DE3937334A1 - Strangfuehrungsvorrichtung fuer flechtmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strangführungsvorrichtung für Flechtmaschinen, insbesondere Rundflechtmaschinen zum Um­ flechten strangförmigen Gutes (z. B. Schläuche, Kabel) mit einer Gruppe äußerer Lieferspulen in kreisförmiger An­ ordnung auf einer drehbaren Tragscheibe, die um eine Hohl­ welle in eine erste Richtung rotiert, mit einer Gruppe innerer Lieferspulen in kreisförmiger Anordnung, auf die eine an der Tragscheibe angeordnete Antriebsvorrichtung einwirkt zur Ausführung einer Drehbewegung der inneren Lieferspulen entgegen den äußeren Lieferspulen entlang eines Spulenbahnringes an der Tragschiene, wobei die Strän­ ge der äußeren Lieferspulen in den durch die Kreisbahn der inneren Lieferspulen formierten Bereich hinein- und herausgeführt werden, um das Verflechten der inneren und äußeren Stränge miteinander oder rund um eine Seele zu bewirken.

Als Strangführungsvorrichtung dieser Art sind Vorrichtun­ gen auf der Basis eines Kurvengetriebes bekannt, die einen großen, den äußeren Spulenkreis einschließenden Kurvenkörper (Kurvenring) aufweisen, dessen Führungsbahn (Nutkurve) aus mehreren sinusförmigen Wellen besteht. In die Kurvenführungsbahn greifen mehrere Kurvenabtastkör­ per (Schiffchen, Rollen) ein, die das Bewegungsgesetz der Führungsbahn über einen Stift auf den jeweiligen schwenkbaren Strangführungshebel übertragen. Die schwenk­ baren Strangführungshebel besitzen Leitrollen zur Führung des Strangmaterials und sind in Hebelständern gelagert, die an der Tragscheibe befestigt um die zentrale Hohl­ welle rotieren.

Vom benachbart angeordneten feststehenden Kurvenkörper werden die mitumlaufenden Strangführungshebel in sinus­ förmige Schwingungen versetzt. Dabei wird das Strangma­ terial von den äußeren Lieferspulen über die Leitrollen der Strangführungshebel dem Flechtpunkt ("Arbeitszentrum") der Maschine zugeführt (Prospekt der Fa. VEB Schnellflech­ ter Berlin). Diese bekannten Strangführungsvorrichtungen weisen einige Nachteile auf. Erstens ist aufgrund der überwiegend gleitenden Abtastung der Kurvenführungsbahn ein schneller Verschleiß bei Kurvenabtastkörper und Füh­ rungsbahn zu verzeichnen. Zweitens bedingen die großen den äußeren Spulenkreis einschließenden Kurvenkörper große stabile Halterungen, meist in Form massiver Gehäuse, wo­ durch Platzbedarf und Maschinenmasse entsprechend groß sind. Drittens ist durch die offene Schmierung der Kur­ vengetriebe eine Verschmutzung des Flechtgutes kaum ver­ meidbar.

Weiterhin ist eine Rundflechtmaschine mit einer Strang­ führungsvorrichtung auf der Basis eines Koppelgetriebes bekannt, die zu dem Zweck entwickelt worden ist, Material­ stränge um Schläuche oder Kabel zu flechten und dabei höhere Betriebsgeschwindigkeiten als zuvor zu erreichen (DE-PS 27 43 893).

Die Maschine weist eine Strangführungsvorrichtung auf, die in einem Drehtisch in der Nähe der Maschinenlängsachse mehrere Wellen parallel konzentrisch gelagert hat, wovon ein Ende der Wellen mit einem Planetenzahnrad und das an­ dere Ende mit einer Kurbel besetzt ist.

An der Peripherie des Drehtisches ist eine Lagerstütze angeordnet, die Lagerstellen zur Aufnahme des Strangfüh­ rungsarms und eines Schwinghebels besitzt, wobei die Ach­ sen dieser Lagerstellen rechtwinklig zur Kurbelachse lie­ gen, so daß der Strangführungsarm in Längsrichtung zum Flechtpunkt zeigt.

