Verfahren zum selbsttätigen Spulenwechsel bei einer Textilmaschine sowie Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum selbsttätigen Spulenwechsel bei einer Textilmaschine mit mindestens einer Aufwindeeinheit, bei welchem ein kontinuierlich zugeführtes Garn auf eine Spule gewickelt wird, die voll gewickelte Spule durch eine leere neue Spule ersetzt wird, und das Garn von der voll gewickelten Spule auf die neu zugeführte Leerspule übertragen wird.
Gleichzeitig betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens bei einer Textilmaschine mit mindestens einer Aufwindeeinheit, bei welcher zugeführte Garne auf Spulen gewickelt werden, die in Spulenhaltern befestigt sind und durch eine Berührung mit Antriebszylindern in Drehung versetzbar sind.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für den selbsttätigen Spulenwechsel, ohne dass die Zufuhr von Garn bei Textilmaschinen, welche mit einer Mehrzahl in einer Reihe angeordneter Aufwindeeinheiten versehen ist, unterbrochen wird.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere bei Textilmaschinen von der Art anwendbar, wie z.B. Aufwickelmaschinen für extrudierte Filamentfasern, gestreckte Filamentfasern, Falschdraht-Zwirnmaschinen, Stauchkammer-Bauschmaschinen, Kantenkräusel-Maschinen, Luftdüsen-Bauschmaschinen, Maschinen zum Fixieren von gebauschten Fasern durch Wärme oder Offenend-Spinnmaschinen. Die Erfindung ist jedoch auch ohne eine wesentliche mechanische Änderung bei einer Textilmaschine anwendbar, welche nur eine einzige Aufwindeeinheit enthält. Die Erfindung ist besonders für Fälle geeignet, wo die Aufnahme des Garnes im Augenblick entsteht, wo die Maschine angehalten oder von neuem in Betrieb gesetzt wird oder wo es unerwünscht ist, die Garnzufuhr während des Spulenwechsels zu unterbrechen, d.h. die Vorschubbewegung des Garnes von der Zuführquelle zum Stillstand zu bringen.
Bei den bekannten Typen von Wechselvorrichtungen für die Spulen muss beim Spulenwechsel die Zufuhr des Garnes zum Stillstand gebracht werden. Nachdem die Zufuhr von Garn wieder in Betrieb gesetzt wurde, muss das zugeführte Garn mit der Hilfe einer besonderen Vorrichtung, wie z.B. einer Abfallspule ausgeschieden werden. Wenn die Zufuhr des Garnes nicht unterbrochen wird, muss vorher das weiter zugeführte Garn um die Abfallspule gewickelt werden, oder es muss in eine besondere Absaugdüse eingesaugt werden, so dass die Übertragung des Garnes und der Spulenaustausch gleichzeitig durchgeführt werden. Alle diesen Arbeiten müssen manuell ausgeführt werden. Ausserdem ist für die Ausführung dieser Arbeiten mit wenig Fehlern eine besondere Übung erforderlich.
Zusätzlich dazu hat eine Erhöhung der Garngeschwindigkeit oder der Garnfestigkeit in vielen Fällen eine Erschwerung der Arbeiten zur Folge. In der letzten Zeit wurde ein neuer Typ einer Vorrichtung für den Garn- und Spulenwechsel vorgeschlagen. Bei dieser Vorrichtung wird eine einzige Einheit für die Zufuhr des Garnes verwendet, zusammen mit einem Paar von Aufwindeeinheiten. Wenn eine der Aufwindeeinheiten ihre Spule voll gewickelt hat, wird das Garn selbsttätig von dieser Aufwindeeinheit auf die andere Aufwindeeinheit übertragen, welche vorher manuell mit einer leeren Spule versehen wurde. Diese Anordnung erfordert jedoch verhältnismässig viel Bodenfläche, wobei gleichzeitig die Herstellungskosten der Vorrichtung wesentlich höher sind. Es ist daher die Verwendung der Vorrichtung dieses Typs nur auf besondere Fälle beschränkt.
Auf Grund dieser Nachteile der bestehenden Vorrichtungen besteht bereits lange ein Bedarf einer neuen Wechselvorrichtung, bei welcher eine voll aufgewickelte Spule ohne Unterbruch der Zufuhr des Garnes selbsttätig entfernt wird, eine neue leere Spule selbsttätig an die Stelle der vollen Spule gebracht wird und das Garn selbsttätig auf die so zugeführte neue leere Spule von der voll gewickelten Spule übertragen wird.
Die Erfindung hat daher die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur selbsttätigen Ausführung des Spulenwechsels zur Folge, bei welchem die voll gewickelte Spule durch eine neu zugeführte leere Spule ersetzt wird, und die Zufuhr des Garnes von der vollen Spule auf die leere Spule übertragen wird, ohne dass die Zufuhr des Garnes unterbrochen wird.
Weiter hat die Erfindung die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum selbsttätigen wahlweisen Ausführen des Wechselvorganges bei Textilmaschinen zum Ziel, welche eine Mehrzahl von in einer Linie angeordneten Aufwindeeinheiten enthalten. Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung sollen dabei eine selbsttätige Ausführung des Wechselvorganges ohne qualifizierte Handarbeit gestatten, die Vorrichtung soll wenig Bodenfläche erfordern und billig herstellbar sein, mit weniger Fehlern als bisher arbeiten und somit eine wesentliche Erhöhung der Produktivität gestatten und schliesslich eine Zufuhr des Garnes mit hoher Geschwindigkeit sowie eines Garnes mit hoher Fe stigkeit ohne zusätzliche Schwierigkeiten gestatten.
