DE19622896A1 - Betätigbares Greifelement für Hülsen an selbsttätigen Spulenwechselvorrichtungen von Ringspinnmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein betätigbares Greifelement für Hülsen an selbsttätigen Spulenwechselvorrichtungen von Ringspinnmaschinen, mit einem beweglichen Klemmelement für eine Hülse.

Zum Ergreifen von Kopsen und Hülsen für deren selbsttätiges Wechseln an Spulenwechselvorrichtungen von Ringspinnmaschinen zählen eine Anzahl von Greiferbauarten zum bekannten Stand der Technik:
Sehr verbreitet sind betätigbare Greifer, bei welchen die Greifer- bzw. Lösestellung durch Arbeitselemente bewirkt wird, welche von einer zentralen Einrichtung aus beaufschlagbar sind. Derartige Greifer sind beispielsweise als in das Innere der Hülse einführbare, aufblasbare Zapfen (DE-OS 12 282 526), mechanisch aufweitbare Zapfen (DD-PS 1 05 631) oder als das Ende der Hülsen oder die Wicklung von außen erfassende, auf­ blasbare Membranen (DE-OS 32 14 128, DE-OS 23 09 754) ausge­ bildet. Weiterhin sind auch Greifer bekannt, welche das Ende einer Hülse klemmen (DE-OS 30 04 459).

Alle diese vorgenannten bekannten Greifer erfordern Betäti­ gungsvorrichtungen und Einrichtungen zum Steuern derselben in Abhängigkeit vom Wechselvorgang.

Weiterer Stand der Technik sind Greifer, welche keiner Betäti­ gungsvorrichtung bedürfen. Hier besteht die Möglichkeit, einen Kops mittels einer ihn umfassenden und zum Abziehen gekippten rohrförmigen Hülse zu ergreifen (DE-OS 12 18 916). Die Ein­ richtung übt jedoch erhebliche Kippkräfte auf die Spindel bzw. deren Lagerung aus, welche diese beschädigen können.

Weiterhin sind Spreizorgane (DE-PS 8 77 721, GB-PS 836 815, GB-PS 21 55 508) bekannt, welche geeignet sind, einen Kops oder eine Hülse zu erfassen, wobei das Loslassen derselben jedoch ein Kippen der Greifvorrichtung erfordert, bei welchem der erfaßte Kops herausfällt.

Zum Stand der Technik zählen darüber hinaus betätigungslose Greifer, welche jedoch Spezialhülsen erfordern, sowie ein Anordnen an einer Vorrichtung, welche zum Ergreifen bzw. Los­ lassen ihrerseits betätigbar sein müssen (DE-OS 19 60 001).

Alle vorgenannten Greifelemente sind entweder bauaufwendig gestaltet oder nicht in der Lage, bei einem selbsttätigen Spulenwechselvorgang von Ringspinnmaschinen eine Hülse funk­ tionssicher zu erfassen bzw. zum richtigen Zeitpunkt freizuge­ ben.

Entsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein betätigbares Greifelement der eingangs genannten Art zum Einsatz an selbsttätigen Spulenwechselvorrichtungen von Ringspinnmaschinen zu schaffen, welches bei geringem bau­ lichen Aufwand in der Lage ist, zum exakten Zeitpunkt eine Hülse zu erfassen bzw. freizugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Klemmelement zwischen einer stabilen Greifstellung, in der es die Hülse klemmt und einer stabilen Lösestellung, in der es die Hülse freigibt, über einen labilen Zwischenbereich hinweg umsteuerbar ist, wobei das Umsteuern in mindestens eine der beiden stabilen Stellungen aus der translatorischen Bewegung des Greifelementes abgeleitet wird. Es liegen also zwei stabi­ le Stellungen vor, nämlich eine Greifstellung und eine Löse­ stellung, zwischen welchen das Klemmelement umsteuerbar ist, wobei alternativ die Lösung besteht, daß in einer der stabilen Stellungen das Klemmelement durch Einklinken stabilisiert wird, wobei in der anderen stabilen Stellung das Klemmelement nach Lösen der Einklinkung über einen zu dieser Stellung labi­ len Bereich zurückkehrt.

