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Verfahren und Vorrichtung zum selbsttätigen Ablegen von Kreuzspulen
an Spinnerei-Vorbereitungsmaschinen, insbesondere an Nadelstabstrecken Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum selbsttätigen Ablegen -
von Kreuzspulen an Spinnerei-Vorbereitungsmaschinen, insbesondere an Nadelstabstrecken,
wobei beim Aufwickeln das Faserband zur Spulenachse parallel hin-und hergeführt
und gleichzeitig gedreht sowie die Spulenbelastung beim Aufwickeln konstant gehalten,
nach Erreichen eines vorbestimmten Spulendurchmessers ohne Unterbrechung des Maschinenlaufes
ein neuer Wickeldorn eingelegt, das Faserband abgerissen, um diesen Dorn geschlungen
und die fertige Spule abgelegt wird, wobei das Ablegen derart in zwei Stufen erfolgt,
daß zunächst die Kreuzspule in eine nahe bei der Abwurfstelle liegende Zwischenlage
gebracht und darin so lange gehalten wird, bis der leere Wickeldorn zwischen die
beiden Spulwalzen eingelegt ist, worauf die Spule freigegeben wird und infolge ihres
Eigengewichtes in die Wickelwanne fällt. So einfach dieser Vorgang erscheint, ist
er praktisch nicht ohne weiteres befriedigend zu lösen, da sich die Einzelvorgänge
so rasch und dabei so kontinuierlich abspielen müssen, daß der Maschinenlauf keine
Verzögerung erfährt und die neue Spule einwandfrei und ohne Fehlverzüge oder Schnitte
im Faserband begonnen wird. Vorrichtungen dieser Art sind in verschiedenen Abwandlungen
bereits bekannt, so beispielsweise solche mit einem pneumatisch oder hydraulisch
oder mechanisch betätigten Auswerfer für die fertige Spule oder solche, bei denen
die Spule durch ihr Eigengewicht aus der Wickelvorrichtung herausfällt. Zum Trennen
und Umschlingen des Faserbandes um den leeren Wickeldorn dient dabei ein drehbar
gelagerter Bandschläger. Laufen die einzelnen Arbeitsgänge nicht selbsttätig und
präzis aufeinanderfolgend ab, dann kommt es bei der hohen Liefergeschwindigkeit
des verzogenen Bandes und bei weiterlaufender Maschine während des Trennens und
Umschlingens des Bandes um den leeren Wickeldorn zur Bildung von überschüssigen
Bandanfängen, die bei ununterbrochener Nachlieferung nicht mehr störungsfrei aufgewickelt
werden können.
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Bei dem Verfahren und der Vorrichtung der eingangs genannten Art zum
Ablegen von Kreuzspulen, bei dem das Ablegen stufenweise erfolgt, wurde bereits
vorgeschlagen, die Kreuzspule von den Spulwalzen weg auf eine weitere umlaufende
Hilfswalze zu legen, während der neue Wickeldorn über eine schiefe Ebene einrollt,
und dann erst die Kreuzspule abzuwerfen. Hierbei ist diese Anordnung durch Verwendung
einer weiteren Walze und des zugehörigen regelbaren Antriebes nicht nur aufwendig,
sondern auch durch die größere Entfernung des Bandtrichters von der Kreuzspule ist
die Bandführung während des Spulenwechsels mangelhaft. Außerdem bringt die Unterbrechung
des Antriebes während des überwechselns der Kreuzspule von den Spulwalzen zu der
Hilfswalze eine zusätzliche Unsicherheit in den Wechselvorgang bei hohen Bandgeschwindigkeiten.
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Von diesem Vorschlag unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren
zum selbständigen Ablegen von Kreuzspulen dadurch, daß die Spule zum Erreichen ihrer
eingangs erwähnten Zwischenlage ganz auf die der Ablegemulde benachbarte Spulwalze
durch Schwenken um deren Achse verlagert wird. Die Spule bleibt somit stets mit
der zweiten Spulwalze in Verbindung. Das Faserband wird dabei, wie bereits erwähnt,
in bekannter Weise beim Aufwickeln parallel zur Spulenachse hin- und hergeführt,
bis nach Erreichen eines vorbestimmten Spulendurchmessers ohne Unterbrechung des
Maschinenlaufes ein neuer Wickeldorn eingelegt, das Faserband abgerissen, um diesen
Dorn geschlungen und die fertige Spule abgelegt wird.
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Nach einem weiteren Verfahrensschritt wird das umlaufende Drehröhrchen
vor und beim Abreißen des Faserbandes kurzzeitig und rasch stillgesetzt.