Das erfindungsgemässe Verfahren, durch welches dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass zuerst das zugeführte Garn von der voll gewickelten Spule getrennt wird, dass darauf das freie Ende des abgetrennten Garnes und kontinuierlich das weiter zugeführte Garn pneumatisch angesaugt wird, dass die neu zugeführte Spule in Berührung mit dem pneumatisch angesaugten Garn gebracht wird, dass die voll gewickelte Spule von ihrer Befestigung in der Maschine gelöst wird, dass das zugeführte, angesaugte Garn von neuem zwischen der leeren Spule und der Stelle, an welcher das Garn angehaugt wird, getrennt wird, dass die leere Spule in Drehung versetzt wird und dass schliesslich das freie Ende des von neuem abgetrennten Garnes auf die Oberfläche der leeren, sich in Drehbewegung befindlichen Spule geführt wird, so dass es auf diese aufgewickelt wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein der zu bewickelnden Spule vorgeschaltetes Trennorgan zum Trennen des zugeführten Garnes, ein Organ für die Zufuhr einer neuen, leeren Spule zum Spulenhalter der Aufwindeeinheit, ein Organ zum Lösen einer voll gewickelten Spule vom Spulenhalter, ein Absaugorgan zum pneumatischen Ansaugen des freien Endes des abgetrennten Garnes, ein Organ zum Drehen der neu zugeführten leeren Spule sowie ein Organ zur Übertragung des freien Endes des abgetrennten Garnes auf den Umfang der sich in Drehung befindlichen leeren Spule, wobei das Trennorgan zur zweifachen Ausführung des Trennvorganges ausgebildet ist, und zwar einmal am Beginn des Wechselvorganges und zum zweiten Mal bei der Betätigung des Organs, welches die Spule in Drehung versetzt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der beiliegenden Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine seitliche Ansicht einer ganzen erfindungsgemässen Vorrichtung zusammen mit einer Aufwindeeinheit,
Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung aus der Fig. 1 senkrecht zur Bewegungsrichtung der Vorrichtung be trachtet,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Wechselkopfes aus der Vorrichtung nach der Fig. 1 in grösserem Massstab, die Fig. 4A bis 4D räumliche Ansichten zur Darstellung des Mechanismus und der Wirkungsweise des Zuführarmes für Leerspulen der Vorrichtung aus der Fig. 1,
Fig. 5 eine vergrösserte Ansicht einer Trennvorrichtung für das Garn, die in der Vorrichtung aus der Fig. 1 verwendet wird, in der Vorschubrichtung des zugeführten Garnes betrachtet, die Fig.
6A bis 6F seitliche Ansichten zur Erläuterung der zeitlichen Folge der Tätigkeit der Wechselvorrichtung zusammen mit der Funktion der entsprechenden Aufwindeeinheit, die Fig. 7A, 7B und 7C räumliche Ansichten verschiedener abgeänderter Ausführungen von Spulen, welche vorteilhafterweise bei der Vorrichtung aus der Fig. 1 verwendbar sind,
Fig. 8 eine graphische Darstellung des zeitlichen Verhältnisses zwischen den verschiedenen Tätigkeiten der Vorrichtung aus der Fig. 1,
Fig. 9 einen Grundriss mit weggelassenen Teilen der erfindungsgemässen Vorrichtung bei einer Textilmaschine mit einer Mehrzahl von in einer Reihe angeordneten Aufwindeeinheiten und
Fig. 10 ein Blockschema der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einer Funktion zum Feststellen des Resultates des Wechselvorganges.
Wie bereits erwähnt, bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum selbsttätigen Wechseln von Spulen und hat die folgenden Eigenschaften.
1. Die Vorrichtung bewegt sich entlang einer Mehrzahl von Aufwindeeinheiten, die in einer Reihe angeordnet sind.
2. Nach der Feststellung einer voll gewickelten Aufwindeeinheit während der Bewegung bleibt die Vorrichtung an der betreffenden Stelle stehen und führt den Wechselvorgang aus.
3. Die Vorrichtung ist mit einem Trennmechanismus für das Garn sowie mit einem Absaugmechanismus für das Garn versehen, welcher sich stromabwärts von der Trennstellung befindet. Nachdem die Vorrichtung in eine im voraus bestimmte Arbeitsstellung gebracht wird, wird das Garn abgetrennt und kontinuierlich von der gegebenen Zuführquelle zugeführt, wobei es vom Absaugmechanismus aufgenommen wird und in einem geeignet angeordneten Abfallbehälter gespeichert wird.
4. Eine voll gewickelte Spule wird selbsttätig v. ihrem Spulenhalter gelöst und darauf von der Aufwindeeinheit entfernt.
5. Eine leere Spule wird der Aufwindeeinheit zugeführt und im Spulenhalter befestigt, während das Absaugen des zugeführten Garnes derart fortgesetzt wird, dass sich ein Pfad des abgesaugten Garnes zwischen der Leerspule und der Aufwindeeinheit erstreckt.
6. Die befestigte Leerspule wird in Drehbewegung versetzt, und nach dem Erreichen der normalen Drehzahl wird das abgesaugte Garn auf die Leerspule übertragen, worauf das Garn von neuem an einer Stelle kurz stromaufwärts von der Ansaugöffnung des Absaugmechanismus abgetrennt wird.
7. Die Oberfläche der Spule ist zum Teil mit einem Organ versehen, welches einem erleichterten Auffangen des Garnes im Augenblick des Übertragens des Garnes dient. Das Auffangorgan kann z.B. die Form eines Haftbandes haben, das an der Oberfläche der Spule angeordnet ist oder eines Ausschnittes, der am Spulenende oder am Spulenhalter ausgebildet ist.
In der Fig. 1 ist der ganze Aufbau einer erfindungsgemässen Vorrichtung zusammen mit einer Aufwindeeinheit dargestellt. Bei der Anordnung ist eine Treibwalze 1 mit einer oder mehreren Nuten für die Führung des Gar nes drehbar am Rahmen der Aufwindeeinheit gelagert.
Gleichzeitig ist am Rahmen ein schwenkbarer Arm 2 in einer Stütze 3 schwenkbar gelagert. An einem Ende des Schwenkarmes 2 befindet sich ein Gewicht 4, welches bei der in der Zeichnung dargestellten Anordnung mit einem im Uhrzeigersinn wirkenden Drehmoment auf den Schwenkarm 2 einwirkt. Am anderen Ende des Schwenkarmes 2 sind zwei Paare von Stützwalzen 5 drehbar gelagert, welche einer drehbaren Abstützung einer Spule dienen. Der Schwenkarm 2 ist ausserdem mit einer Armplatte 6 versehen, mit einem Zeiger 7 für die Anzeige einer vollen Spule sowie mit einer Spulenschiene 8, wobei alle diese Teile am Schwenkarm 2 befestigt sind. In der Nähe der Stützwalzen 5 befindet sich ein Mikroschalter 9 zur Bestimmung von vollen Spulen. Am Rahmen der Aufwindeeinheit ist eine Seitenplatte 10 befestigt. Ausser den genannten Teilen ist am Rahmen ein Halter 11 für volle Spulen befestigt.
