Verfahren und Garnspulmaschine zum Herstellen von Garnspulen sowie nach dem Verfahren hergestellte Garnspule Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel len von Garnspulen, bei dem ein Garn durch einen Fadenführer geführt und auf einer rotierenden Spindel aufgespult wird, wobei entweder der Fadenführer ent lang der Spindel oder die Spindel entlang dem Faden führer hin und her bewegt wird und die Umkehrpunkte der Hin- und Herbewegung gesteuert werden, sowie eine Garnspulmaschine zur Durchführung des Verfah rens mit einer drehbaren Spindel, auf die Garn auf gespult werden kann, um eine Spule herzustellen, An triebsmitteln zum Drehen der Spindel, einem Faden führer, einem Hubmechanismus,
um eine hin und her gehende Hubbewegung des Fadenführers entlang der Spindel oder der Spindel entlang dem Fadenführer her zustellen, und mit Begrenzungsmitteln, die die Umkehr punkte an den entgegengesetzten Enden der Hubbewe gung darstellen, sowie einem Steuermechanismus, der die Stellungen der Begrenzungsmittel steuert, und die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Garnspule.
Garnspulmaschinen zur Herstellung von konischen Garnspulen in der Art der sogenannten Kreuzkötzer weisen einen Hubmechanismus auf, um einen Faden führer axial entlang einer Spindel hin und her zu be wegen, auf die eine Garnrolle aufgespult werden soll, oder natürlich die Spindel in bezug auf den Faden führer hin und her zu bewegen, und einen Steuerme chanismus auf, um die Umkehrpunkte an den ent gegengesetzten Enden der Hubbewegung zu steuern.
Um einen Kreuzkötzer herzustellen, ist der Steuerme chanismus so angeordnet, dass der Umkehrpunkt an einem Ende axial zur Spindel zwischen festen Grenzen hin und her bewegt wird und der Umkehrpunkt am entgegengesetzten Ende axial zur Spindel stufenweise in Richtung des sich hin und her bewegenden Um kehrpunktes bewegt wird.
Wenn bei einer herkömmlichen Spulmaschine mit Ringbank das Garn zu einem späteren Zeitpunkt über das obere Ende der hergestellten Garnspule abgezogen werden soll, wird ein geeigneter Kreuzkötzer hergestellt, indem der obere Umkehrpunkt hin und her bewegt und der untere Umkehrpunkt stufenweise angehoben wird.
Die Umkehrpunkte werden im allgemeinen von Grenzschaltern gebildet, die, wenn sie von einem am Fadenführer oder am Spindellager befestigten festste henden Teil betätigt werden, bewirken, dass die An triebsrichtung des Hubmechanismus umgekehrt wird. Veränderungen der Umkehrpunkte können daher da durch erzielt werden, dass die Stellungen der Grenz- schalter verändert werden. Eine einfache Anordnung, mit der dies erreicht werden kann, besteht aus einem an einer Antriebswelle angebrachten Nocken und.einem Nockenstössel, der starr am Grenzschalter befestigt ist. Die Stellung des Grenzschalters wird somit von der Form des Nockens bestimmt.
Anstelle von Grenzschaltern können auch andere Vorrichtungen verwendet werden, um die Umkehr punkte zu bestimmen, beispielsweise werden Anschlag nocken, die hydraulische Ventile betätigen, bei einigen Maschinen verwendet. Der Einfachheit halber wird in dieser Beschreibung nur der Gebrauch von Grenz- schaltern behandelt.
Bei herkömmlichen Ringbank-Spulmaschinen wer den Kreuzkötzer dadurch hergestellt, dass der obere Grenzschalter auf einen herzförmigen Nocken an spricht, wodurch eine Auf- und Abbewegung des obe ren Umkehrpunktes zwischen festen Grenzen axial zur Spindel hergestellt wird, und dass der untere Grenz- schalter auf einen Schneckennocken anspricht, so dass der untere Umkehrpunkt allmählich fortschreitend an gehoben wird. Der geometrische Ort des unteren Um kehrpunktes ist derart, dass eine aus seiner axialen Stel lung und der Zeit zusammengesetzte Kurve eine gerade Linie ist.
Sowohl bei einem Kreuzkötzer als auch bei einem Kötzer kann das Garn vom unteren Ende der Abspul- bewegung leicht abgezogen werden. Ein Nachteil be- steht jedoch darin, dass an dem Ende des Kötzers, an dem der Umkehrpunkt auf und ab bewegt wird, eine als < ;Furchen bezeichnete Erscheinung auftreten kann.
