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Einrichtung an Spulmaschinen zum abfallosen Aufwickeln von Fadenmaterial
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Spulmaschinen zum abfallosen Aufwickeln von
Fadenmaterial unter Aufrechterhaltung einer konstanten Spannung des Fadens während seiner Überleitung von einer fertiggespulten Wicklung auf eine leere Hülse, wobei der Faden den Hiilsen über mindestens eine Galette zugeleitet wird.
Gegenwärtig stellt der Preis des Ausgangsmaterials bei Synthesefasern den grössten Posten der Herstellungskosten der Fasern dar. Deswegen wird getrachtet, in allen Operationen, besonders den diskontinuierlichen, den Faserabfall auf ein Mindestmass herabzusetzen. Das gilt besonders für das Aufwickeln. Bei den normalen Spulmaschinen entsteht der Abfall beim Zuführen der Faser auf die Hülse von Hand oder oft beim überleiten von der aufgespulten auf die leere Hülse von Hand. Es sind Ausführungen bekannt, wo diese überleitung teilweise oder völlig mechanisiert, oder gar automatisiert, ist.
Diese Vorrichtungen beseitigen den subjektiven Einfluss der Bedienung auf die Überleitung der Fasern, die Bedienung muss nicht hochqualifiziert sein, die Anzahl des Bedienungspersonals kann herabgesetzt werden oder weitere Operationen ausführen, wobei der Faserabfall auf ein Mindestmass verringert wird.
Es ist eine Vorrichtung bekannt, wo die Faser über einen schwingenden Fadenlegeführer abwechselnd auf eine von zwei Spulen aufgewickelt wird, die nebeneinander auf einer Spulstelle angebracht sind. Weiters ist eine Vorrichtung bekannt, wo das Herausschieben der Faser aus den angeführten Fadenlegeführertypen mittels eines, z. B. durch Elektromagnete gesteuerten Schiebeelementes, vor sich geht. Es ist auch eine automatische Faserspulvorrichtung bekannt, die aus einem Leitantrieb besteht, der den ausschwenkbaren Arm mit den Spulen und die überleitung der Faser von der aufgespulten Spule auf die leere Spule in Abhängigkeit vom Durchmesser der Wicklung steuert.
Der Nachteil dieser Vorrichtung ist die verhältnismässig beträchtliche Kompliziertheit des Steuerungsantriebes und die Anlehnung des Armes mit der Spule auf den Abzugzylinder, die mit Stössen und Schwingungen beim Anlauf verbunden ist.
Der Nachteil bei den bekannten Einrichtungen, die insbesondere für die Herstellungs- oder Verarbeitungseinrichtungen von Fasern hoher Qualität wie technische Seide verwendet werden, besteht vor allem darin, dass durch den Umfangsantrieb der Spulwickel beim Obergang von einem vollen Wickel auf die Leerspule kurzzeitig eine grosse Schwankung der Fadenlaufgeschwindigkeit an der Spulstelle auftritt. Dies bewirkt, dass der Faden im Abschnitt Galette-Spule frei wird und dann in den meisten Fällen bricht. Dieses Nachlassen in der Fadenspannung und die sich daraus ergebenden Folgeerscheinungen treten durch folgende Umstände ein : Die Treibgeschwindigkeit am Spulenumfang ist meistens um umgefähr 2% höher eingestellt als die Fadenliefergeschwindigkeit durch die letzte Galette. Dies ist nötig, um einen guten Wickelaufbau zu erreichen.
Bei der Überführung des Fadens von dem vollen Wickel auf die daneben angeordnete Leerspule, welche bereits die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie die volle Wickelspule bei der überleitung des Fadens besitzt, schlingt sich der Faden zuerst noch einige Male um das vorstehende Ende der Hülse des vollen Wickels, die ja eine
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wesentlich geringere Umfangsgeschwindigkeit besitzt als die Umfangsgeschwindigkeit des vollen Wickels beträgt. Hiedurch tritt das vorerwähnte Freiwerden des Fadens ein.