Unterhalb dieser Teile ist eine Anzeigevorrichtung 12 für volle Spulen mit einem Elektromagneten am Rahmen befestigt. Die Aufwindeeinheit ist weiter mit einem Motor 13 für das Aufwickeln des Garnes sowie mit einer Garnführung 14, die an ihrem Rahmen befestigt ist, versehen. Die Funktion der genannten Teile wird später im Detail beschrieben. Im Zusammenhang mit der erfindungsgemässen Vorrichtung kann vorzugsweise eine Aufwindeeinheit nach dem US Patent 3 370 798 verwendet werden.
In Zusammenwirkung mit der beschriebenen Anordnung an der Seite der Aufwindeeinheit ist die erfindungsgemässe Vorrichtung mit einem Wechselkopf 16 versehen, welcher eine Saugöffnung für ein Garn 15 aufweist, das durch ihn bewegt wird. Der Aufbau des Wechselkopfes
16 wird später im einzelnen beschrieben. Von einem Vakuumerzeuger 18 erstreckt sich ein biegsamer Schlauch 17 zum Haupt-Arbeitsbereich der Vorrichtung. An einer Stelle unterhalb des Wechselkopfes 16 ist ein Wechselarm
19 schwenkbar an einer Schwenkstütze 22 gelagert und mittels einer Verbindungsstange 21 mit einem Servomotor 20 verbunden. Die Schwenkstütze 22 wie auch der Servomotor 20 sind an einer Konsole 23 befestigt, welche an einem mittleren Rahmenteil 24 der Aufwindeeinheit befestigt ist.
Ausser der beschriebenen Anordnung ist über dem Rahmenteil 24 ein Spulenbehälter 25 für leere Spulen 26 angeordnet. Der Spulenbehälter 25 ist mit einem Zuführorgan 27 für Spulen versehen, das sich an einer Boden öffnung des Spulenbehälters 25 befindet und horizontal gleitend beweglich ist. Die gleitende Bewegung des Zuführorgans 27 erfolgt durch einen Servomotor 30 mittels einer Kombination eines Ritzels 29 mit einer Zahnstange 28. Eine leere Spule 26 wird durch das Zuführorgan 27 in ihre Stellung am Schwenkarm 12 durch einen Zuführarm 111 übertragen, dessen mechanischer Aufbau später anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert wird.
Der bereits erwähnte Wechselkopf 16 ist vertikal gleitend unter dem Einfluss einer Führungsschraube 37 und einer Führungsstange 38 beweglich. Die Führungsschraube 37 ist in zwei Drehrichtungen durch einen unten angeordneten Servomotor 39 betätigbar. Der Aufbau dieses Teiles der Vorrichtung ist aus der Fig. 2 ersichtlich.
Alle erwähnten Teile sind am mittleren Rahmenteil 24 befestigt, welcher in horizontaler Richtung entsprechend der Darstellung in der Zeichnung zur Aufwindeeinheit und von dieser weg beweglich ist. Diese horizontale Bewegung des mittleren Rahmenteiles 24 erfolgt durch die Übertragung der Drehbewegung einer Führungsschraube 40 auf eine Mutter 41, die am mittleren Rahmenteil 24 befestigt ist. Die Führungsschraube 40 ist durch einen Servomotor 42 in zwei entgegengesetzten Richtungen drehbar. Der Servomotor 42, die Führungsschraube 40 und die Führungsstange 43, welche in der Fig. 2 dargestellt sind, sind alle an einem Wagen 44 befestigt, welcher vier Räder 45 aufweist, von denen je zwei an einer drehbaren Welle 46 befestigt sind. Eine der Wellen ist in zwei Drehrichtungen durch einen Servomotor 49 über eine Schnecke 47 mit einem Schneckenrad 48 antreibbar.
Die Räder 45 bewegen sich entlang einer Schiene 50, die an einer Basis 51 befestigt ist, welche gleichzeitig auch die Aufwickeleinheit trägt.
In der Fig. 2 ist die erfindungsgemässe Wechselvorrichtung in einer Ansicht senkrecht zur Bewegungsrichtung der Vorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung ist mit einer Mehrzahl von Programmiernocken 52 versehen, welche auf entsprechende Mikroschalter 53 einwirken und horizontal an einer vertikalen Welle befestigt sind, die mit einer konstanten Drehzahl drehbar ist. Bei einer Betätigung der Mikroschalter 53 durch die drehbaren Nokken 52 werden entsprechende elektrische Signale gebildet, welche dem Auslösen der Tätigkeiten der entsprechenden Teile der Vorrichtung zu bestimmten Zeitpunkten dienen.
In der Fig. 3 ist der Wechselkopf 16 aus der Fig. 1 in grösserem Massstab dargestellt. Bei der in der Zeichnung dargestellten Anordnung befindet sich das Garn 15 in einer Stellung kurz vor dem Aufwickeln auf eine leere Spule 26. In dieser Stellung wird das Garn 15 durch eine Ansaugöffnung 54 abgesaugt und durch den biegsamen Schlauch 17 in einen nicht dargestellten Gambehälter geleitet. In der Nähe der Ansaugöffnung 54 befindet sich eine Trennvorrichtung 55 für das Garn, die ein Paar von scherenartigen Klingen enthält. Eine der Klingen, d.h. eine bewegliche Klinge trennt das Garn 15 in Zusammenwirkung mit der anderen der Klingen, d.h. einer festen Klinge ab, sobald ein Elektromagnet auf sie einwirkt, welcher durch die Zufuhr v. elektrischem Strom durch eine Spule 56 betätigt wird. Unterhalb des Mechanismus desWechselkopfes befindet sich ein pneumatisches Ausstossventil 57.
