DE1275425B - Spulautomat - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B 65h

Deutsche KL: 76 d - 6

Nummer: 1275 425

Aktenzeichen: P 12 75 425.5-26 (L 39005)

Anmeldetag: 17. Mai 1961

Auslegetag: 14. August 1968

Die Erfindung richtet sich auf einen Spulautomaten mit kontinuierlich umlaufenden, die bei Spulunterbrechung abhebbaren Auflaufspulen am Umfang antreibenden Nutentrommeln und mit vorgelagertem Hilfsfadenführer sowie mit Fadenendsuch- und Knotvorrichtung.

Vollautomatische Spulmaschinen erzeugen Spulen der verschiedensten Art, insbesondere konische. Der Wickeldorn ist dabei zwischen einer Spulstellung, einer Bremsstellung und einer Umkehrrotations-Stellung steuerbar, und eine endlose Nut der Antriebsrolle führt den auf den Dorn aufzuspulenden Faden. Die Knotvorrichtung ist im allgemeinen am Maschinenrahmen seitlich etwas vor dem einen Ende des Wickeldorns und dessen Antriebsrolle angeordnet (z. B. USA.-Patentschrift 2 764 362).

Während des Aufsuchens der Fadenenden wird der Wickeldorn zunächst in die Bremsstellung geführt und dann in umgekehrter Richtung gedreht, so daß das Zuführende des gerissenen Fadens von ao dessen bereits aufgespulten Lagen aufgenommen, erfaßt und der Knotvorrichtung zugeführt wird. Darauf wird der Wickeldorn wieder abgebremst und wieder in die Spulstellung gebracht, so daß der normale Fadenlauf wieder aufgenommen werden kann. Während dieses Vorganges läuft die genutete Antriebstrommel mit voller Geschwindigkeit weiter. Dies hat zur Folge, daß der Faden, nachdem er von der Knotvorrichtung freigegeben worden ist, unmittelbar von der Nut der Walze erfaßt und mit der vollen Geschwindigkeit des normalen Spulvorganges hin und her über die Spule geführt wird. Im Zeitpunkt des Lösens des Fadens von der Knotvorrichtung hat der Wickeldorn etwa die Geschwindigkeit Null, und es bedarf eines bestimmten Beschleunigungsvorganges, bevor der Dorn wieder durch den Reibungseingriff mit der Umfangsfläche der Antriebstrommel die normale Arbeitsgeschwindigkeit angenommen hat.

Der zwar im normalen Maß hin- und herbewegte Faden wird dabei allerdings zunächst mit einer wesentlich verringerten Geschwindigkeit vorwärts getrieben, so daß er lediglich zickzackförmige, dichtstehende Schlingen bildet, die größer und größer werden, bis die Spule wieder ihre normale Arbeitsgeschwindigkeit erreicht hat und ihre Lagen in der normalen Form abgelegt werden. Diese Erscheinung ist außerordentlich unerwünscht, denn sie führt bei der späteren Verarbeitung zu unangenehmen Betriebsstörungen und zu Ausschußware.

Es sind verschiedene Wege bekannt, um dieses Problem einer Lösung zuzuführen. So kann z. B. der Umlauf der Antriebstrommel während des Auf-Spulautomat

Anmelder:

Leesona Corporation, Cranston, R. I. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,

4000 Düsseldorf, Lindemannstr. 31

Als Erfinder benannt:

Carlton Alexander Steele, Norwood, R. I.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 19. Mai 1960 (30 310) - -

suchens der Enden gesperrt und erst nach Rückkehr des Wickeldorns in die Spulstellung wieder aufgenommen werden, oder die Knotvorrichtung kann so ausgebildet sein, daß sie der Antriebstrommel den Faden erst dann zuleitet, wenn der Wickel entsprechend beschleunigt worden ist. Jede dieser Lösungen erfordert jedoch einen recht komplizierten Mechanismus, der sorgfältig auf die übrigen Arbeitstakte abgestimmt und der ohnehin hoch komplizierten Maschine angefügt werden muß.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine einfache Einrichtung zu schaffen, die den Faden von der Knotvorrichtung nach dem Wiederverbinden der gerissenen Enden aufnimmt und ihn so lange außer Eingriff mit der genuteten Antriebstrommel hält, ohne jedoch seine Führung zu vernachlässigen, bis die Spule wieder ihre normale Umlaufgeschwindigkeit angenommen hat.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der der Spulenantriebstrommel vorgelagerte Hilfsfadenführer in an sich bekannter Weise aus einer sich frei drehenden, achsparallel zur Spulenantriebstrommel gelagerten Feingewinderolle besteht, die im Abstand über der Spulenantriebstrommel, und zwar mindestens in Höhe der Tangente an die Spulenantriebstrommel, in deren Berührungspunkt mit der Spule angeordnet ist und daß der Steigungswinkel des Feingewindes und/oder die wirksame axiale Länge der Feingewinderolle und damit die

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Laufdauer des Fadens über die Rolle derart in Abhängigkeit zur Beschleunigungsdauer der Spule steht, daß der Spulenfaden nach dem Knotvorgang durch den Hilfsfadenführer so lange geführt wird, bis die Auflaufspule die normale Spulgeschwindigkeit erreicht hat, und daß der Spulfaden während dieser Zeit in dichten spiralischen Windungen auf die Auflaufspule gewickelt wird.

