Beschreibung

Spindel für ein Bewegungsgetriebe

Die Erfindung betrifft eine Spindel für ein Bewegungsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Im Zusammenhang mit Kreuzspulen herstellenden Textilmaschinen ist es seit langem bekannt, im Bereich der Spulstellen dieser Textilmaschinen Vorrichtungen anzuordnen, die das Abziehen der Fäden von den Spinnkopsen verbessern.

Solche Vorrichtungen, die oberhalb der in Spinnstellung positionierten Spinnkopse angeordnet sind, sorgen dafür, dass die Fadenspannung während des Umspulprozesses auf einem für den Faden unschädlichen Niveau gehalten wird.

Derartige, auch als Abspulhilfsvorrichtung bezeichnete Vorrichtungen sind in zahlreichen Patentschriften, beispielsweise in der nachveröffentlichten DE 10 2005 018 381 A oder in der DE 42 21 559 Al ausführlich beschrieben.

Die Abspulhilfsvorrichtung gemäß DE 10 2005 018 381 A weist einen vertikal verschiebbar gelagerten Ballonbegrenzer, eine rohrförmige Fadenführungseinrichtung sowie einen während der Fadenübergabe durch ein Greiferrohr unterdruckbeaufschlagbaren Adapter auf.

Der Ballonbegrenzer ist während des Spulbetriebes über einen zugehörigen Antrieb definiert in vertikaler Richtung verlagerbar und wird während der Spulenreise, dem Abspulfortschritt des Spinnkopses folgend, nach unten verfahren.

Der DE 10 2005 018 381 A sind allerdings keinerlei Hinweise daraufhin entnehmbar, wie die Verlagerung des Ballonbegrenzers

im Einzelnen erfolgt, das heißt, welchen konstruktiven Aufbau die Antriebseinrichtung für den Ballonbegrenzer aufweist.

In der DE 42 21 559 Al ist eine vergleichbare Spulstelle einer

Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine beschrieben.

Auch diese Spulstelle ist mit einer Abspulhilfsvorrichtung ausgestattet.

Diese bekannte Abspulhilfsvorrichtung verfügt über ein definiert höhenverstellbares, über den Spinnkops absenkbares, erstes

Fadenführungselement, auf dem eine ebenfalls höhenverstellbar gelagerte Fadenführungsglocke abgestützt ist.

Die Fadenführungsglocke ist an einer Gleitstange zwischen zwei

Anschlägen geführt, durch die der maximale Verstellbereich der

Fadenführungsglocke vorgegeben ist.

Das definiert höhenverstellbare erste Fadenführungselement ist dabei entweder, wie beispielsweise in Fig.l der DE 42 21 559 Al dargestellt, über einen Pneumatikzylinder vertikal verstellbar oder die vertikale Verlagerung dieses Fadenführungselementes erfolgt durch ein Schraubengetriebe, dessen Spindel durch einen

Elektromotor rotatorisch beaufschlagt wird, wie dies zum

Beispiel in den Figuren 26 und 27 dargestellt ist.

Solche Schraubengetriebe sind im Maschinenbau im Prinzip seit langem bekannt.

Derartige auch als Bewegungsschrauben bezeichnete Einrichtungen dienen in der Regel zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine Längsbewegung bzw. zur Erzeugung großer Stell- oder Haltekräfte. Der Einsatz solcher Schraubengetriebe ist zum Beispiel bei Drehmaschinen üblich, deren Leitspindeln zum Einstellen der Werkzeuge in der Regel als Schraubengetriebe ausgebildet sind.

Des Weiteren sind solche Schraubengetriebe beispielsweise auch von Schraubstöcken her bekannt, bei denen in der Regel ein

Haltebacken mittels einer entsprechenden Spindel verstellbar ist.

Schließlich weisen auch Pneumatikventile oft Ventilspindeln auf, die als Schraubengewinde ausgebildet sind.

