Vorrichtung zum gemeinsamen Aufwickeln mehrerer Fäden
Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausbildung der Vorrichtung nach dem Patentanspruch II des Hauptpatentes, zum gemeinsamen Aufwickeln von mindestens zwei von wenigstens einer Lieferstelle abgezogenen Fäden auf eine Aufwickelspule, wobei der der Aufwickelspule zugeführten, aus Einzelfäden bestehenden Fadensträhne unmittelbar vor Auflaufen auf die Aufwickelspule ein periodisch seine Richtung wechselnder falscher Drall erteilt wird.
Der Zweck eines solchen Aufwickelns besteht darin, die Fäden mit möglichst gleicher Länge und Vorspannung auf die Aufwickelspule gelangen zu lassen, so dass sie sich beim späteren Abwickeln von der Spule störungsfrei in der Form einer fortlaufenden Strähne endloser und parallel nebeneinanderliegender, gleichmässig vorgespannter Einzelfäden wieder abziehen und der weiteren Verarbeitung zuführen lassen.
In Weiterentwicklung der im Patentanspruch II des Hauptpatentes umschriebenen Vorrichtung ist erfindungsgemäss als Wechseldrallgeber ein Umkehrmotor, beispielsweise ein Einphasen-Kondensator Motor nach dem Ferraris-Prinzip (Ferraris-Motor) vorgesehen, der mit einer axial durchbohrten Welle sowie Einrichtungen zur Mitnahme der durch die Welle hindurchgeführten Einzelfäden bei der Drehbewegung ausgestattet ist, und dem eine elektrische oder elektromechanische Steuereinrichtung zugeordnet ist, welche den periodischen Drehrichtungswechsel steuert. Auf diese Weise lassen sich erhöhte Drallwechselfolgen bei entsprechend erhöhter Drallgeschwindigkeit und somit gegebenenfalls auch erhöhbare Durchsatzgeschwindigkeiten erzielen.
An sich sind bereits Drehköpfe bekannt, die die durchbohrte Welle eines Wechselstrommotors zum vorübergehenden Hochdrehen eines durchlaufenden Garnes benutzen. Von diesen bekannten Falschzwirnvorrichtungen unterscheidet sich die vorgeschlagene Anordnung aber vor allem dadurch, dass der Motor dort ständig in der gleichen Drehrichtung umläuft, während er hier periodisch seine Drehrichtung wechselt. Ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht darin, dass bei den bekannten Falschzwirnvorrichtungen die Motorwelle quer zu ihrer Achsrichtung feststehend angeordnet ist, während sie hier gleich- zeitig als hin und her gehender Fadenführer verwendet wird.
Der periodische Wechsel der Drehrichtung des Umkehrmotors kann z. B. mittels einer üblichen elektrischen bzw. elektronischen oder elektromechanischen Regeleinrichtung gesteuert werden, so beispielsweise mittels eines Zeitrelais, das jeweils nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne selbsttätig den Motor umpolt. Bei derartigen Reglern muss man aber mit einem Nachlaufen des Motors in einer der Drehrichtungen von unkontrollierbarer, mehr oder weniger langer Dauer rechnen, so dass die Summierung von solchen Unterschieden dazu führt, dass dem Wechseldrall ein einseitiger Drall überlagert wird, dem ein gleichgrosser und ständig weiter wachsender Drall vor dem Drallgeber entspricht, der die Fäden unnötig verdreht und gegebenenfalls zu Bruch gehen lässt.
