei einer herkömmlichen Druckluftkupplung wird eine Druckluftverbindung hergestellt durch Verbinden eines ersten Druckluftkupplungselements mit einem zweiten Kupplungselement bzw. Gegenelement über ein Dichtungselement. Das Dichtungselement zwischen Kupplungselement und Gegenelement dichtet den Druckluftdurchgang gegen den Außenraum ab. Dabei wird das Dichtungselement zwischen dem Kupplungselement und dem Gegenelement eingeklemmt und während der Druckluftverbindung nimmt das Kupplungselement zum Gegenelement bzw. umgekehrt eine ortsfeste Stellung ein.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Druckluftkupplungselement für eine Textilmaschine und eine Kupplungsvorrichtung mit einem solchen Kupplungselement vorzusehen, bei denen eine dichte Druckluftverbindung zwischen dem Kupplungselement und einem Gegenelement auch bei Relativbewegung zwischen diesen beiden Elementen aufrechterhalten werden kann.
• Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 10 gelöst.
• Gemäß Anspruch 1 weist das Druckluftkupplungselement einen Druckluftanschluß zum Zu- oder Abführen von Druckluft und ein Dichtelement auf. Das Dichtelement wirkt beim Herstellen der Druckluftverbindung zwischen dem Kupplungselement und einem Gegenelement mit einer Dichtfläche des Gegenelements zusammen, so daß eine abgedichtete Druckluftverbindung herstellbar ist. Dadurch, daß das Dichtelement beweglich am Kupplungselement gelagert ist, kann das Gegenelement gegenüber dem Kupplungselement eine Relativbewegung unter Anlage des Dichtelements gegen die Dichtfläche des Gegenelements ausführen, ohne daß die Druckluft aus dem Druckluftdurchgang zur Außenseite hin entweicht.
• Vorzugsweise ist das Dichtelement verschiebbar in einer Führung gelagert, so daß das Dichtelement im Kupplungselement auf definierte Weise ausgerichtet ist. Vorzugsweise ist das Dichtelement gegenüber der Führung abgedichtet, so daß zwischen dem Dichtelement und dem Kupplungselement keine Druckluft aus der Druckluftverbindung entweichen kann. Beispielsweise ist die Dichtung zwischen Dichtelement und Führung eine Spaltdichtung mit sehr geringem Spaltmaß, so daß nur eine vernachlässigbare Menge an Druckluft zwischen Dichtelement und Kupplungselement entweichen kann. Oder das Dichtelement ist unter Zusammenpressung eines Kontaktbereichs zwischen Führung und Dichtelement abgedichtet. Oder die äußere Form des Dichtelements wird durch das Beaufschlagen mit Druckluft derart verändert, daß das Dichtelement dichtend gegen die Führung anliegt.
• Vorzugsweise ist die Führung zylinderförmig ausgebildet, so daß ein Verkanten des Dichtelements während der Relativbewegung innerhalb der Führung vermieden wird. Ganz besonders vorteilhaft weist das Dichtelement ein Grundelement auf, welches ein elastisches Element hält. Dabei wird die Dichtung zwischen dem Kupplungselement und dem Gegenelement durch das elastische Element bewirkt, so daß eine formschlüssige Anlage des elastischen Elements an eine Dichtfläche des Gegenelements ermöglicht wird, während das Grundelement einer Deformation des elastischen Elements entgegenwirkt und/oder das Verschieben des Dichtelements innerhalb der Führung unterstützt. Besonders vorteilhaft weist dabei das Grundelement zumindest an den Gleitflächen ein Polyacetalharz auf, welches z. B. an metallischen Führungsflächen des Kupplungselements besonders reibungsarm und verschleißfrei entlang gleitet. Auch bei wiederholtem Herstellen und Lösen der Druckluftverbindung sowie besonders häufigen Relativbewegungen zwischen Gegenelement und Kupplungselement wird dabei der Verschleiß des Dichtelements minimiert, so daß die Druckluftverbindung sicher gewährleistet ist. Durch kolbenförmige Ausbildung des Grundelements wird ein Gleiten innerhalb einer zylinderförmigen Führung auf definierte Weise und ohne Verkanten gewährleistet.
