Textil-Wickejmaschinc
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Textil Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Bahn aus faserigem losem Textilmaterial auf eine Spule. Solche Maschinen weisen gewöhnlich ein Gestell für eine Anzahl von Bandkannen auf, wobei das Band gestreckt oder nicht gestreckt ist. Diese Bänder werden als bahnförmige Gebilde dem Wickelmechanismus zugeleitet, der sie auf eine von zwei Antriebstrommeln getragene Spule aufwickelt, wobei ein abwärtsgerichteter Belastungsandruck auf einen die Spule durchsetzenden Wickeldorn ausgeübt wird, um so eine Verdichtung des Wickels zu gewährleisten. Dieser Beschwerungsdruck ist gewöhnlich konstant, und die Erfahrung hat gezeigt, dass beim Aufbau von Wickelkörpern von grossem Durchmesser die Aussenschichten weich sind und das Abwickeln beim nächsten Verarbeitungsschritt schwierig ist.
Es ist schon vorgeschlagen worden, diesen Nachteil so zu vermeiden, indem der Belastungsdruck mit steigendem Wickeldurchmesser vergrössert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb, eine Wickelmaschine zu schaffen, bei der dieser Vorschlag in einfacher Weise realisiert ist.
Die erfindungsgemässe Wickelmaschine zum Aufwickeln einer Bahn aus faserigem losem Textilmaterial auf eine, auf zwei voneinander abstehende Antriebstrommeln gesetzte Spule ist gekennzeichnet durch eine Spulenhaltevorrichtung, die die Spule mit dem Wickelkörper in Berührung mit den beiden Trommeln hält und auf die Spule Druck ausübt durch einen schwenkbar gelagerten, lineare Bewegungen ausführenden Servomotor, der mit der Spulenhaltevorrichtung durch eine Gelenktraverse verbunden ist, wodurch der vom Servomotor auf die Spulenhaltevorrichtung angelegte Andruck zufolge der Verschwenkung des Servomotors beim Wachsen des Wickelkörperdurchmessers automatisch erhöht wird.
In einer vorzugsweisen Ausführung einer solchen Maschine werden die beim Aufwickeln auftretenden mechanischen Bewegungen, das Festklemmen der Spule und das Abziehen des fertigen Wickels von ein und demselben Servomotor ausgeführt.
Der Servomotor kann pneumatisch oder hydraulisch angetrieben sein, und ist vorzugsweise eine geradlinig arbeitende pneumatische Zylinder-Kolben Einheit, wobei der Zylinder schwenkbar gelagert ist.
Die Spulenhaltevorrichtung ist vorzugsweise in einer Ebene beweglich, die die Wickelachse enthält und normal zu der die Achsen der beiden Antriebstrommeln verbindenden Ebene steht, und kann durch ein Glied mit dem Kolben der Servomotors verbunden sein. Die Spulenhaltevorrichtung kann vertikale weglich angeordnet sein, wobei die Achsen der beiden Treibtrommeln in einer Horizontalebene liegen; vorzugsweise ist die die Trommelachsen enthaltende Ebene aus weiter unten angeführten Gründen geneigt, wobei die Bewegungsrichtung der Spulenhaltevorrichtung normal zu dieser geneigten Ebene steht.
Die Spulenhaltevorrichtung kann die Form eines Doppelrahmens aufweisen, an dem zwei Längsglieder eines Innenrahmens, von denen jedes Mittel zum Festklemmen des einen Endes der Wickelspule trägt, durch Schwenkglieder befestigt sind. Die Längsglieder des Innenrahmens und die genannten Schwenkglieder können mit dem Aussenrahmen ein Parallelgestänge bilden, bei dem die Längsglieder des Innenrahmens immer mit der Hauptachse des Aussenrahmens parallel beliben und sich inbezug auf diese längsbewegen können. Nehmen die Schwenkglieder eine Totpunktlage ein, so nähern sich die Längsglieder des Innenrahmens einander und klemmen die Spule mit maximaler Kraft fest.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist schematisch in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Wickelmaschine,
Fig. 2a-2f eine Reihe schematischer Darstellungen von Relativstellungen der Teile während eines ganzen Arbeitszyklus der Maschine und
Fig. 3 teilweise im Schnitt eine Teilansicht und in einem grösseren Massstab die zum Tragen der Wikkelkörperspule verwendeten Mittel, auf der rechten Seite die Anordnung der Teile zu Beginn eines Arbeitsspiels, und auf der linken die Anordnung bei Beendigung des Arbeitsspiels.
