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Vorrichtung zum Kräuseln von Kunstfäden nach dem Stauchverfahren
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kräuseln von Kunstfäden nach dem Stauchver- fahren, bei welcher die Materialzufuhr in die Kräuselkammer mit konstanter Geschwindigkeit erfolgt und die Abfuhr des Kräuselgutes aus derselben in Abhängigkeit von der Kammerftillung geregelt wird oder um- gekehrt.
Bei einer solchen Vorrichtung wird der von einer Lieferstelle herangeführte Faden mittels eines Förder- walzenpaares in die Stopfkammer hineingedrückt und in-dieser gegen den Widerstand eines Gegendruck- mittels in dicht übereinanderliegendenLagen zusammengepresst und durchwandert dabei zwecksFixierung der Kräuselung eine Heiz- und anschliessend eine Kühlzone, um schliesslich am andern Ende der Kammer aus dieser als gekräuselter Faden abgezogen und einer Aufwickelvorrichtung zugeführt zu werden.
Bei die- sem Stauchkräusel-Verfahren kommt es bekanntlich darauf an, die Materialzufuhr in die Stopfkammer und den Abzug des Kräuselgutes aus derselben so aufeinander abzustimmen, dass die Verweilzeit des Fa- dens in der beheizten Zone der Kammer stets möglichst gleich bleibt und eine gewisse Dauer nicht über- schreitet, und dass sich die Kammer bei längerem kontinuierlichem Betriebnicht etwa völlig leert.
Zur Regelung des Fadendurchgang durch die Stopfkammer ist bereits vorgeschlagen worden, den För- derschlupf und damit die Förderleistung entweder des Zufuhr- oder eines Abzugswalzenpaares über einen
Regelkreis zu steuern, in welchem das Gegendruckmittel den Messfühler für die Kammerfüllung bildet und beim Abweichen von einer bestimmten Stellung als Sollwert einen entsprechenden Steuermechanismus be- tätigt. Gerade hiebei treten aber, gleichgültig, ob das Zufuhr- oder das Abzugswalzenpaar verstellt wird, nicht unerhebliche und unkontrollierbare Unterschiede bezüglich der jeweiligen Verweilzeit des laufenden
Fadens in der Heizzone, oder unerwünschte Schwankungen der Fadenspannung bzw. der Kräuselintensität im Kräuselgut auf.
Anderseits hat man auch bereits versucht, die Materialzufuhr in die Kräuselkammer oder in den Abzug des Kräuselgutes aus derselben in der Weise zu regeln, dass der Antrieb des Zufuhr-oder des Abzugswalzenpaares mittels eines im Stromkreis des Antriebsmotors angeordneten und über das Gegen- druckmittel betätigten Aus- und Einschalters intermittierend gesteuert wird. Aber auch dabei sind, zumal bei Reihenanlagen, die gleichen Schwierigkeiten und Mängel zu verzeichnen, da die hiefür verwendeten Schlupfmotoren bereits infolge geringer Unterschiede in den Betriebsbedingungen, wie z. B. in der Lager- reibung, zu unterschiedlichem Verhalten hinsichtlich einer Drehzahlerhöhung oder -verminderung nei- gen, und daher nicht genau genug eingestellt werden können.
Schliesslich ist auch bereits eine Proportio- nal-Regelung der Abfuhr-bzw. Zufuhrgeschwindigkeit inAbhängigkeit von derKammerfüllungvorgeschla- gen worden. Eine derartige Regelung bedarf aber eines komplizierten. kostspieligen und störungsanfälligen
Regelgerätes. Deshalb haben sich auch solche Vorschläge in der Praxis nicht durchzusetzen vermocht.
In Weiterentwicklung derartiger Stanchkräuselvorrichtungen wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die Abfuhr-bzw. Zufuhreinrichtung wechselweise mit zwei Geschwindigkeiten, welche nahe beieinander- liegen und zwischen denen die erforderliche mittlere Aufwickelgeschwindigkeit liegt, antreibbar ist und dass eine entsprechend der Kammerfüllung geregelte Umschalteinrichtung für den Antrieb mit der einen oder der andern Geschwindigkeit vorgesehen ist.
Während bei den bekannten Anordnungen der Antrieb derZufuhr- oder Abfuhreinrichtungen intermit-
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tierend unterbrochen und das betreffende Walzenpaar stillgesetzt wird, um dann nach Wiedereinschalten erneut mit voller Geschwindigkeit betrieben zu werden, wodurch der Faden der Gefahr ausgesetzt ist, entweder bei Regelung der Zufuhr infolge der plötzlichen Anspannung beim Wiederanfahren überdehnt zu wer- den und unter Umständen zu reissen, oder bei Regelung der Abfuhr jeweils in unterschiedlich langen Zeiten die Heizzone zu durchwandern, so dass dann die Kräuselintensität sichtbar : schwankt, wird nach der Erfindung eine schonendere und gleichmässigere Behandlung des Fadens dadurch erreicht, dass einmal die Abfuhr bzw.