• Ist zwischen der Rückseite des Dichtelements und/oder des Grundelements und dem Boden der Führung für das Dichtelement ein Spalt, eine Phase oder zumindest ein Kanal ausgebildet, so gelangt beim Einstecken des Kupplungselements in das Gegenelement oder des Gegenelements in das Kupplungselement bei Zufuhr von Druckluft ein Teil der Druckluft zwischen das Dichtelement und den Boden der Führung, so daß das Dichtelement durch rückseitigen Druckaufbau in Richtung Gegenelement gepreßt wird. Ist beispielsweise das Gegenelement nicht vollständig in das Kupplungselement eingesteckt, so wird durch den rückseitigen Druckaufbau während der Druckluftströmung das Dichtelement gegen das Gegenelement bewegt und somit die Dichtung zwischen Dichtfläche des Gegenelements und Dichtelement hergestellt. Ist andererseits das Gegenelement vollständig in das Kupplungselement eingeschoben oder umgekehrt, so wird durch den rückseitig am Dichtelement anliegenden Druck das Dichtelement sofort angehoben, sobald das Gegenelement vom Kupplungselement weg bewegt wird. Damit wird auch bei ruckartigen Relativbewegungen zwischen Gegenelement und Kupplungselement ein Ablösen des Dichtelements vom Gegenelement verhindert.
• Durch einen Vorsprung am Verschiebeweg des Dichtelements und/oder des Grundelements wird verhindert, daß sich das Dichtelement vom Kupplungselement löst, wenn die Druckluftverbindung unterbrochen und Kupplungselement und Gegenelement voneinander gelöst werden.
• Durch ein Betätigungselement, das am Kupplungselement angeordnet ist, läßt sich beim Einstecken des Gegenelements in das Kupplungselement oder umgekehrt eine Verschlußeinrichtung des Gegenelements freigeben. Dadurch wird der Druckluftdurchgang zwischen Kupplungselement und Gegenelement hergestellt und es wird bei gelöster Druckluftverbindung ein Austreten von Druckluft aus dem Gegenelement oder ein Eindringen von Verunreinigungen in das Gegenelement vermieden. Ein Betätigungselement ist dabei regelmäßig ein in Richtung Gegenelement hervorstehender Dorn, ein Rohr oder dergleichen.
• Bei einer Kupplungsvorrichtung gemäß Anspruch 10 wird ein Kupplungselement elastisch gegen ein Gegenelement gehalten, beispielsweise mittels einer Feder, so daß bei einer Relativbewegung zwischen Kupplungsvorrichtung und Gegenelement die relative räumliche Anordnung zwischen Kupplungselement und Gegenelement erhalten bleibt. Vorteilhaft wird das zumindest eine Kupplungselement in einem Rahmen der Kupplungsvorrichtung zumindest in eine Richtung senkrecht zur Druckluftverbindung verschiebbar gelagert. Dadurch können Relativbewegungen der Kupplungsvorrichtung gegenüber dem Gegenelement ausgeglichen werden, ohne daß das Kupplungselement relativ zum Gegenelement verschoben wird.
• Anhand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 eine Vorderansicht eines Druckluftzufuhrkopfs,
• Fig. 2A eine Querschnittsansicht des Druckluftzufuhrkopfs von Fig. 1 längs der Linie A-A,
• Fig. 2B Anschlußstutzen an einem Rotordeckel, auf die der Druckluftzufuhrkopf von Fig. 1 aufgesetzt wird,
• Fig. 3A und 3B perspektivische Ansichten des Druckluftzufuhrkopfs von Fig. 1.
• Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf einen Druckluftzufuhrkopf 1. Der Druckluftzufuhrkopf 1 ist an einer Ausfahreinrichtung einer Wartungseinrichtung für eine Textilmaschine gelagert (nicht dargestellt). Die Wartungseinrichtung ist im beschriebenen Beispiel ein Anspinnroboter und die Textilmaschine eine Offenend-Spinnmaschine. Die Wartungseinrichtung wird bei Bedarf an einer Bearbeitungsstelle der Textilmaschine positioniert, nachfolgend gegenüberliegend zu einer Spinnstelle, und die Ausfahreinrichtung fährt den Druckluftzufuhrkopf aus, um eine zweifache Druckluftverbindung zu einem schwenkbar gelagerten Rotordeckel einer Spinnbox der Spinnstelle herzustellen. Über die getrennten Druckluftverbindungen lassen sich zwei Druckluftquellen mit unterschiedlichem Druck und/oder unterschiedlichem zeitlichen Druckverlauf bereitstellen.
• Der Druckluftzufuhrkopf 1 weist einen Flanschkörper 2 mit einem ersten und einem zweiten Druckluftflansch 3, 4 auf. Der erste und zweite Druckluftflansch 3, 4 sind identisch aufgebaut. Der Flanschkörper 2 ist auf eine runde Platte 5 aufgesetzt, die in einem Rahmen 6 mit kreisförmigem Ausschnitt liegt. Seitlich am Rahmen 6 sind zwei Seitenteile 7 angeordnet, die beabstandet zum Flanschkörper 2 verlaufen. Die Seitenteile 7 begrenzen die runde Ausnehmung im Rahmen 6, so daß die Platte 5 nicht aus der Zeichenrichtung heraus aus dem Rahmen 6 bewegt werden kann. Umgekehrt ist die Breite des Flanschkörpers 2 größer als der Durchmesser der runden Ausnehmung im Rahmen 6, so daß der Flanschkörper nicht senkrecht zur Zeichenebene nach hinten aus dem Rahmen 6 herausgenommen werden kann.