Nach Fig. 1 weist die Maschine zwei voneinander abgesetzte Antriebstrommeln 10, 11 auf, die einen Wickelkörper 12, 13 tragen und antreiben, und der durch Aufwickeln einer Faserbahn 14 auf einer Spule 12 aufgebaut wird. Die Bahn 14 ist zusammengesetzt aus einer Anzahl von aufeinandergelegten, aus separat verzogenen Bändern gebildeten Bahnen 131, und wird nacheinander durch eine Reihe von Kalanderwalzen auf die Spule 12 geführt. Beim Aufwickeln des Wickelkörpers 13 auf der Spule 12 wächst dessen Durchmesser und erreicht zum Schluss seine maximale, strichpunktiert gezeigte Grösse, wobei die Spule mit 121 bezeichnet ist.
Die Spule 12 wird getragen (wie nachstehend in bezug auf Fig. 3 beschrieben ist) von einer den Wickel belastenden Vorrichtung 16, die mittels einer Gelenktraverse 17 mit der Kolbenstange 18 eines pneumatischen Servomotors
19 verbunden ist, der beim Unterdrucksetzen einen Belastungsdruck auf den Wickel ausübt, um die aufeinanderfolgenden Lagen der Bahn 14 zu verdichten, wobei der Servozylinder durch Zapfen 20 schwenkbar gelagert ist, damit er der sich verändernden Lage der den Wickel belastenden Vorrichtung folgen kann. Durch ein Ventil 21 kann der Servomotor erregt werden. Die Zylinderkammer auf der gegenüberliegenden Kolbenseite kann mit einem Entlastungsventil 22 ausgestattet sein (Fig. 2a-2f).
Die auch als Belastungsvorrichtung wirkende Spulenhaltevorrichtung 16 ist in einer Ebene X-X beweglich, die die Achse der Spule 12 enthält und normal zu der die Achsen der beiden Trommeln 10,
11 enthaltenden Ebene steht. Weiter ist der Servomotor 19 so angeordnet, dass der Winkel zwischen der Achse der Kolbenstange und der Ebene X-X während des ganzen Arbeitsspiels der Wickelbildung gleich dem Winkel bleibt, den die Ebene X-X und eine die Achsen der Spule 12, 121 und einer der bei den Trommeln 10, 11 enthaltenden Ebene, z. B. der Ebene Y-Y, einschliessen. Abgesehen von der Wirkung des Gewichtes des Wickelkörpers 13 und der Spulenhaltevorrichtung 16, sind die Reaktionen des Wickelkörpers 13 auf die beiden Trommeln 10, 11 gleich und bleiben so während des Wachsens des Wickeldurchmessers, vorausgesetzt, dass vom Servomotor 19 eine konstante Kraft ausgeübt wird.
Um das automatische Abziehen der fertigen Wikkel zu erleichtern sind die beiden Treibtrommeln 10, 11 vorzugsweise so angeordnet, dass ihre Achsen in einer zur Bodenlinie unter einem Winkel von etwa 40 geneigten Ebene liegen; obschon eine solche Anordnung eine gewisse Unausgeglichenheit in den resultierenden Belastungen zwischen dem Wickel und den entsprechenden Trommeln ergibt, ist diese Diskrepanz nur klein und vernachlässigbar im Vergleich mit den hohen, durch den pneumatischen Servomotor ausgeübten Belastungen.
