Garnspulen sollen nach Möglichkeit ein grosses Garnvolumen aufweisen, damit sie, wenn sie zur Speisung von fadenverarbeitenden Maschinen benützt werden. nicht zu oft ausgewechselt werden müssen. Da bei vielen Maschinen der Platz auf dem Aufsteckgatter ziemlich beschränkt ist, was den Durchmesser der Garnspulen anbetrifft, so hat man sich schon verschiedentlich gezwungen gesehen, Spulen mit grösserem Hub zu verwenden. Diese weisen aber den Nachteil auf, dass beim Überkopfabzug des 'Fadens ein zu grosser, unkontrollierter Schlingenwurf entsteht, was wiederum eine erhöhte Fadenspannung und auch eine gewisse Gefahr des Lagenabrisses ergibt, insbesondere bei grossen Geschwindigkeiten der Langhubspulen. Dem Vorteil des grösseren Garnvolumens stehen also erhebliche Nachteile gegen über, die zu Fadenbrüchen und Maschinenstillständen führen können.
Ganz besonders wichtig ist ein reibungsloser und spannungsausgeglichener, sowie unterbruchsfreier Fadenabzug bei schützenlosen Webmaschinen.
Auch beim Herstellen von Maschenwaren ist ein gleichmässiger Fadenzug absolut notwendig. Die Erfahrung hat nun gezeigt, dass Kreuzspulen mit sehr kurzem Hub von ca. 80-100 mm einen einwandfreien u. regelmässigen Fadenabzug ermöglichen, was bei Spulen mit den bekannten Hüben von ca. 125-150 mm oder sogar mehr nicht der Fall ist.
Die Erfindung bezweckt, eine Garnspule zu schaffen, die trotz grossem Garnvolumen ebenso einwandfrei abwickelbar ist wie die bisherigen Kurzhubspulen. Die Garnspule nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ihr Garnwickel die Form von mindestens zwei Kegelstümpfen oder Zylindern aufweist, wobei zwischen den Kegelstümpfen oder Zylindern bzw. zwischen je zwei Kegelstümpfen oder Zylindern eine Ringnut vorhanden ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieser Garnspule. Dasselbe zeichnet sich dadurch aus, dass man beim Aufwickeln des Garnfadens denselben nacheinander längs verschiedenen Abschnitten der Spulenlänge hin und her führt. Schliesslich umfasst die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Vorrichtung nach der Erfindung zeichnet sich aus durch Führungsorgane, von denen mindestens eines umschaltbar ist, um die Abschnitte der Spulenlänge zu wechseln, längs welchen sie den Faden hin und her führen.
In der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht einer Wickelvorrichtung und einer auf derselben in Wicklung begriffenen Garnspule,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Abwicklung einer in der Wickelvorrichtung enthaltenen, zur Führung des Garnfadens dienenden Rillentrommel,
Fig. 3 ein zur Erläuterung des Wicklungsvorganges dienendes Schema, und
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel in Ansicht.
Die in Fig. 1 dargestellte Wickelvorrichtung weist eine Rillentrommel 1 auf, die auf einer horizontalen Antriebswelle 2 sitzt. Die Rillentrommel 1 weist an ihrer zylindrischen Oberfläche einen Rillenzug auf, der sich aus acht schraubenlinienförmigen Abschnitten 3-10 zusammensetzt, die in der Abwicklung (siehe Fig. 2) als gerade Linien erscheinen und zur Führung eines Fadens 11 dienen, der von unten über eine gestellfeste Fadenführungs öse 12 zugeführt wird, in den Rillenzug 3-10 eintritt und durch denselben in der Längsrichtung der Trommel hin und her geführt wird.