• Durch ein Spiel zwischen der Unterseite der Seitenteile 7 und der Platte 5 läßt sich der Flanschkörper 2 mit der Platte 5 innerhalb des Rahmens in X- und Y-Richtung verschieben. In die Druckluftflansche 3, 4 tritt durch eine Vielzahl von Bohrungen 9 von der Rückseite her Druckluft ein.
• Fig. 2A zeigt eine Querschnittsansicht des Druckluftzufuhrkopfs 1 von Fig. 1 längs der Linie A-A. Gegenüberliegend zu den Flanschen 3, 4 schließen sich an die Platte 5 Rohrstutzen 10 an, auf die Druckluftleitungen aufgeschoben und dort befestigt werden. An den Flanschen 3, 4 sind an der Vorderkante trichterförmig verlaufende Zentrierflächen 11 angeordnet, die ein Ausrichten des Flanschkörpers 2 gegenüber den in Fig. 2B dargestellten Anschlußstutzen 12 erleichtern. Durch eine Bewegung des Zufuhrkopfes 1 in Z-Richtung auf die Anschlußstutzen 12 zu, wird eine Druckluftverbindung zwischen den Druckluftflanschen 3, 4 und den Anschlußstutzen 12 hergestellt. Die Zentrierfläche 11 ist an einer umlaufenden Wulst des Flansches 3, 4 angeordnet. Die Wulst begrenzt die freie Bohrungsöffnung des Flansches 3, 4, wobei die Unterseite der Wulst als Anschlagsfläche 13 für einen Kolben 14 dient. Der Kolben 14 ist in Z-Richtung beweglich innerhalb des Flansches 3, 4 gelagert und hat einen Hub zwischen einer hinteren Anschlagsfläche am Boden des Flansches und der vorderen Anschlagsfläche 13. Der Kolben 14 ist becherförmig ausgebildet und weist am Boden eine Öffnung auf, durch die die Druckluft von den Bohrungen 9 durchtreten kann. Der Kolben 14 ist aus Polyacetalharz (POM) oder einem ähnlichen Kunststoff hergestellt, der gegenüber der Wand des Flansches 3, 4 gute Gleiteigenschaften aufweist, während das Material beim Gleiten einen geringen Verschleiß aufweist. Der Kolben 14 faßt eine Dichtscheibe 15, die bei der Bewegung des Kolbens 14 mitgeführt wird. Das Spiel zwischen Kolben 14 und Seitenwand des Flansches 3, 4 beträgt nur wenige 1/100 oder 1/1000 mm, so daß einerseits die Bewegung des Kolbens 14 innerhalb des Flansches 3, 4 gewährleistet bleibt, während durch die Spaltdichtung zwischen Kolben und Flanschwänden nahezu keine Druckluft entweicht.
• Fig. 2B zeigt schematisch die Anschlußstutzen 12, auf die der Druckluftzufuhrkopf 1 aufgesetzt wird. Durch die Zentrierflächen 11 erfolgt eine Ausrichtung des Flanschkörpers 2 gegenüber den Anschlußstutzen 12 und bei weiterer Bewegung des Zufuhrkopfs 1 in Z-Richtung drückt ein mittig im Flansch 3, 4 angeordneter Dorn 16 gegen ein Verschlußelement 17 des Anschlußstutzens. Durch den Dorn 16 wird das Verschlußelement 17 in Z- Richtung innerhalb des Anschlußstutzens 12 verschoben. Durch seitliche Kanäle im Verschlußelement 17 (nicht dargestellt) strömt Druckluft am Verschlußelement 17 vorbei zu einem Rohrstutzen 18, auf den ebenfalls ein Druckluftschlauch aufgesetzt ist. Alternativ gehen die Anschlußstutzen 12 unmittelbar in einen Druckluftkanal innerhalb eines nicht dargestellten Rotordeckels einer Spinnbox einer Rotorspinnmaschine über. Das Verschlußelement 17 wird durch eine Spiralfeder 19 in Richtung Durchgangsöffnung des Anschlußstutzens 12 gedrängt, so daß bei Entfernung des Zufuhrkopfes 1 das Verschlußelement 17 gegen die Öffnung gedrückt wird und diese somit gegen eine Luftströmung abdichtet.
• Bei einer Ausgestaltung des Kolbens 14 bzw. des Bodens des Druckluftflansches 3, 4 ist die Unterseite des Kolbens 14 zumindest in Teilbereichen beabstandet zum Boden des Flansches 3, 4, wenn der Kolben in der hinteren Position (am oder unmittelbar am Boden des Flansches) angelangt ist. Dadurch kann in einen Spalt oder einen Kanal zwischen der Unterseite des Kolbens 14 und den Boden des Flansches 3, 4 Druckluft eindringen, die dann den Kolben 14 in Z-Richtung zum Anschlußstutzen 12 hin verschiebt, sobald eine Druckluftströmung einsetzt. Alternativ kann der Durchmesser der Öffnung im Boden des Kolbens 14 derart verringert sein, daß der Boden teilweise über den Bohrungen 9 für den Druckluftdurchtritt von der Rückseite liegt und so durch die Druckluftströmung von den Bohrungen 9 der Kolben 14 ebenfalls in Z-Richtung zum Anschlußstutzen 12 hin verschoben wird. Dadurch wird eine sichere Anlage der Dichtscheibe 15 gegen die abdichtende Stirnfläche des Anschlußstutzens 12 gewährleistet.
• Fig. 3A zeigt eine perspektivische Ansicht des Druckluftzufuhrkopfes 1 von schräg vorn und Fig. 3B eine perspektivische Ansicht von schräg hinten.

