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Vorrichtung zum Ablegen von fadenförmigem Gut Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Ablegen von metallischem oder nichtmetallischem, beispielsweise
textilem, fadenförmigen Gut in kreisförmigen Windungen, insbesondere bei hoher Geschwindigkeit
des Gutes. Im besonderen handelt es sich dabei um die Ausbildung derartiger Vorrichtungen
in Anlagen, in denen das fadenförmige Gut durch einen umlaufenden Wickelkopf derart
auf eine feststehende konische Trommel aufgebracht wird, daß es sich in mehreren
Windungen um diese legt, von denen jeweils die unterste laufend nach unten abgelegt
wird.
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Zu diesem Zweck müssen die Windungen des aufgebrachten Wickelgutes,
die mittels Federn oder anderen ähnlich wirkenden elastischen Mitteln gegen die
Trommeloberfläche gedrückt werden, bei jedem Umlauf des Wickelkopfes in ihrer Gesamtheit
um eine dem Durchmesser des Wickelgutes entsprechende Strecke gegen den unteren
Rand der Trommel verschoben werden. So wird erreicht, daß jeweils die unterste Windung
entsprechend der Auflaufgeschwindigkeit des Wickelgutes freigegeben wird und frei
auf ein unter der Trommel angeordnetes Aufnahmegerät herabfällt.
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Vorrichtungen dieser Art sind bereits bekanntgeworden. Allerdings
handelt es sich bei diesen bekannten Vorrichtungen meist um Anlagen, bei denen das
Wickelgut auf eine umlaufende Trommel gezogen wird, auf der dann die Windungen nach
oben verschoben werden. Auch handelt es sich bei den bekannten Vorrichtungen um
Wickelgut von verhältnismäßig großem Durchmesser. Um die auf der umlaufenden Trommel
befindlichen Wicklungen beispielsweise nach oben zu schieben und auf diese Weise
den Platz für das neu auflaufende Gut frei zu machen, wird bei diesen bekannten
Vorrichtungen ein mit der Trommel umlaufender Ring verwendet, der während des Umlaufs
eine Taumelbewegung ausführt, also gegenüber einer zur Umlaufachse der Trommel senkrecht
stehenden Ebene eine leicht geneigte Lage einnimmt. Dabei erfolgt die Taumelbewegung
in der Art, daß der tiefste Punkt des geneigten Ringes sich stets an bzw. unmittelbar
unterhalb der Stelle, an der das Wickelgut auf die Trommel aufläuft, und sein höchster
Punkt auf der diametral gegenüberliegenden Seite befindet. Soll das Wickelgut nach
unten abgelegt werden, dann gelten hinsichtlich der Schräglage des Taumelringes
die umgekehrten Verhältnisse. Selbstverständlich lassen sich ähnliche Lösungen auch
anwenden, wenn die Trommel feststeht und das Wickelgut durch einen umlaufenden Wickelkopf
aufgebracht wird.
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Diese Vorrichtungen zeigen verschiedene Nachteile, insbesondere dann,
wenn das Wickelgut mit sehr
hohen Geschwindigkeiten auflaufen soll, oder wenn es
sich um Wickelgut von geringem Durchmesser handelt.
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Bei den bekannten Vorrichtungen sind die Trommeln ausschließlich
abwickelbare kegelstumpf- oder zylinderförmige Drehkörper, d. h., ihre Oberfläche
wird durch ein Büschel von Geraden gebildet. Um seine Taumelbewegung ausführen zu
können, bedarf also der Schiebering eines gewissen Spieles zwischen seiner Innenkante
und der Trommelfläche. Wird dieses Spiel zu gering, so beginnt bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten
der Ring auf der Trommelfläche zu schleifen und bewirkt eine starke Abnutzung der
Trommel, namentlich wenn die Trommel oder, bei feststehender Trommel, der die Taumelbewegung
des Schieberinges bewirkende umlaufende Kopf mit hoher Drehzahl umlaufen. Vergrößert
man das Spiel, um diesen Nachteil zu vermeiden, so ist der Durchmesser des Wickelgutes
nach unten begrenzt. Wird er zu gering, so. besteht die Gefahr, daß sich das Wickelgut
verklemmt und abreißt; auf jeden Fall ist es einer ständigen Reibung durch den Schiebering
unterworfen und dadurch einer gewissen Abnutzung ausgesetzt.
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Zweck der Erfindung ist es, Vorrichtungen zum Ablegen des Wickelgutes,
die an sich nach dem zuvor beschriebenen Prinzip mit einem eine Taumelbewegung ausführenden
Schiebering arbeiten, derart auszubilden, daß die genannten Mängel vermieden werden.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in einer solchen
Vorrichtung zum Ablegen von fadenförmigem Gut in kreisförmige Schlingen, bei der
eine Trommel, ein um diese umlaufender Wickelkopf zum Legen des Fadens in mehreren
Schlingen um die Trommel und zum Schollen des Wickelgutes ein oberhalb der ersten
Schlinge um die Trommel herum angeordneter Schiebering vorgesehen sind, wobei der
Schiebering beim Auflaufen des Wickelgutes auf die Trommel eine um die Trommel herumlaufende,
dem jeweiligen Durchmesser des Wickelgutes entsprechende Taumelbewegung ausführt,
der obere Teil der Trommel kugelzonenförmig ausgebildet ist, während die sich hierauf
bewegende Innenfläche des Schieberinges dieselbe kugelflächenförmige Ausbildung
zeigt und der Schiebering mittels eines Kugelgelenks, bzw. einer Kugelgelenkscheibe,
dessen bzw. deren Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt der Kugelzone der Trommel zu sammenfällt,
schwenkbar gelagert ist.