Eine Garnspule 12, die aus einem konischen Spulenkörper 13 und einem auf demselben befindlichen Garnwickel 14 besteht, ist um eine nur schematisch angedeutete Achse drehbar, die in Höhenrichtung beweglich angeordnet ist, so dass die Spule 12 sich auf der Rillentrommel 1 abstützt und von derselben durch Reibung in Drehung versetzt wird, unter Aufwicklung des zugeführten Fadens 11 und entsprechendem Anwachsen des Durchmessers des Garnwickels 14,
Der Faden 11 gleitet unmittelbar vor seinem Eintritt in den Rillenzug 3-10 auf einer gestellfesten, horizontalen Stange 15. Ein zungenförmiger Hubbegrenzer 16 ist um einen gestellfesten Zapfen 17 schwenkbar gelagert und an einem Ende einer Betätigungsstange 18 angelenkt, deren anderes Ende mit einem Anker 19 eines Elektromagneten 20 verbunden ist.
Dieser Anker 19 steht unter der Einwirkung einer Druckfeder 21, die ihn bei Nichterregung des Elektromagneten 20 in der dargestellten Lage hält, wobei der Hubbegrenzer 16 nach links gerichtet ist.
Wird der Elektromagnet 20 erregt, so wird der Hubbegrenzer 16 nach rechts umgelenkt, wie bei 16' strichpunktiert dargestellt ist. Das Umschalten des Elektroma- gneten 20 kann durch ein Zeitrelais gesteuert werden oder in Funktion der Umdrehungszahl der Welle 2.
Der Rillenzug 3-10 weist gemäss Fig. 2 drei Kreuzungspunkte 22, 23 und 24 auf. Bei Punkt 22 geht der Rillenabschnitt 5 kontinuierlich in den Abschnitt 7 über, während der Abschnitt 10 unmittelbar vor dem Punkt 22 aufhört und der Abschnitt 6 unmittelbar hinter demselben mit einem breiten Fangteil 25 beginnt, der den vom Ende des Abschnittes 10 auf die Trommeloberfläche gelangten Faden auffangen kann, um ihn im Abschnitt 6 weiterzuführen. Entsprechend breite Fangteile 26 und 27 weisen auch die Abschnitte 5 und 10 bei den Punkten 23 und 24 auf. Eine derartige Rillentrommel mit zwei Rillenkreuzungsfeldern 28 und 29 ist an sich bekannt.
Bei den bekannten Wickelvorrichtungen mit einer derartigen Rillentrommel ist kein umschaltbarer Hubbegrenzer 16 vorgesehen, so dass der Faden 11 den Rillenzug immer in folgender, durch einfache Pfeile markierte Reihenfolge der Abschnitte durchläuft: 3, 4, 5, 7, 8,9, 10, 6; 3, 4, 5,7, 8, 9, 10, 6; usw. Dabei wird der Faden immer längs der ganzen Länge L der Spule 14 hin und her geführt, wie in Fig. 3 die den Verlauf des Hubes darstellende Zick-Zack-Linie 30 zeigt.
Bei der vorliegenden Wickelvorrichtung bewirkt dagegen der Hubbegrenzer 16, wenn er nach links umgestellt ist, dass der im Übergangsbereich unter ihm liegende Faden 11 vom Rillenabschnitt 5 nicht in den Abschnitt 7 übergehen kann, sondern im Punkt 22 über den Fangteil 25 in den Rillenabschnitt 6 gezwungen wird.
Der Faden 11 folgt nun den Rillenabschnitten 6, 3, 4, 5; 6, 3 usw., wie durch Doppelpfeile markiert ist. Der entsprechende Hubverlauf ist in Fig, 3 bei 31 dargestellt und es ist ersichtlich, dass der Faden 11 nun nur auf der linken Hälfte der Spule 14 aufgewickelt wird.
Stellt man den Hubbegrenzer 16 nach rechts um (Lage 16') so gleitet der Faden 11 über denselben vom Abschnitt 5 in den Abschnitt 7 und kann dann später nicht mehr vom Abschnitt 10 in den Abschnitt 6 übergehen, weil er im Übergangsbereich wieder unter den Hubbegrenzer 16 zu liegen kommt. Der Faden folgt dann den Rillenabschnitten 7, 8, 9, 10; 7. 8, usw., wie durch Doppelpfeile markiert ist. Der entsprechende Hubverlauf ist in Fig. 3 bei 32 dargestellt. Durch abwechselndes Umschalten des Hubbegrenzers 16 erhält man somit den Hubverlauf 31, 32, 31, 32 usw.