Es ist zu anderen Zwecken bekannt, Hilfsfadenführer vor dem Chargierfaden oder den Nutentrommeln anzuordnen (französische Patentschrift 1202 603, USA.-Patentschriften 2244492 und 1267 977). Aber diesen älteren Vorschlägen kann der Fachmann keinerlei Anregung in bezug auf den Erfindungsgedanken entnehmen.

Wie aus der USA.-Patentschrift 1267 977 hervorgeht, ist dort ein Fadenführungskanal in zickzackartiger Ausführung in einer sogenannten Schutzvorrichtung angeordnet, durch welchen Führungskanal der Faden in der Zeitspanne hindurchgeht, in welcher die Auflaufspule sich von der Ruhestellung in die Betriebsstellung bewegt, und zwar so lange, bis die Auflaufspule sich auf ihre Betriebsgeschwindigkeit beschleunigt hat. Die Nachteile bei dieser bekannten Vorrichtung bestehen einmal darin, daß durch den Führungskanal der Spulfaden nicht unbedingt, sondern nur teilweise aus der Nut der Fadenführungstrommel herausgehalten wird und daß die Zeit des Fadendurchlaufes durch den Führungskanal nicht verändert werden kann.

Der Hilfsfadenführer gemäß der Erfindung trägt durch seine besondere Ausbildung und Anordnung zur Spule den während dieses Vorganges veränderten physikalischen Bedingungen des Fadenverlaufes Rechnung, so daß sich eine zumindest annähernd ordnungsgemäße Ablage des Fadens auf der Spule ergibt, die vor allem beim Abspulen des Fadens zur Weiterverarbeitung keine Störungen verursacht. Diesem Umstand kommt insbesondere bei der Verwendung von Automaten entscheidende Bedeutung zu.

Durch die Wahl eines entsprechenden Gewindebzw. Nutenprofils und eines geeigneten Umschlingungswinkels des Fadens gegenüber der Feingewinderolle wird eine zuverlässig wirksame Führung hervorgerufen, die den Faden in Richtung des axialen Endes der Rolle bewegt. Von ausschlaggebender Bedeutung ist dabei die Tatsache, daß der Faden zwischen der Rolle und der Spule eine Bewegungsbahn beschreibt, die ihn außer Eingriff mit der genuteten Antriebstrommel für die Spule hält, was sich dadurch ergibt, daß die Feingewinderolle etwa parallelachsig zur Spulenantriebstrommel, und zwar mindestens in Höhe der Tangente an die Spulenantriebstrommel, in deren Berührungspunkt mit der Spule angeordnet ist.

Eine konstruktiv überaus einfache Lösung findet die Ausbildung des erfindungsgemäßen Hilfsfadenführers in weiterer Ausgestaltung dadurch, daß die Feingewinderolle auf dem einen Arm eines Lagerbügels gelagert ist, der am Ende der Rolle zur Abgabe des diese Rolle verlassenden Fadens dient und dessen Stützarm außerhalb des Bewegungsbereiches des Fadens verläuft. Hierdurch ergibt sich eine reibungslose Fadenübergabe, und andererseits wird jede Behinderung des in beiden Stellungen einen verschiedenen Verlauf nehmenden Fadens mit Sicherheit vermieden. Selbstverständlich kann die Feingewinderolle auch fliegend gelagert werden, doch erhöht der Stützbügel die Stabilität der Anordnung und damit deren Betriebssicherheit wesentlich.

Nachfolgend ist eine Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt

F i g. 1 eine Ansicht der Vorrichtung mit ihrer Lagerung am Maschinenrahmen und
Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. 1, von rechts

ίο gesehen.

Mit 12 ist eine von einem Wickeldorn 14 getragene konische Spulenhülse und mit 10 die Spule bezeichnet. Ein Dorn 14 ist frei drehbar auf einer Achse 16 gelagert, wobei diese Anordnung an dem nicht dargestellten Spulwerk der Maschine dem während des Spulvorganges wachsenden Umfang der Spule Rechnung trägt. Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt die Erfindung in Verbindung mit der Herstellung konischer Spulen, doch können selbstverständlich auch andere Formen von Spulen gebildet werden, wenn der konische Dorn und die Spulenhülse durch andere ersetzt werden.

