Kreuzspulmaschine zum Herstellen von Spulen aus Garn
Die Erfindung betrifft eine Kreuzspulmaschine zum Herstellen von Spulen aus Garn, bei welcher das Garn auf eine rotierende Hülse gewickelt und gleichzeitig durch eine in Längsrichtung der Spule bewegliche Vorrichtung entlang der Hülse hin und her bewegt wird. Die erfindungsgemässe Kreuzspulmaschine ist gekenczeich- net durch eine Steuervorrichtung, die unter dem Einfluss des Druckes eines Druckmittels in einer Steuerleitung steht und einer Veränderung der Spannung des Garnes während des Spulvorganges dient.
Es hat sich gezeigt, dass, wenn eine Kreuzspuimaschi- ne der bekannten Art zum Spulen von Garn aus synthetischen kontinuierlichen Fasern wie z.B. Nylon, Acrilan usw. verwendet wird, eine Neigung zur Bildung überhöhter Spulenkanten besteht, und zwar um so mehr, je grösser der Durchmesser der Spule ist. Die Kanten der Spulen sind dadurch weich, u. es entstehen Schwierigkeiten beim Abziehen des Garnes von den Spulen mit den weichen, überhöhten Kanten. Diese Schwierigkeiten entstehen normalerweise nicht bei den üblichen Stapelgarnen, obwohl bei einigen derartigen Garne auch diese Schwierigkeit in einem gewissen Masse entsteht.
Die Erfindung hat die Schaffung einer Kreuzspulmaschine zum Ziel, bei welcher diese Schwierigkeit vermieden wird.
Es hat sich weiter herausgestellt, dass ausser der Spannung auch der Druck des Spulkopfes oder der Führungsvorrichtung des Garnes gegen die Spule die Neigung zur Entstehung von überhöhten Spulenkanten beeinflusst. Es kann daher bei der erfindungsgemässen Kreuzspulmaschine eine zweite Steuervorrichtung vorgesehen sein, welche während des Spulvorganges diesen Druck vermindert und unter dem Einfluss des Druckes eines Druckmittels in einer zweiten Steuerleitung steht.
Auch dieses Druckmittel kann vorzugsweise Druckluft sein.
Zur Ausübung des Druckes des Druckmittels kann die Steuervorrichtung mit einem Zylinder und einem in diesem beweglichen Kolben versehen sein, welcher z.B. die Anpresskraft der Scheiben eines Fadenspanners beeinflusst. Ein zweiter Zylinder mit einem Kolben kann dann über ein mechanisches Hebelsystem den Druck des Spulkopfes gegen die Seite der herzustellenden Spule beeinflussen.
Die Veränderung des Druckes des Druckmittels in der Steuerleitung während des Spulvorganges kann z.B. durch Veränderung der Einstellung eines Druckregelventils bewirkt werden, die in Abhängigkeit von der Bewegung einer Nockenscheibe bzw. deren Folgeorgans erfolgt, wobei die Bewegung der Nockenscheibe von der Veränderung des Durchmessers der hergestellten Spule abhängig ist. Wenn zwei Steuerorgane vorgesehen sind, so sind normalerweise zwei Nocken vorzusehen, von denen jeder auf ein getrenntes Druckregelventil in einer besonderen Steuerleitung einwirkt.
Die Bewegung der Nocken kann vorzugsweise durch einen Hebelmechanismus erfolgen, der mit dem Spulkopf verbunden ist. Dabei wird in der gleichen Weise, wie der Spulkopf bei seinem Druck gegen den Umfang der Spule nach aussen bewegt wird, der Nocken in einer Richtung bewegt, welche eine Verminderung des auf das Steuerorgan einwirkenden Steuerdruckes bewirkt. Auf diese Weise kann gleichzeitig die Spannung des dem Spulkopf zugeführten Garnes wie auch der Druck, mit welchem der Spulkopf gegen die Spule drückt, vermindert werden.
Die Erfindung wird anhand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsform erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgelli issen Kreuzspulmaschine,
Fig. 2 einen Grundriss der Spindel und des Fadenspanners für das Garn, und zwar zu Beginn eines Spulvorganges,
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, wobei sich jedoch die Teile in der Stellung, welche der Beendigung des Spulvorganges entspricht, befinden und
Fig. 4 ein Detail des Fadenspanners für das Garn.