Für das pneumatische Ausstossen wird bei der vorliegenden Ausführung die aus dem Vakuumerzeuger 18 strömende Luft verwendet. Diese ausströmende Luft wird dauernd durch einen biegsamen Schlauch 58 und einen Zylinder 59 einer Ausgangsöffnung 60 für die Ableitung in die Atmosphäre zugeführt. Wenn ein elektrischer Strom durch eine Spule 61 fliesst, wird ein magnetischer Teil 63 zur Spule 61 gegen die Kraft einer Feder 62 angezogen, wodurch die Stellung eines Kolbens 64 im Zylinder 59 verändert wird.
Durch diese Veränderung der Stellung des Kolbens 64 im Zylinder 59 wird die Luft in die Atmosphäre durch eine Düse 65 abgeleitet. Wenn die Düse 65 eine Stellung erreicht, die sich an der Berührungsstelle einer leeren Spule 66 mit der Treibwalze 1 befindet, wird die Trennvorrichtung 55 betätigt, wodurch das Garn 15 abgetrennt wird. Darauf wird das Garn 15 der Berührungsstelle der leeren Spule 66 mit der Treibwalze 1 zugeführt, wobei es in der Luftströmung schwebt, die aus der Ausgangsdüse 65 fliesst. Sobald das Garn 15 zur Berührungsstelle gebracht wird, hat es eine Tendenz, sich unter dem Einfluss seines Eigengewichtes nach unten zu bewegen und folgt der Umfangsfläche der leeren Spule 66, wodurch es um die Spule gewickelt wird.
Anhand der Fig. 4A bis 4D wird ein dem Zuführarm 111 zugeordneter Mechanismus der Wechselvorrichtung im Detail beschrieben. Die Zufuhr der leeren Spule erfolgt durch eine Zusammenwirkung des Zuführarmes 111 mit feststehenden Fingern und einem Hilfsfinger. Bei einer Schwenkung des Zuführarmes hält der Hilfsfinger eine bereits zugeführte leere Spule in Zusammenwirkung mit den festen Fingern. Wenn der Zuführarm seine Schwenkbewegung in einem gegebenen Ausmass beendet hat, löst der Hilfsfinger die leere Spule und die leere Spule wird in einer Stellung angeordnet, welche der ausgeführten Bewegung des Zuführarmes entspricht. Das heisst, dass die Spule nun vom Spulenhalter der Aufwindeeinheit erfasst wird.
In der Fig. 4A befindet sich der Mechanismus in einer Stellung kurz vor dem Beginn seiner Betätigung. Obwohl dies nicht vollständig in der Zeichnung dargestellt ist, ist im Spulenbehälter 25 eine Mehrzahl von leeren Spulen angeordnet, die sich über der untersten leeren Spule 26a befinden. Der Spulenbehälter 25 ist mit einer Boden öffnung versehen, welche dem Zuführorgan 27 zugewandt ist. Bei der in der Figur dargestellten Anordnung befindet sich eine neue leere Spule 26 im Zuführorgan 27, wobei sie durch ein Paar von Spulenschienen 104 abgestützt ist.
Ein Paar von Gleitführungen 105, welche an beiden Seiten des Zuführorgans 27 angeordnet sind, sind entlang nicht dargestellter fester Führungen während der horizontalen Bewegung des Zuführorganes 27 beweglich. Mit dem Zuführmechanismus für die SPulen wirkt zur Ausführung der horizontalen Bewegung des Zuführmechanismus 27 eine Zahnstange 106 mit einem Ritzel 107, welches mit der Zahnstange 106 kämmt sowie einem Motor 108 zur Ausführung der Drehbewegung des Ritzels 107 zusammen. Der Motor 108 wie auch der Spulenbehälter 25 sind im Rahmen der Wechselvorrichtung feststehend angeordnet.
Der Zuführarm 111 ist schwenkbar an einer feststehenden Welle 120 gelagert, welche ihrerseits an einer Motorkonsole 121 befestigt ist und fest mit einem grossen Zahnrad 119 koaxial verbunden ist. Am freien Ende der feststehenden Welle 120 ist eine Mikroschalterplatte 122 befestigt, welche mit einem Paar von Mikroschaltern 123 und 124 versehen ist, die im Abstand an der Platte 122 befestigt sind und zu beiden Seiten der feststehenden Welle 120 angeordnet sind.
Einer der Schalter dient dem Anhalten des Zuführarmes 111 und der andere einer Umkehr der Schwenkbewegung des Armes 111. Mit dem grossen Zahnrad 119 kämmt ein kleines Zahnrad 126, welches fest an einer drehbaren Welle eines Antriebsmotors 125 befestigt ist, wobei ein Führungsstift 127 an einer Seitenfläche des kleineren Zahnrades 126 befestigt ist, der sich zum Zuführarm 111 erstreckt. Ein Ende des Zuführarmes 111 ist mit einem Hebel 128 versehen, welcher an ihm befestigt ist und zur Betätigung der Mikroschalter 123 und 124 dient Die Motorkonsole 121 ist an einem festen Rahmen 129 befestigt.
Das andere Ende des Zuführarmes 111 ist mit einem Paar von festen Fingern 109 und einem beweglichen Hilfsfinger 110 versehen. Die festen Finger 109 sind mit dem Zuführarm 111 durch eine Verbindungsstange verbunden. Obwohl bei der vorliegenden Ausführung ein Paar von festen Fingern 109 verwendet wird, können je nach der Funktion auch mehr als zwei Finger verwendet werden. Der Hilfsfinger 110 ist durch den Zuführarm 11 drehbar durchgeführt, wobei ein Ende des Hilfsfingers 110 fest mit einem Zahnsegment 112 verbunden ist. Mit dem Zahnsegment 112 kämmt ein anderes Zahnsegment 113, welches fest an einer Welle 114 befestigt ist, welche durch den Zuführarm 111 drehbar durchgeführt ist. Das andere Ende der drehbaren Welle 114 ist mit einem Hebel 115 verbunden. An einer Seitenfläche des Zahnsegmentes 112 ist exzentrisch eine Konsole 117a befestigt.