Zufuhr ohne Unterbrechung weiterläuft und zum andern der erforderliche Geschwindigkeitsunterschied entweder bei der Zufuhr ober bei der Abfuhr so gering wie möglich gehalten wird. Zu diesem Zweck ist der Stopfkammer eine Regeleinrichtung zugeordnet, die vom Kräuselgutpfropfen in der Kammer bei zunehmender und bei abnehmender Kammerfullung jeweils nach Erreichen einer bestimmten Sollwertstellung betätigt wird und unmittelbar oder mittelbar auf eine Umschalteinrichtung einwirkt, die ih- rerseits den Antrieb für die Zufuhr- oder Abzugseinrichtung auf die eine oder auf die andere von zwei Geschwindigkeiten bringt.
Diese Umschalteinrichtung kann aus einem an sich bekannten mechanischen, elektischen bzw. elektromagnetischen, hydraulischen oder sonstigen Mittel bestehen, das den. wahlweisen Antrieb einer Welle oder eines Motors mit einer von zwei nahe beieinanderliegenden Drehzahlen gestattet, und z. B. als Réibscheiben- oder Wirbelstromkuppl1mg, als Regelschaltung, die den Motor an zwei verschiedene Spannungen legt, oder als sonstiges äquivalentes Mittel ausgebildet sein.
Es wurde gefunden, dass es zur Erzielung einer gleichmässigen Kräuselintensität, insbesondere bei Reihenanlagen, wesentlich darauf ankommt, die zur Regelung der Zufuhr oder des Abzugs festgelegten beiden Geschwindigkeiten, d. h. die Antriebsdrehzahlen für die beiden Geschwindigkeitsstufen, sowie die Differenz dieser beiden Drehzahlen möglichst genau einzuhalten. Diese Aufgabe ist mit sonst bekannten Mitteln, die das Betreiben eines Antriebsmotors wahlweise mit einer vonzwei nahe beeinanderliegendenDrehzahlen beispielsweise bei Werkzeugmaschinen gestatten, im allgemeinen nicht ohne weiteres so genau zu lösen, da. die üblichen Drehstrom-oder Wechselstrom-Kurzschlussläufermotoren, die z.
B. mit wechselnder Klemmenspannung betrieben werden, bei Herabsetzung der Klemmenspannung zu mehr oder weniger gro- ssem Schlupf neigen, und damit die Drehzahlwerte, zumal bei Reihenanlagen, stark streuen. Um solche Nachteile von vornherein auszuschalten, wird in weiterer, besonderer Ausgestaltung der Erfindung, zumal für Reihenanlagen, vorgeschlagen, solche Drehstrom- oder Wechselsttom-Kurzschlusslltufermotoren mit elektrischer Energie von verschiedener Frequenz zu betreiben. Auf diese Weise lässt sich das Drehmoment dieser Motoren auch bei Herabsetzung der Frequenz und Verminderung der Drehzahl konstant halten und eine hohe Genauigkeit und die Übereinstimmung der Drehzahlen von nebeneinanderliegenden Arbeitsstellen gewährleisten.
Das hiezu erforderliche Umformer-Aggregat kann ohne weiteres eine Vielzahl von Arbeitsstellen, die in einer oder mehreren Reihenanlagen angeordnet sind, mit zwei Netzspannungen verschiedener Frequenz versorgen.
Es bleibt den jeweiligen Betriebsbedingungen überlassen, ob die in zwei Stufen erfolgende Drehzahlregelung bei konstantem Abzug des Kräuselgutes aus der Kräuselkamm er auf das Walzenpaar für die Materialzufuhr ober bei konstanter Materialzufuhr in die Kräuselkammer auf die Abzugseinrichtung, sei es auf eine besondere Kräuselgutabzugseinrichtung, sei es unter Fortlassung derselben auf die Aufwickeleinrichtung bzw. deren Treibwalze, die auch gleichzeitig als Schlitz-oder Nutentrommel ausgebildet sein kann, angewandt wird.
Im ersten Fall wird die Materialzufuhr geregelt und dem konstanten Abzug des Kräusel- gutes angepasst, im ändern Fall wird der Abzug des Krituselgutes, der durch eine besondere Abzugs-und Fördereinrichtung oder unmittelbar durch die Aufwickeleinrichtung vorgenommen werden kann, der konstanten Materialzufuhr angeglichen, wobei in beiden Fällen die erforderliche Regelung in Abhängigkeit von der Kräuselkammerfüllung erfolgt. Schliesslich ist es auch ohne weiteres möglich, den Abzug und das Aufwickeln des Kräuselgutes derart synchron zu schalten, dass die Abzugs-und die AufMT.ickeleinrichtung im stets gleichen Verhältnis ihrer Geschwindigkeit laufen.
