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Einrichtung zum selbsttätigen Steuern der für den Spulenkörperaufbau
erforderlichen Haupt- und Nebenarbeitsgänge an Ringspinn- oder Ringzwirnmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum selbsttätigen Steuern der für den Spulenkörperaufbau
erforderlichen Haupt- und Nebenarbeitsgänge an Ringspinn- oder Ringzwirnmaschinen,
bei denen die Lagenhubbewegung der Ring- oder Spindelbank über ein Zugmittel durch
einen von einer umlaufenden Hubscheibe (Herzexzenter) periodisch bewegten Schwenkarm
bewirkt wird, auf welchem ein Schrittschaltwerk zum schrittweisen Verlegen des Lagenhubes
angeordnet ist und zum Verstellen der Ring-bzw. Spindelbank für die Nebenarbeitsgänge,
z. B. das Unterwinden nach dem Vollwerden der Spulen, das Wickeln von Fadenreserven
am Anfang oder Ende der Spulen und das Zurückbringen der Ring-oder Spindelbank in
die Anspinnstellung, ein Hilfsmotor vorgesehen ist.
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Die Nebenarbeitsgänge wurden bisher meist von Hand ausgeführt oder
eingeleitet, und ihre exakte Erledigung war davon abhängig, daß das Bedienungspersonal
rechtzeitig zur Stelle war. Man ist daher bestrebt, Einrichtungen an der Maschine
anzubringen, die diese Nebenarbeitsgänge im richtigen Zeitpunkt selbsttätig einleiten
und durchführen.
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Es ist bereits bekannt, zur selbsttätigen Durchführung der Nebenarbeitsgänge
sowohl den normalen Exzenterantrieb für die periodische Ringbank-Hubbewegung als
auch die Fortschaltung auszukuppeln, damit die Ringbank mittels eines Servomotors
in die jeweils erforderliche Höhenstellung gebracht werden kann. Die Steuerung dieser
Vorgänge erfolgt mit Hilfe einer Scheibe (Programmsteuerung) mit einstellbaren Kontaktnocken,
die den Servomotor in Rechts- oder Linkslauf bringen bzw. ihn stillsetzen. Die Kontaktscheibe
wird vom Hauptmotor angetrieben. Die Umlaufgeschwindigkeit der Kontaktscheibe muß
dabei der vom Servomotor herrührenden Hubgeschwindigkeit der Ringbank entsprechen,
damit die Schaltbefehle der Kontaktscheibe in der jeweils erforderlichen Höhenstellung
der Ringbank erfolgen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Einrichtung durch Wegfall
der Programmsteuerung mittels einer besonderen umlaufenden Kontaktscheibe zu vereinfachen.
Die Erfindung besteht darin, daß auf dem periodisch bewegten Schwenkarm selbst elektrische
Schaltkontakte angeordnet sind, durch die der Hilfsmotor ein- und ausschaltbar ist
oder durch die ein Magnet, der auf ein an sich bekanntes Schrittschaltgetriebe einwirkt,
ein- oder ausschaltbar ist.
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Im Rahmen der Erfindung kann die Einrichtung eine in an sich bekannter
Weise auf dem obenerwähnten Schwenkarm gelagerte und eine Mutter führende Gewindespindel
enthalten, welche während der periodischen Lagenhubbewegung in Abhängigkeit von
dieser Bewegung durch ein Schrittschaltwerk angetrieben wird. Das Zugmittel läuft
von seinem Befestigungspunkt an der Spindelmutter zunächst parallel zur Gewindespindel
und sodann über eine am Schwenkarm gelagerte Umlenkrolle zur Ring- oder Spindelbank.
Während der Nebenarbeitsgänge greift dann, gesteuert von den genannten Schaltern,
an dieser Gewindespindel der Hilfsmotor an.
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Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 das Diagramm der Ringbankbewegung bei
der Kops- oder Kötzerwindung und in Fig.2 die verschiedenen Stadien des Spulenaufbaues
bei dieser Windungsart; Fig.3 ist ein Diagramm der Ringbankbewegung bei der sogenannten
Differentialwindung, während Fig. 4 wieder die verschiedenen Stadien des Spulenaufbaues
bei dieser Windung zeigt; Fig.5 stellt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Steuerungseinrichtung für die Herstellung eines Kötzeraufbaues gemäß der Fig. 1
und 2 dar, während in Fig. 6 eine entsprechende Einrichtung für die Herstellung
von Spulen mit Differentialwindung gemäß den Fig. 3 und 4 gezeigt ist.
