DE1178338B - Spulvorrichtung fuer zylindrische Spulen mit Antrieb der Spulen am Umfang - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: D 02 f

Deutsche Kl.: 76 d - J8

Nummer: 1178 338

Aktenzeichen: A 24972 VII a / 76 d'

Anmeldetag: 24. Mai 1956

Auslegetag: 17. September 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spulvorrichtung für zylindrische Spulen mit Antrieb der Spulen am Umfang, wobei jede Spulenhülse durch einen gabelförmigen schwenkbaren Tragrahmen geführt ist.

Gabelförmige Tragrahmen sind bereits in den deutschen Patentschriften 691 958 und 697 750 sowie in der französischen Patentschrift 571 641 beschrieben.

Bei diesen Vorrichtungen werden die zu bewickelnden Spulenhülsen auf drehbaren zentralen Zapfen im gabelförmigen Tragrahmen angeordnet. Diese Zapfen berühren die Spulenhülsen längs des ganzen Umfanges des Randes der Hülsenbohrung.

Es hat sich nun gezeigt, daß beim Steigern der Aufwickelgeschwindigkeit bei diesen Vorrichtungen ¹S schon bald ein Zustand erreicht wird, bei dem die Spule auf der Antriebswalze zu »tanzen« anfängt. Einige Ursachen, welche ein solches »Tanzen« veranlassen können, sind folgende:

a) die Zapfen sind nicht genau parallel zur Treib- ^ao walze zentriert;

b) die Zapfen schließen nicht genau zentrisch an die Innenseite der Spulenhülse an;

c) Innen- und Außenoberfläche der Spulenhülse sind nicht genau gleichachsig.

Wenn die Spule aber einmal in einen Zustand gerät, daß sie auf der Treibwalze »tanzt«, so wird die Auswirkung dieser Anomalie noch dadurch verschlimmert, daß der ganze Tragrahmen mit der Spule 3 ο auf und nieder bewegt werden muß. Der Fadenwickel auf den Spulenhülsen ist infolgedessen Stößen ausgesetzt, die ihn stark beschädigen können. Insbesondere schwanken auch die Aufwickelspannung und der Schlupf zwischen der Tragwalze und dem Fadenwickel beim Auftreten des »Tanzens«, wodurch Ungleichmäßigkeiten im Wickel und im Zustand des Fadens auftreten. Diese Erscheinungen machen sich bei den Aufwickelgeschwindigkeiten bis zu 120 m/Min, besonders bemerkbar. Durch Anwendung der Vorrichtung nach der Erfindung können diese Schwierigkeiten zum größten Teil beseitigt werden. Es tritt dabei die Erscheinung des »Tanzens«, wenn überhaupt, erst bei sehr viel höheren Geschwindigkeiten auf, und sie ist dann weit weniger schlimm in ihrer Auswirkung als bei den bekannten Spulvorrichtungen.

Diese Verbesserungen werden nach vorliegender Erfindung dadurch erreicht, daß am Tragrahmen vier drehbare Rollen, je zwei an einem Holm, als Anlage für den Außenrand der Spulenhülse angeordnet sind, so daß diese Spulenhülse gegen axiales Verschieben sowie Abgleiten von der Treibwalze geführt ist.

Spulvorrichtung für zylindrische Spulen mit
Antrieb der Spulen am Umfang

Anmelder: ■> ·

Algemene Kunstzijde Unie Kf. V. Arnheim

(Niederlande)

Vertreter: ·'■

Dr. K. Schwarzhans, Patentanwalt,

München 19, Romanplatz 10 . ■

Als Erfinder benannt: ■ ^r"

Willem Bakker, Arnheim (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 20. Juli 1955 (199 054)

Die vorstehend angegebenen Ursachen für das »Tanzen« sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eliminiert. Außerdem weist die neue Konstruktion in der Praxis den Vorteil auf, daß sie billig hergestellt werden kann, da eine besondere Bearbeitung und Justierung der Spulenhülsen entfällt.

Bei dieser Vorrichtung kann die Spule in zweierlei Weise mit der Treibwalze in Berührung gehalten werden.

