Schaltapparat zum Hin- und Herbewegen von Gliedern an einer Spinn- oder Zwirnmaschine Die Erfindung betrifft einen Schaltapparat zum Hin- und Herbewegen von Gliedern an einer Spinn- oder Zwirnmaschine mit einer Fortschaltvorrichtung,
die zwi schen einer Trommelwelle und einem von einer Exzen- terscheibe beaufschlagten Fühlhebel der Spinn- oder Zwirnmaschine eine Differentialeinrichtung mit einem drehbar gelagerten Eingangsglied und einem dieses Glied hin- und herbewegenden Verbindungsglied aufweist.
Es sind schon verschiedene Schaltapparate zum Hin- und Herbewegen von Gliedern bekannt, welche mit einer Differentialeinrichtung ausgerüstet sind, die jedoch letztere meist kompliziert in der Konstruktion und daher ziemlich störanfällig oder zu wenig genau in der Wir kungsweise sind.
Zweck der Erfindung ist, die angeführten Nachteile zu beheben. Der eingangs genannte erfindungsgemässe Schaltapparat ist demgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Differentialeinrichtung getrennt von der Trom melwelle angeordnet ist und mit der Trommelwelle so wie mit dem Fühlhebel jeweils über ein Verbindungs glied verbunden ist, dass das Eingangsglied mit einem mit ihm fluchtenden Ausgangsglied über ein drehbar ge lagertes, eine Differentialverbindung zum Vorwärtsdre hen des Ausgangsglieds gegenüber dem Eingangsglied bildendes Steuerglied verbunden ist,
dass das Ausgangs glied über eine Freilaufkupplung mit einer mit der Trommelwelle mitbewegbaren Kettentrommel verbunden ist und dass Organe zum Zurückdrehen der Trommel welle und der angeschlossenen Elemente gegen die Kraft einer Spanneinrichtung, sowie eine Vorbelastungsfeder vorgesehen sind, die beim Zurückdrehen der Trommel welle die Kettentrommel gegenüber dem Eingangsglied zurückdreht.
Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Schalt apparates wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen Fig.1 den Schaltapparat einer Zwirnmaschine in Teilansicht und in Richtung auf das Maschinenende ge sehen; Fig. 2 die Haspelwelle mit daran befestigten Riemen und mit der Abspuleinrichtung der Zwirnmaschine nach Fig. 1 im Längsschnitt; Fig.3 die Versetzvorrichtung der Zwirnmaschine nach Fig.1 im Schnitt längs der Linie 3-3;
Fig. 4 der Teil der Zwirnmaschine nach Fig. 1 in Ansicht von links; Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 3, aus dem insbesondere die Sperrklinke und Ratsche sowie die Abdeckung der Versetzvorrichtung zu erkennen sind;
Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 3, aus dem die zwischen der Versetzvorrichtung und der Haspelwelle angeordnete übersteuerungskupplung zu er kennen ist; und Fig. 7 die Zwirnmaschine nach Fig. 1 in schemati scher Ansicht in verkleinertem Massstab, in der die Art der Aufhängung von Ringschienen einschliesslich den zugehörigen Teilen mit Hilfe von Riemen an der Haspel welle zu erkennen ist.
Der Schaltapparat nach der Erfindung wird im fol genden anhand einer Zwirnmaschine beschrieben, die in herkömmlicher Weise einen langen Rahmen 20 mit einer Schiene 22 zur Anbringung einer Reihe schnell umlau fender Spulen aufweist. Da die Spulen sowie deren An triebseinrichtungen bekannt sind und keinen Teil der Er findung bilden, erübrigt sich eine genauere Darstellung und Beschreibung dieser Teile.
Die Führungseinrichtungen zum Zuführen der Fäden den an die Spulen zwecks Ausbildung von Spulenwik- keln weist zwei Spinnringschienen 24 mit je einer Reihe über die Länge der Maschine verteilter Spinnringhalter 26, zwei Trägerschienen 28 für eine Reihe von Ballon überwachungsringen 30 sowie zwei Trägerschienen 32 mit je einer Reihe von Garnführungen 34 auf.