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Bei der Kops- oder Kötzerwindung erfolgt die Fadenablage während des
Hauptarbeitsganges bekanntlich derart, daß - bei z. B. ortsfester Spindelbank
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die Ringbank eine periodische Hubbewegung (Lagenhub) ausführt, deren Amplitude nur
ein Bruchteil der Spulenl'änge ist. Diesem Lagenhub ist eine langsam vom unteren
zum oberen Spulenende fortschreitende Hubverlegung (Grundhub) überlagert. Fig. 1
zeigt den Hauptarbeitsgang bei 3, während Fig. 2 zwischen 2 und 4 den Aufbau des
Spulenkörpers erkennen läßt. Bevor aber der Hauptarbeitsgang einsetzt, sollen zunächst
unterhalb des eigentlichen Spulenkörpers bei stillstehender Ringbank einige Reservewindungen
aufgebracht werden (Fig. 1 und 2, Stufe 1), die z. B. als Übertragungsende von der
einen auf die andere Spule dienen. Hernach muß die Ringbank bis zum unteren Ende
der normalen Bewicklung (Stufe 2) in die sogenannte Anspinnstellung angehoben werden.
Nach Fertigstellung der Wicklung des Spulenkörpers (Hauptarbeitsgang) muß die Ringbank
wieder von der höchsten Stellung (Stufe 4) in die tiefste Stellung (Stufe 5) gebracht
werden, wobei sich der Faden um den Spulenkörper in einer steilen Spirale herumlegt
und unterhalb des Spulenkörpers noch einige wenige Windungen bildet (Unterwinden).
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In Fig. 5 sind die wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Einrichtung
dargestellt, die es ermöglicht, alle vorgenannten Haupt- und Nebenarbeitsgänge selbsttätig
ablaufen zu lassen. An einem Bolzen 1 ist ein bekannter Schwenkarm (Herzexzenterhebel)
2 gelagert, der während des Hauptarbeitsganges mittels einer Hubscheibe 15 (Herzexzenter)
über eine an ihm angeordnete Rolle 16 periodisch auf- und abbewegt wird. Der Schwenkarm
trägt an seinem Ende eine Umlenkrolle 3, über welche ein zur Ringbank führendes
Zugmittel, z. B. eine Kette 4, läuft. Die Kette 4 ist an einer Mutter 5 befestigt,
welche auf einer auf dem Schwenkarm drehbar gelagerten Gewindespindel 6 verschiebbar
ist. Der Antrieb der Gewindespindel kann sowohl über ein Vorgelege 8 durch einen
Servomotor 7 als auch über ein aus Steigrad 9 und Klinke 10 bestehendes Schrittschaltwerk
erfolgen. Der Schwenkarm 2 trägt ferner eine Schiene 11, auf welcher verstellbar
die elektrischen Kontakte 12, 13 und 14 angeordnet sind, die mit einer auf der Mutter
5 befindlichen Nase 5' zusammenwirken.
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Eine mit einer derartigen Einrichtung versehene Spinn- oder Zwirnmaschine
hat unter Benutzung üblicher schaltungstechnischer Mittel folgende Wirkungsweise:
Die Ringbank nehme im Sinne der Fig. 1 und 2 die Stellung 1 ein. Die Spindelmutter
5 befindet sich dabei in der Nähe der Umlenkrolle 3 bzw. des elektrischen Kontaktes
14. Durch Betätigen eines Einschalters wird nun einerseits der nicht dargestellte
Hauptmotor bei ausgeschalteter Ringbankhubbewegung in Betrieb gesetzt, so daß bei
stillstehender Ringbank die obenerwähnten Reservewindungen (Nebenarbeitsgang) aufgebracht
werden, andererseits wird ein Zeitrelais eingeschaltet, welches nach seinem Ablauf
den Servomotor 7 anlaufen läßt. Dadurch wird mittels der Gewindespindel 6 die Mutter
5 unter Anheben der Ringbank in die Stellung 2 (Fig. 1 und 2) nach links geführt,
bis ihre Nase 5' den elektrischen Kontakt 13 betätigt. Dieser ist in der Zeichnung
der Deutlichkeit halber wesentlich weiter links dargestellt, als es maßstäblich
den Abständen der Stufen in den Fig.1 und 2 entsprechen würde. Das Betätigen des
Kontaktes 13 setzt den Servomotor 7 still und kuppelt den Antrieb für die Hubscheibe
15 ein, wodurch der Schwenkarm 2 und über die Kette 4 auch die Ringbank periodisch
auf und ab bewegt werden. Bei jeder Hubbewegung greift am Steigrad 9 die Klinke
10 an, so daß die Mutter 5 unter schrittweiser Verlegung des Grundhubes nach oben
(Fig. 1 und 2, Stufe 3) langsam weiter nach links wandert (Hauptarbeitsgang). Der
elektrische Kontakt 12 ist auf der Leiste 11 so eingestellt, daß die Nase 5' der
Spindelmutter 5 ihn erreicht, sobald der Spulenkörper bis zur geforderten Höhe gewickelt
ist (Fig. 1 und 2, Stufe 4). Die Betätigung des Kontaktes 12 hat zur Folge, daß
die Hubscheibe 15 in der tiefsten Stellung des Schwenkarmes 2 von ihrem Antrieb
abgekuppelt und der Servomotor 7 eingeschaltet wird, und zwar mit umgekehrter Laufrichtung
wie das erstemal, so daß die Spindelmutter 5 nach rechts zurückgebracht wird und
über die Kette 4 die Ringbank rasch bis unterhalb des Spulenkörpers bringt (Nebenarbeitsgang,
Unterwinden s. Fig. 1 und 2, Stufe 5). In dieser Stellung betätigt die Nase der
Spindelmutter den Kontakt 14, der den Servomotor 7 stillsetzt, so daß die Ringbank
unterhalb der Spulenwicklung stehenbleibt. Durch die Betätigung des Kontaktes 12
wurde nach der Füllung der Spulen ferner der Hauptmotor abgestellt und ein Zeitrelais
in Lauf gesetzt, welches nach dem Unterwinden die ohne Antrieb auslaufende Maschine
mittels einer Bremse stillsetzt. Damit ist die Maschine wieder in der vorausgesetzten
Ausgangsstellung, in der Reservewindungen unterhalb der Spulenwicklung aufgebracht
werden können.