Das Furchen tritt dann auf, wen die Auf- und Ab bewegung des Umkehrpunktes während des gesamten Aufspulvorgangs aus einheitlichen Arbeitsgängen be steht, und entsteht dadurch, dass die Enden von Garn schichten auf die Enden von bereits aufgespulten Garn schichten, d. h. auf die gleiche axiale Stelle der Spin del, gelegt werden, weil die Umkehrpunkte bei ent sprechenden Teilen verschiedener Arbeitsgänge der Auf- und Abbewegung derselben übereinstimmen.
Das Furchen wirkt sich beim Abspulen des Garns nach teilig aus, weil Garn einer oberen Schicht zeitweilig zwischen oder unter Garn der anliegenden inneren Schicht geraten ist, so dass auf das Garn der oberen Schicht beim Abspulen ein plötzlicher Spannungsan stieg ausgeübt wird. Während Spannungsänderungen in einigen Fällen, beispielsweise wenn schweres Garn ver wendet wird, nicht so kritisch sind, so sind sie doch sehr unerwünscht, wenn das Garn auf Wirk- oder Raschelmaschinen verwendet werden soll, bei denen es erforderlich ist, dass das Garn mit einer konstant geringen Abspulspannung von der Rolle abgezogen wird.
In der britischen Patentschrift Nr.<B>1025</B> 228 ist eine Garnspulmaschine zum Herstellen von Kreuzkötzern beschrieben, bei der die Furchwirkungen vermindert sind. Die Maschine kann so angeordnet sein, dass die Wellenform der Hin- und Herbewegung des Umkehr punkts kontinuierlich verändert wird, so dass die ver schiedenen Arbeitsgänge nicht einheitlich oder, anders gesagt, die Geschwindigkeit der Hubbewegung konti nuierlich verändert wird.
Demgegenüber ist das Verfahren der eingangs be zeichneten Art erfindungsgemäss dadurch gekennzeich net, dass der eine Umkehrpunkt von zwei sich über lagernden Bewegungen, und zwar eine in bezug auf die Spindel axiale Hin- und Herbewegung und eine in bezug auf die Spindel axiale stufenartige einseitig gerichtete Bewegung, abhängt, und dass der andere Umkehrpunkt von einer in bezug auf die Spindel axialen stufenweisen einseitig gerichteten Bewegung ab hängt, die zu dem sich hin und her bewegenden Um kehrpunkt gerichtet ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungs gemässen Verfahrens ist vorgesehen, dass die einseitig gerichteten Bewegungen bei bei den Umkehrpunkten beide gleichgerichtet sind, dass die einseitig gerichteten Bewegungen bei bei den Umkehrpunkten gleich schnell sind und dass die Geschwindigkeit bei den entgegengesetzten Umkehrpunkten konstant ist.
Wenn das erfindungsgemässe Verfahren in seiner bevorzugten Form durchgeführt wird, bei der die einseitig gerichteten Bewegungen der Umkehrpunkte gleichgerichtet sind, beispielsweise bei einer herkömm lichen Ringbank-Maschine, so werden der obere und der untere Umkehrpunkt stufenartig nach oben zum oberen Ende der Spindel bewegt, wodurch die so her gestellte Spule einen weiteren wichtigen Vorteil auf weist.
Dieser ergibt sich aus der erhöhten Spindellänge, um die die Enden der aufeinanderfolgenden Garn schichten am Ende der Spule gelegt werden, die ge mäss den sich überlagernden Bewegungen gebildet wurde, und aus dem daraus folgenden kleinen Winkel zwischen der Spulenoberfläche an jenem Ende und der Spindelachse, und besteht darin, dass die Stabilität der Spule erhöht wird und ihre Abspuleigenschaften verbessert werden.