Diese freie Länge des Fadens bzw. die Zeit, in welcher der Faden lose ist, ist umso grösser, je geringer die Überführungsgeschwindigkeit für den Faden von der vollen zur leeren Spule ist, je länger die Kompensationszeit bis zum Aufarbeiten des losen Fadenstücks durch die neue Spule ist, d. h. je kleiner der Unterschied zwischen
Liefergeschwindigkeit der letzten Galette und Umfangsgeschwindigkeit der Spule ist, und je grösser der
Unterschied zwischen Aussendurchmesser der vollen Spule und der Spulenhülse ist.
Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, zwischen den in Achsrichtung hintereinander liegenden
Spulenträgern eine Walze od. dgl. einzubauen, die mit einem bürstenartigen überzug versehen ist und zum Zeitpunkt der Fadenübernahme von einer Spule auf die andere mit gleicher
Umfangsgeschwindigkeit rotiert wie die volle und die leere nebeneinanderliegende Spule, wobei auch die gegen diese Bürstenwalze zu liegenden freien Enden der Spulenträger ebenfalls mit Bürstenringen versehen sind, um so die übernahme des Fadens sicherer zu gestalten und die übernahmsdauer in bezug auf eine unkontrollierte Mitnahme des Fadens und das Freiwerden des Fadens zu vermindern, jedoch tritt auch bei dieser Ausgestaltung ein kurzzeitiger Spannungsnachlass auf der Strecke zwischen Galette und Spule ein,
da auch hiebei der Faden von der Umfangsfläche der vollen Spule zuerst auf den auf dem gleichen Spulenträger angebrachten Bürstenring und dann erst auf die zwischen den Spulenträgern angeordnete Bürstenwalze verlegt wird, wobei infolge des Durchmesserunterschiedes zwischen vollem
Spulenwickel und dem Bürstenring die gleiche, momentane Verminderung der Fadenaufnahmege- schwindigkeit auftritt, wie sie früher bereits beschrieben wurde.
Dieser Nachteil tritt bei allen bisher bekannten Einrichtungen ein, welche eine abfallose Aufwicklung des ständig zugeführten Fadengutes zum Ziele haben, und er ist unabhängig davon, ob
Wickel mit oder ohne seitlicher Abschrägung hergestellt werden.
Zur Beseitigung dieses Übelstandes wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, dass die Galette einen ersten Abschnitt mit grösserem und einen zweiten mit kleinerem Durchmesser aufweist, deren Verhältnis auf den Durchmesserunterschied zwischen-fertiggewickelter Spule und leerer Hülse abgestimmt ist, wobei zwischen den beiden Abschnitten ein kegeliger übergangsteil mit einem
Spitzenwinkel bis zu 120 , vorzugsweise von 60 , vorgesehen ist, und dass eine automatische Verstelleinrichtung zur überleitung des Fadens vom ersten Galettenabschnitt auf den zweiten und umgekehrt vorgesehen ist, wobei der Faden vom Beginn der überführung bis zum Zeitpunkt des Auffangen des Fadens auf der leeren Hülse über den zweiten Galettenabschnitt zugeführt wird.
Durch die erfindungsgemässe Einrichtung wird erreicht, dass während der überleitung des Fadens von der aufgespulten Hülse auf die leere Hiilse oder wenigstens im Augenblick der Verschiebung des Fadens von der äusseren Oberfläche der Wicklung über die Aussenränder der Hülse, auf welche die Faser nicht aufgespult wird, bis zum Augenblick des Auffangens auf der leeren Hülse, der Faden im Abschnitt zwischen der letzten Galette und der Hülse fort in gespanntem Zustand beim überleiten gehalten wird.
Der Vorteil der erfindungsgemässen Einrichtung liegt in der verhältnismässigen Einfachheit und in der weitgehenden Herabsetzung der Gefahr des Fadenbruches bei der überleitung von der aufgespulten Hülse auf die leere Hülse, was in entscheidender Weise die Gesamtleistung der Maschine beeinflusst.
Wenn zwei oder mehr im Fadenlauf angeordnete Galetten vorhanden sind, genügt es, die Verstelleinrichtung zum überleiten des Fadens von einem Galettenabschnitt auf den andern lediglich an der im Fadenlauf an erster Stelle befindlichen Galette wirken zu lassen.
Eine beispielsmässige Ausführung der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, in denen Fig. l die ganze Vorrichtung im Augenblick des Aufwickelns vor der Überleitung, Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung bei der überleitung und Fig. 3 einen Seitenanblick der Stellung des Fadens auf den Galetten und im Fadenführer im Augenblick der überleitung darstellt.