Die Spinnringschienen 24 sind in Abständen über ihre Länge an in Maschinenlängsrichtung verlaufenden, in Abstän den mit über Zwischenscheiben 38 gelegten Verlänge rungen versehenen Riemen 36 aufgehängt, deren andere Enden an Teile einer Hülse 41 bildenden Riemenschei ben 40 befestigt sind. Die Hülse 41 ist mit Hilfe eines Stifts 42 an einer sich quer über das Maschinenende er- streckenden Haspelwelle 44 befestigt.
Die Garnführungs- Trägerschienen 32 sind in ähnlicher Weise an in Ma schinenlängsrichtung verlaufenden, in Abständen mit über Zwischenscheiben 48 gelegten Verlängerungen ver- sehenen Riemen 46 aufgehängt, deren andere Enden an Teile der Hülse 41 bildenden Riemenscheiben 50 befe stigt sind, während die Ballonüberwachungsring-Träger- schienen 28 entsprechend an in Maschinenlängsrichtung verlaufenden, in Abständen mit über Zwischenscheiben 54 gelegten Verlängerungen versehenen Riemen 52 auf gehängt sind, deren andere Enden an Riemenscheiben 56 befestigt sind,
welche ihrerseits an einer normaler weise durch eine später beschriebene Verriegelungsein- richtung drehfest mit Haspelwelle 44 verbundenen Hülse 59 verankert sind.
An der Haspelwelle 44 ist ausserdem eine Span- nungs-Ausgleichsvorrichtung angeschlossen, welche die Haspelwelle 44 in eine der Spannung der Ringschienen riemen 36 und der Garnführungsschienenriemen 46 ent gegengesetzten Richtung dreht. Diese Spannungs-Aus- gleichsvorrichtung weist eine Kette 60 auf, deren oberes Ende an einem an einer der Hülsen 41 der Haspelwelle 44 vorgesehenen Kettenrad 62 befestigt ist.
Von hier aus erstreckt sich die Kette 60 abwärts um eine Führungs- rolle 64 herum und. ist mit ihrem unteren Ende an einem Nockenglied 66 befestigt, das seinerseits an einem zwi schen zwei Armen 68, 70 eingesetzten Drehzapfen 67 einstellbar befestigt ist. Die beiden Arme 68, 70 sind an einer drehbar in einem Lagerglied 76 angeordneten Hal terung 71 ausgebildet, deren eines Ende starr an einem als Spanneinrichtung dienenden Torsionsstab 72 befe stigt ist, so dass sie sich mit dieser zusammen um deren Achse dreht.
Dieser Torsionsstab 72 steht unter einer Verdreh- bzw. Torsionsbelastung, so dass er eine ab wärts gerichtete Spannung auf das Nockenglied 66 und die Kette 60 ausübt, welche ausreicht, die Spannung der Riemen 36 und 52 etwas zu überkompensieren. Es wird ein Torsionsstab beträchtlicher, etwa der ganzen Ma schinenlänge entsprechender Länge verwendet, der bei spielsweise etwa 9-12 m betragen kann.
Die Kurvenkontur des Steuerkurvenglieds 66 ist der art in Abhängigkeit von den Eigenschaften der Spann einrichtung, d. h. des Torsionsstabes, der Grösse des Gegengewicht-Drehmoments und dem Kettenablauf aus gewählt, dass sie einen Hebelarm veränderlicher wirk samer Länge bildet, der jederzeit die Schwankungen des durch den Torsionsstab ausgeübten Drehmoments aus gleicht und dadurch bei der Bewegung der Garnfüh rungseinrichtungen von ihrer unteren in die obere Stel lung und bei den entsprechenden Rückdrehbewegungen des Torsionsstabes 72 einen dauernden Gegenausgleich aufrechterhält.