Die Spulenhaltevorrichtung 16 weist ein Paar von Aussen- und ein Paar von Innenrahmenelementen 30 bzw. 31 auf. Die Aussenrahmenelemente 30 werden von der Gelenktraverse 17 auseinander, und von Paaren paralleler Glieder 32 parallel zu den Innenrahmenelementen 31 gehalten, so dass bei einer relativen Längsbewegung zwischen den Innen- und Aussenrahmenelementen die Innenrahmenelemente querverschoben werden, d. h. gegen und voneinander weg. An jedem Innenrahmenelement 31 ist eine Stirnplatte 33 drehbar montiert, deren Nabenteil 34 von einem Antifriktionslager 35 auf einem vom Innenrahmenelement 31 einwärts ragenden Achsbolzen 36 getragen ist. Eine Ringnut 37 in der Nabe 34 nimmt einen Klemmring 38 auf, der von einer Anzahl an der Nabe 34 befestigten Bolzen 39 in der Nut 37 verschiebbar geführt ist.
Der Klemmring 38 wird von einem Stapel kompressibler Unterlagscheiben 40 innerhalb gewisser Grenzen nach innen gedrückt, die von einer Anzahl von am Klemmring 38 befestigten Bolzen 41 bestimmt sind, die sich gegen eine Fläche 42 in der Nabe 34 legen. Bewegen sich die Innenrah menelemente 31 einwärts, so verschieben sich die Klemmringe 38 aus einer unwirksamen Lage, in der sie mit der Fläche der Stirnplatten 33 bündig sind, in eine Arbeitslage, in der sie sich gegen die Enden der koaxial ausgerichteten Spule 12 legen und entgegen der Wirkung der federenden Unterlagscheibe 40 in die Ringnut 37 niedergedrückt werden. Die Spule 12 wird somit von den Stirnplatten 233 fest mit einer Kraft erfasst, die von der Stärke der federnden Unterlagscheiben 40 und vom Ausmass der Einwärtsbewegung der Innenrahmenelemente 31 abhängt.
Die Aussenrahmenelemente werden bei ihrer Längsverschiebung von in Führungen 302 laufenden Rollen 301 geführt.
Wie aus Fig. 2a-2f hervorgeht, trägt eines der Innenrahmenelemente 31 einen Anschlag 60, dessen Auftreffen auf eine federnde Begrenzung 63 und auf eine feste Begrenzung 64 die entsprechenden Gren zen der Längsverschiebung der Innenrahmenelemente bestimmt. Die Aussenrahmenelemente 30 weisen Anschläge 65 für einen weiter unten beschriebenen Zweck auf.
Im Betrieb und nach dem Aufsetzen einer leeren Spule 12 auf die beiden Antriebstrommeln 10, 11, von denen ein fertiger Wickelkörper samt Spule ab genommen worden ist, kann die Spulenhaltevorrichtung 16 unter ihrem Eigengewicht absinken, indem Luft aus dem Ventil 21 abgelassen wird. Nähert sich die Vorrichtung 16 ihrer untersten Lage nach Fig. 2a, so trifft der Anschlag 60 auf die federnde Begrenzung 63, so dass die Innenrahmenelemente 31 hinter den Aussenrahmenelementen 30 zurückbleiben und die Glieder 32 sich in ihren Totpunkt (Fig. 2b) bewegen, in welchem die Stirnplatten 33 die Lage ihrer grössten Annäherung einnehmen und so eine maximale Klemmkraft auf die Enden der Wickelspule 12 aus üben.
Dann wird der pneumatische Servomotor 19 betätigt und zieht die Aussenrahmenelemente 30 abwärts in eine etwas niedrigere Lage (Fig. 2c), in der der Anschlag 60 noch an der federnden Begrenzung 63 verbleibt. Die Glieder 32 haben jetzt ihre Totpunktlage überschritten, und die Innenrahmenelemente 31 liegen an den Begrenzungen 65 der Aussenrahmenelemente 30, so dass sie mit einer Kniehebelwirkung gegen Verschieben durch nach aussen wirkende Kräfte, die bestrebt sind, die Spule 12 freizugeben, verriegelt sind. Die relativ kleine, während dieser Verriegelung auftretende Auswärtsverschiebung der Stirnplatten 33 wird durch die federnden Unterlagseheiben 40 kompensiert, und die Klemmkraft auf die Spule 12 beibehalten.