Um einen möglichst gleichmässigen Wechsel der Drehrichtung zu gewährleisten, kann bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Steuerstrecke bzw. die Anzahl der Drehungen nach der einen sowie nach der andern Seite durch zusätzliche mechanische Anschlagmittel begrenzt werden. Zu diesem Zweck können Anschläge vorgesehen sein, die, beispielsweise als Endschalter ausgebildet, den Motor umpolen und gleichzeitig die Motordrehbewegung mechanisch stoppen. Die Anordnung derartiger, insbesondere mechanischer, Anschläge macht es erforderlich, den Umkehrmotor bzw. den umlaufenden Teil desselben möglichst masselos auszubilden, damit die Kräfte beim oder zum Umsteuern der Drehrichtung gering bleiben. Dies wird in besonders hohem Mass zweckmässigerweise durch die Verwendung eines Ferraris-Motors erreicht, dessen glockenförmiger Aluminium-Läufer nahezu masselos ist.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 einen als Ferraris-Motor ausgebildeten Wechseldrallgeber und
Fig. 2 das elektrische Schaltschema für den Wechseldrallgeber nach Fig. 1.
Nach Fig. 1 besteht der Wechseldrallgeber aus einem Ferraris-Motor, bei welchem im Luftspalt zwischen dem feststehenden Innenkern 1 und dem äussern Blechpaket 2 mit der Wicklung 3 der glockenförmige Läufer 4 angeordnet ist, dessen Drehmoment auf die Welle 5 wirkt. Der Läufer 4 ist als dünnwandige Leichtmetallglocke ausgebildet und z. B. aus Aluminium hergestellt und weist eine dementsprechend geringe Masse auf. Der Motor ist für Wechselstromspeisung, beispielsweise von normaler Netzfrequenz, bestimmt. Auf diese Weise lässt sich die Drehrichtungsumkehr jeweils in Bruchteilen von Sekunden erreichen. Die Motorwelle 5 ist in ihrer ganzen Länge mit einer axialen Bohrung versehen und trägt an einem Ende eine Einrichtung 6 zur Mitnahme der durch die Welle hindurchgeführten Einzelfäden bei der Drehbewegung.
Da der Motor bzw. seine durchbohrte Welle sich entsprechend der Verlegebewegung der Fäden vor der Spule hin und her bewegen, dienen sie gleichzeitig als hin und her gehender Fadenführer.
Um die Regelstrecke bzw. die Anzahl der Drehungen nach der einen und nach der andern Seite hin durch feste Anschläge genau zu begrenzen, ist im dargestellten Beispiel auf der Motorwelle ein Steuerkörper 7 mit schraubenförmiger Führungsnut angeordnet, in welcher die Anschläge 8 und 9 als feste Endbegrenzung der Drehbewegung sowohl in der einen als auch in der umgekehrten Richtung vorgesehen sind. In der Führungsnut läuft ein Anschlag, welcher als Scheibe 10 ausgebildet ist, die an der Hülse 11 sitzt und mit dieser auf der Stange 12 verschiebbar ist. Diese Stange 12 ist mit ihren beiden Enden in einem Träger 13 befestigt.
Die Fig. 2 zeigt das elektrische Schaltschema für den Wechseldrallgeber. Der Netztransformator 21 ist über einen Hauptschalter 22 und die Sicherungen 23 und 23' an ein Versorgungsnetz angeschlossen.
Drei Sekundärwicklungen 25, 26 und 27 des Transformators 21 führen zu getrennter Stromversorgung, und zwar sind die Heizungen von Thyratrons 28 und 29 in nicht näher gezeichneter Weise an die Wicklung 25 angeschlossen, während der Betriebsstrom des Ferraris-Motors 30 der Wicklung 26 und die Anodenspannung für die beiden Thyratrons 28 und 29 der Wicklung 27 entnommen werden. Ein Relais 31 betätigt periodisch die Umschaltung des als Einphasen-Kondensatormotor nach dem Ferraris Prinzip ausgebildeten Motors 30 für die entgegengesetzte Dreh richtung.
Da die Schaltzeiten der beiden Thyratrons 28 und 29 nicht genau gleich sind, ist ausser den Abgleichwiderständen 32 und 33 noch eine mechanische Verriegelung des Motors erforderlich bzw. zu empfehlen. Diese besteht, wie in Fig. 1 dargestellt ist, aus den Teilen 8, 9 und 10.