Obgleich es, wie vorstehend ausgeführt, möglich ist, eine Steuerkurve zu entwickeln, die einen ununterbro chenen Gewichtsausgleich für jede Art von Betriebsbe dingungen gewährleistet, würde ersichtlicherweise jede Änderung dieser Bedingungen, wie das beispielsweise beim Einbau eines neuen Torsionsstabes vorkommen könnte, ein neues Steuerkurvenprofil erfordern. Diese Hochstellung erfolgt bei dieser Konstruktion durch Ein stellen der Winkellage der Steuerkurve 66 gegenüber ihrem Drehzapfen 67 durch Verändern der Einstellung einer Anschlagschraube 80, die in einem einen Teil der Halterung 71 bildenden Ansatz 81 zum Anschlagen an die Steuerkurve 66 vorgesehen ist.
Die eine Schaltkurve nebst Fühlereinrichtung sowie eine Versetzvorrichtung, mit deren Hilfe eine schwin- gende und schrittweise Vorwärtsbewegung auf die Rie men und die durch diese betätigten Garnführungsglieder ausgeübt wird, aufweisend Schaltapparat, ist wie folgt aufgebaut: An einer sich ununterbrochen drehenden Welle 84 ist eine Schaltkurve 82 befestigt, deren zuge hörige Fühlerrolle 86 an einem waagerecht unter der Kurve 82 angeordneten Kurvenfühlhebel 88 angebracht ist.
Der Fühlhebel 88 ist bei 90 an einem festen Teil der Maschine schwenkbar gelagert, und sein freies Ende ist mit einem Schlitz zur Aufnahme eines Drehzapfens 92 versehen, welcher in diesem Schlitz in Hebellängsrich tung einstellbar gelagert ist. Ein Verbindungsglied 94 und eine Kette 96 verbinden den Fühihebel 88 mit dem Eingangsglied einer Differential-Versetzvorrichtung zur Übertragung der durch die Schaltkurve und die Fühler anordnung hervorgebrachten schwingenden Bewegung auf die Haspelwelle 44,
die Trägerriemen und die Füh rungsglieder zwecks Ausbildung von Spulenwickeln un ter Überlagerung mit einer zusätzlichen schrittweisen Vorwärtsbewegung innerhalb der Grenzen dieser Be wegungen.
Die Differential-Versetzvorrichtung weist ein Ein gangs-Differentialgetriebe 98 auf, das an einem auf einem von einer Vollwelle 104 der Differentialeinrich tung getragenen Steuerglied 102 frei drehbaren Ein gangsglied 100 angebracht ist.
Parallel zum Eingangs-Differentialgetriebe 98 ist ein Ausgangs-Differentialgetriebe 106 vorgesehen, das an einem auf der Vollwelle 104 frei drehbaren Ausgangs glied 108 befestigt ist. Die beiden Zahnräder dieser Ge triebe sind mit Innenzähnen versehen, wobei das Aus gangszahnrad 106 einen Zahn weniger besitzt als das Eingangszahnrad 98. Ein Planetenrad 110 steht in un unterbrochenem Eingriff mit beiden Zahnrädern und ist an einem von einem abstehenden, am Steuerglied 102 vorgesehenen Rahmen 114 getragenen Drehzapfen 112 drehbar gelagert.
Das Planetenrad 110 wird in der Weise gegenüber dem Eingangszahnrad 98 des Differentialgetriebes ein gestellt, dass dem Ausgangs-Differentialzahnrad 106 eine schwingende Bewegung sowie bei jeder Schwin gung des Eingangszahnrads 98 eine zusätzliche schritt weise Vorwärtsbewegung gegenüber letzterem erteilt wird.