Bei den bekannten Schraubengetrieben ist in der Regel zumindest die Spindel aus einem metallischen Werkstoff, zum Beispiel Stahl, Messing oder Aluminium bzw. aus einer Legierung dieser Werkstoffe, gefertigt.

Solche Spindeln werden üblicherweise durch spanende Formung, beispielsweise auf einem Dreh- oder einem Schleifautomaten, hergestellt, da sie, insbesondere wenn sie im Zusammenhang mit Bewegungsgetrieben eingesetzt werden sollen und deshalb Führungsbahnen aufweisen, die aufgrund ihrer Formgebung im Bereich der Führungsbahnen viele Hinterschneidungen aufweisen, im Gussverfahren wirtschaftlich kaum zu fertigen sind.

Ausgehend von Spindeln für Bewegungsgetriebe der vorstehend beschriebenen Gattung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spindel zu entwickeln, die insbesondere bei einer Fertigung in größeren Stückzahlen, kostengünstig herzustellen ist und die, vorzugsweise im Zusammenhang mit einer an einer Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine angeordneten Abspulhilfsvorrichtung, als Teil eines Bewegungsgewindes vorteilhaft eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spindel gelöst, wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .

Die erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der die Spindel als mehrteiliges Bauteil ausgebildet ist, das heißt, einen länglichen Spindelgrundkörper sowie eine Vielzahl von am Spindelgrundkörper festlegbaren Führungssegmente aufweist, die so hintereinander am Spindelgrundkörper angeordnet sind, dass sie wenigstens eine durchgängige Führungsbahn für ein mit Führungsrollen ausgestattetes, schlittenartiges

Bewegungselement aufweisen, hat einerseits den Vorteil, dass die einzelnen Bauteile der Spindel jeweils ohne spanende Formung herstellbar sind und dass anderseits ein Bewegungsgetriebe geschaffen wird, das jederzeit eine leichte und ruckfreie Positionierung des Ballonbegrenzers einer Abspulhilfsvorrichtung ermöglicht.

Das heißt, bei der Fertigung der Bauteile der erfindungsgemäßen Spindel können vorzugsweise zwei- oder mehrteilige Urformwerkzeuge zum Einsatz kommen, die entweder einen einem Spindelgrundkörper oder einen einem Führungssegment entsprechenden Hohlraum aufweisen, der mit einem geeigneten Material ausgegossen werden kann.

Nach dem Entformen der Urformwerkzeuge liegen sofort Bauteile vor, die nahezu ohne Nachbehandlung, kostengünstig zu einer erfindungsgemäßen Spindel zusammengefügt werden können.

Wie im Anspruch 2 beschrieben, ist in vorteilhafter Ausführungsform vorgesehen, dass die am Spindelgrundkörper festgelegten FührungsSegment miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird sicher gestellt, dass zwischen den einzelnen Führungssegmenten keine Absätze entstehen können, die die vertikale Verlagerung des Bewegungselementes behindern könnten.

Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die einzelnen

Führungssegmente, wie im Anspruch 3 dargelegt, als identische Bauteile ausgebildet sind.

Bei einer solchen Ausbildung kann die Anzahl unterschiedlicher Spitzguss- oder Druckgusswerkzeuge, die zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Spindel notwendig sind, auf ein Minimum reduziert werden.

Wie im Anspruch 4 beschrieben, ist in vorteilhafter Ausführungsform außerdem vorgesehen, dass der Spindelgrundkörper als rohrförmiger Körper ausgebildet ist, der noppenartige Ansätze sowie Aussparungen zum Positionieren und Fixieren der Führungssegmente aufweist.

Eine solche Form des Spindelgrundkörpers ermöglicht es, die Urformwerkzeuge relativ einfach und damit kostengünstig als zweischalige Werkzeuge zu konstruieren, wobei zur Herstellung des rohrförmigen Spindelgrundkörpers vorzugsweise noch ein Kern im Werkzeug positioniert wird.

