Vorrichtung zum Aufwickeln von Fäden auf Spulen mit kegelförmiger Auf wickelfläche. Die Aufwickelung von Fäden, wie ins besondere Kunstseide auf Spulen mit kegel förmiger Aufwiekelfläche ist an und für sich bekannt.
Eine kegelförmige Aufwickelfläche hat gegenüber einer zylindrischen Aufwickel fläche nebst den allgemein bekannten Vor zügen den weiteren wesentlichen Vorteil, dass das im nassen Zustande aufgewickelte Fadenmaterial nach erfolgter Nachbehand lung einer Trocknung unterworfen werden kann, ohne dass einzelne Fadenlagen infolge der beim Trocknungsvorgang auftretenden Schrumpfung eine Verstreckung erleiden. Eine Erklärung hierfür ist darin zu finden, dass eine kegelförmige Aufwickelfläche in folge der Umfangsabnahme eine Schrump fung der unter bestimmten Wickelungskreu zungen aufliegenden Fäden durch Nachrut- schungsmöglichkeit zulässt und somit durch diese Ausgleichung eine Verstreckung der einzelnen Fäden eliminiert.
Ganz anders ge artet ist das Verhalten der Fäden auf einer zylindrichen Aufwickelfläche, auf welcher die beim Trocknungsvorgang auftretende Schrumpfung der insbesondere untern Faden lagen in Verstreckung umgesetzt wird. Da die bei diesem Vorgang auftretende unver meidliche Verstreckung keine Ausweichungs- möglichkeit findet, erfolgt durch das Zusam menziehen der Fadenlagen ein nachteiliges Tneinanderpressen des ungezwirnten Faden materials.
Auf einer kegelförmigen Auf- wickelfläehe können sich die in Kreuzwin dungen aufgebrachten Fäden infolge des günstigen Verhaltens bei der Schrumpfung durch die Eigenart der Aufwickelunterlage bei weitem nicht so fest ineinanderpressen wie auf einer zylindrischen Aufwickelfläche, wodurch besonders beim Zwirnen der Fäden ein vorteilhaft auswirkendes Abwickeln ge sichert ist.
Den Gegenstand der vorliegenden Erfin dung bildet eine Vorrichtung zum. Aufwik- keln von Fäden, insbesondere aus Kunstseide, auf Spulen mit kegelförmiger Aufwickel- fläche und entsprechend der Abschrägung derselben sich verändernder Umlaufgeschwin digkeit, unter Anwendung eines Fadenfüh rers, der in Längsrichtung der Spulenachse ausser einer entsprechend der Umlaufge schwindigkeit der Spule sich beschleunigen den Hin- und Herbewegung von gleichblei bender Amplitude und einer nach Bildung jeder konisch aufgewickelten Fadenlage zur Bildung der nächsten Fadenlage schrittweise sich vollziehenden Vorschaltbewegung eine zusätzliche,
regulierbar beschleunigte Bewe gung an den Umkehrpunkten seines Weges ausführt, und in einer zur Spulenaxe quer stehenden Ebene eine oszillierende Schwenk bewegung, derart, dass er immer einen gleich bleibenden Abstand von der Aufwickelfläche behält.
Diese Vorrichtung kennzeichnet sich da durch, dass die Spulen paarweise auf dreh baren Trägern angeordnet sind und nach be endeter Bewicklung der einen Spule infolge automatischer Schwenkung der Drehscheiben eine selbsttätige Umlegung des Fadens von einer bewickelten und ausser Betrieb zu set zenden Spule auf eine leere und in Betrieb zu setzende Spule erfolgt, während gleichzeitig der am Ende des Schalthubes angelangte Fadenführer in seine zur Bewicklung der neuen Spule geeignete Anfangsstellung zu rückgeführt wird.
Infolge der oszillierenden Schwenkbewe gung des Fadenführers, die einen gleich bleibenden Abstand desselben von der kegel förmigen Aufwick elfläche der Spule entste hen lässt, wird erreicht, dass die Fäden beim Aufwickeln nicht nachschleppen können, son dern unbedingt auf diejenige Stelle der kegel förmigen Aufwickelfläche sich auflegen müssen, wo sie sich auflegen sollen, um eine genaue Übereinstimmung der entsprechend den Umfangsdifferenzen der kegelförmigen Aufwickelfläche geregelt und periodisch wechselnden Umlaufgeschwindigkeit der Aufwickelspulen mit der dazu genau abge stimmten Hin- und Herbewegung des Faden führern zu erreichen.
Auf diese Weise wer den die Bedingungen, wie sie sich bei einer absolut konstanten Aufwickelgeschwindig keit auferlegen, erfüllt, und in Hinsicht auf die Formung eine einwandfreie Bewicke- lung erreicht.
Dadurch, dass nach beendeter Bewicke lung der Spulen mit kegelförmiger Auf wickelfläche der am Ende seines Schalthubes angelangte Fadenführer automatisch in die Anfangsstellung zurückgesetzt wird und gleichzeitig eine selbsttätige Umlegung der Fäden von einer bewickelten und ausser Be trieb zu setzenden auf eine leere und in Be trieb zu setzende Spule infolge automatischer Schwenkung der auf den Drehscheiben paar weise angeordneten Spulen erfolgt, ist es möglich, zum Beispiel Kunstseide zu spin nen und direkt auf Spulen mit kegelförmiger Aufwickelfläche zu wickeln ohne eine Unter brechung des Spinnprozesses zu veranlassen.
Anderseits ist auch die Möglichkeit gegeben, zum Beispiel Kunstseide zu zwirnen und von der Zwirnspindel direkt auf Schussspulkan- netten mit kegelförmiger Aufwickelfläche ohne Unterbrechung des Zwirnvorganges so lange zu wickeln, als Fadenmaterial auf der Zwirnspule vorhanden ist.