Das Umsteuern zwischen den beiden stabilen Stellungen, d. h. der Lösestellung und der Greifstellung, kann beispielsweise durch mindestens einen Nocken oder durch Aufsetzen auf eine Hülse erfolgen. Der vorgenannte Nocken kann entweder ortsfest angeordnet sein, wobei sich das Klemmelement zum Betätigen an diesem Nocken vorbeibewegt oder der Nocken kann mit dem Klemm­ element verbunden und betätigbar sein.

Das Erfassen der Hülse kann von innen und von außen oder von innen und außen erfolgen.

Zum Stand der Technik zählt zwar bereits ein Greifer (DE-PS 1 132 036), welcher durch Aufsetzen auf eine Hülse diese er­ greift. Zum Freigeben erfordert dieser bekannte Greifer jedoch eine speziell gestaltete Betätigungsvorrichtung, so daß ein Umsteuern zwischen der Greifstellung und der Lösestellung im erfindungsgemäßen Sinn nicht vorliegt.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprü­ chen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 bis 3 sowie Fig. 5 bis 8 verschiedene Ausführungsformen der Erfin­ dung bezüglich der Gestaltung des Greif­ elements in schematischer Seitenansicht bzw. in Draufsicht,

Fig. 4I bis 4III ein Verfahrensablauf bezüglich der Bewe­ gung eines betätigbaren Greifelements beim selbsttätigen Spulenwechselvorgang einer Ringspinnmaschine mit den Schritten a-x.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen in schematischer Seitenansicht einen an sich bekannten Greiferbalken 20, welcher sich entlang einer Seite einer Ringspinnmaschine erstreckt und an dem für jede Spindel ein Greifergehäuse 21 angeordnet ist.

Das Greifergehäuse 21 ist mit einem feststehenden Klemmstück 23, 23′ bzw. 23′′ und einem um eine Achse 25 schwenkbaren Klemmelement 3.1, 3.2 bzw. 3.3 versehen, welches unter Wirkung einer Zugfeder 27 steht. Die Zugfeder 27 ist einerseits am Greifergehäuse 21 und andererseits am Klemmelement 3.1 bzw. 3.3 befestigt. Nach Fig. 2 findet ein Kugeldruckelement 27′ Anwendung. Die Klemmelemente 3.1, 3.2 bzw. 3.3 und die Klemm­ stücke 23, 23′ bzw. 23′′ bilden das Greifelement 1.

Stirnseitig weisen die Klemmelemente 3.1, 3.2 bzw. 3.3 ein Betätigungselement 6 auf, das vorzugsweise nachgiebig insbe­ sondere, wie dargestellt, als Blattfeder ausgebildet sein kann. Das Betätigungselement 6 kann beim Bewegen des Greifer­ balkens 20 mit einem Betätigungsglied 4.1 in Form eines Um­ schaltnockens 10 in Wirkverbindung treten, welcher am Maschi­ nengestell 30 angeordnet ist.

In kinematischer Umkehr dieser dargestellten Ausführungsform kann auch der Nocken nachgiebig sein und mit einem starren Betätigungselement 6 in Wirkverbindung treten.

Durch das Zusammenwirken des maschinenfesten Umschaltnockens und des Betätigungselements 6 ist das Klemmelement 3.1, 3.2 bzw. 3.3 zwischen einer stabilen Greifstellung G, in welcher eine Hülse 2 geklemmt wird, und einer stabilen Lösestellung L, in welcher es die Hülse 2 freigibt, über einen labilen Zwi­ schenbereich hinweg umsteuerbar.

Die beiden stabilen Stellungen G bzw. L der Klemmelemente 3.1 und 3.3. werden dadurch erreicht, daß der Anlenkpunkt der Zugfeder 27 an diesen Klemmelementen bei deren Schwenken über den Totpunkt des Schwenkweges dieses Anlenkpunktes in bezug auf den Anlenkpunkt am Greifergehäuse 21 und die Schwenkachse hinwegwandert. In der Ausführungsform der Fig. 2 wird die Stabilität der beiden Stellungen durch die wechselseitige Belastung des Endes des Klemmelements 3.2 durch das Kugel­ druckelement 27′ erreicht.