Die Spule 10 mit ihrer Hülse 12 und der Dorn 14 laufen durch den Reibungseingriff zwischen der

as Mantelfläche der Spule und dem Umfang einer zylindrischen Antriebstrommel 18 um, die mit der Welle 20 verbunden ist. Diese wird mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben. Die Antriebstrommel 18 weist an ihrem Umfang eine endlose Nut 22 auf, die den der Spule 10 zuzuführenden Faden aufnimmt und ihn längs über die Spule hin- und zurückführt. Die Trommelwelle 20 verläuft aus diesem Grunde im allgemeinen im rechten Winkel zum Fadenverlauf in Richtung der Spule 10.

Am linken Ende (F i g. 1) der Spule 10 sowie der Antriebstrommel 18 ist ein Teil des Maschinenrahmens 24 dargestellt, an dem eine Fadenknotvorrichtung 26 angeordnet ist, die eine bogenförmige Nase 28 besitzt, die in unmittelbarer Nähe der Spule etwa quer zum Fadenverlauf frei hervorragt. Diese Nase 28 geht vom oberen Gehäuseende aus und verläuft abwärts geneigt im allgemeinen in Richtung der axialen Mitte der Antriebstrommel 18; sie endet aber etwas oberhalb der Höhe der Oberkante des Trommelumfangs.

Am Rahmen 24 ist ein vorzugsweise aus starkem Draht od. dgl. ausgebildeter, im allgemeinen V-förmiger Lagerbügel 30 mit seinen Enden befestigt. Der obere Arm 30 α des Lagerbügels 30 verläuft vom Rahmen 24 etwa parallel und im vertikalen Abstand zur Achse der Antriebstrommel 18. Der Stützarm 30 & dient der Abstützung und verläuft von dem Verbindungspunkt mit dem Rahmen 24 zu seiner Verbindungsstelle mit dem oberen Arm 30 α schräg aufwärts. Der Lagerbügel 30 reicht über mindestens einen Teil, vorzugsweise den Hauptteil, der axialen Länge der Antriebstrommel 18 und über das Innenende der den Fadenableger der Knotvorrichtung bildenden Nase 28 hinaus. Auf dem oberen horizontalen Arm 30 α ist eine langgestreckte Feingewinderolle 34 drehbar gelagert, die beispielsweise aus Kunststoff, insbesondere Polyamid, hergestellt und an ihrem Umfang mit einem Feingewinde versehen ist. An den Enden ist die Rolle 34 bei 36 mit Ausnehmungen versehen, die je einen an dem horizontalen Arm 30 α befestigten Haltering 38 aufnehmen, um die Rolle 34 gegen axiale Bewegung zu sichern. Die freie Drehung der Feingewinderolle 34 gegen-

über dem Arm 30 α des Lagerbügels 30 wird durch Zwischenschaltung von Lagern gewährleistet.

Die Feingewinderolle 34 nimmt den wieder geknüpften Faden bei seiner Bewegung vom oberen Ende der Knotvorrichtung 26 über die Nase 28 auf, wobei der Faden in das Feingewinde fällt und den Umlauf der Rolle 34 durch Reibungseingriff bewirkt. Diese Rotation verschiebt den Faden infolge der Steigung des Gewindes über die axiale Länge der Rolle bis zu deren Ende, von dem er über einen vom j ο Lagerbügel 30 gebildeten Abstreifer auf den Umfang der Antriebstrommel 18 fällt, um dort von der Nut 22 aufgenommen und quer über die Spule 10 geführt zu werden. Der Steigungswinkel des Gewindes der Rolle 34 ist so gewählt, daß der Faden in Richtung des freien Endes, d. h. in F i g. 1 nach rechts, bewegt wird. Bei der aus der Zeichnung ersichtlichen Anordnung ist das Gewinde linksgängig, so daß der Steigungswinkel von rechts nach links in Richtung des Fadenverlaufs weist.

Die Laufdauer des Fadens Y auf der Feingewinderolle 34 wird durch drei Bedingungen bestimmt: durch die Laufgeschwindigkeit des Fadens, den Steigungswinkel des Gewindes und die effektive Länge der Rolle 34, d. h. den Abstand des Punktes, in welchem der Faden, z. B. durch die Nase 28, aufgelegt wird, von dem Ende, an welchem der Faden abläuft. Durch eine geeignete Kombination dieser drei Bedingungen kann der Faden, selbstverständlich innerhalb praktischer Grenzen, für beinahe jeden Zeitraum geführt werden, mindestens aber so lange, bis die Spule 10 ihre normale Umlaufgeschwindigkeit unter dem Reibungseingriff am Umfang der Antriebstrommel 18 wieder angenommen hat.