Eine Aufwickelvorrichtung gemäss der Erfindung, sowie dazugehörige einzelne An triebe sind in den beiliegenden Zeichnungen beispielsweise dargestellt. Es zeigen: Abb. l einen Längsschnitt durch die Aufwickelvorrichtung nach der Schnittlinie -1-A der Abb. 2, Abb. 2 eine Seitenansicht zu Abb. 1, Abb. 3 eine Oberansicht zu Abb. 1,
Abb. 4 einen Längsschnitt nach Schnitt linie 13-B durch ein periodisch wechselnde Winkelgeschwindigkeiten der zu bewickeln den Spulen verursachendes Getriebe, Abb. 5 eine Seitenansicht von diesem Getriebe, Abb. 6 eine Seitenansicht eines Getrie bes, mit dessen Hilfe dem hin- und hergehen den Fadenführer an den Umkehrpunkten seines Weges eine beschleunigte Geschwin digkeit erteilt wird, Abb. 7 eine der Abb. 6 entsprecbende Oberansicht, Abb.
8 eine schematische Darstellung eines Getriebe, welches dem Fadenführer ausser einer Hin- und Herbewegung nach Bildeng jeder Fadenlage eine zusätzliche Vorschaltbewegung erteilt und während der Umschaltung der auf Drehscheiben paarweise angeordneten Spulen eine Zurückführung des Fadenführers in seine Anfangsstellung be- wirkt, Abb. 9 eine schematische Darstellung eines Umschaltgetriebes, welches zwecks selbsttätiger Fadenumlegung von einer be wickelten und ausser Betrieb zu setzenden Spule auf eine leere und in Betrieb zu set zende Spule eine Schwenkung der auf Dreh scheiben paarweise angeordneten Spulen um einen Winkel von 180 bewirkt, Abb. 10 einen Querschnitt nach Schnitt linie C-C der Abb. 9, Abb.
11 eine schematische Darstellung eines Getriebes, welches die oszillierende Schwenkbewegung des Fadenführers erzeugt.
Wie aus Abb. 1 ersichtlich ist, steckt die mit einer kegelförmigen Aufwickelflä ehe ver sehene Spule 1 auf einem Spulenträger 2. Der kegelförmige Fuss der Aufwickelspule erhält durch die konische Sitzfläche 3 des Spulenträgers 2 einen gleichbleibenden An schlag. Diese konische Sitzfläche 3 sichert in Verbindung mit den auf dem Spulenträger 2 angeordneten Führungsflächen 4 eine zen trische Führung der Aufwickelspule. Die Umfangsfläche der konischen Sitzfläche 3 besteht mindestens teilweise aus einem auf vulkanisierten Gummibelag 5, welcher auch durch einen Belag aus anderem säurebestän digen und reibungsfähigen Material ersetzt sein kann.
Ein Festhalten des kegelförmigen Fusses der Aufwickelspule 1 auf der mit Gummibelag ä versehenen konischen Sitz fläche 3 erfolgt durch die im Spulenhalter 2 angeordneten, federbeeinflussten Sperrkugeln 6, wodurch die Spule in einfacher, sicherer und doch leicht abnehmbarer Weise auf dem Spulenhalter befestigt ist. Jedes vom Spu lenkastengehäuse 10 abstehende Ende zweier in Drehscheiben 8 gelagerter Wellen 7 trägt eine Spule 1. Die Drehscheiben 8 sind mit- telst einer Verbindungswelle 9 starr mitein ander verbunden und werden in den Seiten wänden 10' des Spulkastengehäuses 10 ge führt. Exzentrisch zu der Verbindungswelle 9 ist ein Zahnkranzträger 11 in einem am Spulenkastengehäuse 10 befestigten zwei teiligen Lagergehäuse 12 angeordnet.
Die auf diesem Zahnkranzträger vorgesehene Innenverzahnung 13 befindet sich zufolge der exzentrischen Anordnung des Zahnkranz trägers jeweils mit dem untern von zwei auf den Wellen 7 befestigten Zahnrädern 14 im Zahnungseingriff, wodurch die entsprechen den Aufwickelspulen 1 in Betrieb gesetzt sind. Das sich jeweils oben befindende Zahnrad 14 ist in dieser Stellung ausser Zah- nungseingriff, wodurch die in Verbindung stehenden Aufwickelspulen ausser Betrieb ge setzt sind.
Die auf den Spulenantriebswellen 7 befestigten Antriebszahnräder 14 der auf den Drehscheiben 8 paarweise angeordneten Aufwickelspulen kreisen während der bei der selbsttätigen Umlegung der Fäden von einer bewickelten auf eine leere Spule erfolgenden Umschaltung innerhalb .des exzentrisch ge lagerten, innenverzahnten Zahnkranzes 13 derart, dass die in Betrieb zu setzende leere Spule bereits kurz nach Verlassen der Aus kupplungsstellung und die ausser Betrieb zu setzende, bewickelte Spule bis kurz vor Er reichung der Auskupplungssteilung zwangs weise angetrieben wird.
Der mit dem innern Zahnkranz 13 aus einem Stück bestehende äussere Zahnkranz 15 ist durch eine .Schrau benverzahnung mit dem Zahnrad 16 ver bunden, welches auf der Antriebswelle 17 be festigt ist. Die Umschaltung .der auf den Drehscheiben paarweise angeordneten Spulen erfolgt durch ein auf der Verbindungswelle 9 befestigtes Zahnrad 17a, das zwecks Um schwenkung .der Drehscheiben 8 um einen Winkel von 180 durch das mittelst Schrau benverzahnung mit ihm in Eingriff stehende, auf einer ITmschaltwelle 19 befestigte Zahn riad 18 in einer .später erläuterten Weise periodisch gedreht wird.