Im übrigen kannzwischen den beiden Geschwindigkeitsstufen, sofern dies erwünscht ist, eine Proportional-Regelung der Zufuhr-bzw. Abzugsgeschwin- digkeit in Abhängigkeit von der Kammerfüllung erfolgen, wobei die beiden Sollwertstellungen des Ge- gendruckmittels diesen Regelbereich begrenzen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es
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l eine Stauchkräuselvonichtung mitVersorgungsnetzen verschiedener Frequenz legt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie n-n der Fig. l und Fig. 3 die Anordnung und Schaltung der beiden Versorgungsnetze verschiedener Frequenz mit dem Frequenzumformer bei Reihenanlagen.
Der von einer Lieferstelle herangeführte Faden ! wird in bekannter Weise mittels eines mit konstan-
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ter Drehzahl laufenden Förderwalzenpaares 2,3 in eine als Zylinderrohr 4 ausgebildete Stopfkammer 5 hinein und in dieser gegen den Druck eines auf ihm ruhenden Gegendruckmittels, beispielsweise einer Kugelpackung 6, in dicht übereinanderliegenden Windungslagen zu einem Pfropfen 7 zusammengepresst, um nun als solcher zum ändern Kammerende geschoben und hier als gekräuselter Faden aus dem Pfropfen gelöst und durch die Kugelpackung abgezogen zu werden.
Gewöhnlich ist der untere Teil der Kammer mit irgendwelchen, in der Zeichnung nicht dargestellten Heizeinrichtungen und der obere Teil mit entsprechenden Kühleinrichtungen, ausgerüstet, so dass diese Abschnitte der Kammer als Heiz-und Kuhlzone wirken, die der Pfropfen durchwandert und dem Fixieren der Kräuselung dienen. Mit zunehmender Füllung der Stopfkammer drückt der Pfropfen 7 die Kugelpackung zum Kammerende hin, wo ein als Fühlstift ausgebildetes Tast- und Stellglied 8 im Tragarm 9 verschiebbar gelagert ist und mit zunehmender oder abnehmender Kammerfüllung seine Lage verändert. Der Tragarm 9 sitzt an einem hUlsenartigen Tragstuck 10, das dreh-und verschiebbar auf einer am Zylinderrohr 4 befestigten Stange 11 angeordnet und mittels einer Stellschraube 12 in einer bestimmten Höhenlage feststellbar ist.
Ausserdem sitzt am Tragstück 10 in ausreichendem Abstand vom Tragarm 9 ein gewöhnlicher Schalter 13, beispielsweise ein Mikroschalter mit Druckknopf 14, der von dem Tast- und Stellglied 8 bei entsprechender Kammerfüllung betätigt wird.
In anderer Ausführung kann der Druckknopf 14 als Fühlstift ausgebildet und der Schalter 13 unmittelbar auf oder nahe dem Rand des Zylinderrohres 4 angeordnet sein.
Der gekräuselte Faden wird aus der Kammer 5 am Fühlstift vorbei durch eine. Öse 15, die z. B. an dem Tragarm 9 angebracht ist, abgezogen. Gegebenenfalls kann der Fühlteller 16 des Tast- und Stellgliedes 8 für den Durchgang des Kräuselfadens durchbohrt oder der ganze Fühlstift hohl ausgebildet sein. Der Abzug kann durch eine besondere, zwischen der Kräuselkammer und der Aufwickeleinrichtung angeordnete Abzugseinrichtung oder, wie im dargestellten Beispiel, unmittelbar durch die Aufwickeleinrichtung erfolgen. Die Aufwickeleinrichtung ist in bekannter Weise angeordnet. Die Treibwalze 17, die zum hin-und hergehenden Verlegen des Fadens eine Nutenführung 18 besitzt, ist mit ihrer Antriebswelle 19 in Lagern 20,21 am Maschinengestell gelagert. Die Welle 19 wird vom Motor 22 über Scheiben 23,24 und einen Riemen 25 angetrieben.
Der auf der Spulhülse 26 zu bildende Wickel 27 wird durch Friktion angetrieben, wobei er mit seinem auf einer Stange 28 mittels eines Gelenkes 29 schwenkbar gelagerten Spulenhalterträger 30 bei zunehmendem Wickeldurchmesser auswandert.