Diese Einstellung erfolgt über ein am Steuerglied 102 angebrachtes, sich als eine Einheit zusammen mit dem das Planetenrad tragenden Rahmen 114 drehendes Schaltrad 116 aufweisende Verbindungen. An einem festen Drehzapfen 122 sind zwei Schaltklinken 118, 120 befestigt, die beim Eingreifen in das Schaltrad<B>116</B> die ses und den Planetenrad-Trägerrahmen gegen eine Dreh bewegung mit dem Eingangszahnrad 98 sperren, so dass sich das Planetenrad 110 auf seinem Drehzapfen drehen muss und dabei das Ausgangszahnrad 106 gegenüber dem Eingangszahnrad 98 vorwärtstreibt.
Die Arbeitsweise der Schaltklinken 118 und 120 wird durch eine Abdeckung 124 gesteuert, die mit Hilfe einer geteilten Schelle 126 am Eingangsglied 100 für das Eingangs-Differentialzahnrad 98 befestigt ist. Die Ab deckung 124 besitzt eine verhältnismässig grosse Um fangsausdehnung und hält die Schaltklinken 118, 120 mit Ausnahme eines kleinen Abschnitts am einen Ende des Hubs, wo die Schaltklinken in Eingriff mit dem Schaltrad 116 gelangen können, während der ganzen geradlinigen Bewegung des Eingangszahnrads in ange hobener, unwirksamer Stellung.
Durch diese Anordnung bewegt sich das Planetenrad im wesentlichen als Ein- heit zusammen mit den beiden Differentialzahnrädern 98 und 106 und arbeitet als Sperrvorrichtung, um diese beiden Getriebe als Ganzes schwingen zu lassen. Wenn das Schaltrad 116 und der Planetenrad-Trägerrahmen 114 durch das Eingreifen der Schaltklinken 118, 120 in das erstere festgehalten werden, wird das Planetenrad durch die fortgesetzte Bewegung des Eingangszahnrads 98 gedreht und erzeugt dabei eine geringe Vorwärtsbe wegung des Ausgangs-Differentialzahnrads 106 gegen über dem Eingangs-Differentialzahnrad 98.
Die vorstehend beschriebene Differentialeinrichtung ist ausserdem mit einer selbsttätigen Rückstelleinrich- tung versehen, mit deren Hilfe die Maschine nach Be endigung des Aufspulvorgangs in ihre Ausgangsstellung für das Aufspulen neuer Wickel zurückgebracht wird. Zu diesem Zweck ist das Ausgangszahnrad 106 mit Hilfe einer Einwegkupplung mit einem angetriebenen Glied verbunden, das seinerseits mit der Haspelwellen- anordnung 44 in Verbindung steht.
Diese Kupplung ist eine Zylinder-Keil-Kupplung mit zwei Kupplungsrollen 130, die in keilförmigen Ausschnitten 132 in der Innen seite des Ausgangsglieds eines lose drehbar auf dem Ausgangsglied 108 des Ausgangszahnrads 106 ange brachten, angetriebenen Glieds 134 untergebracht sind. Die Kupplungsrollen 130 werden durch die auf das an getriebene Glied 134 beim Aufwinden bzw. bei der An hebbewegung des Aufwindglieds wirkende Ablaufvor belastung durch die Aufnahmewirkung der Torsions- welle 72 in Verkeileingriff mit dem Steuerglied und der Aussenhülse gebracht.
Eine Kette 140 ist mit ihrem einen Ende am Umfang des angetriebenen Glieds 134 und mit ihrem anderen Ende an einem Kettenrad 142 befestigt, das an einer der mit Hilfe eines Bolzens 42 mit der Haspelwelle 44 verbundenen Hülsen 41 vorge sehen ist.