Zwecks Vermeidung von unerwünschten Veränderungen der Fadenführung, sowie der Fadenführungsgeschwindigkeit, erfolgt hier die Umsetzung einer periodisch wechselnden Drehbewegung in eine Hin- und Herbewe- gungdes Fadenführers statt durchSchwing- hebel mittelst Zahnräder oder Zahnsegmente, wodurch Hebelarmdifferenzen vermieden werden.
Im gezeichneten Ausführungsbeispiel wird gemäss Abb. 1 die aus einer primären und einer sekundären Bewegung sich in einer noch zu erläuternden Weise zusammenset zende Drehbewegung eines auf Reiner An triebswelle 20 befestigten Zahnrades 21 in folge Abwälzung desselben in der auf der Fadenführungsstange 22 vorgesehenen Schrägverzahnung 23- in eine primäre Hin- und Herbewegung mit gleichbleibender Am- plitude und eine sekundäre, schrittweise sich vollziehende Vorschaltung der Faden führungsstange 22 umgesetzt.
Mittelst des an einem Hebel 24 vorgesehenen Zahnseg mentes 25 erfolgt durch den in einer Längs nut 26 der Stange 22 geführten Mitnehmer 27 eine zusätzliche, tertiäre Drehbewegung der Fadenführungsstange 22. Das Zahnseg ment 25 befindet sich mit dem auf der von einem in Abb. 11 dargestellten Mechanismus aus angetriebenen Welle 28 befestigten Schraubenzahnrad 29 in Eingriff. Die ter tiäre Drehbewegung der Fadenführungs- stange führt den an einem Träger 30 be festigten Fadenführer 31 so, dass dieser in Übereinstimmung mit der zusammengesetzten Längsbewegung der Fadenführungsstange 22 einen gleichbleibenden Abstand von der kegelförmigen Aufwickelfläche der Spule 1 beibehält.
Der Fadenführerträger 30 ist auf der Fadenführungsstange 22 mittelst eines in seiner Führungsnabe 32 eingebauten Regu lierzahnrades 33 derart in axialer Richtung beweglich gelagert, dass infolge Bewegung dieses Regulierzahnrades 33 mittelst eines Handrädchens 34 eine willkürliche Versehie- bung des Fadenführers 31 zu einer beliebigen Fadenführerstellung, zum Beispiel zur An fangsstellung, ermöglicht ist. In der Vorrich tung gemäss Abb. 1 kann an jeder einzelnen Aufwickelstelle innerhalb der automatischen Umschaltzeitdauer beliebig ein Spulenwechsel vorgenommen und die Bewicklung der auf gesteckten leeren Spule fortgesetzt werden.
Dies erfolgt ohne irgendwelche Störung in ,der Aufwickelgeschwindigkeit, was beson ders beim Azfwickeln von Kunstseide wäh rend des Spinnprozesses zur Ausschaltung von Titerdifferenzen von grossem Vorteil ist. Der Fadenführer 31 stellt sich nach jeder Spulenumschaltung wieder in seine durch einen verstellbaren .Anschlagring 35 festge legten Anfangsstellung.
Diese selbsttätige Einstellung wird hier dadurch ermöglicht, dass, wenn die Nabe 32 -des Fadenführer träfgers 30 bei der durch noch zu beschrei bende Mittel bewirkten automatischen Zu rücksetzung der Fadenführungsstange 22 in folge einer vorausgegangenen Verstellung derselben ihre Anfangsstellung am Anschlag ring 35 erreicht hat, bevor die Stange 22 zur Anfangsstellung gelangt ist, sich das Re gulierzahnrad 33 unter Drehung um die eigene Achse auf der Schrägverzahnung 23 der rückwärts bewegten Fadenführungs- stange 22 abwälzt und somit die Differenz korrigiert.
Der Antrieb der Aufwickelspulen 1 er folgt mittelst eines in .den Abb. 4 und 5 dar gestellten Getriebes, welches infolge Hebel armveränderungen periodisch wechselnde Winkelgeschwindigkeiten erhält und mittelst entsprechender Zahnradübersetzungen perio disch wechselnde Umdrehungsveränderungen der Spulenantriebswellen verursacht. Zu die sem Zwecke ist auf einer von nicht darge stellten Mitteln mit konstanter Umlaufge schwindigkeit angetriebenen Welle 36 eine Scheibe 37 aufgekeilt, die in einem fest gelegten Radius einen eine Gleitwalze 39 tra genden Kurbelzapfen 38 aufweist.
Die Gleit walze 39 ist in einer Längsnut 40 eines Zahn rades 41 geführt, welches auf einer zur Welle 36 versetzt angeordneten Welle 42 befestigt ist. Die Lagerungsversetzung der Wellen 36 und 42 ist so gewählt, dass das Verhältnis der minimalen und maximalen Winkelge schwindigkeit der Welle 42 mit dem Ver hältnis des minimalen und maximalen Um- fanges der kegelförmigen Aufwickelfläche der Spule übereinstimmt. Die erzeugte perio disch wechselnde Winkelgeschwindigkeit des Zahnrades 41 wird durch ein mit ihm in Ein griff stehendes Zahnrad 43 auf die Antriebs welle 17 übertragen.
Von der Welle 42 aus wird gleichzeitig der in Abb. 6 und 7 dargestellte Mechanismus angetrieben, welcher an den Umkehrpunkten des Weges der hin- und hergehenden Faden führungsstange 22 eine Beschleunigung der Geschwindigkeit derselben verursacht. Die ser Mechanismus hat ein auf einer Welle 44 befestigtes Zahnrad 45, welches mit einem Zahnrad 46 in Eingriff ist. Dieses Zahnrad 46 ist an einem auf der Welle 44 gelagerten Traghebel 47 derart angeordnet, dass die Zahnräder 45 und 46 selbst bei Schwenkung des Traghebels 47 um seine Lagerungsachse 14 immer im Zahnungseingriff bleiben. An dem Zahnrad 46 ist in einem festgelegten Radius ein Mitnehmerzapfen 47a befestigt, welcher eine drehbare Mitnehmergleitwalze 48 trägt.
