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Doppeldrahtzwirnspindel Die Erfindung bezieht sich auf Doppeldrahtzwirnspindeln
mit innerhalb des Fadenballons liegender Aufwickelspule zum Zwirnen einzelner Fäden
oder Zusammenzwirnen mehrerer Zwirne, bei welcher der Zwirn mittels einer Fadenfördereinrichtung
mit einer der Spindeldrehzahl proportionalen Geschwindigkeit aus dem Ballon nach
innen gezogen wird.
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Es sind Doppeldrahtzwirnspindeln dieser Bauart bekannt, bei welchen
die Aufwickelspule von einer an deren Umfang angreifenden Reibwalze angetrieben
wird. Der Antrieb mittels einer Reibwalze ist besonders erwünscht bei ohne Flansch
gewickelten Spulen, sogenannten Kreuzspulen, bei welchen der Faden bzw. der Zwirn
über einen zwangläufig in Abhängigkeit von. de# Drehbewegung des Aufwickeldorns
hin-und herbewegten Fadenführer auf die Aufwickelspule aufgewickelt wird. Die Reibwalze
sorgt dafür, daß der Zwirn stets mit gleicher Spannung aufgewickelt wird, da sie
ja am Umfang der Aufwickelspule angreift.
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Es hat sich nun aber gezeigt, daß man, wenn man eine sehr dicht gewickelte
Spule erhalten will und entsprechend mit hoher Spannung aufwickelt, eine erhebliche
Verformung der Spule, insbesondere an den Enden, erhält, so daß sowohl das Aufspulen
als auch später das Abspulen Schwierigkeiten macht. Die Abweichungen von der gewünschten
Spulenform können sogar so groß werden, daß das einwandfreie Arbeiten der Aufspuleinrichtung
gestört wird und es unmöglich wird, eine Spule normaler Größe herzustellen.
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Es ist an sich bei Aufwickelspulen, beispielsweise zum Aufwickeln
eines Filmes oder der Ware einer Schlichtmaschine, bereits bekannt, in den Antrieb
für den Wickel eine Rutschkupplung vorzusehen, so daß die Zugkraft, mit welcher
der Film bzw. die Ware gewickelt wird, auch bei zunehmendem Durchmesser des Wickels
konstant bleibt.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik schlägt die Erfindung zur Vermeidung
der oben bezeichneten Nachteile bei einer Doppeldrahtzwirnspindel zum Aufwickeln
von flanschfreien Spulen vor, daß die Rutschkupplung in dem von der Zwirnspindel
abgeleiteten Antrieb der Reibwalze angeordnet ist und das von der Rutschkupplung
übertragbare Drehmoment mit dem Abstand der Reibwalze von 'der Achse des Aufwickelspulendorns
abnimmt. Damit wird erreicht, daß der Faden mit zunehmendem Durchmesser der Aufwickelspule
mit abnehmender Spannung aufgewickelt wird.
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Für den Fachmann gibt es eine Vielzahl von Konstruktionen, mit denen
er sicherstellen kann, daß das Drehmoment der Rutschkupplung mit zunehmendem Abstand
der Reibwalze von der Achse des Aufwickelspulendorns geringer wird. Bei einer zweckmäßigen
Ausbildung -sind für die Veränderung des Drehmoments zwei zusammenwirkende Kurvenstücke
vorgesehen, von denen das eine ortsfest angeordnet ist und das andere sich auf einer
die Rutschkupplung belastenden Feder abstützende Kurvenstück von einem Lenkertrieb
in Abhängigkeit von der Bewegung der die Reibwalze tragenden Schwenkarme gegen das
ortsfeste Kurvenstück verdrehbar ist.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert: F i g. 1 zeigt in einem Längsschnitt
eine erfindungsgemäß ausgebildete Doppeldrahtzwirnspindel zum Zusammenzwirnen mehrerer
Zwirne, bei der die Aufwickelspule durch eine außen am Spulenkörper angreifende
Reibwalze angetrieben wird; F i g. 2 zeigt im vergrößerten Maßstab einen Schnitt
durch die Reibwalze zum Abtrieb des Spulenkörpers; F i g. 3 zeigt Einzelheiten der
Einrichtung zur Drehmomenteinstellung der erfindungsgemäß vorgesehenen Rutschkupplung.
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Gemäß F i g. 1 ist auf einem Gestell 1 eine Stützplatte 2, befestigt,
auf welcher in einem Abstand voneinander zwei Stehlager 3 angebracht sind, die als
Lagerung
für eine hohle Spindel 4 mit einer Axialbohrung 5 dienen. Der Antrieb der Spindel
erfolgt mittels eines Motors über zwei Keilriemen 7, die über zwei auf der Spindel
4 angeordnete verstellbare Keilriemenscheiben 8 laufen. Auf der Spindel 4 ist ein
Leitteller 9 mit seiner Nabe 10 befestigt, die eine aus zwei Exzentern gebildete,
nach beiden Umfangsrichtungen annähernd spiralförmig verlaufende Garnspeicherrinne
11 besitzt, an deren der Achse am nächsten liegender Stelle die seitliche Austrittsöffnung
12 der axialen Bohrung 5 der hohlen Spindel mündet.