Zur Realisierung der Schwenkbewegung des Strangführungs­ arms wird der Kurbelhub über eine Koppelstange auf den Schwinghebel der Lagerstütze übertragen.

Der bogenförmige Weg des Schwinghebels kann dann in zwei Varianten auf den Strangführungsarm umgesetzt werden; einmal über ein Drehgelenk in der Mitte und ein Schub­ gelenk am Ende des Strangführungsarms zur Erzielung einer Geradführung der Spitze des Strangführungsarms und einer Geschwindigkeitszunahme zum Nulldurchgang (DE-PS 27 43 893 Fig. 1) und zum zweiten über ein Schubgelenk in der Mitte und ein Drehgelenk an Ende des Strangführungsarms zur Vergrößerung des Hubs und der Geschwindigkeitszunahme zum Nulldurchgang (DE-PS 27 43 893 Fig. 5). Diese beschriebene Strangführungsvorrichtung besitzt folgende Nachteile:

• · Die Notwendigkeit einer größeren Anzahl von Achsen und Gelenken u. a. wegen der Kompensation der 90°-Achsver­ setzung von Kurbelachse zu den Achsen der Lagerstütze.
• · Die Realisierung der Geradführung der Spitze des Strang­ führungsarms erfordert viele Umlenkstellen für das Strangmaterial und bringt durch das überlagerte Schwen­ ken und Längsverschieben des Strangführungsarms Zug­ spannungsunterschiede in das Strangmaterial.
• · Beim bogenförmigen Schwenken des Strangführungsarms (DE-PS 27 43 893 Fig. 5) ergeben sich größere Unter­ schiede im Abstand von der Spitze des Strangführungs­ arms zum Flechtpunkt und damit ebenfalls Zugspannungs­ unterschiede im Strangmaterial, die zu Axialvibrationen am Flechtpunkt führen und die Flechtqualität beein­ trächtigen.
• · Die Kurbellagerung befindet sich prinzipbedingt in der Nähe der Maschinenachse, so daß eine lange Koppel er­ forderlich ist.

Ziel der Erfindung ist es, eine Strangführungsvorrichtung mit einfachen technischen Mitteln bei gleichzeitiger Ma­ terialeinsparung und größerer Lebensdauer zu realisieren, wobei die Bauteile keiner übermäßigen Abnutzung unterwor­ fen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strang­ führungsvorrichtung zu entwickeln, die das kollisions­ freie Verkreuzen von inneren und äußeren Drahtsträngen mit gleichmäßiger Zugkraft und Strangabzugsgeschwindig­ keit ausführt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein an einer umlaufenden Tragscheibe gelagertes und den äuße­ ren Lieferspulen zugeordnetes Planetenkegelzahnrad über ein am Gehäuse befestigtes Sonnenkegelzahnrad abrollt und direkt am Planetenkegelzahnrad exzentrisch eine Kur­ bel angeordnet ist und eine an der Kurbel angreifende Koppel mit einem einseitig am Drehtisch gelagerten Strang­ führungshebel drehbar verbunden ist und die Lagerungen von Planetenkegelzahnrad, Koppel und Strangführungshebel parallel erfolgen und die Achsrichtung der Lagerung des Strangführungshebels zum Flechtpunkt zeigt. Die zum An­ trieb vorgesehene Koppel besteht aus einem Pleuel.

Die als Koppel wirkende Schubstange kann aber auch über ein Schubgelenk eines im Lagerbock beweglich gehaltenen zusätzlichen Koppelgliedes und einer Lagerstütze mit dem Strangführungshebel in Wirkverbindung stehen.