Der gekräuselte Faden wird mit der der Aufwickelgeschwindigkeit entsprechenden Abzugsgeschwindigkeit aus der Kräuselkammer abgezogen. Erfindungsgemäss erfolgt der Abzug je nach Kammerfallung abwechselnd mit zwei Geschwindigkeiten. Diese beiden Geschwindigkeitsstufen sind so bemessen, dass der Fadenpfropfen entweder langsam wächst oder langsam abgebaut wird. Um möglichst genaue Geschwindigkeitsverhältnisse, zumal bei Reihenlagen, d. h. in jeder Stufe jeweils stets gleichbleibende Drehzahlen zu erreichen, wird der Antriebsmotor 22 in besonderer Ausgestaltung der Erfindung an das eine oder das andere von zwei Versorgungsnetzen verschiedener Frequenz gelegt.
Zu diesem Zweck sind die beiden Versorgungsnetze RST mit einer geringeren Frequenz von beispielsweise 28 Hz und R'S'T'mit einer höheren Frequenz von beispielsweise 31 Hz über einen als Schütz, Relais, od. dgl. ausgebildeten magnetischen Um- schalter 31 derart an den Motor 22 angeschlossen, dass dieser wahlweise mit der einen oder mit der andem Frequenzenergie gespeist werden kann. Der Umschalter 31 wird von der Schützspule 32 betätigt, die in einem Steuerstromkreis mit der Hilfsspannungsquelle R"O liegt. Dieser Steuerstromkreis wird durch den Mikroschalter 13 je nach Kammerfüllung geschlossen oder unterbrochen.
In der dargestellten Phase ist der Motor 22 an das Versorgungsnetz RST geschlossen. Die Aufwickelund die Abzugsgeschwindigkeit ist hiebei so gross, dass sich die Kammer zunehmend füllt. Mit wachsendem Fadenpfropfen 7 und Steigen der Kugelpackung 6 wird derFuhlstiftS angehoben und betätigt schliesslich den Druckknopf 14 am Mikroschalter 13, wodurch die Schützspule 32 anzieht und damit der magnetische Umschalter 31 umgelegt wird, so dass nunmehr der Motor 22 an das andere Versorgungsnetz R'S'T'angeschlos- sen ist, wodurch sich die Motordrehzahl und Abzugsgeschwindigkeit erhöhen und der Fadenpfropfen 7 langsam abgebaut wird.
Mit zunehmender Entleerung der Kammer und Sinken derKugelpackung fällt dementsprechend der Fühlstift 8 und schaltet dabei den Mikroschalter 13 wieder um, so dass die Schützspule 32 abgeschaltet wird, und der magnetische Umschalter 31 abfällt, der Motor 22 an das erste Versorgungsnetz RST angeschlossen wird und der Motor wieder langsam läuft.
Die jeweils zur Erfüllung bestimmter Aufgaben und Betriebsbedingungen erforderlichen Frequenzen und die Höhe des Frequenzunterschiedes lassen sich durch entsprechende Getriebe im Umformeraggregat genau einstellen. In Fig. 3 ist das Umformeraggregat für eine Reihenanlage von Stauchkräuselvorrichtungen gemäss der Erfindung dargestellt. Ein Antriebsmotor 33, z. B. ein Drehstrommotor, läuft mit konstanter Drehzahl und treibt die beiden Generatoren 34 und 35. Zwischen Motor 33 und Generator 34 ist ein Ge-
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triebe 36 geschaltet, durch das bei Umstellung z. B. auf andere Fadentiter, Krauselintensität u. dgl. das Gesamtniveau der Aufwickelgeschwindigkeit gehoben werden kann. Der Generator 34 bestimmt die geringere und der Generator 35 die höhere Frequenz.
Zwischen die Generatoren 34 und 35 ist ein weiteres Getriebe 37 geschaltet, das zur Einstellung des vorbestimmten Frequenzunterschiedes dient. Selbstverständ- lich kann auch der Generator 35 vor dem Generator 34 im Verlauf der mechanischen Kräfte liegen. Ebenso können die Generatoren auch so angeordnet sein, dass der Motor zwischen ihnen liegt und mit jedem Wellenende einen Generator antreibt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Kräuseln von Kunstfäden nach dem Stauchverfahren, bei welcher die Materialzufuhr in die Kräuselkammer mit konstanter Geschwindigkeit erfolgt und die Abfuhr des Kräuselgutes aus derselben in Abhängigkeit von der Kamm erfüllung geregelt wird oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfuhr- bzw. Zufuhreinrichtung (17,27 bzw. 2) wechselweise mit zwei Geschwindigkeiten, welche nahe beieinanderliegen und zwischen denen die erforderliche mittlere Aufwickelgeschwindigkeit liegt, antreibbar ist und dass eine entsprechend der Kammerfüllung (7) geregelte Umschalteinrichtung (31, 32) fUr den Antrieb mit der einen oder der andern Geschwindigkeit vorgesehen ist.