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Auf dem rechten Ende der Spindel 4 ist mittels Wälzlagern eine Hülse
13 gelagert, an der eine ring förmige Platte 14 befestigt ist, welche eine Unterstützung
für das innere Ende eines insgesamt mit 15 bezeichneten, frei drehbar gelagerten
Tragrahmens mit exzentrisch liegendem Schwerpunkt bildet. Der frei drehbar gelagerte
Tragrahmen 15 umfaßt ferner eine allgemein halbmondförmig ausgebildete äußere Platte
16; die Platten 14 und 16 werden durch zwei Säulen 17 und 18 von U-förmigem Querschnitt
im Abstand voneinander gehalten.
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Eine an der inneren Platte 14 befestigte, gegenüber der Spindelachse
versetzte Konsole 19 dient als Unterstützung für eine sich parallel zur Drehachse
der Spindel 4 erstreckende Achse 20, auf der über Wälzlager 21 ein hohler Dorn 22
für die Spulenhülse 23 der Aufwickelspule drehbar gelagert ist. Die Spulenhülse
wird mittels eines Kappenteils 24 auf dem Dorn 22 gehalten. Dieser hohle Dorn 22
trägt am inneren Ende ein mit ihm aus einem Stück bestehendes Zahnrad 25.
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Um während des Abschraubens und des Wiederaufschraubens des Kappenteils
24 eine Drehbewegung des Dorns 22 zu verhindern, ist ein Winkelhebel 26 vorgesehen,
der mittels Handgriff 27 um einen an der Tragplatte 14 festen Bolzen 28 gegen die
Wirkung einer Zugfeder 29 schwenkbar ist, um an ihm vorgesehene Zähne
30 mit den Zähnen des Zahnrades 25 im Eingriff zu halten.
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Die Aufwickelspule wird durch eine an ihrer Umfangsfläche angreifende
Reibwalze 31 angetrieben. Diese ist in zwei Schwenkarmen 32 und 33 gelagert, die
durch ein Abstandsrohr 34 starr miteinander verbunden sind. Dieses Abstandsrohr
ist seinerseits auf einer Welle 35 gelagert, die mit ihren Enden in der hinteren
Tragplatte 14 und der vorderen Tragplatte 16 abgestützt ist. Die Reibwalze 31 wird
durch mehrere Drehfedern 36 in Anlage an dem Spulenkörper gehalten.
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Die Reibwalze 31 wird von der Spindel 4 aus über mehrere hintereinandergeschaltete
Zahnräder angetrieben. Das erste dieser Zahnräder ist das am Ende der Spindel 4
ausgebildete Ritzel37, das mit einem Untersetzungszahnrad 38 kämmt, welches auf
einem Wellenstummel 39 sitzt, der von der hinteren Tragplatte 14 gehalten ist. Das
Zahnrad 38 ist mit einem Ritzel 40 verbunden, das in ein auf der Welle 35 sitzendes
zweites Untersetzungszahnrad 41 eingreift. Das Zahnrad 41 ist mit einem kleineren
Zahnrad 42 verbunden, das über Zwischenritze143 und 44, die von dem Schwenkarm 32
unterstützt sind, mit einem Zahnrad 45 kämmt. Dieses Zahnrad 45 ist frei drehbar
auf einer Zugstange 46 gelagert, die unter der Spannung einer Feder 47 steht und
die Reibrolle 31 antreibt.
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Es hat sich nun bei Zwirnspindeln dieser Art gezeigt, daß beim Aufrechterhalten
einer hohen Zwirnspannung während des ganzen Aufspulvorganges sich eine erhebliche
Verformung der Spule vor allem an ihren Enden ergibt, so daß das Aufspulen und das
Weiterverarbeiten der fertigen Spule Schwierigkeiten macht. Die Abweichungen von
der gewünschten Spulenform können sogar so groß werden, daß die Herstellung einer
Spule von normaler Größe unmöglich wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen vorzusehen,
durch welche beim Aufwickeln von flanschfreien Spulen die Spannung des Fadens im
Verlauf des Aufspulens verändert wird, d. h. das Aufspulen mit einer verhältnismäßig
hohen Spännüng begonnen wird und die Spannung mit zunehmendem Durchmesser der Spule
allmählich vermindert wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Antrieb
zwischen der Spindel 4 und der Reibrolle 31 eine Rutschkupplung eingeschaltet wird.