Bei der einen Ausführungsform kann die Spule auf den Rollen des Tragrahmens angeordnet werden. In diesem Fall müssen nach vorliegender Erfindung die Rollen derart am Tragrahmen befestigt sein, daß eine leere Spulenhülse, die mit den Rändern auf diesen Rollen angeordnet wird, mit der Treibwalze in Berührung kommt, und ferner muß eine Feder oder ein Gegengewicht vorgesehen sein, so daß der eine leere Hülse tragende Tragrahmen so weit entlastet wird, daß seine Rollen am Spulenhülsenumfang anliegen.

Bei der anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Spule während der Bewicklung gerade dadurch besonders belastet, daß die Spule zwischen die Rollen des Tragrahmens und die Treibwalze eingeklemmt wird.

Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen durch eine Feder gegen die Spulenhülse gedrückt wird.

Um zu vermeiden, daß eine Spule nach Beendigung des Aufwickelvorganges sofort aus dem Tragrahmen entfernt werden muß, kann dieser mit einer

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Stütze versehen werden, die entweder allein oder in Kombination mit den Rollen die volle Spule außer Berührung mit der Treibwalze hält.

Zwecks Verhütung einer Verschmutzung der Rollenachsen und zwecks sicherer Führung der Spulenhülsen sind die Rollen erfindungsgemäß vorzugsweise mit einem Flansch in die Tragarme eingelassen, und die an die Tragfläche der Rollen anschließende Außenfläche des Flansches ist konisch ausgebildet. Dabei wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei der die Rollen mindestens in einem Holm gegen Federkraft axial verschiebbar eingelassen sind. Die diese bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung charakterisierenden Unteransprüche sollen nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch gelten.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der beispielsweise zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt sind. In dieser zeigt

Fig. 1 die erste Ausführungsform,

Fig. 2 dieselbe Vorrichtung im Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, wobei ein Teil des Fadenwickels fortgelassen ist,

Fig. 3 einen Teil dieser Vorrichtung in vergrößertem Maßstab im Schnitt nach der Linie IH-III in Fig. 2,

F i g. 4 die zweite Ausführungsform, Fig. 5 die gleiche Ausführungsform im Schnitt nach der Linie V-V in F i g. 4,

F i g. 6 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt nach der Linie VI-VI von F i g. 5 und

Fig. 7, gleichfalls in vergrößertem Maßstab, einen Schnitt nach der Linie VII-VII von Fig. 5.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind zwei gabelförmige Tragrahmen 1 vorgesehen, die um eine gemeinsame Achse 2 schwenkbar sind. Diese Achse 2 ist in zwei Backen 3 gelagert, die durch U-förmige Rippen 4 miteinander verbunden sind und auf diese Weise ein starres Ganzes bilden, das mit Bolzen 6 am Maschinengestell befestigt ist. Um den Einfluß von Schmutzansammlungen auf die Schwenkbarkeit der Tragrahmen 1 möglichst zu beschränken, sind die Bohrungen 5 der Backen 3 und die Bohrungen der Tragrahmen 1 dreieckig ausgebildet. Die Achse 2, um welche die Tragrahmen 1 schwenken, ist in bekannter Weise gegen Axialverschiebung gesichert.

Jeder Tragrahmen 1 ist mit zwei Höhnen {Ta, Tb) versehen, in denen Rollen 8 unter Verwendung von Kugellagern 9 drehbar angeordnet sind. Die zylindrische Tragfläche 10 jeder Rolle 8 wird an der den Holmen zugewandten Seite durch einen teilweise in die Holme eingelassenen Flansch 11 begrenzt. Die an die Tragfläche 10 der Rolle 8 anschließende Außenfläche 12 des Flansches ist konisch gebildet. Dadurch erreicht man nicht nur, daß eine Spulenhülse 13 leicht zwischen die Arme eines Tragrahmens eingesetzt werden kann, sondern auch, daß die Spulenränder in einem bestimmten Abstand von den Holmen {Ta, Tb) dieses Tragrahmens gehalten werden.

In jedem der Holme {Ta, Tb) ist ein nach innen hervorragender federnder Stift 14 angeordnet, der so weit vorspringt, daß die Ränder einer zwischen die Holme (7 a, Tb) eines Tragrahmens 1 eingesetzten Spulenhülse diese Stifte 14 nur passieren können, wenn eine zusätzliche Kraft auf die Spulen ausgeübt wird.