Die eingangs bezeichnete Maschine zur Durchfüh rung des erfindungsgemässen Verfahrens ist erfindungs gemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Steuermecha nismus aus einem ersten Steuermittel, das den Begren zungsmitteln, die den Umkehrpunkt an dem einen Ende der Hubbewegung begrenzen, eine in bezug auf die Spindel axiale Hin- und Herbewegung vermittelt, aus einem zweiten Steuermittel, das den Begrenzungsmit teln, die den Umkehrpunkt an dem entgegengesetzten Ende der Hubbewegung begrenzen, eine in bezug auf die Spindel axiale stufenartige Bewegung in Richtung der hin und her bewegten Begrenzungsmittel vermittelt,
und aus einem dritten Steuermittel besteht, mittels dem die Hin- und Herbewegung, die einem Begrenzungs mittel von dem ersten Steuermittel vermittelt wurde, von einer stufenartigen, in bezug auf die Spindel axia len einseitig gerichteten Bewegung überlagert wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungs gemässen Maschine ist vorgesehen, dass der Fadenführer entlang der Spindel hin und her bewegt wird und einen auf einer Bank laufenden Ring aufweist, dass die Begrenzungsmittel Grenzschalter aufwei sen, dass die Begrenzungsmittel Anschlagnocken aufwei sen, dass eines oder mehrere der drei Steuermittel, aus denen der Steuermechanismus besteht, einen Nocken und einen Nockenstössel aufweist bzw.
aufweisen, der an einem der Begrenzungsmittel befestigt ist, dass das zweite Steuermittel und das dritte Steuer mittel je einen herzförmigen Nocken und Nockenstössel aufweisen, wobei die Nockenstössel an den Begren zungsmitteln an beiden Enden der Hubbewegung be festigt sind, und dass das erste Steuermittel einen Schneckennocken und einen Nockenstössel aufweist, und dass der herz förmige Nocken, aus dem das dritte Steuermittel be steht, auf dem Nockenstössel des ersten Steuermittels gelagert ist.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren her gestellten Garnspulen zeigen, wenn überhaupt, nur ge ringe Furchwirkungen. Daher können derartig auf gebaute Spulen bei Wirk- oder Raschelmaschinen ver wendet werden.
Das Furchen wird aus praktischen Er wägungen ausgeschlossen, weil die Überlagerung der einseitig gerichteten Bewegung am sich hin und her bewegenden Umkehrpunkt bewirkt, dass die Umkehr punkte in entsprechenden Teilen verschiedener Arbeits gänge der Hin- und Herbewegung verschieden sind.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Er findungsgegenstände anhand der beiliegenden Zeich nung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Teil einer Streckzwirnmaschine, sche matisch, Fig. 2 die Steuereinrichtung, schematisch.
In Fig. 1 sind die beiden Enden einer Streckzwirn maschine und der Übersichtlichkeit halber nur eine der Arbeitseinheiten dargestellt. In Fig. 1 wird ein Garn 1 über das Ende einer grossen Spule 2, welche auf einer Schiene 3 befestigt ist, mittels einer Abzugswalze 4 abgezogen und um letztere gewickelt. Die Walze 4 wird an ihrer Oberfläche von einer Antriebswalze 5 angetrieben. Das Abwickeln des Garns von der Spule und dessen Aufwickeln auf die Walze 4 wird von Führungen 6 und 7 unterstützt.
Das Garn läuft da nach in mehreren Windungen um eine Zugwalze 8 und eine Wickelwalze 9. Die Zugwalze 8 dreht sich mit einer grösseren Umfangsgeschwindigkeit als die Ab zugswalze 4, so dass das Garn dazwischen gespannt wird.
Von der Zugwalze 8 wird das Garn sukzessive ab gezogen und läuft durch eine an einer Schiene 11 be festigte ösenführung 10 sowie durch eine auf einem Ring 13 laufende Garnführung 12, bevor es auf eine Spindel 14 aufgewickelt wird. Die Spindel 14 wird von einem Antriebsriemen 15 angetrieben. Der Ring 13 ist auf einer Ringschiene 16 angeordnet, welche axial zur Spindel auf und ab bewegbar ist, wodurch die Garn spule auf der Spindel aufgebaut wird. Die Garnfüh rung 12 läuft während des Aufwickelns mit einer sol chen Geschwindigkeit relativ zur Drehgeschwindigkeit der Spindel um, dass damit ein bestimmter Drall auf das Garn ausgeübt wird.
Der zwischen der ösenfüh- rung 10 und der Garnführung 12 gebildete Garnbogen 17 wird von den Garnbögen der danebenliegenden Ar beitseinheiten durch die Platten 18 und 19 abgeteilt. Die Platten 18 und 19 sind an den gegenüberliegenden Enden der Ringschiene 16 und der Schiene 11 befestigt. Diese Schienen sind ausserdem mit ihren Enden an den Haltestangen 20 und 21 starr befestigt, so dass die Schiene 11 mit der Ringschiene 16 hin und her geht.