Die Reibwalze 31 umfaßt in dem Ausführungsbeispiel eine Metallwelle 50, die mit
einem nachgiebigen Material 51, beispielsweise Gummi od. dgl., überzogen ist, um
die zum Spulenantrieb erforderliche reibende Berührung zwischen der Spulenoberfläche
und der Reibrolle 31 zu gewährleisten. Die Welle 50 ist vorzugsweise auf in den
Schwenkarmen 32 und 33 eingesetzten Wälzlagern 52 und 53 gelagert. Die Welle 50
endet auf der linken Seite gemäß F i g. 2 in einem Flansch 54, der eine genügend
große ebene, kreisrunde Kupplungsfläche darbietet, welche mit der Seitenfläche des
Zahnrades 45 zusamme# t. Das Zahnrad 45 ist auf einem Wälzlager 55 ert, das seinerseits
auf der Zugstange 46 sitzt, die sich durch eine mit der Welle 50 gleichachsige Bohrung
56 erstreckt. Auf die Außenseite des Lagers 53 ist ein Deckel 57 aufgesetzt, der
an dem Schwenkarm 33 befestigt ist und eine axiale Bohrung 58 besitzt, die mit der
Bohrung 56 fluchtet, so daß die Zugstange 46 durch den Deckel hindurchragen kann.
Ferner ist an dem Deckel 57 ein mit mehreren Nocken bzw. Klauen versehenes
Kurvenstück 59 befestigt, das mit einem entsprechend geformten Kurvenstück 60 zusammenwirkt.
Die Druckfeder 47 umgibt das rechte Ende der Stange 46 und wirkt zwischen dem Kurvenstück
60 und einer am Ende der Stange 46 angebrachten Muttern 61 und hält die Kurvenflächen
der Kurvenstücke 59 und 60 in gegenseitigem Eingriff und erzeugt einen Druck zwischen
den sich berührenden Kupplungsflächen des Zahnrades 45 und des Flansches 54. Das
bewegliche Kurvenstück 60 trägt einen radial gerichteten Betätigungshebel
62, dessen Ende an einem Ende eines Verbindungshebels 63 angelenkt ist. Gemäß
F i g. 3 ist das andere Ende des Verbindungshebels 63 an einem Bolzen 64 befestigt,
der an einer länglichen Platte 65 angebracht ist; diese Platte 65 gleitet in einer
Führung 66 der äußeren Stirnplatte 16. Durch ein Klennnstück 67, das sich über die
Platte 65 erstreckt und an der Stirnplatte 16 mittels Schrauben 68 befestigt ist,
kann die Lage des Anlenkbolzens 64 verändert werden.
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Der Bolzen 64 ist gegenüber der Welle 35, um welche die Arme
32 und 33 geschwenkt werden können, um ein Stück seitlich versetzt, das im wesentlichen
gleich der Länge des Hebelarmes 62 ist. Der Verbindungshebel 63 besitzt eine Länge,
die annähernd dem Radius des Bogens entspricht, der durch die Mittelachse der Reibwalze
31 beschrieben wird, wenn sich diese bei zunehmendem Durchmesser der
Spule
nach unten bewegt. Während der Abwärtsbewegung der Reibrolle verdreht sich das Kurvenstück
59 in F i g. 2, gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn, gegenüber dem Kurvenstück 60.
Hierdurch werden die zusammenwirkenden Kurvenstücke axial aufeinander zu bewegt,
wodurch die wirksame Länge der Druckfeder 47 vergrößert wird und der Kupplungsdruck
zwischen der Seitenfläche des Zahnrades 45 und dem Flansch 54 vermindert wird. Das
auf die Reibwalze 31 ausgeübte Antriebsdrehmoment wird somit kontinuierlich verringert,
wenn sich der Spulendurchmesser vergrößert, so daß die Spannung des aufzuspulenden
Fadens entsprechend zurückgeht. Die gegenseitige Eingriffsstellung der Kurvenstücke
59 und 60 kann dadurch geändert werden, daß die Schrauben 68 gelöst und der
Bolzen 64 in eine andere Lage gebracht wird. Diese Einstellung braucht jedoch nur
am Anfang des ersten. Aufspulvorganges vorgenommen zu werden. Ferner kann die Geschwindigkeit,
mit welcher sich die Spannung der Feder 47 während der Bewegung der Antriebsrolle
31 ändert, dadurch variiert werden, daß die Lage des Anlenkbolzens 64 gegenüber
der Welle 35 verändert wird. Verstellt man den Anlenkbolzen 64 in Richtung auf die
Welle 35, so vermindert sich die Geschwindigkeit der Änderung der Federspannung,
während sich diese Geschwindigkeit vergrößert, wenn man den Anlenkbolzen von der
Welle 35 entfernt. Wenn das durch diese Rutschkupplung gelieferte Drehmoment anfänglich
nicht ausreicht, kann man den Druck zwischen dem Zahnrad 45 und dem Flansch 54 vergrößern,
indem man die Mutter 61 anzieht. Wenn das Drehmoment zu groß ist, kann es durch
Zurückdrehen der Mutter 61 verkleinert werden.