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Die zur Durchführung dieses Verfahrens dienende Vorrichtung ist durch
zwei zu beiden Seiten der Spule angeordnete Arretierschilde gekennzeichnet, die
den
Wickeldorn vorerst bei auf beiden Spulwalzen aufliegender Spule
mit ihren Stirnseiten abstützen und nach ihrer Freigabe die nur auf einer Spulwalze
liegende Spule mit Anschlägen halten, wobei die in senkrechten Ebenen liegenden
Schilde zum In- und Außereingriffbringen .ihrer Stirnseiten und Anschläge mittels
eines von einem Elektromagneten gesteuerten Gestänges um ihre im Maschinengestell
drehbaren und in der Schildebene liegenden Achsen verschwenkbar sind. In ihrer Endlage
geben diese Schilde den Wickeldorn frei. Das Gestänge besteht aus einem Paar im
Maschinengestell drehbarer und mittels ihrer gemeinsamen Welle miteinander verbundener
doppelarmiger Hebel und aus einem an diese Hebel angelenkten Zugstangenpaar sowie
einem an diese Zugstangen angeschlossenen Paar einarmiger Hebel, die die Schilde
mittels je eines Kegelradpaares verschwenden und nach Freigabe des Wickeldornes
in ihre Ausgangsstellung zurückgeschwenkt werden.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Vorrichtung zur Ausführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung, und zwar in Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung
in teilweisem Schnitt und in Fig. 2 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles II (Fig.
1) auf einen Teil der Vorrichtung in schematischer Darstellung; Fig. 3 stellt eine
Einzelheit der Vorrichtung in Draufsicht in Richtung des Pfeiles III (Fig. 1) dar.
Das aus dem letzten Verzugszylinderpaar 1 austretende Faserband 2 wird über ein
Führungsblech 6 einem Drehtrichter 4 mit gleichbleibender Geschwindigkeit zugeführt.
Hierbei wird das Faserband durch das Gewicht der auf den angetriebenen, umlaufenden
Spulwalzen 10 und 11 liegenden, von diesen Walzen in Drehung versetzten Spule und
durch eine zusätzliche Spulenbelastung aus dem Drehtrichter 4 herausgezogen und
mit einem geringen Anspannungsverzug im Bandstück zwischen dem Zylinderpaar 1 und
den Spulwalzen 10 und 11. straff gehalten. Der hin- und hergeführte Drehtrichter
4 bewirkt das Aufwickeln, wobei dafür Sorge getragen ist, daß das Bandstück zwischen
den Punkten 1-2-3 bei jeder Drehtrichterstellung gleich lang ist und der Drehtrichter
4 in an sich bekannter Weise ständig parallel zur Spulenachse und somit in
gleichem Abstand zu der ihm benachbarten Spulwalze 1.0 hin- und herbewegt wird.
Das erstere wird erreicht durch Schwingen des Führungsbleches 6 um die am Maschinengestell
befestigte Achse 5, wobei diese Schwingbewegung mittels einer Kupplungsstange 7
stets in Abhängigkeit von der Hin-und Herbewegung des den Drehtrichter tragenden
Schwenkarmes 12 erfolgt. Das Parallelführen des Drehtrichters 4 geschieht durch
Aufhängen des Armes 12 an Schwingen 13 und 14, die im Maschinengeste118 drehbar
gelagert sind. Von diesen beiden Schwingen ist, wie in Fig. 2 dargestellt, die Schwinge
13, an deren Ende der Schwenkami 12 angelenkt ist, im wesentlichen senkrecht zu
diesem Arm angeordnet, wobei die zweite Schwinge 14 bei Mittellage des Armes 12
in seiner Längsachse verläuft und an ihm zwischen dem Drehtrichter 4 und dem Schwenkarmlager
12' gelenkig angeschlossen ist. Die Fig. 2 zeigt ferner ein Ausführungsbeispiel
für den Antrieb des Schwenkarmes mittels einer umlaufenden, über ein Zahnrad 49
angetriebenen Nockenscheibe 48, an deren Umfang eine am Schwenkarm drehbar gelagerte
Rolle R mittels einer Feder 52 angedrückt wird und abrollt. Ferner ist in Fig. 2
ein Antrieb des Drehtrichters 4 beispielsweise durch Riemen 51 und Riemenscheiben
50 dargestellt. Diese Einzelheiten sind jedoch nicht Gegenstand der Erfindung.
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Die Beschreibung der weiteren Einzelteile der Vorrichtung soll in
Verbindung mit der Erörterung der von der Vorrichtung auszuführenden Arbeitsgänge
erfolgen.