Mit der Konsole 117a wirkt eine andere Konsole 117b zusammen, welche schwenkbar an einem Zapfen des Zuführarmes 111 angeordnet ist. Zwischen den beiden Konsolen 117a und 117b ist eine Druckfeder 116 angeordnet, welche eine Stange umschliesst, welche von den Konsolen 117a und
117b getragen ist. Durch die exzentrische Anordnung der Konsole 117a gegenüber der Schwenkachse des Zahnsegmentes 112 wird das Zahnsegment 112 immer im Uhrzeigersinn entsprechend der Darstellung in der Zeichnung unter dem Einfluss der Kraft der Druckfeder 116 gedrückt. Bei der Stellung nach der Fig. 4A wird die Schwenkbewegung des Zahnsegmentes 112 durch einen Anschlag 118 verhindert, welcher am besten aus der Fig.
4C ersichtlich ist.
In der Stellung nach der Fig. 4B wird die leere Spule 26 zum Zuführarm durch eine horizontale Bewegung des Zuführorgans 27 gestossen. In diesem Augenblick wird das Fallen einer nächsten leeren Spule 26a durch eine Spulenstütze 130 verhindert, die unterhalb der nächsten leeren Spule 26a bei einer Gleitbewegung des Zuführorgans 27 angeordnet ist. Wenn das Zuführorgan 27 die gegebene Stellung erreicht hat, wird der Antriebsmotor
125 in eine Drehbewegung in der in der Zeichnung durch einen Pfeil dargestellten Richtung in Bewegung gesetzt, worauf der Zuführarm 111 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, so dass die festen Finger 109 die leere Spule 26 vom Zuführorgan 27 übernehmen.
Bei einer weiteren Drehung des Zuführarmes 111 gelangt die leere Spule 26 in die in der Fig. 4C dargestellte Stellung, wobei der Hebel 115 in Berührung mit dem Führungsstift 117 gelangt.
Durch diese Berührung wird der Hebel 115 im Uhrzeigersinn entsprechend der Darstellung in der Zeichnung geschwenkt, wobei die Schwenkbewegung auf die Zahnsegmente 112 und 113 übertragen wird. Durch die auf diese Weise übertragene Kraft wird der Hilfsfinger 110 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so dass er die leere Spule 26 mit den festen Fingern 109 festhält. Durch eine geeignete zeitliche Einstellung der Berührung des Hebels
115 mit dem Führungsstift 27 kann die erwähnte Haltewirkung stattfinden, bevor die leere Spule von den festen Fingern 109 unter dem Einfluss einer Drehung des Zuführarmes 111 fällt.
Da in diesem Augenblick die Wirkungslinie der Kraft der Druckfeder 116 über die Linie hinaus bewegt wurde, welche das Zentrum der Schwenkbewegung des Zahnsegmentes 112 und das Zentrum der Schwenkbewegung der Konsole 117b verbindet, wird der Hilfsfinger 110 weiter durch die Federkraft zur leeren Spule 26 gedrückt, auch wenn die Zusammenwirkung des Hebels 115 mit dem Führungsstift 127 aufgehört hat.
Bei einer weiteren Drehung des Zuführarmes 111 gelangen die Teile in eine Stellung nach der Fig. 4D. In dieser Stellung berührt die Stützkonsole 117a der Druckfeder 116 einen Anschlag 131, welcher am nicht dargestellten Rahmen der Vorrichtung befestigt ist. Das Zahnsegment 112 wird nun im Uhrzeigersinn geschwenkt, wobei es die Federkraft überwindet. Durch diese Schwenkbewegung des Zahnsegmentes 112 wird der Hilfsfinger
110 ausser Berührung mit der leeren Spule 26 gebracht, so dass die leere Spule 26 freigegeben wird. Gleichzeitig mit der Öffnung des Hilfsfingers 110 drückt der Hebel 128, welcher am anderen Ende des Zuführarmes 111 angeordnet ist, den Mikroschalter 124. Unter dem Einfluss des vom Mikroschalter 124 gebildeten elektrischen Signals beginnt der Zuführarm 111 seine Schwenkbewegung im umgekehrten Sinne.
Nach einer Betätigung des anderen Mikroschalters 123 durch den Hebel 128 wird diese Schwenkbewegung des Zuführarmes 111 zum Stillstand gebracht. Während der Bewegung des Zuführarmes 111 kann das Zahnsegment 113 frei vom Kämmen mit dem Segment 112 gehalten werden, so dass keine Zusammenwirkung des Hebels 115 mit dem Führungsstift 127 während dieser umgekehrten Schwenkbewegung erfolgt. In der Zwischenzeit gelangt das Zuführorgan 27 in seine Ausgangsstellung nach der Fig. 4A.
In der Fig. 5 ist im Detail die Anordnung der Trennvorrichtung für das Garn dargestellt, welche bei der Vorrichtung nach der Fig. 1 verwendet wird. Bei der dargestellten Anordnung ist eine feste Klinge 202 an einer stützenden Konsole 204 befestigt, welche an einem Rahmen 205 der Trennvorrichtung 55 befestigt ist. Mit der festen Klinge 202 wirkt eine bewegliche Klinge 203 zusammen, welche an einer Schwenkstütze 206 gelagert ist.
Die bewegliche Klinge 203 ist mit einem Stift 207 versehen, welcher sich von ihr in der Richtung des Garnfadens erstreckt. Ein Schwenkarm 208 ist schwenkbar an einer Welle 209 gelagert, wobei seine Bewegung in der Rich tung des Gamfadens durch einen Kragen 210 begrenzt ist, welcher ebenfalls an der Welle 209 befestigt ist. Durch die Anordnung einer Schraubenfeder 211 wird der Schwenkarm 208 dauernd im Gegenuhrzeigersinn ent sprechend der Darstellung in der Zeichnung gedrückt.
Der Schwenkarm 208 befindet sich jedoch normalerweise in der mit vollen Linien dargestellten Stellung unter dem
Einfluss eines Anschlages 212, welcher am Rahmen 205 befestigt ist. Ein Ende des Schwenkarmes 208 ist mit einer länglichen Öffnung versehen, in welcher der Stift 207 der beweglichen Klinge 203 geführt ist.