Der Schalter 37 ist beim Anheizen der Röhren sowie bei kurzen Betriebspausen geöffnet. Die Zeitgeberschaltung besteht aus den beiden Thyratrons mit Kondensatoren und Widerständen in an sich bekannter Anordnung.
Der Primärstrom fliesst vom Versorgungsnetz über den Hauptschalter 22 und die Sicherung 23 zur Primärwicklung 24 des Netztransformators 21, von hier über die Sicherung 23' und den Hauptschalter 22 zum Versorgungsnetz zurück.
Bei eingeschaltetem Schalter 37, der auch automatisch betätigt werden kann, um ein ungewolltes Schalten während der Anheizzeit zu verhindern, fliesst der Strom von der Sekundärwicklung 26 über den Schalter 37 und den Umschaltkontakt 38 des Relais 31 zum Ferraris-Motor 30, und zwar einmal direkt, zum andernmal über den Kondensator 39, welcher eine elektrische Voreilung um 900 bewirkt.
Vom Motor fliesst die geometrische Summe beider Ströme über den Schalter 37 zur Sekundärwicklung 26 des Transformators 21 zurück. Durch Betätigung des Relais 31 wird die Drehrichtung des Motors 30 geändert, indem der Umschaltekontakt 38 des Relais 31 die beiden Wicklungen vertauscht.
Von der Sekundärwicklung 27 des Transformators 21 wird der Strom über eine Gleichrichteranordnung 40 in Brückenschaltung zur Siebkette 41, 42, 43 geleitet. Die geglättete Gleichspannung steht der elektronischen Anordnung am Kondensator 43 zur Verfügung.
Diese Schaltung liefert periodisch aufeinanderfolgende Zeiten, in welcher sich der Motor abwechselnd einmal rechts- und einmal linksherum dreht.
Die Zeiten können mit Hilfe der Drehwiderstände 32 und 33 verändert werden. Dabei kommt es darauf an, dass die Anzahl der Links- und Rechtsdrehungen jeweils über eine sehr grosse Anzahl von Perioden genau gleich lang ist. Die Impulszeiten werden deshalb ein wenig abweichend, und zwar grösser, von den tatsächlichen Laufzeiten des Motors gewählt. Die absolute Gleichmässigkeit der jeweiligen Laufzeiten des Motors nach links und rechts wird durch entsprechende, insbesondere mechanische Verriegelung erzielt.
Beim Einschalten wird ein positiver Impuls über den Kondensator 44 auf das Gitter des Thyratrons 29 übertragen. Dieser Impuls bewirkt, dass die Röhre gezündet wird. Die Anode und das Gitter des Thyratrons 29 nehmen nun das Potential der Bogenspannung an, so dass die Kondensatoren 45 und 46 Gelegenheit haben, sich über den Widerstand 47 mit einer Spannung nahe der Betriebsspannung aufzuladen. Wenn jetzt die Röhre 28 zündet, erniedrigt sich das Potential ihrer Anode auf den Wert der Bogenspannung, so dass der Kondensator 45, bevor er umgeladen ist, das Potential der Anode vom Thyratron 29 für einen Augenblick unter die Bogenspannung drückt. Dadurch wird das Thyratron 29 gelöscht, weil die Ladung vom Kondensator 46 dem Steuergitter eine negative Spannung erteilt.
Erst nach- dem der Kondensator 46 sich über den Widerstand 47 und 33 entladen hat, kann das Thyratron 29 wieder zünden. Inzwischen haben sich jedoch die Kondensatoren 48 und 45 mit entgegengesetzter Polarität aufgeladen, so dass nach Zündung des Thyratrons 29 in entsprechender Weise das Thyratron 28 gelöscht wird und in diesem Zustand verbleibt, bis der Kondensator 48 sich über die Widerstände 32 und 49 entladen hat. Beim Zünden des Thyratrons 28 wird das Relais 31 betätigt und schaltet den Motor bis zum Löschvorgang in eine andere Drehrichtung um.