Diese Mitnehmerwalze 48 ist in einer Nut 49 eines Zahnrades 50 geführt und treibt dasselbe an. Der Traghebel 47, in des sen Grundstellung die beiden Zahnräder 46, 50 zueinander koaxial sind, ist mittelst eines Gleitsteines 15 mit einem Schwinghebel 52 verbunden. Der Gleitstein 51 ist mittelst einer Spindelschraube 53 in seiner Lagerungsfüh rung verstellbar, wodurch der Ausschlag des Traghebels 4 7 regulierbar ist. Der um seine Lagerungsachse 54 schwingbare Hebel 52 ist mittelst einer auf einen Tragzapfen 55 ge lagerten Gleitwalze 56 in einer grösstenteils zentrischen Führungsrille 57 gehalten. Der Tragzapfen 55 der Gleitwalze 56 ist in seiner Lagerungsführung 58 durch eine Spindel schraube 59 regulierbar angeordnet.
Durch die Führung der einstellbaren Gleitwalze 56 in dem zentrischen Teil der Führungsrille 57 ist der Schwinghebel 52, bezw. der Trag hebel 4 7 s o gestellt, dass sich das Zahnrad 46 in bezug auf das Zahnrad 50 in genau ko axialer Lage befindet. Um nun an bestimm ten Punkten durch Veränderung der An triebshebelarme periodisch wechselnde Win- kelgescbwindigkeiten zu erreichen, ist der Radius der zentrischen Führungsrille an den festgelegten Punkten 60 und 61 verändert, wodurch sich eine periodisch wiederkehrende, exzentrische Tragführung des Schwinghebels 52 ergibt.
Die Folge davon ist, dass das Zahnrad 46 in bezug auf .das Zahnrad 50 derart versetzt wird, dass infolge der ent stehenden Antriebshebelarmveränderungen zwischen diesen beiden Zahnrädern, die Win kelgeschwindigkeit des Zahnrades 50 sich in entsprechender Weise periodisch verändert.
Die auf diese Weise erzeugte, periodisch wechselnde Winkelgeschwindigkeit des Zahn rades 50 wird zwecks Antrieb einer in .der Abb.8 dargestellten Nutentrommel 62 auf das Zahnrad 63 übertragen. In der Tut der auf der Welle 64 angeordneten Nutentrommel 62 ist ein Gleitstein 65 geführt, welcher an einer Schubstange 66 befestigt ist. Diese Schub stange 66 ist auf einer Lagerungswelle 67 axial beweglich montiert und ist mit einer Schrägverzahnung 68 versehen, welche mit dem auf der Antriebswelle 20 befestigten Zahnrad 69 in Eingriff steht.
Man versteht, dass bei Rotation der Nutentrommel 62 der Gleitsteine 65 und mit ihm die Schubstange 66 in eine Hin- und Herbewegung versetzt wird, die infolge Abwälzung des Zahnrades 69 in der Verzahnung der Schubstange 68 in eine ihren Drehsinn wechselnde Dreh bewegung des Zahnrades 69 umgesetzt, und als solche auf die Antriebswellle 20 über tragen wird.
Um nun nach Bildung jeder auf die l#.egelfiirrnige Aufwickelfläche der Spu len 1 aufgetragenen Fadenlage eine lineare Verschiebung der mittelst der Nutentrommel 62 erzeugten Hin- und Herbewegung .des Fa denführers 31 zu erreichen, wird .der Nuten- tromniel 62 eine zusätzliche, axiale Verschie bungsbewegung erteilt. Hierzu dienen mit einer Zahnstange 70 verbundene Führungs stücke<B>71.</B> Die Zahnstange 70 erhält eine lineare Bewegung durch das in seine .Schräg verzahnung eingreifende Zahnrad 72, wel ches seine Drehbewegung durch das auf gleicher Welle gelagerte Zahnrad 73 über ein Differentialgetriebe 74 vom Zahnrad 75 erhält.
U m bei der selbsttätigen Umlegung der Fäden von einer bewickelten und ausser Betrieb zu setzenden Spule auf eine leere und in Betrieb zu setzende Spule durch automa tische Umschaltung der auf den Drehscheiben 8 paarweise angeordneten Spulen 1 gleich zeitig eine automatische Zurücksetzung des Fadenführers 31 zur Anfangsstellung zu er reichen, wird die in axialer Richtung vor geschobene Nutentrommel 62 durch die nur bei der Umschaltung erfolgende Drehung des Zahnrades 76 und die mittelst des Differen tialgetriebes 74 erzeugte entgegengesetzte Drehung des Zahnrades 72 in die Anfangs stellung zurückgesetzt.
Das Antriebszahnrad 75 des Differentialgetriebes 74 erhält seinen Antrieb von einem in der Abb. 9 dargestell ten Zahnrad 77, während das andere An triebszahnrad 76 den Antrieb von einem in gleicher Abbildung dargestellten Zahnrad 78 erhält.
Die Abb. 9 und 10 stellen den Umschalt mechanismus dar, welcher zwecks selbst tätiger Fadenumlegung von einer bewickel ten und ausser Betrieb zu setzenden Spule, auf eine leere und in Betrieb zu setzende Spule in festgelegten Zeitabschnitten eine Schwenkung der auf den Drehscheiben 8 paarweise angeordneten Aufwickelspulen um einen Winkel von 180' bewirkt. Das eigen artige Grundprinzip des Umschaltgetriebes besteht darin, dass Energie unter Absperrung aufgespeichert und zwecks Umschaltung der Aufwiekelspulen durch die infolge Unter-. brechung der Absperrung bewirkten Freigabe der Energie unter Erzeugung einer durch Anschläge begrenzten Drehbewegung zur Auswirkung gebracht wird.