Wenn elektrischer Strom durch einen Elektromagne ten 213 fliesst, wird ein magnetischer Teil 214 zum Ma gneten 213 angezogen, wobei die Federkraft der Schrau benfeder 211 überwunden wird. Der Schwenkarm 208 führt eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn um einen Stift
215 aus, welcher am magnetischen Teil 214 befestigt ist, so dass eine Stellung entsteht, die in der Zeichnung mit strichpunktierten Linien dargestellt ist. In dieser Stellung wirkt die bewegliche Klinge 203 mit der festen Klinge 202 zusammen, so dass das Garn 15, das entlang einer Füh rung 216 bewegt wird, abgetrennt wird. Durch einen Un terbruch des elektrischen Stromflusses durch den Elektro magneten 213 wird der magnetische Teil 214 vom Ma gneten 213 gelöst und kehrt unter dem Einfluss der Fe derkraft der Schraubenfeder 211 in seine ursprüngliche
Stellung zurück.
Zusammen mit dieser Rückkehr des magnetischen Teiles 214 gelangt auch die bewegliche
Klinge 203 in ihre Ausgangsstellung, die in der Zeichnung mit vollen Linien dargestellt ist.
In den Fig. 6A bis 6F sind einzelne in der Folge durchgeführte Arbeitsschritte der erfindungsgemässen
Wechselvorrichtung zusammen mit der Funktion der ent sprechenden Aufwindeeinheit dargestellt.
In der Stellung nach der Fig. 6A ist eine Spule bereits voll gewickelt, so dass der Zeiger 7 für die Anzeige einer vollen Spule den Mikroschalter 9 drückt, wodurch die
Wechselvorrichtung vor der Aufwindeeinheit mit der vollen Spule angehalten wird. Mit Rücksicht auf die fol gende Zufuhr einer Spule muss die Stellung, in welcher die Vorrichtung angehalten wird, genau bestimmt sein.
Wenn die Vorrichtung mit einer verhältnismässig hohen
Geschwindigkeit bewegt wird, empfiehlt es sich, ihre Ge schwindigkeit vor dem Anhalten zu vermindern. Mit dem Beginn der Drehbewegung der Programmiernocken 52 wird der mittlere Rahmen 24 zur Aufwindeeinheit bewegt und der Vakuumerzeuger 18 eingeschaltet. Wenn der mittlere Rahmen 24 in eine bestimmte Stellung gelangt, wird er in dieser Stellung selbsttätig angehalten.
Bei der Bewegung des mittleren Rahmens 24 zur Aufwindeeinheit fällt das bewegte Garn 15 selbsttätig in eine Ausnehmung, die im oberen Bereich des Wechselkopfes 16 ausgebildet ist.
Die Stellung kurz nach der Beendigung der Abtrennung des Garnes durch die Trennvorrichtung 55 ist in der Fig. 6B dargestellt, in welcher das weiter zugeführte Garn 15 in einem Garnbehälter des Vakuumerzeugers 18 gespeichert wird, wobei es durch den Schlauch 17 geleitet wird.
Bei der in der Fig. 6C dargestellten Stellung wird der Wechselkopf 12 in vertikaler Richtung gesenkt, wobei der Wechselarm 19 den Schwenkarm 2 nach unten drückt.
In diesem Augenblick wird die voll gewickelte Spule von den Stützwalzen 5 durch die Seitenplatte 10 angehoben und wird zum Halter 11 für volle Spulen bewegt, wobei sie entlang der Spulenschiene 8 rollt. Die voll gewickelte Spule, welche auf diese Weise am Halter 11 angeordnet wird, kann durch das Bedienungspersonal entnommen werden. Es kann auch ein geeignetes Förderband an der Stelle des Halters 11 angeordnet sein, so dass die vollen Spulen an einer Endstelle des Förderbandes mechanisch übernommen werden können.
Darauf kehrt der Wechselarm 19 aus seiner geneigten Stellung entsprechend der Darstellung in der Fig. 6D in seine Ausgangsstellung zurück, wobei der Schwenkarm 2 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, bis die Armplatte 6 gegen eine Anschlagstange 67 stösst. An der Seite des Spulenbehälters wird eine leere Spule 26 durch das Zuführorgan 27 dem Behälter 25 entnommen, worauf sie der Zuführarm 111 von unten übernimmt. Ein Ende des Zuführorgans 27 ist mit einem zentralen Ausschnitt versehen, durch welchen diese Bewegung des Zuführarmes
111 ermöglicht wird. Wie bereits erwähnt, werden die folgenden Spulen im Spulenbehälter am Fallen durch die Spulenstütze 130 gehindert.
Bei einer weiteren Drehung des Zuführannes 111 betätigt der Führungsstift 127, welcher am kleinen Zahnrad 126 angeordnet ist, den Hebel
115, worauf durch die Segmente 112 und 113 der Hilfsfinger 110 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, so dass er die leere Spule 26 gegen die festen Finger 109 drückt.
Während dieser Tätigkeit besteht eine Reibung zwischen dem Garn und der Umfangsfläche der leeren Spule, da die leere Spule noch nicht in Drehbewegung versetzt ist. In diesem Zusammenhang muss festgestellt werden, dass eine übermässige Reibung zwischen dem Garn und dem Umfang der Spule das Ansaugen des Garnes behindert.
Versuche haben jedoch gezeigt, dass, wenn ein falschgezwirntes texturiertes Garn auf eine normale Papierspule mit einer Garngeschwindigkeit von 150 m in der Minute aufgewickelt wurde, das Garn pneumatisch ohne Schwie rigkeiten durch einen Luftstrom mit einer Geschwindig keit von 30 m in der Sekunde angesaugt werden konnte.