Die zu einem Tragrahmen 1 gehörenden Stifte 14 sind weiter derart angeordnet, daß eine vollbewickelte Spulenhülse 13, die ohne Ausübung eines zusätzlichen Druckes in den Tragrahmen eingesetzt wird, durch Zusammenwirkung dieser Stifte 14 mit einem der Rollenpaare 8 außer Berührung mit der nur in F i g. 2 gezeichneten Antriebswalze 15 bleibt. Diese Lage ist rechts in den Fig. 1 und 2 angegeben.

Die Treibwalze 15 erstreckt sich über die ganze Länge der Spulvorrichtung und ist für alle Aufwickelstellen an einer Seite der Vorrichtung gemeinsam. Sie wird von einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung kontinuierlich in der Pfeilrichtung angetrieben. Falls dagegen eine Spulenhülse 13 mit Kraft in den Tragrahmen 1 eingedrückt wird, kommt diese Hülse 13 auf die beiden Rollenpaare 8 zur Anlage, wobei sie mit der Treibwalze 15 in Berührung kommt und zum Rotieren gebracht wird. Dies ist links in den F i g. 1 und 2 dargestellt. Die Tragrahmen sind über die Drehachse 2 hinaus mit Ansätzen 16 verlängert, wobei jeweils die Ansätze desselben Tragrahmens durch einen Stab 17 miteinander verbunden sind. Der untere Teil dieses Stabes 17 reicht zwischen die Schenkel 18 und 19 einer der U-förmigen Rippen 4 und wirkt mit diesen zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Tragrahmens zusammen.

Mit jedem Stab 17 ist ein Ende einer Zugfeder 20 verbunden, deren anderes Ende am inneren Schenkel 19 der zum anderen Tragrahmen 1 gehörenden U-förmigen Rippe 4 befestigt ist. Diese Feder 20 ist so stark, daß sie wohl den unbelasteten Tragrahmen 1 in der gehobenen Lage hält, jedoch nachgibt, sobald dieser Rahmen mit einer leeren Spulenhülse 13 belastet wird. In letzterem Fall senkt sich dieser Tragrahmen, wodurch die Hülse 13 mit der Treibwalze 15 in Berührung kommt.

Bevor ein Faden aufgewickelt wird, wird erst eine leere Hülse 13 mit Kraft zwischen die Holme {Ta, Tb) des Tragrahmens gedrückt, wodurch die Ränder der Spule 13 die Stifte 14 passieren können. Demzufolge kommt die Hülse 13 auf die Tragflächen 10 der Rollen 8 zur Auflage, wobei die Spulenränder durch die konischen Außenflächen 12 der Flansche 11 in einem Abstand von den Holmen {Ta, Tb) gehalten werden. Das Gewicht der Hülse 13 hält den Tragrahmen 1 nieder.

Während des Bewickeins, wobei die Spule 13 an Umfang zunimmt, schwenkt der Tragrahmen 1 unter Einwirkung der Feder 20 langsam nach oben, wobei die Rollen 8 dauernd mit den Hülsenrändern in Berührung bleiben. Demzufolge bleibt auch die Mittellinie der Spule 13 immer parallel zu der Mittellinie der Treibwalze 15, wodurch die Bildung nicht zylindrischer Fadenwickel vermieden wird.

Sobald die erwünschte Stärke des Fadenwickels erreicht ist, werden die Spulen 13 mit Kraft an den Stiften 14 vorbeigezogen, woraufhin sie in der Lage belassen werden, in der sie auf nur einem Rollenpaar8 und auf den Stiften 14 ruhen (s. Fig. 2, rechts), bis sich die Gelegenheit bietet, die bewickelten Spulen durch leere Hülsen zu ersetzen.

Anstatt federnder Stifte 14 können selbstverständlich auch andere federnde Elemente verwendet werden, z. B. Kugeln, die durch Federn über eine beschränkte Strecke aus den Holmen nach außen gedrückt werden.