Vorteilhafterweise verfügen die Führungssegmente jeweils, wie im Anspruch 5 beschrieben, über eine zentrale Lageröffnung, über endseitig angeordnete Verbindungsmittel sowie über hakenartig ausgebildete Anschlussklammern.

Im Anbauzustand sind die Führungssegmente dabei über die zentrale Lageröffnung am Spindelgrundkörper positioniert, während die Fixierung der Führungssegmente am Spindelgrundkörper über die hakenartig ausgebildeten Anschlussklammern erfolgt. Das heißt, die an den Führungssegmenten angeordneten Anschlussklammern rasten in entsprechende Aussparungen am Spindelgrundkörper ein und legen dabei die Führungssegmente sicher am Spindelgrundkörper fest (Anspr.7).

Die an den Führungssegmenten angeordneten Verbindungsmittel sind, wie im Anspruch 6 dargelegt, so ausgebildet, dass im

Einbauzustand der Führungssegmente jeweils ein auf der linken Seite eines Gewindesegmentes angeordnetes Verbindungsmittel mit einem auf der rechten Seite angeordneten Verbindungsmittel eines benachbarten Gewindesegmentes korrespondiert. Derartig aneinander gekoppelte Gewindesegmente bilden ein durchgehendes Bewegungsgewinde, dessen Führungsbahnen den Spindelgrundkörper gleichmäßig umschließen.

Wie im Anspruch 8 angedeutet, sind die Führungssegmente schraubenartig geformt und umfassen den Spindelgrundkörper vorzugsweise jeweils um 180°.

Durch eine solche Ausbildung kann einerseits die Anzahl der Führungssegmente, die zur Bildung eines Bewegungsgewindes mit durchgehenden Führungsbahnen benötigt werden, relativ klein gehalten und anderseits gewährleistet werden, dass durch die Formgebung der Führungsbahnen bedingte Hinterschneidungen, die ein Ausformen der Führungssegmente nach dem Gießen verhindern würden, zuverlässig vermieden werden.

Gemäß Anspruch 9 ist außerdem vorgesehen, dass die Führungssegmente jeweils Teile einer oberen sowie Teile einer unteren Führungsbahn aufweisen.

Durch die Kopplung der Führungssegmente hintereinander, wird, wie vorstehend bereits erläutert, aus den Führungsbahnteilen der einzelnen Führungssegmente wenigstens eine durchgehende Führungsbahn für das mit Führungsrollen ausgestattete Bewegungselement, an das der Ballonbegrenzer der Abspulhilfsvorrichtung angeschlossen ist.

Wie im Anspruch 10 beschrieben, sind der Spindelgrundkörper sowie die Führungssegmente vorzugsweise aus einem verschleißfesten Kunststoff gefertigt.

Solche Kunststoffe stellen nicht nur ein kostengünstiges, gut gießbares Material dar, sondern sind auch sehr abriebfest und korrosionsbeständig .

Das heißt, Spindeln aus einem solchen Material zeichnen sich durch eine hohe Zuverlässigkeit und eine lange Lebensdauer aus.

Als urformendes Fertigungsverfahren kommt vorzugsweise, wie im Anspruch 11 beschrieben, das Spitz- oder das Druckgussverfahren zum Einsatz.

Diese Fertigungsverfahren sind in der Praxis bewährt und haben sich, insbesondere im Zusammenhang mit der Herstellung größerer Stückzahlen, als äußerst kostengünstig erwiesen.