Weil der sich aufwickelnde Faden 11 durch einen schmalen Übergangsbereich der Spulenmitte nur viel weniger oft hindurch geht als durch die anderen Spulenbereiche, hat der entstehende Garnwickel 14 die Form von zwei durch eine schmale Ringnut ( Spalte ) 33 voneinander getrennten Kegelstümpfen 34 und 35 (oder Zylindern, bei Anwendung eines zylindrischen Spulenkörpers) im Gegensatz zu den üblichen Garnspulen, bei dem der Garnwickel die Form eines einzigen Kegelstumpfes (oder Zylinders) hat.
Bei Überkopfabzug des Fadens von der Spule 12 verhält sich dieselbe wie eine Kurzhubspule, d.h. auch bei grosser Abzugsgeschwindigkeit ohne übermässigen Schlingenwurf und Reissgefahr des Fadens, und dies bei einem Garnvolumen, das demjenigen der bekannten Langhubspulen annähernd entspricht.
Selbstverständlich sind zahlreiche Varianten der beschriebenen Spulen möglich, die kurz als Spaltspule bezeichnet werden soll. Man kann z.B. eine Rillentrommel mit drei Kreuzfeldern und zwei Hubbegrenzern vorsehen, um einen Garnwickel in der Form von drei durch schmale Ringnuten voneinander getrennten Kegelstümpfen oder Zylindern zu erhalten. Während gemäss Fig. 3 der Faden nach je fünf Hin- und Hergängen von einem Kegelstumpf 34 oder 35 auf den anderen hin überwechselt, kann diese Zahl je nach der Garnart in relativ weiten Grenzen vergrössert oder verkleinert werden.
Dabei ist aber zu beachten, dass bei zu vielen aufeinander folgenden Hin- und Hergängen pro Kegelstumpf die Gefahr besteht, dass der jeweils nicht in Aufwicklung begriffene Kegelstumpf den Kontakt mit der Rillentrommel verliert.
Das abwechselnde Wickeln der beiden Kegelstümpfe kann natürlich auch mit anderen Mitteln als der beschriebenen Vorrichtung durchgeführt werden Die Fadenführung durch eine Rillentrommel ergibt bekanntlich eine wilde Wicklung, während zur Erzielung von Präzisionswicklungen der Faden mittels einer geschlossenen oder offenen Fadenführungsöse zwangsläufig in Synchronismus mit der Umdrehung der Spule längs derselben hin und her bewegt wird. Es ist klar, dass man auch einen solchen Fadenführer umschaltbar so ausbilden kann, dass die z.B. am Ende einer durch Zahnräder antreibbaren Zahnstange befestigte Öse abwechselnd längs verschiedenen Abschnitten der Spulenlänge hin und her bewegt wird. Mit einem Präzisionsfadenführer könnte man im Extremfall sogar zuerst den ganzen Kegelstumpf 35 und dann den ganzen Kegelstumpf 34 aufwickeln.
Das abwechselnde Wickeln von Teilen der beiden Kegelstümpfe 34 und 35 ergibt aber einen kompakteren Garnwickler.
Als Hubbegrenzer können, wie Fig. 4 zeigt, auch zwei Führungsorgane 16a und 16b vorgesehen sein, welche mit der drehbar gelagerten Stange 15a fest verbunden sind. Diese Führungsorgane ragen nach entgegengesetzten Seiten, liegen aber in einer gemeinsamen Ebene und stehen zur Längsrichtung der Stange schräg.
Die Stange 15 kann z.B. in Abhängigkeit von der Welle 2 kontinuierlich oder auch mittels eines mechanischen oder elektrisch gesteuerten Schrittschaltwerks gedreht werden, wobei entweder der Hubbegrenzer 16a oder 16b in die in ausgezogenen Linien bzw. strichpunktiert gezeichnete Lage 16' kommt. Die Wirkungsweise des Hubbegrenzers 16a, 16b ist somit genau dieselbe wie diejenige des Hubbegrenzers 16.