Die in den F i g. 4, 5, 6 und 7 dargestellte Ausführungsform ist der oben beschriebenen Vorrichtung sehr ähnlich. Dabei sind gleichfalls zwei Tragrahmen 1 vorgesehen, welche um die in den drei-

eckigen Bohrungen 5 der Backen 3 gelagerte gemeinsame Achse 2 drehbar sind. Hierbei sind die Backen mittels der U-förmigen Rippen 4 und der Bolzen 6 im Maschinengestell festgesetzt.

In den Holmen (la, Ib) sind die Rollenpaare 8 angeordnet, wobei diese Rollen je eine zylindrische Tragfläche 10 und einen teilweise in den Holm eingelassenen Flansch 11 mit konischer Außenfläche 12 aufweisen. Diese Rollen 8 sind mittels Kugellager 9 drehbar mit dem Tragrahmen 1 verbunden, jedoch dienen die Rollen 8 in diesem Fall nicht zur Unterstützung einer Spule 13 an den unteren Hülsenrändern, sondern dazu, um diese Spule an die Oberfläche der Treibwalze 15 anzudrücken und zu führen. ¹S

Bei dieser Ausführungsform ist jede Rolle 8 auf dem äußeren Laufring 21 des Kugellagers 9 festgesetzt. Die inneren Lauf ringe 22 dieser Kugellager sind jedoch nicht alle in gleicher Weise mit den Holmen (la, Ib) der Tragrahmen 1 verbunden.

In der Praxis hat sich nämlich herausgestellt, daß die Herstellung zylindrischer Spulenhülsen von genau gleicher Länge mit höheren Kosten verbunden ist. Um nun bei der Verwendung von Spulenhülsen mit kleinen Längenabweichungen zu vermeiden, daß ^a5 während der Bewicklung eine Bewegung der Spulen in ihrer Achsrichtung stattfindet, sind nun die Rollen 8 mindestens in einem Holm la nicht nur drehbar, sondern auch axial verschiebbar im Tragrahmen 1 gelagert. Im Zusammenhang hiermit ist der innere Laufring 22 des zu dieser Rolle 8 gehörenden Kugellagers 9 auf einem mit der Stirnfläche einer Kapsel 24 ein Ganzes bildenden Zapfen 23 befestigt. Diese Kapsel 24 ist in einer im Holm 7 α des Tragrahmens 1 angebrachten Bohrung 25 verschiebbar. Im zylindrischen Teil der Kapsel 24 sind zwei Längsschlitze 26 vorhanden, durch die ein leicht konischer Stift 27 hindurchgesteckt ist, der ebenfalls durch Öffnungen in einer ringförmigen Erhöhung 28 am Rand der Bohrung 25 und durch eine Öffnung 29 in einem in die Kapsel 24 geschobenen zylindrischen Einsatz 30 geführt ist. Zwischen dem Einsatz 30 und der Kapsel 24 ist weiter eine Druckfeder 31 angeordnet, während von. der Innenstirnfläche der Kapsel 24 und der dem Innern zugewandten Stirnfläche des Einsatzes 30 Anschlagstifte 32 und 33 vorspringen. Das Ende der Schlitze 26 und der Anschlagstifte 32 und 33 begrenzen die Bewegung der Kapsel 24 in bezug auf den Einsatz 30 und demzufolge auch die Bewegung der Rolle 8 in bezug auf den Holm la.

Der innere Laufring 22 des zu der am Holm 7 b angebrachten Rolle 8 gehörenden Kugellagers 9 ist auf einem mit Seegerringen 35 im Holm 7 b festgesetzten Stift 34 angebracht.

Die Normallänge der Spulenhülse 13 wird nun derart gewählt, daß beim Einsetzen derselben in die Spulvorrichtung die axial verschiebbare Rolle 8 über etwa die Hälfte des verfügbaren Abstandes seitwärts gedrückt wird. Die Feder 31 sorgt dann dafür, daß die Hülse 13 fortwährend gegen die Außenfläche 12 des Flansches 11 der nicht verschiebbaren Rolle 8 angedrückt wird. In Axialrichtung bleibt daher während der Bewicklung die Lage der Spule 13 immer unverändert.