Die Versetzvorrichtung, Steuerkurvenanordnung, Haspelwellenanordnung, Kompensations-Aufnahmeein- richtung und die verschiedenen betrieblichen Verbin dungen zwischen diesen Teilen sind so ausgebildet, dass die durch den Torsionsstab 72 ausgeübte überkompen sierende Belastung normalerweise den Mitnehmerhebel 88 und die Rolle 86 in Berührung mit der Schaltkurve 82 hält, die vorher beschriebene übersteuerungskupp- lung 130,
132 einrückt und gleichzeitig an den Gliedern der Differentialeinrichtung eine Drehmomentbelastung aufrechterhält, welche normalerweise ein Drehen oder Auswandern des Planetenrads gegenüber den Ein- und Ausgangszahnrädern des Differentialgetriebs während der geradlinigen Bewegungen des Eingangszahnrads 98 verhindert.
Die Einrichtung zur selbsttätigen Rückstellung der Differentialeinrichtung weist weiterhin eine um den Um fang von Eingangs- und Ausgangs-Differentialzahnrä- dern 98 und 106 herumgelegte und sich über den gan zen Aussenrand dieser Glieder erstreckende spiralige Rückdreh-Torsionsfeder 144 auf, deren eines Ende an einer am Eingangszahnrad 98 vorgesehenen Halterung 146 und deren anderes Ende an einer am angetriebenen Glied 134 vorgesehenen Halterung 150 befestigt ist.
Diese Torsionsfeder 144 ist bestrebt, das angetriebene Glied 134 in die der Belastung durch den Kompensier- Torsionsstab 72 entgegengesetzte Richtung zu verdre hen.
Beim Aufspulen einer Reihe von Spulen an der Ma schine verursacht der fortgesetzte Betrieb der Differen- tialeinrichtung, dass das ununterbrochen schwingende Ausgangs-Differentialzahnrad 106 und das angetriebene Glied 134 gegenüber dem ununterbrochen schwingen den Eingangszahnrad 98 unter der Wirkung der durch den Kompensier-Torsionsstab 72 ausgeübten Belastung in dieselbe Richtung, in die diese Belastung wirkt, gleich- mässig vorwärts bewegt werden.
Diese Relativbewegung des angetriebenen Glieds 134 und des Eingangszahnrads 98 spannt die Rückstellfeder, welche, wie vorher er wähnt, schwächer ist als die durch den Torsionsstab 72 ausgeübte Belastung.
Am Ende des Aufspulvorgangs wird die Maschine für das Aufspulen einer neuen Spulenreihe vorbereitet. Hierzu gehört das übliche Auswechseln der vollen Spulen und das Zurückdrehen der Haspelwelle mit den Ringschienen, den Garnführungs-Trägerschienen und den Ballonüberwachungsring-Trägerschienen zur Vorberei tung 'auf das Aufspulen neuer Spulen.
Dieses Zurück drehen der Haspelwelle erfolgt mit Hilfe eines Hülsen glieds 59, das normalerweise mit der Haspelwelle 44 ver bunden ist, sowie eines an dieser Hülse ausgebildeten grossen Zahnrads 156, das mit einem kleinen Antriebs ritzel 158 an einer Handkurbelwelle 160, welche durch eine Handkurbel 162 betätigt werden kann, in Eingriff steht. Die Hülse 59 ist mit Hilfe eines Querbolzens 164 drehfest mit der Haspelwelle verbunden, der seinerseits in einer Axialbohrung der Haspelwelle 44 längsbeweg baren Steuerwelle 166 befestigt ist.
Der Querbolzen 164 durchsetzt einen in der Haspelwelle 44 vorgesehenen Schlitz<B>168</B> nach aussen, und sein Aussenende steht nor malerweise mit einem Längsschlitz 170 der Hülse 59 in Eingriff, so dass letztere, einschliesslich der Haspelwelle 44, zwecks gemeinsamer Drehung miteinander verbun den sind.
Eine Steuerwelle 166, inzwischen ihrem abge setzten Abschnitt und der Aufnahmebohrung eine Druckfeder 175 aufweist, hält Welle und Querbolzen 164 normalerweise in Verriegelungseingriff. Durch eine Einwärtsbewegung der Steuerwelle wird der Querbolzen 164 in eine in der Hülse 59 vorgesehene Ringnut 172 bewegt, so dass sich die Hülse 59 auf der Haspelwelle 44 frei zu drehen vermag.