Die vorstehend beschriebene Spindel bildet Führungsbahnen für ein vorzugsweise mit Führungsrollen ausgestattetes Bewegungselement eines Bewegungsgetriebes, wobei das Bewegungselement vorteilhafterweise neben Führungsrollen zur vertikalen Verlagerung des Bewegungselementes noch Rollen aufweist, die in Verbindung mit entsprechenden, in einem Führungsgehäuse angeordneten Führungsschienen eine Verdrehsicherung für das Bewegungselement bilden. Ein derartig ausgebildetes Bewegungselement eines Bewegungsgetriebes ist in jeder Betriebssituation sicher geführt und zeichnet sich außerdem dadurch aus, dass es problemlos und energiesparend vertikal verlagerbar ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Es zeigen:

Fig.l in Seitenansicht eine Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine mit einer im Bereich der Spulstelle angeordneten Abspulhilfsvorrichtung,

Fig.2 in perspektivischer Ansicht eine Abspulhilfsvorrichtung mit einem über ein Bewegungsgetriebe vertikal verlagerbaren Ballonbegrenzer,

Fig.3 den Spindelgrundkörper des erfindungsgemäßen Bewegungsgetriebes,

Fig.4A und 4B verschiedene Ansichten auf ein Führungssegment des erfindungsgemäßen Bewegungsgetriebes ,

Fig.5 einen Abschnitt einer Spindel des erfindungsgemäßen Bewegungsgewindes, mit auf dem Spindelgrundkörper festgelegten Führungssegmenten,

Fig.6 eine Draufsicht auf das Bewegungsgewinde, gemäß Schnitt VI-VI der Fig.7,

Fig.7 eine Vorderansicht des Bewegungsgewindes, gemäß Schnitt VII-VII der Fig.6.

In Figur 1 ist schematisch in Seitenansicht eine Kreuzspulen herstellende Textilmaschine, im Ausführungsbeispiel ein so genannter Kreuzspulautomat 1, dargestellt.

Derartige Kreuzspulautomaten 1 weisen zwischen ihren (nicht dargestellten) Endgestellen eine Vielzahl gleichartiger Arbeitsoder Spulstellen 2 auf.

Auf diesen Spulstellen 2 werden, wie bekannt und daher nicht näher erläutert, die auf einer (nicht dargestellten) Ringspinnmaschine produzierten, nur relativ wenig Garnmaterial ausweisenden Spinnkopse 9 zu großvolumigen Kreuzspulen 11 umgespult, die anschließend mittels eines (nicht dargestellten) selbsttätig arbeitenden Serviceaggregates auf eine maschinenlange Kreuzspulentransporteinrichtung 21 übergeben und zu einer maschinenendseitig angeordneten (ebenfalls nicht dargestellten) Spulenverladestation oder dergleichen transportiert werden.

Solche Kreuzspulautomaten 1 weisen außerdem, wie in Figur 1 angedeutet, vorzugsweise eine Logistikeinrichtung in Form eines Spulen- und Hülsentransportsystems 3 auf.

In diesem Spulen- und Hülsentransportsystem 3 laufen, auf Transporttellern 8 in vertikaler Ausrichtung festgelegt, Spinnkopse 9 beziehungsweise Leerhülsen 34 um.

Von dem Spulen- und Hülsentransportsystem 3 ist in der Figur 1 lediglich die Kopszuführstrecke 4, die reversierend antreibbare Speicherstrecke 5, eine der zu den Spulstellen 2 führenden Quertransportstrecken 6 sowie die Hülsenrückführstrecke 7 dargestellt .

Wie in Figur 1 weiter dargestellt, werden die angelieferten Spinnkopse 9 zunächst in einer Abspulstellung 10, die sich im Bereich der Quertransportstrecken 6 an den Spulstellen 2 befindet, positioniert und anschließend zu Kreuzspulen 11 umgespult.

Die einzelnen Spulstellen 2 verfügen zu diesem Zweck, wie bekannt und daher nur angedeutet, über verschiedene Fadenbehandlungs- und Fadenhandhabungseinrichtungen, die nicht nur gewährleisten, dass die Spinnkopse 9 zu großvolumigen Kreuzspulen 11 umgespult werden können, sondern die auch sicherstellen, dass der Faden während des Umspulvorganges auf

Fadenfehler hin überwacht und detektierte Fadenfehler ausgereinigt werden kann.