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Das Auswerfen der fertigen Kreuzspule 9 geschieht in zwei Stufen,
wobei die auf beiden umlaufenden Spulwalzen 10 und 11 abrollende Spule 9 vorerst
ganz auf die vordere, umlaufende Spulwalze 11 verlagert und auf dieser so lange
gehalten wird, bis der vom einen Schwenkarmpaar 15 bereitgehaltene leere
Wickeldorn 16 durch Verschwenken dieser Arme in die Lage 16' zwischen die Spulwalzen
10 und 11 gebracht worden ist. Dies ist notwendig, um das Faserband 2 in jeder Phase
des Ablegevorganges mit unverminderter, gleichbleibender Geschwindigkeit aus dem
Drehtrichter 4 herauszuziehen, da andernfalls Störungen in der Bandförderung, verbunden
mit Schlingenbildung und Fehlverzügen oder Bandbruch eintreten. Das Einlegen des
leeren Wickeldornes 16
ist ebenfalls nicht Gegenstand der Erfindung.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
erfolgt das Verlagern der Spule 9 in ihre Zwischenlage 9', in der sich die Spule
nur an der Spulwalze 11 abstützt, durch Abfallen der Spule infolge ihres Eigengewichtes,
nachdem die beiden Arretierschilde 19 durch Drehen um ihre Achsen 20 (Fig. 3) die
Enden des Wickeldornes 16" freigegeben haben. Diese Dornenden treffen in
ihrer neuen Lage 16"' auf je einen Anschlag 21 der Arretierschilde
19, der nach Einfallen des Dornes 16 in die Lage 16' durch Zurückschwenken der Schilde
in ihre Ausgangslage wieder so weit zurückgeschwenkt wird, bis er den Dorn 16 samt
der Bandspule 9' freigibt. Die Spule 9' fällt bzw. rollt dann in die Ablegemulde
22, wo sie die Lage 9"' einnimmt. Bei diesem Vorgang ist es wichtig, daß die Bewegung
der beiden Arretierschilde 19 vollkommen gleichzeitig und gleichförmig erfolgt,
da ein vorzeitiges Verschwenden nur eines der Schilde ein Schiefstellen und damit
ein Verklemmen der Spule 9 zur Folge hätte. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
erfolgt das Verschwenden der beiden Arretierschilde mittels eines durch einen Elektromagneten
23 gesteuerten Gestänges, wobei das Gestänge ein Paar doppelarmiger, im Maschinengestell
drehbarer und mittels ihrer gemeinsamen Welle 26 miteinander verbundener doppelarmiger
Hebel 24 und 25, ferner ein an diese Hebel angelenktes Zugstangenpaar 27 und ein
an diese Zugstangen angeschlossenes Paar einarmiger Hebel 28 aufweist. Letztere
verschwenden die beiden Schilde 19 mittels je eines Kegelradpaares 29. Nach Freigabe
des Wikkeldornes 16 kehrt das Gestänge 24, 25, 27, 28 samt den Schilden 19 in die
Ausgangsstellung zurück.
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Zur zusätzlichen Spulenbelastung während des Aufspulens, die zur Erzeugung
einer gleichmäßig dichten und festen Spule 9 durch Gleichhalten der sich aus dem
anwachsenden Spulengewicht und der Zusatzbelastung ergebenden Gesamtbelastung der
Spule dient und überdies dazu notwendig ist, um die bereits erörterte Gefahr einer
Bandstauung herabzusetzen, dient ein Gewicht 33. Diese Spulenbelastung muß auf den
leeren Wickeldorn 16' selbsttätig aufgebracht werden, bevor die fertige Spule 9'
in ihre Lage 9" fällt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
geschieht
dies dadurch, daß ein Elektromagnet 34 einen das Gewicht 33 tragenden, aus dem Schwenkarmpaar
36 und dem Arm 36' bestehenden Winkelhebel zunächst mittels der Klinke 35 so lange
verriegelt, bis der Dorn 16 die Lage 16' eingenommen hat. Sobald dies geschehen
ist, wird die Klinke 35 durch Zurückziehen des Magnetankers freigegeben, und das
Gewicht 33 fällt in die Lage 33', wobei dann die zusätzliche Belastung der Dornenden
16' über das Zugstangenpaar 37 und die Druckstücke 38 erfolgt. Erst nachdem der
leere Dorn 16' durch die Druckstücke 38 auf die Spulwalzen 10 und 11 gedrückt und
schlupffrei mitgenommen wird, fällt die Spule 9' nach 9". Das während des Spulenaufbaues
wachsende Wickelgewicht wird dadurch ausgeglichen, daß die Zusatzbelastung entsprechend
verringert wird, indem sich die wirksame Kraftkomponente durch Verschwenken des
Gewichtes 33 um die mit den Schwenkarmen 36 starr verbundene Welle 39 mit wachsendem
Durchmesser der Spule 9 vermindert. Die Spulenbelastung ist aber nicht Gegenstand
der Erfindung.