Die Maschine enthält eine Spindel 2, welche eine konische Hülse 4 trägt, auf welche die Spule gewickelt werden soll. Die Spindel 2 erhält ihren Antrieb von einem Motor 6 über einen Keilriemen 8, der über eine
Riemenscheibe auf der Motorwelle geführt ist, sowie über eine Riemenscheibe 10 mit veränderlichem Durch messer, die am Ende der Spindel 2 befestigt ist. Die
Riemenscheibe 10 mit veränderlichem Durchmesser kann nach dem schweizerischen Patent Nr. 398 398 ausgebildet sein. Die Spule wird durch einen hin und her beweglichen Mechanismus gebildet, welcher eine drehbare, nicht dargestellte Nutenwalze enthält, die mit einer Nut versehen ist, in der ein Folgeorgan geführt ist, welches mit einer Führung 12 für das Garn verbunden ist.
Sobald dabei die Nutenwalze eine Drehbewegung ausführt, so wird die Führung 12 entlang der Spindel hin und her bewegt, wodurch das Garn auf der konischen Hülse in
Schichten aufgewickelt wird und eine Spule mit gleich mässiger Dichte entsteht.
Die Nutenwalze ist in einem Spulkopf 14 angeordnet, der eine Rolle 16 aufweist, welche sich gegen den
Umfang der herzustellenden Spule stützt. Die Rolle 16 ist so ausgebildet, dass die Führung 12 in der Nähe der Oberfläche der Spule gehalten wird. Bei einer Vergrösserung des Durchmessers der Spule wird der Spulkopf 14, der auf einem Hebel 20 befestigt ist, um eine Welle 20 von der Spindel weg geschwenkt.
Dem Spulkopf 14 wird das Garn von einer Entnahmespule 22 über einen Fadenspanner 24 (Fig. 1) zugeführt. Der Fadenspanner enthält ein Paar von Scheiben 26, 28 (siehe die Fig. 2, 3, 4), welche durch eine konische Feder 30 gegeneinander gedrückt werden, wobei das Garn zwischen den Scheiben hindurch geführt wird, bevor es einer Führungsrolle 32 des Spulkopfes zugeführt wird.
Die Spannung, welche im Garn vom Fadenspanner hervorgerufen wird, ist von der Kraft der Feder 30 abhängig. Diese Kraft kann durch eine Steuervorrichtung beeinflusst werden, welche eine Scheibe 34 enthält gegen welche sich das äussere Ende der Feder 30 stützt. Die Scheibe 34 ist entlang einer Stange 36 beweglich, auf welcher die Scheiben 26, 28 geführt sind. Die Scheibe 34 stützt sich gegen Vorsprünge 38 (Fig. 4), die durch einen Schlitz 40 in der Stange 36 nach aussen führen. Die Scheibe 34 ist auf diese Weise mit dem äusseren Ende einer Kolben stange 42 verbunden, die mit einem Kolben 44 in Verbindung steht. Der Kolben ist in einem Zylinder 46 beweglich, dessen Zylinderraum durch eine als Steuerleitung dienende Rohrleitung 48 mit einer nicht dargestellten Quelle von Druckluft verbunden ist. Die Steuerleitung 48 enthält ein Druckregelventil 50 und ein Steuerventil 52.
Der Luftdruck in der Steuerleitung 48 ist am grössten zu Beginn des Spulvorganges. Die entsprechende Stellung ist in der Fig. 2 dargestellt. Dabei wird durch die Scheibe 34 auf der Stange 36 die Feder 30 des Fadenspanners derart zusammengedrückt, dass die Spannung der zwischen den Scheiben 26, 28 geführten Garnes maximal ist.
Während des Spulvorganges wird der Druck in der Steuerleitung 48 durch entsprechende Einstellung des Steuerventils 52 vermindert, so dass bei der Beendigung des Spulens die Feder 30 entlastet wird. Bei dieser in der Fig. 3 dargestellten Stellung ist die Spannung des Garns minimal.