Eine dieser an sich bekannten, im Bereich der Spulstellen 2 angeordneten Einrichtungen ist beispielsweise die Spulvorrichtung 24, die über einen Spulenrahmen 18, der um eine Schwenkachse 19 beweglich gelagert ist, eine Spulenantriebseinrichtung 26 sowie über eine Fadenchangiereinrichtung 28 verfügt.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Spulstelle 2 liegt die Kreuzspule 11 während des Spulprozesses mit ihrer Oberfläche auf einer einzelmotorisch beaufschlagbaren Antriebstrommel der Spulenantriebseinrichtung 26 und wird von dieser über Reibschluss mitgenommen.

Die Changierung des Fadens beim Auflaufen auf die Kreuzspule 11 erfolgt mittels einer Fadenchangiereinrichtung 28, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Fingerfadenführer 29 aufweist .

Solche Fadenchangiereinrichtungen sind bekannt und beispielsweise in der DE 198 58 548 Al ausführlich beschrieben. Wie vorstehend bereits angedeutet, verfügen derartige Spulstellen 2 in der Regel jeweils außerdem über eine Fadenverbindungseinrichtung 13, vorzugsweise eine pneumatisch arbeitende Spleißeinrichtung, ein unterdruckbeaufschlagbares Saugrohr 12 zur Handhabung des so genannten Oberfadens sowie ein ebenfalls unterdruckbeaufschlagbares Greiferrohr 25 zur Handhabung des so genannten Unterfadens.

Das Saugrohr 12 und das Greiferohr 25 sind dabei an eine maschineneigene Unterdrucktraverse 32 angeschlossen, die ihrerseits mit einer Unterdruckquelle 33 in Verbindung steht. Solche Arbeitsstellen 2 weisen oft auch einen Unterfadensensor 22, einen Fadenspanner 14, einen

Fadenreiniger 15 mit Fadenschneideinrichtung 17, einen Fadenzugkraftsensor 20 sowie eine Paraffiniereinrichtung 16 auf.

Die Spulstellen 2 sind außerdem mit einer Abspulhilfsvorrichtung 23 ausgestattet, die sowohl zur pneumatischen überführung eines am Spinnkops 9 bereitliegenden Unterfadens an das unterdruckbeaufschlagbare Greiferrohr 25 dient, als auch während des Spulprozesses dafür sorgt, dass der Fadenballon, der beim Ablaufen des Fadens vom Spinnkops 9 entsteht, positiv, das heißt, im Sinne einer Senkung der Fadenspannung beeinflusst wird.

Die Abspulhilfseinrichtung 23 besteht, wie insbesondere die Figur 2 in perspektivischer Ansicht zeigt, im wesentlichen aus einem vertikal verschiebbar gelagerten Ballonbegrenzer 27, einer rohrförmigen Fadenführungseinrichtung 36 sowie einem Adapter 40. Der Ballonbegrenzer 27 ist dabei über einen Antrieb 30 definiert in vertikaler Richtung R so verstellbar, dass der Ballonbegrenzer 27 während des Spulprozesses, dem Abspulfortschritt des Spinnkopses 9 folgend, nach unten verfahren werden kann.

Der Antrieb 30 besteht seinerseits im Wesentlichen aus einem Elektromotor, vorzugsweise einem Schrittmotor 31, einer rotatorisch beaufschlagbaren Spindel 35 sowie einem in einem Führungsgehäuse 53 abgestützten Bewegungselement 37, an das der Ballonbegrenzer 27 angeschlossen ist.

Das heißt, die Spindel 35 und das Bewegungselement 37 bilden in Verbindung mit dem Führungsgehäuse ein Bewegungsgetriebe, das nachfolgend anhand der Figuren 6 und 7 näher erläutert wird.

Die Spindel 35, die in den Figuren 3 - 5 näher dargestellt ist, ist mehrteilig ausgebildet, wobei die einzelnen Teile aus

Kunststoff gefertigt und im Spritz- oder Druckgussverfahren hergestellt sind.