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Nach Beendigung der vorbeschriebenen Arbeitsphasen bildet sich infolge
der Weiterlieferung des Faserbandes eine Bandschleife 40. Diese wird von
einem entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn schwenkenden Paar von Überwerferhebeln 41
erfaßt, die eine Rolle 42 tragen und die Bandschleife mit dieser Rolle um den zwischen
den Spulwalzen 10 und 11 liegenden Dorn 16' legen.
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Erst beim Auftreffen der am überwerferhebelpaar 41 federnd gelagerten
Rolle 42 auf die Spulwalze 10, wobei die Rolle in die Lage 42' gelangt, wird
die Bandschleife aufgerollt und vom umlaufenden Dorn 16' erfaßt, wobei das aufgespulte
Faserbandende von der ausgeworfenen Spule 9" abgerissen wird. Die überwerferhebel
41 werden über ein Vorgelege 44, 45 von der Spulwalze 11 aus beispielsweise
über eine Reibungskupplung angetrieben und um den Drehpunkt 46 verschwenkt. Die
mit einem weichen überzug versehene federnde Rolle 42 ist für den einwandfreien
Ablauf dieses Vorganges wichtig, da sie das aus dem Drehtrichter 4 ausgetretene
Bandstück 43 durch die in der Stellung 42' befindliche Rolle aus dem Drehtrichter
ohne Schnitt oder Fehlverzug herauszieht. Die Rolle 42 muß so lange in ihrer Stellung
42' verharren, bis das Faserband 2 um den Dorn 16' ganz herumgeführt und auf diesen
in Spulenbreite aufgewickelt worden ist. Da sich die Abzugsgeschwindigkeit des Faserbandes
aus der Hubgeschwindigkeit VH des Drehtrichters 4 und der Umfangsgeschwindigkeit
VS der Spulwalzen 10 und 11 zusammensetzt, würde bei vorzeitigem Lüften
der Rolle 42' der um die leere, glatte Spulhülse gelegte Bandanfang auf der Spulhülse
abgleiten und daher nicht mit der vorgesehenen Geschwindigkeit aufgespult werden,
und es wäre dann eine Bandanstauung mit allen ihren Nachteilen die Folge. Dies ist
auch der Grund dafür, daß bei Verwendung der bisher üblichen Schläger- ohne Andrückrolle
gefährliche Bandstauungen nicht mit Sicherheit vermieden werden können und zu Betriebsstörungen
Anlaß geben. Nachdem das Bandende vom umlaufenden Dom 16' erfaßt ist, bringt eine
in der Zeichnung nicht dargestellte Feder oder eine andere Rückholvorrichtung den
Überwerfer 41 samt der Rolle aus der Lage 42' in die Ausgangslage
42 zurück. Diese Vorrichtungen sind ebenfalls nicht Gegenstand der Erfindung.
Damit das Faserband einwandfrei abreißt, ist ferner ein kurzzeitiges und rasches
Stillsetzen des umlaufenden Drehtrichters 4 zweckmäßig, da durch einen eventuellen
in der Bandschlinge 40 enthaltenen Draht das Abreißen des Bandes erschwert würde.
Das vorübergehende Stillsetzen des Drehtrichters erfolgt durch kurzzeitiges Unterbrechen
seines Antriebes mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten und durch elektrische
oder mechanische Mittel kurzzeitig ausrückbaren Kupplung bei gleichzeitigem Abbremsen
des Drehtrichters durch an sich bekannte Mittel.
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Es ist ohne weiteres möglich, die vorbeschriebenen, nach- Erreichen
der vorbestimmten Spulengröße, beispielsweise durch einen elektrischen Absteilzähler
mit automatischer Rückstellung oder eine andere geeib nete Vorrichtung, eingeleiteten
Bewegungen der am Spulenwechsel beteiligten Elemente der Vorrichtung von einer Nockenwelle
aus zu steuern, die durch Schließen eines Kontaktes über eine Kupplung in Drehung
versetzt wird und über entsprechende Schalter die Elektromagnete und Elektromagnetkupplungen
ein- und ausschaltet. Die beschriebenen elektrischen Einrichtungen können selbstverständlich
durch mechanisch betätigte Einrichtungen ersetzt werden.