Der Antriebsmotor 6 ist auf einer Platte 54 befestigt, die um einen Zapfen 56 schwenkbar ist. Die Platte ist mittels einer Kette 58 mit einem Hebelarm 60 verbunden, der auf der Welle 20 befestigt ist und auf diese Weise in Verbindung mit dem Hebel 18 steht. Bei der in der Fig. 1 dargestellten Stellung übt das Gewicht des Motors über die Kette 58 ein Drehmoment auf die Welle 20 aus, welches den Hebel im Uhrzeigersinne entsprechend der
Darstellung in der Fig. 1 verdreht, und ein Anpressen der
Rolle 16 gegen den Umfang der Spule bewirkt. Dieses Drehmoment ist praktisch von der Bewegung des Spulkopfes nach aussen unabhängig, welche durch eine Vergrösserung des Durchmessers der Spule hervorgerufen wird.
Das vom Gewicht des Motors entstehende Drehmoment wird noch durch die Kraft verstärkt, welche auf die Platte 54 durch eine Steuervorrichtung ausgeübt wird, welche eine Kolben stange 62 enthält, die mit einem Kolben 64 verbunden ist, der in einem Zylinder 66 beweglich ist. Der Zylinder ist am Rahmen der Maschine mittels eines Zapfens 68 schwenkbar befestigt und ist mittels eines Anschlusses 70 mit einer Steuerleitung 72 mit Druckluft verbunden. Die Steuerleitung ist an eine nicht dargestellte Quelle von Druckluft angeschlossen und zwar über ein Druckregelventil 74 und ein Steuerventil 76. Es ist aus der Anordnung ersichtlich, dass der Druck der Druckluft im Zylinder 66 die Kraft beeinflusst, mit welcher die Kolbenstange 62 auf die Platte 54 einwirkt. Dadurch ist es möglich, den Druck zwischen dem Spulkopf und der hergestellten Spule zu verändern.
Die Betätigung der beiden Steuerventile 52, 56 in den Steuerleitungen 48 und 72 für Druckluft erfolgt durch Nocken 78, 80, die mit der Welle 20 verbunden sind. Die Nocken 78, 80 sind so angeordnet, dass bei einer Bewegung des Spulkopfes im Gegenuhrzeigersinn, entsprechend der Darstellung in der Fig. 1, die Nocken ihre Folgeorgane 82, 84 im Uhrzeigersinne bewegen. Jedes der Folgeorgane ist direkt mit einem der Steuerventile 52 und 76 verbunden. Die Anordnung ist so gewählt, dass in der Weise, wie sich der Durchmesser der Spule vergrössert und die Nocken im Gegenuhrzeigersinn bewegt werden, die Steuerventile so verstellt werden, dass der Druck der Druckluft in den beiden Steuerleitungen vermindert wird.
Dadurch wird der Druck des Spulkopfes gegen die Spule bei einer Vergrösserung des Durchmessers der Spule vermindert und gleichzeitig wird die Spannung des dem Spulkopf zugeführten Garnes verkleinert. Es hat sich gezeigt, dass durch die Kombination dieser beiden Faktoren die Neigung zur Bildung von überhöhten Spulenkanten vermindert wird, und zwar auch dann, wenn das Garn aus kontinuierlichen Kunstfasern besteht. Die Verminderung der Neigung erfolgt in einem Masse, dass die überhöhten Spulenkanten, falls sie überhaupt noch auftreten, nicht mehr stören.
Es versteht sich, dass die Einstellung der Veränderung der Spannung des Fadens sowie der Anpresskraft des Spulkopfes in einfacher Weise durch Verstellung der Druckregelventile 50 und 74 vor dem Beginn eines Spulvorganges oder durch Veränderung der Form der beiden Nocken erfolgen kann.
Die Form der beiden Nocken kann von der in der Zeichnung dargestellten Form abweichen und kann durch Versuch für ein bestimmtes Garn leicht festgestellt werden. Wenn z.B. Spulen erhalten werden sollen, bei denen die Spannung des Garnes rascher vermindert werden soll oder in einer anderen Weise als die Veränderung der Anpresskraft des Spulkopfes gegen die Spule verläuft, so kann dies durch entsprechende Nockenformen erzielt werden.
Es ist möglich, dass für gewisse Typen von Garn eine Veränderung der Anpresskraft des Spulkopfes gegen die Spule überflüssig ist, und dass eine Veränderung der Spannung des Garnes während des Spulvorganges zur Vermeidung von überhöhten Spulenkanten der hergestellten Spulen ausreicht.