Die Strangführungsvorrichtung ist eingeordnet in einem System von rotierenden Lieferspulen. Um eine Hohlwelle sind in einer kreisförmigen Anordnung äußere Lieferspulen formiert, die an einer in eine erste Richtung drehbaren Tragscheibe befestigt sind. Die inneren Lieferspulen sind ebenfalls kreisförmig angeordnet, auf die eine an der Tragscheibe angeordnete Antriebsvorrichtung einwirkt zur Ausführung einer Drehbewegung der inneren Lieferspulen relativ zu den äußeren Lieferspulen entlang eines Spulen­ bahnringes an der Tragscheibe in einer entgegengesetzten Richtung zur ersten Richtung, wobei die Stränge der äußeren Lieferspulen in den durch die Kreisbahn der inne­ ren Lieferspulen gebildeten Bereich hinein- und aus die­ sem Bereich herausführbar sind, um den Flechtvorgang zu bewirken. Dieses Hinein- und Herausführen der Stränge übernimmt die Strangführungsvorrichtung, die an der Trag­ scheibe angeordnet und jeder äußeren Lieferspule zuge­ ordnet ist. Bei Rotation der Tragscheibe rollt das Pla­ netenkegelzahnrad am Sonnenkegelzahnrad ab, so daß auf­ grund der besonderen Konstruktion der Strangführungshebel eine hin- und hergehende Bewegung ausführt und damit den Strang in den durch die Kreisbahn der inneren Lieferspu­ len gebildeten Bereich hinein- und herausführt.

Die erfindungsgemäße Strangführungsvorrichtung ermöglicht durch die parallele Anodnung der Achsen für Planeten­ kegelzahnrad, Kurbel, Koppel und Strangführungshebel und die Ausrichtung der Schwenkachsen des Strangsführungshe­ bels unter dem Winkel α direkt zum Flechtpunkt das Aus­ kommen mit wenigen Bauteilen und mit einer einfachen Ge­ staltung der Koppelgetriebe- und Strangführungsglieder sowie die Realisierung einer gleichmäßigen Strangführung über den gesamten Schwenkbereich.

Die Erfindung soll nachsthend an einem Ausführungsbei­ spiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Getriebeschema eines Flechtkopfes

Fig. 2 eine schematische Ansicht in Richtung X der Strang­ führungsvorrichtung aus Fig. 1 für die äußeren Lie­ ferspulen in Form eines 4-gliedrigen Koppelge­ triebe.

Fig. 3 wie Fig. 2, aber in Form eines sechsgliedrigen Koppelgetriebes.

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung X von der Strangfüh­ rungsvorrichtung.

Fig. 5 eine Schnittansicht der Strangführungsvorrich­ tung.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, weist eine Rundflechtmaschine 10 eine Hohlwelle 11 auf, durch die ein Schlauch 12 o. ä. während des Umflechtens mittels einer Zugeinrichtung ge­ zogen wird.

Die Hohlwelle ist drehbar in einem Gehäuse 13 gelagert und wird von einem Vorgelege 14 über ein Stirnzahnrad­ paar z ₆/z ₇ angetrieben.

Auf der Hohlwelle ist wiederum drehbar angeordnet die Tragscheibe 15, die ihren Antrieb vom Vorgelege 14 über das Stirnzahnradpaar z ₄/z ₅ erhält.

An der Tragscheibe 15 sind die äußeren Lieferspulen A _n (A 1 . . . A 12) fest angebracht und drehen sich mit dieser im Uhrzeigersinn. Die Tragscheibe besitzt einen Spulen­ bahnring 16 in der Nähe des äußeren Umfangs, der die inneren Lieferspulen I _n (I 1 . . . I 12) auf ihrer Kreisbahn führt.

Angetrieben werden die inneren Lieferspulen von der Hohl­ welle über das Sonnenzahnrad z ₁, über in der Tragscheibe 15 gelagerte Planetenzahnräder z ₂ und über Zahnsegmente z ₃, die ihrerseits mit den inneren Spulenträgern 17 fest verbunden sind. Die Zähnezahlen z ₁ bis z ₇ und die Achsab­ stände sind so ausgelegt, daß die inneren Lieferspulen I _n mit der gleichen Drehzahl umlaufen wie die äußeren Lieferspulen A _n nur in entgegengesetzter Richtung, also im Gegenuhrzeigersinn.

Die zu verflechtenden Stränge der inneren Lieferspulen werden im wesentlichen direkt von der Lieferspule unter einem Winkel α dem Flechtpunkt 18 zugeführt.