Bei kleineren Abweichungen von der Normalspulenlänge wird die Feder 31 mehr oder weniger tief eingedrückt, doch wird die Spule während der Bewicklung stets gegen die Außenfläche 12 des Flansches 11 der axial feststehenden Rolle 8 angedrückt.

Die Tragrahmen 1 sind über die Drehachse 2 hinaus mit Ansätzen 16 versehen, wobei die jeweils zu demselben Tragrahmen gehörenden Ansätze mit einem Stab 17 verbunden sind, der mit den Schenkeln 18 und 19 einer der U-förmigen Rippen 4 zusammenwirkt und die Bewegung des Tragrahmens 1 beschränkt.

Auch hier ist bei jedem Tragrahmen die Feder 20 vorgesehen, jedoch das eine Ende ist dabei mit einem Vorsprung des Tragrahmens 1 verbunden. Das andere Ende ist, in derselben Weise wie früher angegeben, am Schenkel 19 der zum anderen Tragrahmen 1 gehörenden Rippe 4 befestigt. Die Feder 20 zieht den Tragrahmen in der Richtung der Treibwalze 15 nach unten und drückt demzufolge eine zwischen den Rollen 8 dieses Tragrahmens 1 und der genannten Walze 15 angeordnete Spule an diese Walze an. Bei diesem Andrücken halten die konischen Außenflächen 12 der Rollen 8 die Hülsenränder von der Innenseite der Holme (7 a, I b) entfernt.

Um die Spulenhülse 13 nach Beendigung des Aufwickelvorganges vorübergehend außer Berührung mit der Treibwalze 15 in dem Tragrahmen 1 unterstützen zu können, sind oberhalb der ganz außen liegenden Rollen 8 Stifte 36 angebracht. Diese Stifte 36 ragen in den Raum zwischen den Holmen la, Ib hinein. Neben einemdieser Stifte 36 ist an der Innenseite des Holmes 7 α noch eine Ausnehmung 37 angebracht. Diese Ausnehmung 37 ist derart ausgebildet, daß eine völlig bewickelte Spule, nachdem sie über den nebenan befindlichen Stift 36 gestellt ist, so weit hineingeschobeii werden kann, daß das andere Hülsenende den gegenüberliegenden Stift 36 passieren kann, daß jedoch ein Eintritt einer auf den Stiften 36 frei hängenden Spule in diese Ausnehmung nicht möglich ist. In einer bestimmten Lage kann eine Spule also über die Stifte geschoben werden, während in der freien Hanglage die Spule nicht von den Stiften

36 abgeschoben werden kann. Die Stifte 36 sind dabei selbstverständlich derart angeordnet, daß eine daraufhängende, völlig bewickelte Spule keine Berührung mit der Treibwalze 15 hat.

Selbstverständlich kann auch neben jedem Stift 36 eine Ausnehmung 37 angebracht werden. Weiter ist es auch möglich, diese Stifte 36 und Ausnehmungen

37 fortzulassen. In diesem Fall werden die Spulen nach ihrer Bewicklung auf die Rollen 8 gestellt. Die Spulen 13 sind dann auch außer Berührung der Treibwalzen 15.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Spulvorrichtung für zylindrische Spulen mit Antrieb der Spulen am Umfang, wobei jede Spulenhülse durch einen gabelförmigen schwenkbaren Tragrahmen geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Tragrahmen (1) vier drehbare Rollen (8), je zwei an einem Holm (la, Ib), als Anlage für den Außenrand der Spulenhülse (13) angeordnet sind, so daß diese Spulenhülse gegen axiales Verschieben sowie Abgleiten von der Treibwalze (15) geführt ist.

2. Spulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (1) durch eine Feder (20) gegen die Spulenhülse (13) angedrückt wird.

3. Spulvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (8) mit einem Flansch (11) in die Holme (7 a, Ib) eingelassen sind und daß die an die Tragfläche (10) der Rollen anschließende Außenfläche (12) des Flansches konisch ausgebildet ist.

4. Spulvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen

(8) mindestens in einem Holm (7 a) gegen Federkraft (31) axial verschiebbar eingelassen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 632 518, 641730, 958, 697 750, 703 889;
französische Patentschrift Nr. 571 641; USA.-Patentschrift Nr. 2 651 479.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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