Der Faden --8- kommt von einer nicht dargestellten Schmelzvorrichtung befeuchtet und ist in nicht dargestellter Weise präpariert, läuft durch den Führer --1-- einer Verstelleinrichtung, s. Fig. l, hindurch, der im Grunde durch zwei Zapfen gebildet wird, welche den Führer in Richtung seiner Ausschiebebewegung gegen das Herausfallen des Fadens --8-- schliessen, auf den grösseren Durchmesser --2-- der unteren abgestuften Galette-3--, weiter auf den grösseren Durchmesser
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Teil des Hebels --11-- ist drehbar die Rolle --13-- befestigt, die mit der Nocke-14zusammenarbeitet, die fest auf der Welle --15-- gelagert ist.
Die Welle --15-- wird über das Getriebe --18-- durch einen Elektromotor --16-- mit elektromagnetischer Bremse --17-angetrieben.
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auf dem pneumatischen Zylinder --19-- gelagert sind, der verschiebbar auf der Gleitstange --20-ist, und werden mittels Pressluft verschoben, die im Augenblick der Verschiebung abwechselnd durch die Leitung-21 und 22-von den Ventilen-23 und 24-- strömt, wobei diese Ventile durch die Nocken-25 und 26-- gesteuert werden, die fest auf der Welle --12-- gelagert sind, die mit dem Getriebe --27-- mit der Welle --15-- verbunden ist.
Der Elektromotor --16-- arbeitet nur während der Fadenüberleitung und wird durch einen nicht dargestellten Zeitschalter oder einen Druckknopf gesteuert und durch einen Schalter --28-- abgestellt, der durch die Nocke --29--, die fest auf der Welle --12-- gelagert ist, gesteuert wird. Bei der überleitung wird der Faden-8-in bekannter Weise aus dem Legeführer ausgehoben, z. B. durch die Leiste-30--, s. Fig. 3, und auf die leere Hülse --31-- und selbsttätig in den Legeführer --32-- geführt, s.Fig.2. Die untere Galette --3-- und die obere Galette --5-- sind mit abgestuften Durchmessern ausgeführt.
Der grössere Durchmesser --2-- der unteren Galette --3-- ist annähernd um 1/2% kleiner als der grössere Durchmesser--4--der oberen Galette --5-- zwecks Erreichung der Spannung zwischen den Galetten und also auch der für den Abzug des Fadens --8-- von der Düse nötigen Reibungskraft. Die Breite dieses Galettenteiles muss auch wegen des Anspulens des Fadens genügend sein. Der grössere Durchmesser beider Galetten läuft über den kegelförmigen Teil--38-, s. Fig. 3, auf den kleineren Durchmesser-33-der unteren Galette --3-- und den kleineren Durchmesser --34-- der oberen Galette --5-- über. Der Spitzenwinkel der kegelförmigen Teile --38-- wird bis 1200 gewählt, mit Vorteil 60 .
Bei diesem Kegel genügt zum Herausschieben des Fadens --8-- auf beiden Galetten ein einziger Führer der vor der unteren Galette --3-- angebracht ist. Der kleinere Durchmesser-33 bzw. 34-kann bei beiden Galetten gleich gewählt werden. Das Verhältnis des grösseren und kleineren Durchmessers der Galetten hängt annähernd von dem Verhältnis des äusseren Durchmessers der Wicklung --36-- und des äusseren Durchmessers der Hülse --37-- ab. Die elektromagnetische Bremse --17-- dient zum augenblicklichen Blockieren der Bewegung nach Beendigung der überleitung des Fadens-8-.
Bei der automatischen Überleitung des Fadens --8-- bringt nach Beendigung des Spulens auf der Hülse --37-- ein nicht dargestellter Zeitschalter eine ebenfalls nicht dargestellte Vorrichtung in Tätigkeit, welche die Hülse --31-- abklappt und mit dem ausschwenkbaren Arm-39-auf die
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s. Fig. 3, presst.Halter --9-- und dem Führer --1-- verschiebt. Der Faden --8-- wird sowohl auf der unteren Galette --3-- als auch auf der oberen Galette --5-- von dem grösseren Durchmesser--2 und 4-auf den kleineren Durchmesser-33 und 34-verschoben.