Die Ringschiene 16 ist von einer doppeltwirkenden Kolben-Zylindereinheit 22 hin und her bewegbar. Der Kolben 23 ist über eine Stange 24 und einem zwei armigen Hebel 25 mit der Ringschiene 16 verbunden. Durch die Auswärtsbewegung des Kolbens 23 wird der Hebel 25 um sein Lager 26 verschwenkt und damit die Ringschiene 16 an der Führungsstange 27 nach unten gedrückt. Bei der Einwärtsbewegung des Kolbens wird der zweiarmige Hebel über die Stange 24 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt und damit die Ring schiene auf der Führungsstange 27 nach oben bewegt.
Die hydraulische Beaufschlagung des Zylinders 22 jeweils an seinen gegenüberligenden Enden wird durch elektromagnetische Ventile 28 und 29 gesteuert, wel che entsprechend der Betätigung der Endschalter 30 und 31 (vergleiche Fig. 2) geschaltet werden. Auf diese Weise wird die Umkehr der Ringschiene 16 von den Endschaltern 30 und 31 gesteuert.
Die Steuereinrichtung zur Steuerung der Umkehr- Stellungen der Ringschiene ist innerhalb der Arbeits einheit 32 untergebracht und im einzelnen in Fig. 2 dargestellt. Die Ringschiene ist mit der Steuereinrich tung durch eine Steuerstange 33 verbunden, welche mit ihrem einen Ende 34 an der Ringschiene und mit ihrem anderen Ende 36 an einem Betätigungskopf 38 befestigt ist. Der Betätigungskopf 38 ist entlang einer Schiene 39 gleitbar angeordnet und hat eine Betäti gungsfläche 40, welche mit den Endschaltern 30 und 31 in Wirkverbindung bringbar ist. Dabei bestimmen die Stellungen der Endschalter 30 und 31 die oberen und unteren Umkehrstellungen der Ringschiene.
Die übrigen Teile der Steuereinrichtung dienen dazu, die Stellungen der Endschalter 30 und 31 während des Aufwickelns nach einer bestimmten Folge abzuändern, um einen bestimmten Aufbau der Spule zu erhalten.
Der untere Endschalter 31 kann während eines Aufwicklungs-Zyklus um einen konstanten Betrag stu fenweise nach oben bewegt werden. Zu diesem Zweck ist der Endschalter 31 mit einem Nockenstössel 41 starr verbunden, welcher seinerseits in Führungen 43 und 43 gleitbar angeordnet ist und mit einer Kurvenscheibe 44, welche je Windungs-Zyklus eine Umdrehung aus führt, in Wirkverbindung steht. Die Kurvenscheibe 44 ist mit einem Zahnrad 45 verbunden, welches seiner seits mit einem von einem Elektromotor 47 angetrie benen Antriebsritzel 46 in Eingriff ist.
Der obere Endschalter 30 ist ebenfalls mit dem Nockenstössel 41 verbunden und kann daher die stufen weise Aufwärtsbewegung ebenfalls ausführen. Der obere Endschalter ist jedoch nicht fest, sondern ver schiebbar auf dem Nockenstössel 41 angeordnet und steht mit einer herzförmigen Kurvenscheibe 48, welche unterhalb des Endschalters 30 im Nockenstössel 41 drehbar gelagert ist, in Wirkverbindung. Die Kurven scheibe 48 wird über einen Riemen 50 und eine Rolle 52 von einem ebenfalls am Nockenstössel 41 befestig ten Elektromotor 49 angetrieben. Durch die Drehbe wegung der Kurvenscheibe 48 wird der Endschalter 30 auf dem Nockenstössel 41 auf und ab bewegt.
Im Gegensatz zu der Kurvenscheibe 44 führt die Kurven scheibe 48 während eines Windungs-Zyklus mehrere Umdrehungen aus.
Der Endschalter 30 wird von einer zwischen bei den Endschaltern angeordneten Zugfeder 53 in Wirk verbindung mit der Umfangsfläche der herzförmigen Kurvenscheibe 48 gehalten.
Auf diese Weise kann der obere Endschalter 30 zwei einander überlagerte Bwegungen ausführen, näm lich eine von der Kurvenscheibe 44 bewirkte, nach oben gerichtete stufenweise Bewegung und eine zweite von der herzförmigen Kurvenscheibe 48 bewirkte rück läufige Bewegung. Während eines Windungs-Zyklus entsprechen die Bewegungen der Endschalter 30 und 31 genau den oberen und unteren Umkehrstellungen der Ringschiene und bestimmen auf diese Weise den Aufbau der Garnspule.