Die Spule 12 wird in dem Zeitpunkt festgeklemmt, wo sie etwas höher liegt als zu Beginn des Aufwickelns, so dass sie durch die Abwärtsbewegung der Aussenrahmenelemente 30 in Arbeitskontakt mit den beiden Trommeln 10, 11 gebracht wird, wenn der Servomotor 19 zwecks Vornahme der oben angeführten Verriegelungsaktion betätigt wird. Die federnde Begrenzung 63 schützt die Innenrahmenelemente 31 vor übermässiger Belastung beim Verriegeln, da dann der grössere Teil des vom Servomotor 19 ausgeübten Zuges auf die Spule 12 (Fig. 2c) übertragen wird.
Die Bahn 14 wird dann auf die Spule 12 geleitet, und die Wicklungsoperation setzt ein, wobei das automatische Freigabeventil 22 dazu dient, während des Wickelaufbaus eine konstante Belastungskraft aufrechtzuhalten, wenn die beiden Rahmenelementpaare 30, 31 entgegen dem vom Servomotor 19 auferlegten Widerstand aufwärts (Fig. 2d) in ihre relative Verriegelung gezogen werden, welcher Widerstand dahin wirkt, die erforderliche feste Verdichtung des Wickels 13 beim Anwachsen von dessen Durchmesser zu gewährleisten.
Nach Fertigstellung des Wickelkörpers (Fig. 2e) wird der Servomotor 19 umgeschaltet, um den Wikkelkörper 13 von den beiden Antriebstrommeln 10, 11 abzuheben. Dabei stösst derAnschlag 60 am einen Innenrahmenelement 31 gegen die feste Begrenzung 64, so dass bei der fortschreitenden Aufwärtsbewegung der Aussenrahmenelemente 30 der Kniehebelschluss (Fig. 2f) gebrochen wird und die Stirnplatten 33 von der Spule 12 zurückgezogen werden. Darnach ist der Wickelkörper 13 frei und rollt in eine Wikkelwegnahmestation, wobei er über eine verschwenkbare Klappe 66 und einen Tisch 67 auf ein Förderband 68 gelangt.
Senkt sich die Spulenhaltevorrichtung 16 in die Lage (Fig. 2a), in der das nächste Arbeitsspiel einsetzt, so wird eine neue Wickelspule 12 automatisch auf die beiden Trommeln 10, 11 gelegt. Ein Anschlag 54 an der Vorrichtung 16 stösst gegen einen Anschlag 511 an einem bei 52 schwenkbar gelagerten Hebel 51, durch den ein Träger 50 in Fig. 1 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, wobei eine Tasche 55 am Träger die unterste Spule aus einem Magazin 57 abhebt und sie in die Arbeitslage hebt, wobei die Klappe 66 verschwenkt wird, um der Spule den Durchgang zu ermöglichen. Der Träger 50 wird durch eine zusammenschiebbare Strebe 53 in seine Ruhelage zurückgeführt.
Textile Wickejmaschinc
The present invention relates to a textile winding machine for winding a web of fibrous loose textile material onto a spool. Such machines usually have a frame for a number of sliver cans, with the sliver being stretched or not. These tapes are fed as a web-like structure to the winding mechanism, which winds them onto a spool carried by two drive drums, with a downwardly directed loading pressure being exerted on a winding mandrel penetrating the spool in order to ensure compression of the roll. This loading pressure is usually constant, and experience has shown that when building wound packages of large diameter the outer layers are soft and unwinding in the next processing step is difficult.
It has already been proposed to avoid this disadvantage in that the loading pressure is increased as the winding diameter increases.
The object of the present invention is therefore to create a winding machine in which this proposal is implemented in a simple manner.
The winding machine according to the invention for winding a web of fibrous loose textile material onto a spool placed on two drive drums that protrude from one another is characterized by a spool holding device which holds the spool with the bobbin in contact with the two drums and exerts pressure on the spool through a pivoted one , servomotor executing linear movements, which is connected to the bobbin holding device by an articulated cross member, whereby the pressure applied by the servomotor to the bobbin holding device is automatically increased due to the pivoting of the servomotor as the winding body diameter increases.
In a preferred embodiment of such a machine, the mechanical movements that occur during winding, the clamping of the bobbin and the removal of the finished winding are carried out by one and the same servomotor.