Dies erfolgt hier dadurch, dass das von einem nicht dargestell ten Geschwindigkeitswechselgetriebe ange triebene Zahnrad 79 mittelst eines Zahnrades 80, das mit Hilfe einer Zahnkupplung 81 mit der Antriebswelle 82 verbunden ist, eine in einem Federgehäuse 83 angeordnete Spiral feder 84 zusammenzieht, wodurch eine Ener gieaufspeicherung erfolgt. Die Spiralfeder 84 ist mittelst seines hakenförmigen Anfangteils 85 an der Federgehäusenabe 86 befestigt, welche durch den Mitnehmerkeil 87 mit einer Triebwelle 82 verbunden ist. Anderends ist die Spiralfeder 84 durch das hakenförmige Endteil 88 mit dem auf der Umschaltwelle 19 befestigten Mitnehmergehäuse 89 verbun den.
Die Freigabe der in der Spiralfeder 84 aufgespeicherten Energie erfolgt dadurch, dass die mittelst einer Steuerkurve 90 zeit- lieh geregelte axiale Verschiebung der an einer Absperrvorrichtung 91 angeordneten Sperrklinke 92 die mittelst der am Mitneh mergehäuse 89 angebrachten Gegensperr klinke 93 erzeugte Absperrung unterbricht. Die dadurch ermöglichte Auswirkung der Federspannkraft erfolgt unter Erzeugung einer Drehbewegung des Mitnehmergehäuses 89 und somit auch der Umschaltwelle 19 um einen Winkel von 180 .
Diese Drehung des Mitnehmergehäuses wird durch den Anschlag der Sperrklinke 93 an .der Gegensperrklinke 94 arretiert und die Spiralfeder 84 durch Zu sammenziehen wieder gespannt, um nach Ab lauf einer bestimmten Zeitdauer nun von die ser Seite aus die Unterbrechung der Absper rung erfolgen zu lassen, wobei sich dann der gesamte Umschaltungsvorgang in ähnlicher Weise wie vorher wiederholt.
Um unabhän gig von den in bestimmten ZeitabscLrit-ten erfolgenden Umschaltungen der Spulen diese auch nach Belieben und in kürzester .Zeit um schalten zu können, wird durcn Versehie- bung der Zahnkupplungsmuffe 81 nach rechts in Abb. 9 das Umschaltgetriebe von dem schneller drehenden Zahnrad 95 ange trieben, wobei der Umschaltungsvorgang dor gleiche bleibt und nur beschleunigt wird.
Eine selbsttätige Entspannung der Spiral feder während der Umkupplung wird durch eine mit der Antriebswelle 82 in Verbin dung stehende, automatische Sperrvorrich tung 96 verhindert.
Der in Abb. Il dargestellte Mechanismus dient dazu, der Antriebswelle 28 und mit ihr .dem Fadenführer 31 auch noch eine oszil lierende Schwenkbewegung zu erteilen. Zu diesem Zweck ist in einer auf der Welle 97 angeordneten Nutentrommel 98 ein Gleitstein 99 geführt, welcher an einer Schubstange 100 befestigt ist. Diese Schubstange 100 ist auf einer Lagerungswelle 101 axial beweglich geführt und ist mit einer Schrägverzah nung 102 versehen, die mit dem auf der An triebswelle 28 befestigten Zahnrad 103 in Eingriff ist. Die rotierende Bewegung der Nutentrommel 98 hat eine Hin- und Her bewegung der Schubstange 100 zur Folge.
Infolge Abwälzung des Zahnrades 103 in der Verzahnung 102 wird diese Hin- und Herbewegung in eine oszillierende Schwenk bewegung des Zahnrades 103 umgesetzt und als solche auf die Antriebswelle 28 über tragen. Während der selbsttätigen Umlegung der Fäden von einer bewickelten und ausser Betrieb zu setzenden Spule auf eine leere und in Betrieb zu setzende Spule durch Um schaltung der auf Drehscheiben paarweise angeordneten Aufwickelspulen um einen Winkel von 180 , erfolgt eine zusätzliche Schwenkbewegung des Fadenführers 31 der art,
dass er ausser Bereich der um die Welle 9 sich drehenden Aufwickelspulen gebracht wird und gleichzeitig die Bildung einer Fa- densebleife verursacht Dabei kommen die aufwickelnden Fäden mit einer wesentlich grösseren Umfangsfläche der leeren Auf wickelspule in Berührung, wodurch infolge erhöhter Reibung eine gesicherte selbsttätige Umlegung erfolgt. Die genannte zusätzliche Schwenkbewegung des Fadenführers 31 er folgt dadurch, dass die Nutentrommel 98 mittelst einer vom Umschaltgetriebe nur wäh rend der Umschaltperiode angetriebenen Nu tentrommel 104 eine axiale Verschiebung er hält, wodurch das auf der Antriebswelle 28 befestigte Zahnrad 103 eine zusätzliche Ver drehung erhält.
Die Folge davon ist, dass der Fadenführer 31 ausser der normalen oszil lierenden Schwenkbewegung die gewünschte zusätzliche Schwenkung ausführt, wodurch die Fadenschleife erzeugt wird. Die Verbin dung der rotierenden Nutentrommelwelle 97 mit der von der Nutentrommel 104 gesteuer ten Schubstange 105 ist mittelst einer Kupp lung 106 mit einem eingebauten Druck- weehselkugellager 107 verwirklicht. Eine Regulierung der Grundstellung der Nuten- trommel 97 ist mittelst eines in seiner Lage rungsführung 108 durch eine Spindel schraube 109 verstellbaren Gleitzapfens 110 ermöglicht.
Device for winding threads on bobbins with a conical winding surface. The winding up of threads, such as rayon in particular, on bobbins with a conical winding surface is known in and of itself.