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Falls abweichend von dem Schema der Fig.1 und 2 vor dem Kopsaufbau
keine Verlust- oder Reservewindungen gewünscht werden, könnte die elektrische Schaltung
der Maschine beispielsweise so ausgebildet sein, daß durch die Betätigung des Kontaktes
14 ein weiteres Zeitrelais in Betrieb gesetzt wird, welches nach Beendigung des
Unterwindens den Servomotor 7 nochmals in Betrieb setzt, und zwar mit der ursprünglichen
Laufrichtung. Dieser hebt dann die Ringbank gleich in die der Stufe 2 entsprechende
Anspinnstellung an und wird durch den Kontakt 13 wieder stillgesetzt.
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Bei der Differentialwindung, auf die sich die Fig. 3 und 4 beziehen,
ist das Verhältnis zwischen Lagenhub und Spulenlänge wesentlich größer als bei der
Kopswindung, und die relativ geringe Hubverlegung erfolgt periodisch (Fig. 3). Der
Aufbau des Spulenkörpers (Hauptarbeitsgang) vollzieht sich entsprechend den Stufen
2 bis 4 der Fig. 4.
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Die in Fig. 6 dargestellte Einrichtung eignet sich zur Herstellung
der Differentialwicklung. Sie unterscheidet sich von der an Hand der Fig. 5 beschriebenen
Einrichtung unter anderem dadurch, daß ein Schrittschaltwerk nicht vorgesehen ist
und daß für die Haupt- und Nebenarbeitsgänge nur zwei Schaltkontakte 17 und 18 benötigt
werden. Zur periodischen Hubverlegung sitzen auf der Gewindespindel 6 zwei entgegengesetzt
verzahnte Schalträder 19 und 20; eine Doppelklinke 21 steht mit jeweils einem davon
im Eingriff und kann durch einen Schaltmagneten 22 in die jeweils andere Stellung
gebracht werden. Die Betätigung dieses Magneten erfolgt durch die beiden Kontakte
17 und 18. Selbstverständlich könnte die periodische Hubverlegung auch dadurch erreicht
werden, daß ein Hilfsmotor durch geeignete Schaltkontakte die Gewindespindel abwechselnd
gegenläufig bewegt.
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Ausgehend von Stufe 2 (Fig. 3) wird der durch die Hubscheibe 15 gegebene
Grundhub über das Klinkenwerk
oder einen nicht dargestellten Hilfsmotor
so lange schrittweise nach oben verlegt, bis die Nase der Spindelmutter 5 den Kontakt
17 berührt. Dadurch wird über den Schaltmagneten 22 die Klinke 21 mit dem anderen
Steigrad in Eingriff gebracht, so daß der Grundhub schrittweise wieder bis zur unteren
Stellung verlegt wird. Dort berührt die Nase den Kontakt 18, so daß die Klinke 21
wieder in die ursprüngliche Eingriffsstellung geschaltet wird. Bei dieser Wicklungsart
muß die Beendigung des Wicklungsvorganges (Fig. 3, Stufe 4) in an sich bekannter
Weise mit Hilfe eines Meterzählwerkes eingeleitet werden, welches nach Erreichen
des eingestellten Längenwertes anspricht und einen in Fig. 6 nicht dargestellten
Servomotor einschaltet. Dieser bringt dann die Ringbank, wie zu Fig. 5 beschrieben,
in die Unterwindestellung und gegebenenfalls wieder in die Anspinnstellung. Die
Steuerung des nicht dargestellten Servomotors erfolgt über entsprechende nicht dargesteltle
Endkontakte in ähnlicher Weise wie bei der Einrichtung zum Herstellen von Kopswindungen.