Mit Hilfe der Handkurbel 162 bewegt der die Ma schine Bedienende die gesamte Garnspuleinrichtung, einschliesslich der Haspelwelle 44, der Verbindungsrie men, der Ringschienen, der Garnführungsschienen und der Ballonüberwachungsring-Trägerschienen entgegen der Belastung des Kompensier-Torsionsstabs 72 in Rückwärtsrichtung. Beim Erreichen der rückwärtigsten Stellung bzw. der untersten Stellung der Schienen 22, 24, 28, 32 usw.
tritt ein in einer Vertiefung 178 in der Stirnseite einer der Hülsen 41 vorgesehener federbela steter Rastbolzen 176 in eine mit ihm zusammenwir kende Vertiefung 180 einer angrenzenden festen Fläche der Maschine ein, wodurch die Garnspuleinrichtung in der unteren Stellung arretiert wird. Durch Eindrücken der Steuerwelle 166, wobei der -Bolzen 164 aus dem Schlitz 170 heraus und in die Ringvertiefung 172 hinein gedrängt wird, kann die Hülse 59 gegenüber der ge sperrten Haspelwelle 44 gedreht werden, wodurch ein weiteres Absenken der Überwachungsringe gegenüber den Ringschienen und Garnführungen möglich wird, um das Auswechseln zu erleichtern.
Diese Weiterbewegung der Überwachungsringe und der Hülse 59 wird durch eine Kette 186 aufweisende Anschlagvorrichtung be grenzt. Diese mit ihrem einen Ende an einem Ansatz 188 an der Hülse 59 befestigte Kette 186 erstreckt sich abwärts durch einen im Maschinenrahmen vorgesehe nen Ausschnitt und ist an ihrem unteren Ende mit einem Anschlagglied 190 versehen, das einstellbar an der Kette befestigt ist und durch die Weiterbewegung der Hülse 59 aufwärts gegen die Unterseite des Rahmens bewegt wird.
Nach dem Auswechseln der Spulen rastet der Bol zen 164 wegen der gegenläufigen Drehbewegung der Hülse 59 unter der Wirkung der Feder 175 wieder in den Schlitz 170 ein, wobei die Hülse 59 mit der Hülse 41 und der Haspelwelle 44 verriegelt wird. Anschlies- send wird der Rastbolzen 176, wenn der neue Aufspul- vorgang vorgenommen werden soll, durch einen von Hand zu betätigenden Auslösebolzen 182 in die unwirk same Stellung bewegt.
Der Auslösebolzen 182 ist in die Vertiefung 180 eingesetzt und wird normalerweise durch eine Spiraldruckfeder 184 in zurückgezogener Lage ge halten.
Die Vorrichtung zur selbsttätigen Rückstellung der Differentialeinrichtung arbeitet wie folgt: Ersichtlicher weise wird während des Absenkvorgangs die Haspel welle 44 in umgekehrter Richtung bzw. in der Darstel lung der Fig. 3 im Uhrzeigersinn gedreht, wobei sie die normalerweise durch die Torsionswelle 72 auf die Teile der Differentialeinrichtung ausgeübte Belastung aufhebt. Hierdurch wird die Rückdreh-Torsionsfeder 144 wirk sam und dreht das angetriebene Glied 134 in die der Belastung der Torsionswelle 72 entgegengesetzte Rich tung.
Beim Zurückdrehen der Haspelwelle 44 dreht sich das angetriebene Glied 134 während des Herablassens der mit ihm verbundenen Kette 140 so lange weiter, bis es durch Anschlagen des an seinem Umfang vorgesehe ner Anschlagansatzes 150 mit dem mit diesem zusam menwirkenden Anschlagansatz 146 des Eingangs-Diffe- rentialzahnrads 98 angehalten wird.