Compared to a cylindrical winding surface, a conical winding surface has, in addition to the generally known advantages, the further significant advantage that the thread material wound up in the wet state can be subjected to drying after post-treatment without individual thread layers suffering from stretching due to the shrinkage that occurs during the drying process . An explanation for this can be found in the fact that a conical winding surface allows the threads lying under certain winding intersections to shrink as a result of the decrease in circumference through the possibility of subsequent slipping and thus eliminates stretching of the individual threads through this compensation.
The behavior of the threads on a cylindrical winding surface on which the shrinkage of the lower thread layers in particular that occurs during the drying process is converted into stretching is quite different. Since the unavoidable stretching that occurs during this process cannot be avoided, the untwisted thread material is detrimentally compressed by pulling the thread layers together.
On a conical winding surface, the threads applied in cross windings cannot be pressed into one another as tightly as on a cylindrical winding surface, due to the favorable behavior during shrinkage due to the nature of the winding base, which ensures an advantageous unwinding, especially when twisting the threads is.
The subject of the present inven tion forms a device for. Winding up of threads, in particular made of rayon, on bobbins with a conical winding surface and changing the rotational speed according to the bevel of the same, using a thread guide, which accelerates in the longitudinal direction of the bobbin axis except for a speed corresponding to the rotational speed of the bobbin - and backward movement of constant amplitude and an additional, step-by-step forward movement after the formation of each conically wound thread layer to form the next thread layer.
adjustable accelerated movement executes at the turning points of its path, and in a plane transverse to the bobbin axis an oscillating swivel movement, such that it always maintains a constant distance from the winding surface.
This device is characterized by the fact that the bobbins are arranged in pairs on rotatable carriers and, after the winding of one bobbin has ended, automatic swiveling of the turntables causes the thread to be automatically transferred from a wound bobbin that is to be put out of service onto an empty and in Operation to be set bobbin takes place while at the same time the thread guide arrived at the end of the switching stroke is returned to its starting position suitable for winding the new bobbin.
As a result of the oscillating pivoting movement of the thread guide, which creates a constant distance between it and the cone-shaped winding surface of the bobbin, the result is that the threads cannot drag on during winding, but rather lay down on the point on the conical winding surface must where they should hang up in order to achieve an exact match of the regulated according to the circumferential differences of the conical winding surface and periodically changing rotational speed of the take-up bobbins with the precisely coordinated reciprocating movement of the thread guides.
In this way, the conditions that are imposed at an absolutely constant winding speed are met, and perfect winding is achieved with regard to the shaping.
The fact that after the winding of the bobbins with a conical winding surface has ended, the thread guide that has reached the end of its switching stroke is automatically reset to the starting position and, at the same time, the threads are automatically switched from a wound that is to be put out of service to an empty and operational one setting bobbin as a result of automatic pivoting of the bobbins arranged in pairs on the turntables, it is possible, for example, to spin rayon and wind it directly on bobbins with a conical winding surface without causing an interruption of the spinning process.
On the other hand, there is also the possibility of twisting artificial silk, for example, and winding it from the twisting spindle directly onto weft bobbin nets with a conical winding surface without interrupting the twisting process as long as there is thread material on the twisting bobbin.
A winder according to the invention, as well as associated individual drives are shown in the accompanying drawings, for example. They show: Fig. 1 a longitudinal section through the winding device according to the section line -1-A of Fig. 2, Fig. 2 a side view of Fig. 1, Fig. 3 a top view of Fig. 1,
Fig. 4 is a longitudinal section along section line 13-B through a periodically changing angular speeds of the gear causing the coils to be wound, Fig. 5 is a side view of this gear, Fig. 6 is a side view of a gear with the help of which to go back and forth the yarn guide is given an accelerated speed at the reversal points of its path, Fig. 7 a top view corresponding to Fig. 6, Fig.
8 a schematic representation of a gear mechanism which, in addition to a back and forth movement after forming each thread layer, gives the thread guide an additional advance movement and during the changeover of the bobbins arranged in pairs on rotating disks causes the thread guide to be returned to its starting position, Fig. 9 is a schematic Representation of a changeover gear, which, for the purpose of automatic thread shifting from a wound bobbin that is to be put out of operation, to an empty bobbin that is to be put into operation, causes the bobbins, which are arranged in pairs on rotating disks, to pivot by an angle of 180, Fig. 10 shows a cross section Section line CC of Fig. 9, Fig.
11 is a schematic representation of a gear which generates the oscillating pivoting movement of the thread guide.
As can be seen from Fig. 1, the with a conical Aufwickelflä before ver seen coil 1 is on a bobbin 2. The conical base of the take-up reel receives a constant impact through the conical seat 3 of the bobbin 2. This conical seat 3 secures in conjunction with the guide surfaces 4 arranged on the bobbin 2 a zen cal guidance of the take-up reel. The peripheral surface of the conical seat 3 consists at least partially of a vulcanized rubber coating 5, which can also be replaced by a coating made of other acid-resistant and friction-capable material.
The conical foot of the take-up reel 1 is held on the conical seat surface 3 provided with rubber coating ä by the spring-influenced locking balls 6 arranged in the reel holder 2, whereby the reel is attached to the reel holder in a simple, secure and yet easily removable manner. Each end protruding from the Spu steering box housing 10 of two shafts 7 mounted in rotary disks 8 carries a spool 1. The rotary disks 8 are rigidly connected to one another by means of a connecting shaft 9 and are in the side walls 10 'of the bobbin case housing 10 leads. Eccentric to the connecting shaft 9, a ring gear carrier 11 is arranged in a two-part bearing housing 12 fastened to the coil box housing 10.
The provided on this ring gear carrier 13 is according to the eccentric arrangement of the ring gear carrier each with the lower of two gears 14 attached to the shafts 7 in tooth engagement, whereby the corresponding take-up reels 1 are put into operation. The gear wheel 14 located at the top is in this position out of gear engagement, as a result of which the connected take-up bobbins are put out of operation.