Damit ist es möglich, allein durch Bewegen des Greiferbalkens 20 entweder ein Klemmen oder Freigeben der Hülse 2 zu bewir­ ken.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wird die Hülse 2 durch das Klemmelement 3.1 von innen und durch das Klemmstück 23 von außen erfaßt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird die Hülse 2 sowohl durch das Klemmelement 3.2 als auch durch das Klemmstück 23 von innen erfaßt.

Nach Fig. 3 besteht auch die Möglichkeit, die Hülse 2 sowohl durch das Klemmelement 3.3. als auch durch das Klemmstück 23′′ von außen zu erfassen.

Das Klemmen der Hülse 2 erfolgt an deren oberen Rand. Wenn ein Klemmen der Hülse 2 genannt wird, ist dabei auch das Klemmen einer Hülse mit Wicklung, insbesondere eines Kopses, gemeint.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Greifelements 1 läßt sich gemäß Fig. 4/I bis III in den Verfahrensschritten a bis x der Spulenwechselvorgang an einer Ringspinnmaschine wie folgt durchführen:

Die Figuren zeigen die Spindelbank 35 einer Ringspinnmaschine, unterhalb welcher sich eine Transportvorrichtung 36 befindet. In der Ausgangsstellung der Fig. 4a nach Fertigstellen der Kopse befinden sich auf der Transportvorrichtung 36 leere Hülsen 2 und auf den Spindeln der Spindelbank 35 volle Kopse 22. Der Greiferbalken 20 mit den erfindungsgemäßen Greifele­ menten 1 liegt unterhalb der Spindelbank 35. Im Bereich der Spindelbank 35 und der Transportvorrichtung 36 befinden sich Umschaltnocken 10 und 10′.

Dabei zeigt die Stellung des Betätigungselementes 6 an dem gezeichneten Greifelement 1 jeweils dessen Greifstellung: Ein nach unten geneigtes Betätigungselement 6 symbolisiert die Greifstellung G, ein nach oben geneigtes Betätigungselement 6 die Lösestellung L.

Nach Fig. 4b schwenkt der Greiferbalken entgegen dem Uhrzei­ gersinn und wird gemäß Fig. 4c nach oben in den Bereich ober­ halb der vollen Kopse 22 bewegt. In Fig. 4d befinden sich die Greifelemente 1 oberhalb der betreffenden Kopse 22, erfassen diese (Fig. 4e) und ziehen sie nach Fig. 4f von der jeweiligen Spindel ab, wobei die Betätigungselemente 6 über die oberen Nocken 10′ streifen. Dadurch würden die Greifelemente 1 in die Greifstellung G gebracht, wenn sie diese nicht bereits einge­ nommen hätten. Dann schwenkt der Greiferbalken 20 entgegen dem Uhrzeigersinn aus dem Bereich der Ringbank 35 (Fig. 4g) und bewegt sich nach Fig. 4h nach unten.

Gemäß Fig. 4i bewegt sich der Greiferbalken 20 weiter in den Bereich oberhalb der Transportvorrichtung 36 und setzt die vollen Kopse 22 nach Fig. 4j auf freie Zapfen der Transport­ vorrichtung, wobei durch das Vorbeilaufen an dem unteren Um­ schaltnocken 10 von oben nach unten ein Umschalten der Grei­ ferelemente 1 in die Lösestellung L mit Freigabe der vollen Kopse 22 zwischen den Positionen 4i und 4j erfolgt.

Nunmehr bewegt sich der Greiferbalken 20 mit den Greifelemen­ ten 1 nach oben und schalten diese beim Vorbeilaufen an den unteren Nocken 10 von unten nach oben in die andere Greifstel­ lung. Gleichzeitig werden durch die Transportvorrichtung 36 die vollen Spulen 22 aus den und leere Hülsen 2 in die Bewe­ gungsebenen der Greifelemente 1 geführt.