Claims (12)

1. Druckluftkupplungselement für eine Textilmaschine mit einem Druckluftanschluß (10) und einem Dichtelement (14, 15), das mit einem Gegenelement (12) des Kupplungselements (2, 3, 4) zur Herstellung einer abgedichteten Druckluftverbindung zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (14, 15) beweglich gelagert ist.

2. Kupplungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (14, 15) verschiebbar in einer Führung (3, 4) gelagert ist.

3. Kupplungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (3, 4) zylinderförmig ausgebildet ist.

4. Kupplungselement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (14, 15) ein Grundelement (14) und ein vom Grundelement gehaltenes, elastisches Element (15) aufweist.

5. Kupplungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundelement (14) zumindest an den Gleitflächen POM (Polyacetalharz) aufweist.

6. Kupplungselement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundelement (14) kolbenförmig ausgebildet ist.

7. Kupplungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rückseite des Dichtelements (14, 15) und/oder des Grundelements (14) und dem Boden der Führung (3, 4) ein Spalt, eine Phase oder zumindest ein Kanal ausgebildet ist, so daß bei einer Verbindung des Kupplungselements (2, 3, 4) mit dem Gegenelement (12) Druckluft zwischen die Rückseite des Dichtelements (14, 15) und/oder des Grundelements (14) und den Boden der Führung (3, 4) gelangt.

8. Kupplungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen Vorsprung (13), der den Verschiebeweg des Dichtelements (14, 15) und/oder Grundelements (14) beschränkt.

9. Kupplungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Betätigungselement (16), das beim Ein- oder Aufstecken des Gegenelements (12) in oder auf das Kupplungselement (2, 3, 4) eine Verschlußeinrichtung (17, 19) des Gegenelements (12) freigibt.

10. Kupplungsvorrichtung mit zumindest einem Kupplungselement (2, 3, 4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Kupplungselement (2, 3, 4) und/oder die Kupplungsvorrichtung (1) beweglich gelagert und mit einem elastischen Element vorgespannt ist, so daß beim Herstellen der Druckluftverbindung zwischen dem Kupplungselement (2, 3, 4) und dem Gegenelement (12) das Kupplungselement (2, 3, 4) elastisch gegen das Gegenelement gehalten ist.

11. Kupplungsvorrichtung mit zumindest einem Kupplungselement (2, 3, 4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Rahmen (6), in dem das zumindest eine Kupplungselement (2, 3, 4) in zumindest eine Richtung (X, Y) senkrecht zur Druckluftverbindung verschiebbar gelagert ist.

12. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 mit zwei nebeneinanderliegend angeordneten Kupplungselementen (3, 4).