The servomotor can be driven pneumatically or hydraulically, and is preferably a linearly operating pneumatic cylinder-piston unit, the cylinder being pivotably mounted.
The reel holding device is preferably movable in a plane which contains the winding axis and is normal to the plane connecting the axes of the two drive drums, and can be connected by a link to the piston of the servomotor. The bobbin holding device can be arranged so that it can move vertically, the axes of the two drive drums being in a horizontal plane; Preferably, the plane containing the drum axes is inclined for reasons set out below, the direction of movement of the bobbin holding device being normal to this inclined plane.
The reel holding device may be in the form of a double frame to which two longitudinal members of an inner frame, each of which carries means for clamping one end of the winding reel, are attached by pivot members. The longitudinal links of the inner frame and the mentioned pivot links can form a parallel linkage with the outer frame, in which the longitudinal links of the inner frame always remain parallel to the main axis of the outer frame and can move longitudinally with respect to this. If the pivot members assume a dead center position, the longitudinal members of the inner frame approach one another and clamp the coil with maximum force.
An embodiment of the subject of the invention is shown schematically in the accompanying drawing. Show it:
1 shows a side view of the winding machine,
2a-2f show a series of schematic representations of relative positions of the parts during an entire working cycle of the machine and
3 shows a partial view, partly in section, and on a larger scale the means used to carry the winding body coil, on the right the arrangement of the parts at the beginning of a work cycle, and on the left the arrangement at the end of the work cycle.
According to FIG. 1, the machine has two drive drums 10, 11 separated from one another, which carry and drive a winding body 12, 13 and which is built up by winding a fiber web 14 onto a spool 12. The web 14 is composed of a number of webs 131 placed one on top of the other and formed from separately drawn strips, and is guided one after the other through a series of calender rolls onto the spool 12. When the winding body 13 is wound onto the reel 12, its diameter increases and finally reaches its maximum size, shown in dash-dotted lines, the reel being denoted by 121.
The spool 12 is carried (as will be described below with reference to FIG. 3) by a device 16 which loads the roll and which, by means of an articulated cross member 17, is connected to the piston rod 18 of a pneumatic servomotor
19 is connected, which exerts a loading pressure on the roll when pressurizing in order to compact the successive layers of the web 14, the servo cylinder being pivoted by pin 20 so that it can follow the changing position of the device loading the roll. The servomotor can be excited by a valve 21. The cylinder chamber on the opposite side of the piston can be equipped with a relief valve 22 (FIGS. 2a-2f).
The reel holding device 16, which also acts as a loading device, is movable in a plane X-X which contains the axis of the reel 12 and is normal to which the axes of the two drums 10,
11 containing level. Furthermore, the servomotor 19 is arranged so that the angle between the axis of the piston rod and the plane XX during the entire working cycle of the lap formation remains the same as the angle that the plane XX and one of the axes of the reel 12, 121 and one of the drums 10, 11 containing level, e.g. B. the level Y-Y, include. Apart from the effect of the weight of the bobbin 13 and the bobbin holding device 16, the reactions of the bobbin 13 to the two drums 10, 11 are the same and remain so during the increase in the winding diameter, provided that a constant force is exerted by the servo motor 19.
In order to facilitate the automatic removal of the finished winding, the two drive drums 10, 11 are preferably arranged so that their axes lie in a plane inclined to the bottom line at an angle of approximately 40; Although such an arrangement gives some imbalance in the resultant loads between the reel and the corresponding drums, this discrepancy is small and negligible compared to the high loads exerted by the pneumatic servo motor.
The spool holder 16 has a pair of outer and a pair of inner frame members 30 and 31, respectively. The outer frame elements 30 are separated from one another by the articulated cross member 17 and held parallel to the inner frame elements 31 by pairs of parallel links 32, so that the inner frame elements are displaced transversely during a relative longitudinal movement between the inner and outer frame elements, i.e. H. against and away from each other. A front plate 33 is rotatably mounted on each inner frame element 31, the hub part 34 of which is supported by an anti-friction bearing 35 on an axle bolt 36 projecting inward from the inner frame element 31. An annular groove 37 in the hub 34 receives a clamping ring 38 which is guided in the groove 37 by a number of bolts 39 fastened to the hub 34.