Damit die in der Zwischenphase 4j und 4k erreichte Greifstel­ lung der Greifelemente 1 beim Nach-Unten-Bewegen zum Erfassen der leeren Hülsen durch die unteren Nocken 10 nicht wieder geöffnet wird, umgeht der Greiferbalken 20 diese Nocken in einer Schwenkbewegung gemäß den Fig. 4l, 4m und 4n.

Danach werden in der Phase der Fig. 4o leere Hülsen 2 auf der inzwischen um eine Teilung weitergerückten Transportvorrich­ tung 36 durch die Greifelemente 1 erfaßt. Diese leeren Hülsen 2 werden von der Transportvorrichtung 36 abgehoben und über die Verfahrensschritte 4q bis 4s mit Hilfe des Greiferbalkens 20 oberhalb der Ringbank 35 transportiert.

Nach Fig. 4s und 4t werden diese leeren Hülsen auf die ent­ sprechenden Spindeln der Spindelbank 35 abgesetzt und durch Vorbeibewegen am oberen Umschaltnocken 10′ von oben nach unten freigegeben. Nunmehr schwenkt entsprechend der Verfahrens­ schritte 4v, 4w und 4x der Greiferbalken 20 mit den Greifele­ menten 1 wiederum in seine Ausgangsposition, wobei die Greif­ elemente 1 durch Vorbeibewegen an den oberen Nocken 10′ von unten nach oben in die Greifstellung G der Ausgangslage der Fig. 4x/4a umgesteuert werden.

Allein durch das Vorbeibewegen der erfindungsgemäßen Greif­ elemente 1 an den Umschaltnocken 10′ bzw. 10 im Bereich der Spindelbank 35 und der Transportvorrichtung 36 erfolgt damit ein Erfassen und Freigeben voller Kopse und/oder leerer Hülsen ohne zusätzlichen Energie- oder Steuerungsaufwand.

Fig. 5a bis 5d zeigt eine andere Ausführungsform der Erfin­ dung: Hier findet ein Klemmelement 3.4 Anwendung, welches in dem Greifergehäuse 5 um eine Achse 25′ drehbar ist. Das Grei­ fergehäuse 5 ist an Führungen 33 zwischen zwei Endstellungen in einem Lagerteil 37 auf- und abbewegbar.

Das Lagerteil 37 ist auf dem Greiferbalken 20 angeordnet; das Greifergehäuse 5 wird von mindestens einer Feder 38 beauf­ schlagt, welche die Führung 33 umschließt. Weiterhin ist ein Federelement 6′ vorgesehen, welches mit dem Klemmelement 3.4 verbunden ist. Dieses Federelement 6′ weist eine Lagernut 40 auf, welche mit einem Stift 41 zusammenwirken kann, der in dem Lagerteil 37 angeordnet ist.

Fig. 5a zeigt die Ausgangsstellung, in welcher das auf den Führungen 33 verschiebbare Greifergehäuse 5 durch die Feder 38 nach unten und das Klemmelement 3.4 durch das Federelement 6′ in die stabile Greifstellung G gedrückt wird.

Beim Absenken des Greiferbalkens 20 setzt sich gemäß Fig. 5b das Greifergehäuse 5 mit seinem Anschlag 39 auf den oberen Bereich der Hülse 2 auf und wird beim Weiterbewegen des Grei­ ferbalkens 20 in Pfeilrichtung I nach oben geführt, wodurch die Feder 38 zusammengedrückt wird. Dabei wird das Klemmele­ ment 3.4 durch die Hülse 2 um die Achse 25′ im Uhrzeigersinn verschwenkt und übt dank des als Blattfeder ausgebildeten Federelements 6′ Klemmkraft auf die Hülse 2 aus.

Bewegt sich nach Fig. 5c der Greiferbalken 20 in Pfeilrichtung II nach oben, wird die so geklemmte Hülse 2 mit hochgenommen, wobei die Klemmkraft des Klemmelements 3.4 durch die Zugkraft an der Hülse 2 noch erhöht wird.