Es ist auch möglich, wenn eine weniger genaue Anpassung der Steuervorrichtung ausreicht, einen einzigen Nocken mit einem Steurventil zu verwenden. Das Steuerventil beeinflusst dann gleichzeitig die Steuervorrichtung für die Einstellung der Fadenspannung wie auch die Steuervorrichtung zur Einstellung der Anpresskraft des Spulkopfes gegen die Spule.
Cross-winding machine for making bobbins from yarn
The invention relates to a cross-winding machine for producing bobbins from yarn, in which the yarn is wound onto a rotating tube and at the same time is moved back and forth along the tube by a device movable in the longitudinal direction of the bobbin. The package winder according to the invention is characterized by a control device which is under the influence of the pressure of a pressure medium in a control line and serves to change the tension of the yarn during the winding process.
It has been found that when a cheesecloth machine of the known type for winding yarn from synthetic continuous fibers such as e.g. Nylon, Acrilan, etc. is used, there is a tendency to form excessive bobbin edges, the greater the diameter of the bobbin, the more so. The edges of the coils are thereby soft, u. difficulties arise when pulling the yarn from the bobbins with the soft, raised edges. These difficulties do not normally arise with conventional staple yarns, although some such yarns also do so to some extent.
The invention aims to provide a package winder in which this difficulty is avoided.
It has also been found that, in addition to the tension, the pressure of the winding head or the guiding device of the yarn against the bobbin also influences the tendency for excessive bobbin edges to develop. In the case of the package winder according to the invention, a second control device can therefore be provided, which reduces this pressure during the winding process and is under the influence of the pressure of a pressure medium in a second control line.
This pressure medium can also preferably be compressed air.
In order to apply the pressure of the pressure medium, the control device can be provided with a cylinder and a piston which is movable in this and which e.g. influences the contact pressure of the discs of a thread tensioner. A second cylinder with a piston can then influence the pressure of the winding head against the side of the bobbin to be produced via a mechanical lever system.
The change in the pressure of the pressure medium in the control line during the winding process can e.g. be effected by changing the setting of a pressure control valve, which takes place as a function of the movement of a cam disk or its follower, the movement of the cam disk is dependent on the change in the diameter of the coil produced. If two control organs are provided, two cams should normally be provided, each of which acts on a separate pressure control valve in a special control line.
The cams can preferably be moved by a lever mechanism that is connected to the winding head. In the same way as the winding head is moved outward when it is pressed against the circumference of the bobbin, the cam is moved in a direction which causes a reduction in the control pressure acting on the control member. In this way, the tension of the yarn fed to the winding head and the pressure with which the winding head presses against the bobbin can be reduced at the same time.
The invention is explained using an embodiment shown schematically in the drawing. Show it:
Fig. 1 is a side view of the inventive cross-winding machine,
2 shows a plan view of the spindle and the thread tensioner for the yarn, at the beginning of a winding process,
3 shows a representation corresponding to FIG. 2, but with the parts in the position which corresponds to the termination of the winding process, and
4 shows a detail of the thread tensioner for the yarn.
The machine includes a spindle 2 which carries a conical sleeve 4 on which the bobbin is to be wound. The spindle 2 receives its drive from a motor 6 via a V-belt 8, which has a
Pulley is guided on the motor shaft, as well as a pulley 10 with variable diameter, which is attached to the end of the spindle 2. The
The variable diameter pulley 10 can be constructed in accordance with Swiss Patent No. 398,398. The bobbin is formed by a reciprocating mechanism which contains a rotatable, not shown, grooved roller which is provided with a groove in which a follower member is guided, which is connected to a guide 12 for the yarn.
As soon as the grooved roller executes a rotary movement, the guide 12 is moved back and forth along the spindle, whereby the yarn on the conical sleeve in
Layers is wound up and a coil with a uniform density is created.
The grooved roller is arranged in a winding head 14 which has a roller 16 which is against the
Supports the scope of the coil to be produced. The roller 16 is designed to hold the guide 12 near the surface of the spool. When the diameter of the bobbin is increased, the winding head 14, which is fastened on a lever 20, is pivoted about a shaft 20 away from the spindle.
The yarn is fed to the winding head 14 from a take-off bobbin 22 via a yarn tensioner 24 (FIG. 1). The thread tensioner contains a pair of discs 26, 28 (see Figs. 2, 3, 4) which are pressed against one another by a conical spring 30, the yarn being guided between the discs before it is fed to a guide roller 32 of the winding head becomes.