The clamping ring 38 is pressed inwardly by a stack of compressible washers 40 within certain limits which are determined by a number of bolts 41 fastened to the clamping ring 38 which lie against a surface 42 in the hub 34. Moving the Innenrah menelemente 31 inward, the clamping rings 38 move from an inoperative position in which they are flush with the surface of the end plates 33 into a working position in which they lie against the ends of the coaxially aligned coil 12 and against the action of the resilient washer 40 is pressed into the annular groove 37. The coil 12 is thus firmly gripped by the end plates 233 with a force that depends on the strength of the resilient washers 40 and the extent of the inward movement of the inner frame elements 31.
The outer frame elements are guided by rollers 301 running in guides 302 during their longitudinal displacement.
As can be seen from Fig. 2a-2f, one of the inner frame elements 31 carries a stop 60, the impact of which on a resilient boundary 63 and a fixed boundary 64 determines the corresponding limits of the longitudinal displacement of the inner frame elements. The outer frame elements 30 have stops 65 for a purpose described below.
During operation and after placing an empty bobbin 12 on the two drive drums 10, 11, from which a finished winding body and bobbin have been removed, the bobbin holding device 16 can drop under its own weight by releasing air from the valve 21. If the device 16 approaches its lowermost position according to FIG. 2a, the stop 60 hits the resilient delimitation 63, so that the inner frame elements 31 remain behind the outer frame elements 30 and the links 32 move to their dead center (FIG. 2b), in which the end plates 33 assume the position of their closest approach and thus exert a maximum clamping force on the ends of the winding reel 12.
Then the pneumatic servomotor 19 is actuated and pulls the outer frame elements 30 downwards into a somewhat lower position (FIG. 2c), in which the stop 60 still remains on the resilient limit 63. The links 32 have now exceeded their dead center position, and the inner frame elements 31 lie against the boundaries 65 of the outer frame elements 30, so that they are locked with a toggle lever effect against displacement by outwardly acting forces which strive to release the coil 12. The relatively small outward displacement of the end plates 33 occurring during this locking is compensated for by the resilient washers 40, and the clamping force on the spool 12 is maintained.
The spool 12 is clamped at the point in time where it is slightly higher than at the beginning of winding, so that it is brought into working contact with the two drums 10, 11 by the downward movement of the outer frame elements 30 when the servomotor 19 is used to perform the above Locking action is operated. The resilient limitation 63 protects the inner frame elements 31 from excessive loading when locking, since the greater part of the tension exerted by the servomotor 19 is then transmitted to the coil 12 (FIG. 2c).
The web 14 is then directed onto the spool 12 and the winding operation commences, with the automatic release valve 22 serving to maintain a constant loading force during the winding process when the two frame element pairs 30,31 rise against the resistance imposed by the servo motor 19 (Fig 2d) are pulled into their relative locking, which resistance acts to ensure the required firm compression of the roll 13 when its diameter increases.
After completion of the winding body (FIG. 2e), the servomotor 19 is switched over in order to lift the winding body 13 off the two drive drums 10, 11. The stop 60 on an inner frame element 31 strikes the fixed boundary 64, so that the toggle joint (FIG. 2f) is broken as the outer frame elements 30 move upward and the end plates 33 are withdrawn from the spool 12. The winding body 13 is then free and rolls into a winding removal station, where it reaches a conveyor belt 68 via a pivotable flap 66 and a table 67.
If the bobbin holding device 16 is lowered into the position (FIG. 2a) in which the next working cycle begins, a new winding bobbin 12 is automatically placed on the two drums 10, 11. A stop 54 on the device 16 abuts against a stop 511 on a lever 51 pivotably mounted at 52, by means of which a carrier 50 is pivoted clockwise in FIG. 1, a pocket 55 on the carrier lifting the lowermost bobbin from a magazine 57 and lifts it into the working position, pivoting the flap 66 to allow the spool to pass. The carrier 50 is returned to its rest position by a collapsible strut 53.