Zum Lösen der Klemmung wird der Greiferbalken 20 bei auf einer Spindel oder einem Haltezapfen aufsitzender Hülse 2 so weit nach unten geführt und dadurch das Greifergehäuse 5 so weit nach oben geschoben, daß sich nach Fig. 5d die Lagernut 40 des Federelements 6′ in den Stift 41 einhängt und damit eine sta­ bile Lage, d. h. die stabile Lösestellung L einnimmt.

Das Federelement 6′ und die Feder 38 sind hierbei so ausju­ stiert, daß in dieser Stellung das Klemmelement 3.4 noch wei­ ter im Uhrzeigersinn so weit verschwenkt wird, bis die Hülse 2 freigegeben ist.

Nach Fig. 5d kann noch eine kleine als Druckfeder wirkende Schraubenfeder 6′′ Anwendung finden, welche in der Lage ist, das Klemmelement 3.4 so weit im Uhrzeigersinn zu schwenken, daß die Hülse 2 sicher freigegeben wird.

Zum Lösen dieser in Fig. 5d dargestellten Position kann das Federelement 6′ beispielsweise durch einen Schaltnocken in Pfeilrichtung V bewegt werden, und zwar so lange, bis der Stift 41 die Lagernut 40 des Federelements 6′ freigibt.

Es können aber auch am Bewegungsweg der Greiforgane ortsfeste Betätigungselemente angeordnet sein, mittels deren die Greif­ organe aus der Lösestellung entlassen werden können.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist das Federelement 6′ der Fig. 5 durch ein starres Kurvenstück 31 ersetzt. Beim Aufsetzen des Greifelementes 5 auf eine Hülse 2 wird das Greifelement durch die an der Schräge 21′ und an der Schräge des Klemmelementes 3.5 anliegende Hülse nach oben geschoben.

Dabei kann das Klemmelement 3.5 nach Maßgabe des Kurvenstückes 31 und unter Belastung durch eine Druckfeder 6′′′ im Uhrzei­ gersinn schwenken, bis die Hülse 2 in den geraden Klemmbereich eintreten kann. Dadurch wird das Greifelement 5 mittels der Feder 38 nach unten und das Klemmelement 3.5 zum Klemmen der Hülse entgegen dem Uhrzeigersinn gedrückt. In dieser Stellung kann die erfaßte Hülse durch Anheben des Greiferbalkens 20 abgehoben werden.

Wenn der Greiferbalken 20 so weit gegen eine aufsitzende Hülse 2 abgesenkt wird, daß eine Rast 42 am Kurvenstück 31 hinter den Stift 41 einfällt, wird das Greifelement 5 in dieser Stel­ lung, der stabilen Lösestellung L, verriegelt.

Damit wird die Belastung durch die Feder 38 abgefangen und die Klemmwirkung des Klemmelements 3.5 unter Mitwirkung der Druck­ feder 6′′′ aufgehoben - die Hülse 2 wird freigegeben und beim Anheben des Greiferbalkens zurückgelassen.

Das Lösen der Verriegelung kann mit Hilfe eines Umschalt­ nockens 10′′ erfolgen, welcher an dem Lagerteil 37 um eine Achse 45 drehbar angeordnet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 wird die Hülse 2 analog Fig. 3 von außen ergriffen und zwar mit Hilfe eines beweglichen Klemmelements 3.6, welches um eine zur Achse der Spindel parallele Achse 25′′ dreht und mit einem um eine Achse 55 drehbaren Klemmbacken 23′ über ein Koppelglied 52 verbunden ist.

Das Klemmelement 3.6 weist eine Betätigungsleiste 60 auf, welche an Umschaltnocken 10′′ bzw. 10′′′, die Betätigungsglie­ der 4.1 darstellen, entlanggleiten kann. Das Klemmelement 3.6 und das Klemmstück 23′ werden von einer gemeinsamen Zugfeder 61 beaufschlagt. Sie ist so an dem Klemmelement 3.6 und an dem Klemmbacken 23′ angelenkt, daß sie beim Umschalten des Greif­ elementes über die Achsen 25′′ und 55 tritt und dadurch diese Teile in Lösestellung L hält.