Bei kleineren Spulen, die infolge ihrer geringen Trägheit vergleichsweise höhere Arbeitsgeschwindigkeiten zulassen, kann ein ziemlich großer Steigungswinkel und/oder eine kurze Rolle Verwendung finden. Andererseits sind für große, schwere Spulen ein kleiner Steigungswinkel und eine relativ lange Rolle zweckmäßig. Das zum Antrieb der Rolle 34 durch den Faden erforderliche Reibungsmaß ist hauptsächlich eine Funktion des Steigungswinkels der schraubenförmigen Nut sowie des Umschlingungswinkels des Fadens gegenüber der Rolle 34 auf dem Weg zur Spule 10. Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß der Faden etwa im rechten Winkel zur Rolle 34 verläuft und der wirksame Radius des Fadens während der Führung sehr groß im Vergleich zum Durchmesser der Rolle 34 ist. Daraus folgt, daß der Faden von der rechtwinkligen Bahn um einen Abstand seitlich verschoben wird, der durch den Steigungswinkel bestimmt ist. Andererseits versucht der Faden eine gestreckte Bahn einzunehmen, so daß eine bestimmte Steigerung der Reibung erfolgt. Der Steigungswinkel der Nut ist dabei zweckmäßig größer als der Winkel, um den der Faden vom rechten Winkel in Annäherung an die Rolle 34 abweicht.

Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß eine tangential an den Spulenumfang 10 und den Gewindegrund der Feingewinderolle 34 angelegte Linie an ihren sämtlichen Punkten außerhalb des Außenumfanges der Trommel 18 liegen muß. Anderenfalls würde der Faden von den Kanten dieser Nut 22 trotz der Rolle ergriffen und hin- und hergeführt. Zur besseren Erläuterung ist in der Zeichnung der normale Fadenverlauf in gestrichelten Linien wiedergegeben und mit Y bezeichnet, während in ausgezogenen Linien mit der Bezeichnung Y' die vorübergehende Lage des Fadens unter Einwirkung des Hilfsfadenführers 32 wiedergegeben wird.

Hieraus ist ersichtlich, daß die auf der Spule 10 ausgebildeten Lagen während der Fadenführung durch die Feingewinderolle 34 nicht völlig mit dem regulären Muster übereinstimmt, das die Nut 22 der Antriebstrommel 18 während des normalen Spulvorganges erzeugt. Diese Lagen bilden relativ dicht liegende Fadenwindungen, die in einer Richtung an der Spulenfläche aufeinanderfolgen. Das Vorhandensein solcher Wicklungen auf der Spule hat sich aber als völlig befriedigend für die Weiterverarbeitung herausgestellt, da die Spule insbesondere frei von zickzackförmigen Garnschlingen ist.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Spulautomat mit kontinuierlich umlaufenden, die bei Spulunterbrechung abhebbaren Auflaufspulen am Umfang antreibenden Nutentrommeln und mit vorgelagertem Hilfsfadenführer sowie mit Fadenendsuch- und Knotvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsfadenführer (32) in an sich bekannter Weise aus einer sich frei drehenden, achsparallel zur Spulenantriebstrommel (18) gelagerten Feingewinderolle (34) besteht, die im Abstand über der Spulenantriebstrommel (18), und zwar mindestens in Höhe der Tangente an die Spulenantriebstrommel (18) in deren Berührungspunkt mit der Spule (10) angeordnet ist und daß der Steigungswinkel des Feingewindes und/oder die wirksame axiale Länge der Feingewinderolle (34) und damit die Laufdauer des Fadens (Y) über die Rolle (34) derart in Abhängigkeit zur Beschleunigungsdauer der Spule (10) steht, daß der Spulenfaden nach dem Knotvorgang durch den Hilfsfadenführer (32) so lange geführt wird, bis die Auflaufspule (10) die normale Spulgeschwindigkeit erreicht hat und daß der Spulfaden (Y) während dieser Zeit in dichten spiralischen Windungen auf die Auflaufspule (10) gewickelt wird.

2. Spulautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feingewinderolle (34) auf dem einen Arm (30 a) eines Lagerbügels (30) gelagert ist, der am Ende der Rolle zur Abgabe des diese Rolle verlassenden Fadens (Y) dient und dessen Stützarm (30 b) außerhalb des Bewegungsbereichs des Fadens verläuft.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 202 603;
USA.-Patentschriften Nr. 2 764 362, 2 244 492,
977.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 590/252 B. 68 © Bundesdruckerei Berlin