Die von den äußeren Lieferspulen kommenden Stränge müssen während der Relativbewegung in den durch die Kreisbahn der inneren Lieferspulen umschlossenen Bereich periodisch hinein- und herausgeführt werden. Zur Realisierung dieser geflechtbildenden Verkreuzung müssen die inneren Liefer­ spulen grundlegend allseitig passierbar sein und min­ destens streckenweise von den äußeren Strängen ungehin­ dert gekreuzt werden können, und für die ein- und auswärts verlaufende Steuerbewegung müssen entsprechende Strang­ führungsvorrichtungen 19 vorhanden sein.

Die Passierbarkeit der inneren Lieferspulen wird dadurch erreicht, daß zwischen den einzelnen Lieferspulen I _n ein­ schließlich der jeweiligen Spulenträger 17 und Zahnsegmen­ te z ₃ ein gleichbleibender Abstand eingehalten wird, daß der Spulenbahnring 16 der Tragscheibe in den Zwischen­ räumen zwischen den Planetenzahnrädern z ₂ Schlitze 20 in gleichmäßigen Abständen zum Eintauchen der äußeren Strän­ ge aufweist und daß die Planetenzahnräder z ₂ sich die Zahnsegmente z ₃ mit Spulenträger 17 und inneren Spulen I _n fließend auf der Kreisbahn übergeben.

Für einen leichtgängigen Transport der inneren Lieferspu­ len sind am Spulenträger 17 vorzugsweise Rollen 21 vorge­ sehen, die in einer parallel verlaufenden Doppelspur der Tragscheibe 15 abrollen, wobei jeder Spulenträger 17 pro Spur mehrere Rollen aufweist; außerdem ist immer mindestens ein Planetenzahnrad z ₂ mit dem jeweiligen Zahnsegment z ₃ im Eingriff.

Die Strangführungsvorrichtung 19 besitzt einen Hebel­ ständer 22, der am äußeren Umfang der Tragscheibe 15 be­ festigt ist und zur Aufnahme des Strangführungshebels 23 dient. Der Strangführungshebel ist von einer auswärts gerichteten Stellung, wie in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt, zu einer einwärts gerichteten Stellung, wie in Fig. 2 und Fig. 3 gestrichelt dargestellt, schwenkbar.

Mehrere Führungsrollen 24, 25 sind am Strangführungshe­ bel 23 befestigt, um den Strang von der äußeren Liefer­ spule zum Flechtpunkt 18 zu führen. Die Strangführungs­ vorrichtungen 19 sind so an der Tragscheibe befestigt, daß die Schwenkachsen 26 des Strangführungshebels 23 in Richtung des Flechtpunktes 18 zeigen und somit den Strang­ führungshebel 23 beim Umlaufen der Tragscheibe hinterher­ schleppen, daß die Führungsrollen 25 an der Spitze des Strangführungshebels in unmittelbarer Nähe der Schlitze 20 ein- und auswärts schwenken, und daß der Strangfüh­ rungshebel 23 mit den äußeren Strängen immer dann die Kreisbahn der inneren Lieferspulen kreuzen, wenn die frei­ en Abstände a zwischen den inneren Lieferspulen sich nahe über den Schlitzen 20 der Tragscheibe befinden.

Durch die Anordnung der Schwenkachsen 26 in Richtung des Flechtpunktes 18 und der annähernd rechtwinklig zur Schwingebene des Strangführungshebels 23 verlaufenden Ab­ zugsrichtung der äußeren Stränge von den Führungsrollen 25 zum Flechtpunkt 18 wird bewirkt, daß die Gesamtstrecke von der nichtschwingenden jeweiligen Führungsrolle 24 bis zum Flechtpunkt 18 mit großer Näherung gleichbleibt und Zugkraftschwankungen durch unterschiedliche Strangabzugs­ geschwindigkeiten vermieden werden.