The tension produced in the yarn by the yarn tensioner is dependent on the force of the spring 30. This force can be influenced by a control device which contains a disk 34 against which the outer end of the spring 30 is supported. The disk 34 is movable along a rod 36 on which the disks 26, 28 are guided. The disk 34 is supported against projections 38 (FIG. 4) which lead to the outside through a slot 40 in the rod 36. The disc 34 is connected in this way to the outer end of a piston rod 42 which is connected to a piston 44. The piston is movable in a cylinder 46, the cylinder space of which is connected to a source of compressed air (not shown) by a pipeline 48 serving as a control line. The control line 48 contains a pressure regulating valve 50 and a control valve 52.
The air pressure in the control line 48 is greatest at the beginning of the winding process. The corresponding position is shown in FIG. The spring 30 of the thread tensioner is compressed by the disk 34 on the rod 36 in such a way that the tension of the yarn guided between the disks 26, 28 is maximum.
During the winding process, the pressure in the control line 48 is reduced by setting the control valve 52 accordingly, so that the spring 30 is relieved when winding is completed. In this position shown in Fig. 3, the tension of the yarn is minimal.
The drive motor 6 is fastened on a plate 54 which can be pivoted about a pin 56. The plate is connected by means of a chain 58 to a lever arm 60 which is fastened on the shaft 20 and is in this way connected to the lever 18. In the position shown in Fig. 1, the weight of the motor exerts a torque on the shaft 20 via the chain 58, which the lever clockwise according to the
Rotated representation in Fig. 1, and pressing the
Roll 16 causes against the circumference of the coil. This torque is practically independent of the outward movement of the winding head, which is caused by an increase in the diameter of the bobbin.
The resulting from the weight of the engine torque is increased by the force exerted on the plate 54 by a control device which includes a piston rod 62 which is connected to a piston 64 which is movable in a cylinder 66. The cylinder is pivotably attached to the frame of the machine by means of a pin 68 and is connected by means of a connection 70 to a control line 72 with compressed air. The control line is connected to a source of compressed air (not shown) via a pressure regulating valve 74 and a control valve 76. It can be seen from the arrangement that the pressure of the compressed air in the cylinder 66 influences the force with which the piston rod 62 acts on the plate 54 acts. This makes it possible to change the pressure between the winding head and the produced bobbin.
The two control valves 52, 56 in the control lines 48 and 72 for compressed air are actuated by cams 78, 80 which are connected to the shaft 20. The cams 78, 80 are arranged such that when the winding head moves in the counterclockwise direction, as shown in FIG. 1, the cams move their follower elements 82, 84 in the clockwise direction. Each of the follow-up members is directly connected to one of the control valves 52 and 76. The arrangement is chosen so that, as the diameter of the coil increases and the cams are moved counterclockwise, the control valves are adjusted so that the pressure of the compressed air in the two control lines is reduced.
As a result, the pressure of the winding head against the bobbin is reduced when the diameter of the bobbin increases, and at the same time the tension of the yarn fed to the winding head is reduced. It has been shown that the combination of these two factors reduces the tendency for excessive bobbin edges to form, even if the yarn is made of continuous synthetic fibers. The inclination is reduced to such an extent that the elevated coil edges, if they occur at all, no longer interfere.
It goes without saying that the change in the tension of the thread and the contact pressure of the winding head can be adjusted in a simple manner by adjusting the pressure control valves 50 and 74 before the start of a winding process or by changing the shape of the two cams.
The shape of the two cams can deviate from the shape shown in the drawing and can easily be determined by experiment for a specific yarn. If e.g. Bobbins are to be obtained in which the tension of the yarn is to be reduced more quickly or runs in a different way than the change in the pressing force of the winding head against the bobbin, this can be achieved by appropriate cam shapes.
It is possible that for certain types of yarn a change in the contact pressure of the winding head against the bobbin is superfluous, and that a change in the tension of the yarn during the winding process is sufficient to avoid excessive bobbin edges on the bobbins produced.
It is also possible, if a less precise adaptation of the control device is sufficient, to use a single cam with a control valve. The control valve then simultaneously influences the control device for setting the thread tension and also the control device for setting the contact pressure of the winding head against the bobbin.