Durch Vorbeibewegen der Betätigungsleiste 60 an dem Umschalt­ nocken 10′′ ist das Klemmelement 3.6 um die Achse 25′′ ge­ schwenkt und hat diese Bewegung über das Koppelglied 52 auf das Klemmstück 23′ übertragen. Dadurch schnappen das Klemm­ element 3.6 und das Klemmstück 23′ in die stabile Greifstel­ lung G. Wenn sich dagegen die Betätigungsleiste 60 an dem Nocken 10′′′ vorbeibewegt, werden Klemmelemente 3.6 und das Klemmstück 23′ in die stabile Lösestellung L umgeschaltet.

Wenn das Greifelement 1 mit der Betätigungsleiste 60 über den Nocken 10′′′ geführt wird, schnappt es umgekehrt in die Löse­ stellung und gibt den Kops 22 frei.

Insgesamt ergibt sich ein betätigbares Greifelement 1 in den verschiedensten konstruktiven Ausführungsformen, denen zwei stabile Endstellungen in Form einer Greifstellung G und einer Lösestellung L gemeinsam sind, wobei mindestens ein Betäti­ gungsglied vorhanden ist, um über eine stabile Zwischenstel­ lung eine der beiden Endstellungen anzusteuern.

Claims (10)

1. Betätigbares Greifelement (1) für Hülsen (2) an selbst­ tätigen Spulenwechselvorrichtungen von Ringspinnmaschinen, mit einem beweglichen Klemmelement für eine Hülse (2), dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (3.1 bis 3.6) zwischen einer stabilen Greifstellung (G), in der es die Hülse (2) klemmt, und einer stabilen Lösestellung (L), in der es die Hülse (2) freigibt, über einen labilen Zwischenbereich hinweg um­ steuerbar ist, wobei das Umsteuern in mindestens eine der beiden stabilen Stellungen (G, L) aus der translatorischen Bewegung des Greifelements (1) abgeleitet wird.

2. Greifelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (3.1 bis 3.4) durch die Kraft minde­ stens eines Federelements (6; 6′; 6′′) in die beiden sta­ bilen Stellungen (G; L) bewegbar ist.

3. Greifelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (3.4; 3.5) durch Schwerkraft oder durch die Kraft eines Federelementes in die Greifstellung (G) bewegbar und durch Einklinken in der Lösestellung (L) haltbar ist (Fig. 5, 6).

4. Greifelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsteuern des Greifelements (1) durch Vorbeibewe­ gen an einem ortsfesten Betätigungsglied (4.1, 10, 10′, 10′′, 10′′′) erfolgt.

5. Greifelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschaltnocken (10; 10′) ortsfest angeordnet ist und das Umsteuern des Klemmelements (3.1, 3.2, 3.3, 3.6) durch Vorbeibewegen des Greifelements am Umschaltnocken erfolgt (Fig. 1 bis 3, Fig. 7).

6. Greifelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschaltnocken (10′′) am Greifelement angeordnet ist und das Umsteuern des Klemmelements (3.5) durch Betä­ tigen des Umschaltnockens (10′′) erfolgt (Fig. 6).

7. Greifelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsteuern des Greifelements (1) in die Greifstel­ lung (G) durch Aufsetzen auf eine Hülse (2) erfolgt.

8. Greifelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (4.2), welches das Klemmelement (3.4) in die Greifstellung (G) führt, eine Hülse ist (Fig. 5, 6).

9. Greifelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmelement (3.4) in einem verlagerbaren Trag­ stück (5) gehaltert ist, wobei durch die Verlagerung des Tragstücks (5) das Klemmelement (3.4) in die beiden stabi­ len Stellungen (G; L) führbar ist.

10. Greifelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmwirkung des Klemmelements (3.1 bis 3.6) selbsthemmend ausgebildet ist.