The drive gears 14 attached to the reel drive shafts 7 of the take-up reels arranged in pairs on the turntables 8 revolve within the eccentrically mounted, internally toothed ring gear 13 during the automatic transfer of the threads from a wound to an empty bobbin empty bobbin to be set shortly after leaving the clutch position and the wound bobbin to be put out of operation is inevitably driven until shortly before reaching the disengagement pitch.
The outer ring gear 15, which is made in one piece with the inner ring gear 13, is connected to the gear wheel 16 by a .Schrau toothing which is fastened to the drive shaft 17. The switching of the coils arranged in pairs on the turntables is carried out by a gear 17a attached to the connecting shaft 9 which, for the purpose of swiveling the turntables 8 by an angle of 180, is attached to an ITmschaltwelle 19 by means of the screw gearing that engages with it Tooth riad 18 is rotated periodically in a manner explained later.
In order to avoid undesirable changes in the thread guide and the thread guide speed, a periodically changing rotary movement is converted into a back and forth movement of the thread guide instead of by rocking levers by means of gears or toothed segments, which avoids lever arm differences.
In the illustrated embodiment, according to Fig. 1, the rotary movement of a gear 21 attached to Reiner drive shaft 20 in a manner to be explained is composed of a primary and a secondary movement in the following rolling of the same in the helical toothing 23- in provided on the thread guide rod 22 a primary back and forth movement with a constant amplitude and a secondary, step-by-step upstream connection of the thread guide rod 22 is implemented.
In the middle of the provided on a lever 24 Zahnseg Mentes 25 is carried out by the driver 27 guided in a longitudinal groove 26 of the rod 22, an additional, tertiary rotary movement of the thread guide rod 22. The toothed segment 25 is located with the one shown in Fig. 11 Mechanism from driven shaft 28 fixed screw gear 29 engaged. The tertiary rotary movement of the thread guide rod guides the thread guide 31 fastened to a carrier 30 so that it maintains a constant distance from the conical winding surface of the bobbin 1 in accordance with the composite longitudinal movement of the thread guide rod 22.
The thread guide carrier 30 is mounted on the thread guide rod 22 by means of a regulating gear 33 built into its guide hub 32 so that it can be moved in the axial direction in such a way that as a result of the movement of this regulating gear 33 by means of a hand wheel 34, the thread guide 31 can be arbitrarily shifted to any thread guide position, for example to the starting position, is made possible. In the Vorrich device according to Fig. 1, any bobbin change can be made at each individual winding point within the automatic switching period and the winding of the empty bobbin inserted can be continued.
This is done without any disturbance in the winding speed, which is particularly advantageous when winding rayon during the spinning process to eliminate titer differences. The thread guide 31 returns to its initial position fixed by an adjustable stop ring 35 after each bobbin switchover.
This automatic setting is made possible here by the fact that when the hub 32 of the thread guide carrier 30 has reached its starting position on the stop ring 35 in the automatic resetting of the thread guide rod 22 caused by the means to be described, as a result of a previous adjustment thereof the rod 22 has reached the initial position, the regulating gear 33 rolls while rotating about its own axis on the helical teeth 23 of the backward moving thread guide rod 22 and thus corrects the difference.
The drive of the take-up reels 1 he follows by means of a gear set in .den Fig. 4 and 5, which receives periodically changing angular speeds as a result of lever arm changes and causes periodically changing changes in the rotation of the reel drive shafts by means of corresponding gear ratios. For this purpose, a disk 37 is wedged on one of the means not illustrated by means with constant Umlaufge speed driven shaft 36, which has a slide roller 39 tra lowing crank pin 38 in a fixed radius.
The sliding roller 39 is guided in a longitudinal groove 40 of a toothed wheel 41 which is attached to a shaft 42 offset from the shaft 36. The bearing offset of the shafts 36 and 42 is selected so that the ratio of the minimum and maximum angular speed of the shaft 42 corresponds to the ratio of the minimum and maximum circumference of the conical winding surface of the bobbin. The generated periodically changing angular speed of the gear 41 is transmitted to the drive shaft 17 by a gear 43 that is in a grip with it.
From the shaft 42 of the mechanism shown in Fig. 6 and 7 is driven at the same time, which causes an acceleration of the speed of the same at the reversal points of the path of the reciprocating thread guide rod 22. The water mechanism has a gear 45 mounted on a shaft 44 which meshes with a gear 46. This gear wheel 46 is arranged on a support lever 47 mounted on the shaft 44 in such a way that the gear wheels 45 and 46 always remain in toothing engagement even when the support lever 47 is pivoted about its bearing axis 14. A driver pin 47a, which carries a rotatable driver slide roller 48, is fastened to the gearwheel 46 in a defined radius.
This driver roller 48 is guided in a groove 49 of a gear 50 and drives the same. The support lever 47, in the basic position of which the two gears 46, 50 are coaxial with one another, is connected to a rocker arm 52 by means of a sliding block 15. The sliding block 51 is adjustable in its Lagerungsfüh tion by means of a spindle screw 53, whereby the deflection of the support lever 4 7 can be regulated. The lever 52, which can swing about its mounting axis 54, is held in a largely central guide groove 57 by means of a slide roller 56 mounted on a support pin 55. The support pin 55 of the slide roller 56 is arranged in its bearing guide 58 by a spindle screw 59 adjustable.
By guiding the adjustable slide roller 56 in the central part of the guide groove 57, the rocker arm 52, respectively. the support lever 4 7 so placed that the gear 46 is located with respect to the gear 50 in exactly co-axial position. In order to achieve periodically changing angular speeds at certain points by changing the drive lever arms, the radius of the central guide groove is changed at the specified points 60 and 61, resulting in a periodically recurring, eccentric support guide for the rocker arm 52.
The consequence of this is that the gear wheel 46 is offset in relation to the gear wheel 50 in such a way that the angular speed of the gear wheel 50 changes periodically in a corresponding manner due to the resulting drive lever arm changes between these two gear wheels.