Device for winding several threads together
The invention relates to a further embodiment of the device according to claim II of the main patent, for the common winding of at least two threads drawn off from at least one delivery point onto a winding spool, the strand of single threads fed to the winding spool, immediately before running onto the winding spool periodically changing its direction wrong twist is given.
The purpose of such a winding is to allow the threads to reach the take-up reel with the same length and pre-tension as possible, so that when the reel is later unwound, they can be pulled off again without any problems in the form of a continuous strand of continuous, parallel, evenly pre-tensioned individual threads and send for further processing.
In a further development of the device described in claim II of the main patent, a reversing motor, for example a single-phase capacitor motor according to the Ferraris principle (Ferraris motor), is provided according to the invention as an alternating swirl generator, which has an axially drilled shaft and devices for driving the shaft passed through the shaft Single threads are equipped with the rotary movement, and to which an electrical or electromechanical control device is assigned, which controls the periodic change in direction of rotation. In this way, increased swirl change sequences can be achieved with a correspondingly increased swirl speed and thus possibly also increased throughput speeds.
Rotary heads are already known per se which use the pierced shaft of an alternating current motor to temporarily turn up a continuous yarn. The proposed arrangement differs from these known false twisting devices primarily in that the motor there constantly rotates in the same direction of rotation, while here it periodically changes its direction of rotation. Another essential difference is that in the known false twisting devices the motor shaft is fixedly arranged transversely to its axial direction, while it is used here at the same time as a thread guide moving back and forth.
The periodic change in the direction of rotation of the reversing motor can, for. B. can be controlled by means of a conventional electrical or electronic or electromechanical control device, for example by means of a time relay that automatically reverses the polarity of the motor after a certain period of time. With such regulators, however, one must reckon with the motor continuing to run in one of the directions of rotation for an uncontrollable, more or less long period, so that the summation of such differences leads to a one-sided twist superimposed on the alternating twist, and a twist of the same size and constant increasing twist in front of the twist generator, which twists the threads unnecessarily and, if necessary, breaks them.
In order to ensure that the direction of rotation changes as smoothly as possible, in one embodiment of the invention the control path or the number of rotations can be limited to one side and to the other by additional mechanical stop means. For this purpose, stops can be provided which, for example, designed as limit switches, reverse the polarity of the motor and at the same time mechanically stop the motor rotation. The arrangement of such, in particular mechanical, stops makes it necessary to design the reversing motor or the rotating part of the same as massless as possible so that the forces during or for reversing the direction of rotation remain low. This is expediently achieved to a particularly high degree by using a Ferraris motor, the bell-shaped aluminum rotor of which is almost massless.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, namely:
1 shows an alternating swirl generator designed as a Ferraris motor and
FIG. 2 shows the electrical circuit diagram for the alternating swirl generator according to FIG. 1.
According to Fig. 1, the alternating swirl generator consists of a Ferraris motor, in which the bell-shaped rotor 4, whose torque acts on the shaft 5, is arranged in the air gap between the stationary inner core 1 and the outer laminated core 2 with the winding 3. The rotor 4 is designed as a thin-walled light metal bell and z. B. made of aluminum and has a correspondingly low mass. The motor is intended for alternating current supply, for example at normal mains frequency. In this way, the direction of rotation can be reversed in a fraction of a second. The entire length of the motor shaft 5 is provided with an axial bore and at one end carries a device 6 for entraining the individual threads passed through the shaft during the rotary movement.
Since the motor or its pierced shaft move back and forth in front of the bobbin in accordance with the laying movement of the threads, they also serve as a reciprocating thread guide.