In der Stellung, die in der Fig. 6E dargestellt ist, hat der Zuführarm 111 bereits die leere Spule 26 den Stütz walzen 5 am Schwenkarm 2 zugeführt. In diesem Augen blick löst der Hilfsfinger 110 die Spule 26 selbsttätig von seiner klemmenden Wirkung. Während dieser Tätigkeit ist das Garn 15 entsprechend der Darstellung in der
Zeichnung um einen Teil der Umfangsfläche der leeren
Spule 26 gewickelt. Nach dem Lösen der leeren Spule 26 gelangt der Zuführarm 111 in seine Ausgangsstellung zu rück, wobei sich der Hilfsfinger 110 immer noch in der öffnenden Stellung befindet. Gleichzeitig mit dieser Rückbewegung beginnt sich der Wechselkopf 16 zu heben.
Nach der Hubbewegung wird der Schwenkarm 2 im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt, während er die leere Spule 26 hebt. Die leere Spule 26 beginnt sich nach einer Berührung mit der Treibwalze 1 zu drehen.
Bei der Stellung, die in der Fig. 6F dargestellt ist, befindet sich der Wechselkopf 16 etwas höher als in der Stellung, in welcher sich die leere Spule 26 in einer Richtung zu drehen beginnt, welche durch einen Pfeil in der Zeichnung dargestellt ist. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, wird das Garn 15 von neuem während seines Überganges von der leeren Spule auf die Saugöffnung durch die Trennstellung der Trennvorrichtung 55 geführt und gelangt vor die Ansaugdüse 65, die unterhalb der Trennstellung des Garnes angeordnet ist und in der Zeichnung gestrichelt dargestellt ist. In diesem Augenblick wird ein Luftstrom von der Düse 65 ausgestossen und das Garn nach der Bildung des Luftstromes abgetrennt. Dadurch wird das vordere Ende des auf diese Weise abgetrennten Garnes pneumatisch zur Berührungsstelle der leeren Spule 26 mit der Treibwalze 1 geblasen.
Da sich die leere Spule 26 bereits in einer Drehbewegung befindet, wird das auf diese Weise zugeführte Ende am Umfang der leeren Spule 26 aufgewickelt.
Zur einwandfreien Ausführung der Übertragung des Garnes ohne Fehler ist es erforderlich, entsprechend die Strömungsgeschwindigkeit des ausgestossenen Luftstromes, die Breite des Düsenendes, die Lage der Trennstellung für das Garn und die Grösse der Spannung des Garnes zu wählen. Im folgenden sind Angaben eines Beispieles angeführt, bei welchen ein Arbeitserfolg von 95% erzielt wurde.
Behandeltes Garn falschgezwirntes Polyestergarn Geschwindigkeit des Garnes 150 Meter in der Minute Luftgeschwindigkeit 6 Meter in der Minute Breite der Düse 60 mm Trennstellung an der Berührungsstelle der Spu le mit der Treibwalze Garn spannung angenähert 1 Gramm
Wenn der ausgestossene Luftstrom zur Berührungsstelle der Spule 26 mit der Treibwalze 1 gelangt, hat der Luftstrom eine Tendenz zerstreut zu werden. Das Garnende, welches im Luftstrom schwebt, hat daher eine Tendenz zum Flattern. Dieses Flattern des Garnendes erschwert es den beiden sich berührenden Teilen das Garn- ende an ihrer Berührungsstelle aufzufangen. Um diese flatternde Bewegung des Garnendes, welche durch die Zerstreuung der Luftströmung verursacht ist, zu verhindern, ist bei der Ausführung nach der Fig. 7A eine Verbesserung vorgeschlagen.
Bei dieser Ausführung ist die leere Spule 26 mit einem Paar von elastischen Ringen 70 versehen, die über ihren beiden Enden angeordnet sind, so dass ein kleinerer Zwischenraum zwischen der Spule 26 und der Treibwalze 1 entsteht. Bei der Anwesenheit dieses Zwischenraumes kann der ausgestossene Luftstrom zwischen der Spule 26 und der Treibwalze 1 fliessen, ohne im Bereich der Berührungsstelle zerstreut zu werden, so dass ein Flattern des Garnendes mit Erfolg verhindert werden kann.
Die beschriebene Übertragung des Garnes auch ohne Verwendung des pneumatischen Systems durchgeführt werden.
Eines der Beispiele einer derartigen nicht-pneumatischen Übertragung des Garnes ist in der Fig. 7B dargestellt. Bei dieser Ausführung ist die leere Spule 26 mit einem Ausschnitt 73 versehen, welcher an einem ihrer Enden ausgebildet ist. Bei einer Verwendung einer leeren Spule 26 dieses Typs wird das Garn nach dem Einsetzen der Drehbewegung der Spule derart geführt, dass es durch den Ausschnitt erfasst wird.
Ein weiteres Beispiel einer Ausführung dieses Typs ist in der Fig. 7C dargestellt, in welchem Beispiel die Spule 26 mit einem Paar von Auffangteilen 74 für das Garn versehen ist, die z.B. durch Haftbänder gebildet sind, die an ihren beiden Enden angeordnet sind. In diesem Falle wird fast gleichzeitig mit dem Einsetzen der Drehbewegung der Spule das bewegte Garn an den Endstellen sei- ner Querbewegung durch einen dieser Auffangteile 74 erfasst.
Die zeitliche Folge der erwähnten Tätigkeiten der einzelnen Elemente der erfindungsgemässen Vorrichtung ist graphisch in der Fig. 8 dargestellt. Im Diagramm entspricht die Stelle A der Stellung nach der Fig. 6A, die Stelle B der Fig. 6B, die Stelle C der Fig. 6C, die Stelle D der Fig. 6D, die Stelle E der Fig. 6E und die Stelle F der Fig. 6F. Beim dargestellten Beispiel wird ein Arbeitszyklus innerhalb 40 Sekunden ausgeführt. Es ist möglich, den Zeitraum des Arbeitszyklus dadurch zu verkürzen, dass die Arbeitsgeschwindigkeiten bei jedem Arbeitsschritt erhöht werden.
Bei der in der Fig. 9 dargestellten Anordnung ist die erfindungsgemässe Wechselvorrichtung 72 bei einer Textilmaschine verwendet, welche eine Mehrzahl von Aufwindeeinheiten hat, die jeweils in einer Linie angeordnet sind. Die Wechselvorrichtung 72 bewegt sich entlang eines Geleises 71, welches entsprechend der Darstellung in der Zeichnung den Aufwindeeinheiten zugeordnet ist.