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Es ist ohne weiteres zu erkennen, daß bei einer in dieser Weise ausgeführten
Vorrichtung zum Schollen des Wickelgutes keinerlei Spiel zwischen dem Schiebering
und der Trommel mehr erforderlich ist, da sich die beiden konzentrischen Kugelfiächen
in jeder Richtung unmittelbar aufeinander verschieben lassen, der Schiebering also
gegenüber der Trommel nur eine in Längsrichtung zu ihr verlaufende geringe Gleitbewegung
ausführt. Die Trommeloberfläche kann durch den Schiebering, der zudem durch das
Kugelgelenk zwangläufig geführt ist, überhaupt nicht mehr angegriffen werden, unterliegt
also keinem Verschleiß durch Reibung. Ebensowenig kann sich das Wickelgut verklemmen,
da der Abstand zwischen den beiden aufeinander gleitenden konzentrischen Kugelzonenflächen
beliebig klein gehalten werden kann. Desgleichen ist jede Abnutzung des Wickelgutes
vermieden, denn zwischen der unteren Kante des Schieberinges und dem fadenförmigen
Gut findet keine tangentiale Reibung statt.
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Für den Erfindungsgedanken sind verschiedene Ausfülrrungsformen möglich.
Im nachstehenden soll das Wesen der Erfindung an Hand von Beispielen erläutert werden.
Zum leichteren Verständnis sind diese Beispiele in der Zeichnung dargestellt; hierin
zeigt Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Längsschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 eine Teilansicht der
Vorrichtung entsprechend der strichpunktierten Geraden III-III in Fig. 2, in Pfeilrichtung
gesehen, Fig. 4 und 5 Teilansichten in vergrößertem Maßstab, die im Schnitt den
Schiebering und die Trommel in ihrer gegenseitigen Stellung zeigen, und zwar einmal
in dem Punkt, wo der Faden auf die Trommel aufläuft und einmal an dem diametral
gegenüberliegenden Punkt, Fig. 6 eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 1 bis
5, Fig. 7 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 6, bei der der obere Teil
weggelassen ist, Fig. 8 eine Teilansicht im Schnitt längs der strichpunktierten
Linie VIII-VIII in Fig. 7.
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Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht
aus einer Tragsäule 1, in deren oberen, waagerecht abgebogener Teil eine durch Riemenscheibe
3 angetriebene Hohlwelle 2 gelagert ist. Die
Hohlwelle 2 trägt zwei Umlenkscheiben
4 und 5, die das durch die Hohlwelle 2 von oben her einlaufende fadenförmige Wickelgut
zur Trommel 7 leiten und auf diese aufbringen. Die Trommel 7 verharrt bewegungslos
im Raum dank einer zusätzlichen Welle 8, die von der Antriebswelle 2 über ein satellitenartig
zusammenwirkendes Zahnradpaar 9 angetrieben wird.
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Die auf diese Weise durch den aus der Welle 2 und den Umlenkscheiben
4, 5 bestehenden umlaufenden Wickelkopf auf die Trommel7 aufgebrachten Windungen
werden auf dieser durch die Blattfedern 10 festgehalten, die an einem die Trommel
kranzartig umgebenden flachen Ringll befestigt sind. Oberhalb der Windungen befindet
sich ein Ring 12, dessen Ebene zur Trommelachse derart geneigt ist, daß der Ring
12 an der Stelle, wo das Wickelgut 6 auf die Trommel 7 aufläuft, seinen höchsten
Punkt hat.
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Wenn der Wickelkopf umläuft, ändert sich die Lage des Ringes 12 derart,
daß seine Neigung, bezogen auf den Punkt 13, wo das Wickelgut 6 auf die Trommel
7 aufläuft, gleich bleibt, das heißt, daß seine Neigung bei gleichbleibendem Winkel
zur Trommelachse ihre Neigungsrichtung mit der Winkelgeschwindigkeit ändert, mit
der der Wickelkopf umläuft. Durch diese Bewegung schiebt nun der Ring 12 mit seinem
unteren Rand das Windungspaket nach unten bis zu dem dem Auflaufpunkt 13 des Wickelgutes
6 diametral tiefer liegenden Punkt 14. Dabei wird jeweils die unterste Windung freigegeben,
sobald sie unter das untere Ende der Federn 10 heraustritt.