In order to precisely limit the controlled system or the number of rotations to one side and the other by means of fixed stops, a control body 7 with a helical guide groove is arranged on the motor shaft in the example shown, in which the stops 8 and 9 as a fixed end limit the rotary movement are provided both in one and in the opposite direction. A stop, which is designed as a disk 10, which sits on the sleeve 11 and can be displaced with the latter on the rod 12, runs in the guide groove. This rod 12 is fastened with its two ends in a carrier 13.
Fig. 2 shows the electrical circuit diagram for the alternating swirl generator. The mains transformer 21 is connected to a supply network via a main switch 22 and the fuses 23 and 23 '.
Three secondary windings 25, 26 and 27 of the transformer 21 lead to a separate power supply, namely the heaters of thyratrons 28 and 29 are connected to the winding 25 in a manner not shown, while the operating current of the Ferraris motor 30 of the winding 26 and the anode voltage for the two thyratrons 28 and 29 of the winding 27 are taken. A relay 31 periodically actuates the switching of the motor 30 designed as a single-phase capacitor motor according to the Ferraris principle for the opposite direction of rotation.
Since the switching times of the two thyratrons 28 and 29 are not exactly the same, a mechanical locking of the motor is necessary or recommended in addition to the balancing resistors 32 and 33. As shown in FIG. 1, this consists of parts 8, 9 and 10.
The switch 37 is open when the tubes are being heated up and during short breaks in operation. The timer circuit consists of the two thyratrons with capacitors and resistors in a known arrangement.
The primary current flows from the supply network via the main switch 22 and the fuse 23 to the primary winding 24 of the network transformer 21, from here via the fuse 23 'and the main switch 22 back to the supply network.
When the switch 37 is switched on, which can also be operated automatically to prevent unwanted switching during the heating-up time, the current flows from the secondary winding 26 via the switch 37 and the changeover contact 38 of the relay 31 to the Ferraris motor 30, once directly , on the other hand via the capacitor 39, which causes an electrical advance of 900.
The geometric sum of the two currents flows back from the motor via the switch 37 to the secondary winding 26 of the transformer 21. By actuating the relay 31, the direction of rotation of the motor 30 is changed by the changeover contact 38 of the relay 31 interchanging the two windings.
The current is conducted from the secondary winding 27 of the transformer 21 via a rectifier arrangement 40 in a bridge circuit to the filter chain 41, 42, 43. The smoothed DC voltage is available to the electronic arrangement on the capacitor 43.
This circuit provides periodic successive times in which the motor turns alternately clockwise and counterclockwise.
The times can be changed with the help of the rotary resistors 32 and 33. It is important that the number of left and right turns is exactly the same length over a very large number of periods. The pulse times are therefore chosen to differ slightly, and indeed larger, from the actual running times of the motor. The absolute evenness of the respective running times of the motor to the left and right is achieved by appropriate, in particular mechanical, locking.
When switching on, a positive pulse is transmitted to the grid of the thyratron 29 via the capacitor 44. This pulse causes the tube to ignite. The anode and the grid of the thyratron 29 now assume the potential of the arc voltage, so that the capacitors 45 and 46 have the opportunity to charge themselves via the resistor 47 with a voltage close to the operating voltage. If the tube 28 ignites now, the potential of its anode is lowered to the value of the arc voltage, so that the capacitor 45, before it is reloaded, presses the potential of the anode of the thyratron 29 for a moment below the arc voltage. This clears the thyratron 29 because the charge on capacitor 46 gives the control grid a negative voltage.
Only after the capacitor 46 has discharged via the resistor 47 and 33, the thyratron 29 can ignite again. In the meantime, however, the capacitors 48 and 45 have charged with opposite polarity, so that after the thyratron 29 has been ignited, the thyratron 28 is extinguished in a corresponding manner and remains in this state until the capacitor 48 has discharged via the resistors 32 and 49. When the thyratron 28 is ignited, the relay 31 is actuated and switches the motor to another direction of rotation until the extinguishing process.