The periodically changing angular velocity of the gear 50 generated in this way is transmitted to the gear 63 for the purpose of driving a grooved drum 62 shown in FIG. A sliding block 65, which is attached to a push rod 66, is guided in the groove of the grooved drum 62 arranged on the shaft 64. This push rod 66 is axially movably mounted on a bearing shaft 67 and is provided with a helical toothing 68 which is in engagement with the gear 69 mounted on the drive shaft 20.
It is understood that when the grooved drum 62 rotates, the sliding blocks 65 and with it the push rod 66 are set in a reciprocating motion, which is converted into a rotational movement of the gear 69 that changes its direction of rotation due to the rolling of the gear 69 in the toothing of the push rod 68 , and as such on the drive shaft 20 is carried over.
In order to achieve a linear displacement of the back and forth movement of the thread guide 31 generated by means of the grooved drum 62 after each thread layer applied to the conical winding surface of the bobbins 1 has been formed, the grooved drum 62 becomes an additional, axial Displacement movement granted. Guide pieces 71 connected to a toothed rack 70 are used for this purpose. The toothed rack 70 receives a linear movement through the gear 72 engaging in its helical toothing, which its rotary motion through the gear 73 mounted on the same shaft Differential gear 74 from gear 75 receives.
U m with the automatic transfer of the threads from a wound bobbin that is to be put out of operation onto an empty bobbin to be put into operation by automatic switching of the bobbins 1 arranged in pairs on the turntables 8 at the same time an automatic reset of the thread guide 31 to the starting position he rich, the axially pushed in front of the grooved drum 62 is reset by the rotation of the gear 76 and the means of the differential 74 generated opposite rotation of the gear 72 in the initial position only when switching.
The drive gear 75 of the differential gear 74 receives its drive from a gear 77 dargestell th in Fig. 9, while the other drive gear 76 receives the drive from a gear 78 shown in the same figure.
Figs. 9 and 10 show the switching mechanism, which for the purpose of self-acting thread shifting from a bewickel th and to be put out of operation bobbin, to an empty bobbin to be put into operation, a pivoting of the take-up bobbins arranged in pairs on the turntables 8 in fixed time intervals caused by an angle of 180 '. The peculiar basic principle of the changeover gear is that energy is stored under shut-off and for the purpose of switching the winding spools through the resulting sub. Breaking the barrier caused the release of the energy while generating a rotational movement limited by stops.
This takes place here in that the gear 79, which is driven by a non-illustrated speed change gearbox, pulls together a spiral spring 84 arranged in a spring housing 83 by means of a gear 80, which is connected to the drive shaft 82 with the aid of a toothed coupling 81, whereby energy is stored he follows. The spiral spring 84 is fastened by means of its hook-shaped starting part 85 to the spring housing hub 86, which is connected to a drive shaft 82 by the driver key 87. On the other hand, the coil spring 84 is verbun through the hook-shaped end part 88 with the driver housing 89 attached to the switching shaft 19.
The energy stored in the spiral spring 84 is released by the fact that the axial displacement of the locking pawl 92 arranged on a locking device 91, which is controlled by means of a cam 90, interrupts the locking generated by the counter locking pawl 93 attached to the driver housing 89. The effect of the spring tensioning force made possible by this takes place by generating a rotary movement of the driver housing 89 and thus also of the changeover shaft 19 through an angle of 180.
This rotation of the driver housing is locked by the stop of the pawl 93 at .der counter pawl 94 and the coil spring 84 is tightened again by pulling together to allow the shut-off to be interrupted from this side after a certain period of time the entire switching process is then repeated in a similar manner as before.
In order to be able to switch the coils at will and in the shortest possible time, independently of the switchover of the coils taking place in certain time steps, shifting the toothed coupling sleeve 81 to the right in Fig. 9 removes the changeover gear from the faster rotating gear 95 driven, whereby the switching process remains the same and is only accelerated.
An automatic relaxation of the spiral spring during the coupling is prevented by an automatic locking device 96 in connection with the drive shaft 82.
The mechanism shown in Fig. II is used to give the drive shaft 28 and with her .dem thread guide 31 also an oscillating pivoting movement. For this purpose, a sliding block 99, which is attached to a push rod 100, is guided in a grooved drum 98 arranged on the shaft 97. This push rod 100 is axially movably guided on a bearing shaft 101 and is provided with a helical toothing 102 which engages with the gear 103 attached to the drive shaft 28. The rotating movement of the grooved drum 98 results in a reciprocating movement of the push rod 100.
As a result of the rolling of the gear 103 in the toothing 102, this back and forth movement is converted into an oscillating pivoting movement of the gear 103 and as such on the drive shaft 28 carry over. During the automatic transfer of the threads from a wound bobbin to be put out of operation onto an empty bobbin to be put into operation by switching the take-up bobbins arranged in pairs on turntables by an angle of 180, an additional pivoting movement of the thread guide 31 takes place,
that it is brought out of the area of the take-up bobbins rotating around the shaft 9 and at the same time causes the formation of a thread loop. The winding threads come into contact with a much larger circumferential surface of the empty take-up bobbin, which results in a secure automatic rewinding due to increased friction. The mentioned additional pivoting movement of the thread guide 31 is due to the fact that the grooved drum 98 is axially displaced by means of a grooved drum 104 driven by the switching gear only during the switching period, whereby the gear 103 attached to the drive shaft 28 receives an additional rotation.
The consequence of this is that the thread guide 31 executes the desired additional pivoting in addition to the normal oscillating pivoting movement, whereby the thread loop is generated. The connection of the rotating grooved drum shaft 97 with the push rod 105 controlled by the grooved drum 104 is realized by means of a coupling 106 with a built-in pressure reversing ball bearing 107. A regulation of the basic position of the grooved drum 97 is made possible by means of a guide pin 110 adjustable in its position by a spindle screw 109.