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Da der Ring 12 gegenüber der Trommel 7 keine Umlaufbewegung, sondern
nur eine geringfügige Schwenkbewegung ausführt, die im wesentlichen nur mindestens
gleich der Fadendicke zu sein braucht, kann das Spiel zwischen der Trommel7 und
dem Ring beliebig klein sein und sogar gleich Null werden.
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Die Gefahr, daß das Wickelgut sich verklemmt, läßt sich also mit Sicherheit
vermeiden; zugleich wird das Wickelgut weitgehend geschont, da zwischen ihm und
dem Schiebering keine Relativbewegung stattfindet.
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Fig. 2 zeigt den Längsschnitt einer Vorrichtung, wie sie in Fig.
1 dargestellt ist, ausgenommen, daß die Blattfedern 10 bei der Vorrichtung nach
Fig. 2 durch Halteplättchen 15 ersetzt sind, die durch Wendelfedern 16 gegen die
Trommeloberfläche gedrückt werden.
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Der Ring 12 umgibt die Trommel 7. Er schmiegt sich der Form der Trommel
7, deren Oberteil als Kugelzone ausgebildet ist, an und wird in seiner Taumelbewegung
mittels einer Kugelgelenkscheibe 17 und dreier auf einem dreieckigen Teil 19 sitzenden
Rollen 18 geführt. Das dreieckige Teil 19 ist in Fig. 3 in Draufsicht gezeigt. Es
ist auf einer Kugelgelenkiläche 20 schwenkbar befestigt. Das Kugelgelenk 20 hat
den gleichen Mittelpunkt wie die in der Mittelebene des kugelzonenförmigen Teiles
der Trommel liegende Kugelgelenkscheibe 17.
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Das dreieckige Teil 19 ist am Arm 21, der die Umlenkscheibe 5 trägt,
mittels einer Stange 22 derart befestigt, daß es gegenüber dem Arm 21 geneigt ist;
diese Neigung kann mittels einer an der Stange 22 vorgesehenen Stellschraube verändert
werden.
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Ein Stift 23 verhindert, daß der Ring 12 sich gegenüber der Trommel
7 verdreht.
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Wenn sich die Welle 2 dreht, laufen die Rollen 18 auf einer auf der
Innenfläche des Ringes 12 vorgesehenen Bahn 24 und erteilen diesem eine Neigung,
die derjenigen des die Rollen 18 tragenden Teils 19
entspricht.
Die Neigung des Ringes 12 gegenüber der Achse der Trommel 7 ändert sich also zyklisch
mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit, mit der die Welle 2 umläuft.
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Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 2, und zwar die eine Seite
des Ringes 12 und der Trommel 7 im Schnitt. Gezeigt ist der Teil des Ringes, der
sich gerade über dem Auflaufpunkt 13 des Wickelgutes 6, also in seiner Höchstlage,
befindet. Unter dem Plättchen 15 liegen vier Windungen. In Fig. 5 ist die diametral
gegenüberliegende Seite des Ringes gezeigt, also seine Tiefstlage 14, in der gerade
eine neue Windung an den Platz der obersten Windung geschoben wird, während alle
andern um eine Fadendicke nach unten gleiten; die unterste Windung wird dabei unter
dem Halteplättchen 15 hervorgedrückt, infolgedessen nicht mehr festgehalten und
fällt frei nach unten.
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Die Fig. 6 bis 8 zeigen eine Variante der zuvor beschriebenen Ausführungsform.
Die den Bauteilen der Fig. 1 bis 5 entsprechenden Bauteile sind mit den gleichen
Bezugszeichen, jedoch mit Strich bezeichnet.
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Bei dieser Ausführungsform nach Fig. 6 bis 8 ist der Ring 12' in
sechs Segmente 25 unterteilt, von denen jedes einzeln durch die Federn 26 gegen
die Trommel 7' gedrückt wird. Auf diese Weise ist jegliches Spiel völlig ausgeschlossen.
Die Trommel 7' ist abnehmbar. Die beiden obengenannten Kugelgelenkscheiben bzw.
Kugelgelenke sind durch ein einziges nach unten gerichtetes Kugelgelenk 27 ersetzt.
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Die Rollen 18' sind nunmehr oberhalb der Bahn 24' angeordnet.
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Die Stellung einer der Rollen 18' wird in der in Fig. 8 gezeigten
Weise mit Hilfe einer Stellschraube 28 eingestellt und festgelegt. Die beiden andern
werden durch Federn 29 gegen die Bahn24' gedrückt und nehmen automatisch die Stellung
ein, die der durch die Einstellung der ersten Rolle bestimmten Neigung entspricht.
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Das die Trommel 7' tragende Teil 30 ist unten abgedichtet und teilweise
mit Öl gefüllt. Das mit dem Teil 30 fest verbundene Teil 31 trägt das Kugelgelenk
27. Es ist mit Öffnungen 32 versehen, durch welche die Arme eines Teiles 33 hindurchgreifen,
das die Bahn 24' für die Rollen 18' und die sich radial verschiebenden Segmente
25 trägt. Is Dichtung nach
oben dienen Labyrinthdichtungen 34. Alle sich im Innern
des Teiles 30 bewegenden Teile laufen in Öl.