Zur Realisierung der beschriebenen Schwenkbewegung des je­ weiligen Strangführungshebels 23 wird dieser über eine Koppel 27 durch eine im Lager 33 umlaufende Kurbel 28 an­ getrieben, wie in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt. Die Antriebs­ bewegung hierfür wird von dem in der Tragscheibe 15 mit­ tels Lager 29 getragenen Planetenkegelzahnrad z ₉ übertra­ gen, indem beim Umlaufen der Tragscheibe das drehbare Planetenkegelzahnrad z ₉ auf dem feststehenden Sonnenkegel­ zahnrad z ₈ im gewünschten Übersetzungsverhältnis abrollt. Vorteilhafterweise sollte die Achse der Kurbel 28 und des Lagers 29 parallel zur Schwenkachse 26 verlaufen, damit die Bewegung der Koppel 27 in der Schwingebene 23 erfolgen kann und man mit wenigen und einfachen Verbindungsstellen auskommt.

Der Weg- und Geschwindigkeitsverlauf der Führungsrolle 25 des Strangführungshebels 23 ist bei den Ausführungen ge­ mäß Fig. 2 bzw. Fig. 3 unterschiedlich.

Fig. 2 zeigt eine einfache Kurbelschwinge, die den Strang­ führungsverlauf an der Führungsrolle 25 annähernd sinus­ förmig gestaltet. Die Führungsgeschwindigkeit ist ent­ sprechend der ersten Ableitung eine Sinus-Kosinus-Kombina­ tion.

Fig. 3 stellt eine modifizierte Kurbelschwinge dar, bei der durch zusätzliche Anordnung eines Koppelgliedes 30 an einem Lagerbock 32 und eines Schubgelenks 31 die Steuerfunktion dahingehend verändert wird, daß der sinus­ förmige Verlauf im Kreuzungsbereich der äußeren Stränge mit den inneren Lieferspulen steiler wird und in der Nähe der Ausschlagsumkehr flacher wird.

Demzufolge erhöht sich die Führungsgeschwindigkeit im Kreuzungsbereich und reduziert sich in der Nähe der Um­ kehrlagen.

Die einfache Kurbelschwinge hat den Vorteil der geringen Anzahl der Getriebeglieder und den Nachteil der größeren Amplituden und längeren Strangführungshebel 23 bei glei­ chem Anstieg der Steuerkurve im Kreuzungsbereich.

Bei der modifizierten Kurbelschwinge kommt man mit klei­ neren Amplituden und kürzeren Strangführungshebeln 23 aus und hat für die konstruktive Auslegung insgesamt mehr Variationsmöglichkeiten, hierfür sind aber mehr Getriebe­ glieder anzuordnen.

In Fig. 4 und 5 sind konstruktive Details zur Strangfüh­ rungsvorrichtung näher dargestellt.

Claims (3)

1. Strangführungsvorrichtung für Flechtmaschinen, insbe­ sondere Rundflechtmaschinen mit inneren und äußeren in entgegengesetzter Richtung sich bewegenden Liefer­ spulen zum geflechtbildenden Verkreuzen von inneren und äußeren Strängen mittels zwangsgeführter zahnrad­ angetriebener schwingender Elemente, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein an einer Tragscheibe (15) gelager­ tes Planetenkegelzahnrad (z ₉) über ein am Gehäuse befestigtes Sonnenkegelzahnrad (z ₈) abrollt und di­ rekt am Planetenkegelzahnrad exzentrisch eine Kurbel (28) angeordnet ist und eine an der Kurbel angreifen­ de Koppel (27) mit einem einseitig am Drehtisch gela­ gerten Strangführungshebel (23) drehbar verbunden ist und die Lagerungen (26, 29, 33) von Planetenke­ gelzahnrad (z ₉), Koppel (27) und Strangführungshe­ bel (23) parallel erfolgen und die Achsrichtung der Lagerung (26) des Strangführungshebels (23) zum Flechtpunkt zeigt.

2. Strangführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Koppel (27) aus einem Pleuel besteht.

3. Strangführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Koppel (27) wirkende Schubstange über ein Schubgelenk (31) eines im La­ gerbock (32) beweglich gehaltenen zusätzlichen Kop­ pelgliedes (30) mit dem Strangführungshebel (23) in Wirkverbindung steht.