Wenn ein angenähert gleichzeitiger Spulenwechsel möglich ist, kann der Spulenwechsel aller Aufwindeeinheiten bei einer einzigen Bewegung der Wechselvorrichtung entlang der Aufwindeeinheiten durchgeführt werden. Wenn die Länge des Zeitraumes zur Herstellung einer vollen Spule mit Rücksicht auf die Leistungsfähigkeit der Aufwindeeinheit verhältnismässig gross ist, ist es vorteilhafter, eine Wechselvorrichtung zwei od. mehreren Sätzen von Textilmaschinen zuzuordnen.
Bei allen beschriebenen Ausführungen wird die Tä tigkeit der Vorrichtung durch die Programmiernocken gesteuert, wobei nach der Beendigung eines Arbeitszyklus die Vorrichtung von der betreffenden Aufwindeeinheit zu einer nächsten Aufwindeeinheit mit einer vollen Spule bewegt wird. Mit anderen Worten verlässt die Vorrichtung die Aufwindeeinheit ohne Rücksicht auf den Erfolg des Wechselvorganges. Es hat somit, sobald ein Fehler beim Wechselvorgang auftritt, die Wechseleinheit bis zum nächsten Eintreffen der beweglichen Wechselvorrichtung zu warten, ohne dass sie ihre Tätigkeit fortsetzen kann.
Das ist offensichtlich vom Standpunkt der Produktivität der Anlage ein Nachteil. Wenn die Wechselvorrichtung ein Organ zur Bestimmung enthält, ob der Wechselvorgang mit Erfolg oder nicht ausgeführt wurde und die Vorrichtung nach der Feststellung eines Fehlers zur Wiederholung des Wechselvorganges geeignet ist, ist es möglich, den obigen Nachteil zu beseitigen, wodurch die Produktivität der Anlage verbessert wird.
Eine Ausführung der Vorrichtung, welche in diesem Sinn ausgebildet ist, ist schematisch in der Fig. 10 dargestellt. Bei der dargestellten Anordnung ist ein Mechanismus 301 zur Feststellung einer voll gewickelten Spule und zur Senkung der Bewegungsgeschwindigkeit der Vorrichtung, ein Mechanismus 302 zum Anhalten der Bewegung der Vorrichtung, ein Programmiernocken 303 zur Ausführung der Funktion des Vakuumgebläses, ein Mechanismus 304 zur Ausführung des Wechselvorganges der Vorrichtung, ein Fühler 305 zum Feststellen des Erfolges des Aufwindevorganges an der neu zugeführten leeren Spule sowie ein Programmiernocken 308 zum Anhalten der Tätigkeit des Vakuumgebläses in der aufgezählten Reihenfolge geschaltet. Dieser Schaltung ist eine Vorrichtung 306 zur Feststellung eines sich wiederholenden Fehlers beim Aufwinden parallel geschaltet.
Der Vorrichtung 305 ist eine Vorrichtung 307 für die Anzeige eines Fehlers zugeordnet. Im Falle eines ersten Fehlers wird ein Ausgangssignal der Vorrichtung 306 zurück geführt, so dass die Tätigkeit des Mechanismus vor neuem ausgeführt wird. Im Falle eines zweiten Fehlers wird jedoch das Ausgangssignal der Vorrichtung 306 zur Anzeigevorrichtung 307 weiter geleitet, so dass der Programmiernocken 308, welcher das Vakuumgebläse zum Stillstand bringt, betätigt wird und die Wechselvorrichtung die Aufwindeeinheit verlässt.
Der Bewegungszustand des Garnes kann durch einen photoelektrischen Fühler bestimmt werden, welcher sich in der Nähe der Garnführung 14 befindet, die in der Fig. 1 dargestellt ist. Die Bewegung des Garnes kann auch mit der Hilfe einer photoelektrischen Beobachtung der Oberfläche einer Spule überwacht werden, deren leuchtender Reflex sich nach dem Aufwickeln der Garnes verändert.
Diese Art des Überwachungsmechanismus ist besonders geeignet, so dass die Leistungsfähigkeit der Wechselvorrichtung verbessert wird, wenn eine Gefahr von Fehlern beim Wechselvorgang besteht. Durch eine Verwendung dieser Art des Überwachungsmechanismus kann eine weitgehende selbsttätige Funktion der erfindungsgemässen Vorrichtung erwartet werden.
Es versteht sich, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung auch bei Aufwindeeinheiten verwendbar ist, bei welchen beide Enden der Spule befestigt sind. In einem solchen Falle sind gewisse mechanische Änderungen der Treibwalze 1 und des Schwenkarmes 2 erforderlich.
Weiter ist die erfindungsgemässe Vorrichtung auch bei einer anderen Ausbildung der Zufuhr von Spulen als auf die beschriebene Weise verwendbar. So kann z.B. ein Zuführmechanismus für die Spulen mit einem Hubförderer verwendet werden, wenn eine geeignete konstruktive Anpassung des Mechanismus an die mechanische Anordnung der erfindungsgemässen Wechselvorrichtung durchgeführt wird.
Was den pneumatischen Absaugmechanismus betrifft, ist es nicht in allen Fällen erforderlich, den Vakuumerzeuger und den Garnbehälter auf der Wechselvorrichtung anzuordnen. Sie können auch an der Seite der Aufwindeeinheiten angeordnet sein. Bei dieser Ausführung sind sie zentral an der Textilmaschine angeordnet und mit den betreffenden Aufwindeeinheiten durch eine luftdichte Leitung verbunden, die zu jeder Einheit führt. Die Enden der Leitungen an der Seite der einzelnen Aufwindeeinheiten sind mit geeigneten Verschlüssen versehen. Wenn der mittlere Rahmen 24 einer Wechselvorrichtung zu einer Aufwindeeinheit gelangt, wird das Ende des Schlauches
17 mit dem Ende einer Leitung verbunden, und das abgesaugte Garn wird auf diese Weise zum Garnbehälter bewegt.