Gleichzeitig damit drehen sich über das Getriebe --27-- auch die Nocken-25, 26 und 29--, von denen die Nocke --29-- den Schalter --28-- einschaltet, über den nunmehr der Elektromotor --16-- unter Spannung gehalten wird und die Nocke --26-- öffnet das Ventil-24-, wobei die Pressluft, die durch die Leitung - und die Gleitstange --20-- in den pneumatischen Zylinder --19-- strömt, diesen mit den Führungsrollen --6-- in die zweite Grenzstellung nach Fig. 2 verschiebt. Bei der Verschiebung der Führungsrollen --6-- schiebt der pneumatische Zylinder --19-- durch eine nicht dargestellte Zugstange die Leiste --30-- vor und diesehebt den Faden-8-aus dem Legeführer-7-.
Während der Zeit der Verschiebung wird der Faden --8-- durch die geringere Zuführgeschwindigkeit mittels der kleineren Durchmesser-33 und 34-der Galetten-3 und 5-im Abschnitt Galette - Hülse ständig in gespanntem Zustand gehalten. Nach der Verschiebung des pneumatischen Zylinders --19-- in die Grenzstellung wird die Leiste --30-- durch eine nicht dargestellte Zugstange zurückgezogen und der Faden --8-- selbsttätig in den Legeführter --32-- eingelegt. Der
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bzw. 34--der Galette-3 und 5--über den kegelförmigen Teil--38-auf ihren grösseren Durchmesser--2 bzw. 4-verschiebt.
Der von der Nocke --29-- gesteuerte Schalter --28-- schaltet den Elektromotor --16-- ab und betätigt die elektromagnetische Bremse-17--. Ein nicht dargestellter Mechanismus kann in bekannter Weise den ausschwenkbaren Arm-39-mit der aufgespulten Hülse --37-- ausschwenken. Bei der überleitung des Fadens-8-in umgekehrter
Richtung von der Hülse --31-- auf die Hülse --37-- ist der Vorgang analog, mit dem einzigen Unterschied, dass die Verschiebung des pneumatischen Zylinders --19-- durch die Nocke-25und das Ventil -23-- gesteuert wird. Diese Vorrichtung kann auch in vereinfachter Ausführung angewandt werden.
Die Bedienung klappt nach Aufspulen der Hülse die benachbarte Hülse von Hand an und schaltet nach dem Anlaufen mittels eines nicht dargestellten Druckknopfes direkt den Elektromotor --16-- ein. Der weitere Vorgang ist mit dem vorgehenden identisch. Zwischen diesen Ausführungen gibt es eine Reihe von weiteren Varianten, die jedoch nichts an der Grundlage der Erfindung ändern.
Die Vorrichtung zur abfallosen Aufwicklung von Fäden gemäss der Erfindung kann mit Vorteil auf Spulmaschinen im Bereich aller Spulgeschwindigkeiten angewandt werden, besonders bei kleineren Geschwindigkeiten bei der Verarbeitung technischer Seide.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung an Spulenmaschinen zum abfallosen Aufwickeln von Fadenmaterial unter Aufrechthaltung einer konstanten Spannung des Fadens während seiner überleitung von einer fertiggespulten Wicklung auf eine leere Hülse, wobei der Faden den Hülsen über mindestens eine Galette zugeleitet wird, d gekennzeichnet, dass die Galette (3 bzw. 5) einen ersten Abschnitt mit grösserem und einen zweiten mit kleinerem Durchmesser aufweist, deren Verhältnis auf den Durchmesserunterschied zwischen fertiggewickelter Spule und leerer Hülse abgestimmt ist, wobei zwischen den beiden Abschnitten ein kegeliger übergangsteil mit einem Spitzenwinkel bis zu 120 , vorzugsweise von 600, vorgesehen ist, und dass eine automatisch arbeitende Verstelleinrichtung (1, 9-18) zur Uberleitung des Fadens (8) vom ersten Galettenabschnitt (2 bzw.
4) auf den zweiten (33 bzw. 34) und umgekehrt vorgesehen ist, wobei der Faden (8) vom Beginn der überführung bis zum Zeitpunkt des Auffangen des Fadens auf der leeren Hülse über den zweiten Galettenabschnitt (33 bzw.
34) zugeführt wird.
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