Die Figur 3 zeigt den Grundkörper 38 der Spindel 35. Wie ersichtlich, ist dieser Spindelgrundkörper 38 vorzugsweise als hohlzylindrisches Bauteil ausgebildet, das eine Vielzahl von Aussparungen 43 und Ansätzen 41 bzw. 42 zum Festlegen der in den Figuren 4A und 4B dargestellten Führungssegmente 39 aufweist. Die Mittellängsbohrung 49 des Spindelgrundkörpers 38 verfügt dabei an einem Ende über eine Ausformung 50 zum formschlüssigen Anschließen des Spindelgrundkörpers 38 an die Motorwelle des Schrittmotors 31.

Wie aus der Figur 3 weiter ersichtlich, sind die vorzugsweise rechteckigen Aussparungen 43 in die Oberfläche des Spindelgrundkörpers 38 eingelassen, während lange Ansätze 41 und kurze Ansätze 42 die Oberfläche des Spindelgrundkörpers 38 überragen.

Die in den Figuren 4A und 4B dargestellten, schraubenartig ausgebildeten Führungssegmente 39 verfügen jeweils über eine zentrale Lageröffnung 44, die im Einbauzustand eines

Führungssegmentes 39 jeweils mit einem der Ansätze 41 des

Spindelgrundkörpers 38 korrespondiert.

Des Weiteren weisen die Führungssegmente 39 endseitig jeweils ein Verbindungsmittel 45A bzw. 45B sowie eine Anschlussklammer

46 auf.

Im Einbauzustand, der in Figur 5 angedeutet ist, fassen die

Anschlussklammern 46 der Führungssegmente 39 in die Aussparungen

43 des Spindelgrundkörpers 38 und stützen sich dabei auf den

Ansätzen 42 des Spindelgrundkörpers 38 ab.

Außerdem fassen die Verbindungsmittel 45A und 45B benachbarter

Führungssegmente 39 ineinander und sorgen dafür, dass die

Vielzahl der Führungssegmente ein durchgängiges Bewegungsgewinde

mit einer oberen Führungsbahn 47 und einer unteren Führungsbahn 48 bilden.

Wie in den Figuren 6 und 7 dargestellt, ist im Montagezustand der Spindel 35 auf den Führungsbahnen 47, 48 des Bewegungsgetriebes, innerhalb eines Führungsgehäuses 53, ein Bewegungselement 37 abgestützt.

Das Bewegungselement 37 weist einen kreiszylindrischen Grundkörper 55 auf, an dem zwei nach innen gerichtete Führungsrollen 51 und vier nach außen weisende Rollen 52 frei rotierbar festgelegt sind.

Die Rollen 52 laufen in Führungsschienen 54, die innerhalb des Führungsgehäuses 53 angeordnet sind und in Richtung der Mittellängsachse des Führungsgehäuses 53 weisen. Die einander gegenüberliegend am Grundkörper 55 des Bewegungselementes 37 angeordneten Führungsrollen 51 stützen sich auf wenigstens einer der Führungsbahnen 47, 48 der Spindel 35 ab.

Das heißt, jede rotatorische Bewegung der Spindel 35, die, vorzugsweise mittels über den Schrittmotor 31 auf die Spindel 35 gegeben wird, wird über die Führungsrollen 51 direkt auf das Bewegungselement 37 übertragen und da das Bewegungselement 37 über die Rollen 52 sowie die Führungsschienen 54 drehfest, jedoch axial verschiebbar im Führungsgehäuse 53 gelagert ist, unmittelbar in eine geradlinige, vertikale Bewegung des Bewegungselementes 37 umgewandelt.

Der an das Bewegungselement 37 angeschlossene Ballonbegrenzer 27 wird entsprechend, abhängig von der Drehrichtung des Schrittmotors 31, entweder nach oben oder nach unten verfahren.