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Die Erfindung betrifft eine Vorspinnmaschine mit einem Streckwerk
und einer drehbaren vertikalen Halterung für eine Spule, einem drehbaren, konzentrisch
zur Spulenhalterung relativ zur Maschine axial nicht verschiebbar angeordneten Flügel,
welchem das Vorgarn vom Streckwerk in Richtung der Drehachse mit konstanter Geschwindigkeit
zugeführt wird, einem vom Flügel getragenen Fadenführer, welcher das Vorgarn der
Spule zuleitet, einem Getriebe, welches die Spulenhalterung und den Fadenführer
relativ zueinander axial hin- und herbewegt, einem Antrieb, welcher den Flügel mit
konstanter Drehzahl dreht, und einem Getriebe, welches die Drehzahldifferenz zwischen
Flügel und Spulenhalterung mit wachsendem Spulendurchmesser derart abnehmen läßt,
daß die Aufwickelgeschwindigkeit des Vorgarnes konstant bleibt.
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Bei einer konventionellen Vorspinnmaschine muß der Flügel auf einer
so langen Flügelspindel sitzen, daß diese Länge fast der doppelten Länge der Vorgarnspule
entspricht. Dies kommt daher, daß die Vorgärnspule gegenüber der Achse des Flügels
nicht nur gedreht, sondern auch axial bewegt werden muß, um das Vorgarn auf der
Vorgarnspule aufwinden zu können. Dadurch entstehen entweder verhältnismäßig lange
Spindeln und eine unangenehm hohe Bauhöhe, oder aber es können nur sehr kurze Vorgarnspulen
bewickelt werden.
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Ein weiterer wesentlicher Nachteil dieser konventionellen Maschinen
liegt darin, daß ständig die schwere Spulenbank auf- und niederbewegt werden muß.
Den letztgenannten Nachteil hat man bereits dadurch beseitigt, daß man jeder Spindel
eine auf einer vertikalen rotierenden Gewindewelle auf- und niederbewegte Spule
zuordnet. Das Problem der Bauhöhe wird durch eine derartige Konstruktion jedoch
nicht gelöst.
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Eine übertragung des von den Flügelspinnmaschinen her bekannten Bauprinzips,
bei welchem die Spule in Axialrichtung feststeht und ein Fadenführer in Axialrichtung
der Spule hin- und herwandert, würde zwar das Problem der Bauhöhe lösen. Eine solche
übertragung ist jedoch nicht ohne weiteres möglich, da die auf Vorspinnmaschinen
zu verarbeitende Lunte in hohem Maße weich und verzugsfähig ist und daher die Aufwickelspule
nicht einfach nachschleppen kann, wie dies an der Flügelspinnmaschine geschieht.
Zudem muß der Abstand zwischen dem Ausgangswalzenklemmpunkt und dem Fadenführer
konstant gehalten werden, um Fehlverzüge zu vermeiden und die Drehung des Vorganges
konstant zu halten.
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Die Erfindung will diese Schwierigkeiten bei einer Vorspinnmaschine
der eingangs umrissenen Art beseitigen. Das wird gemäß Erfindung dadurch erreicht,
daß zur Erzeugung der axialen Relativbewegung zwischen Fadenführer und Spulenhalterung
der Fadenführer, wie an sich bekannt, am Flügel verschiebbar gelagert ist und axial
hin- und herbewegt wird und daß eine Einrichtung zum Ausgleich der durch die periodische
Änderung des Abstandes vom Streckwerk zum Fadenführer entstehenden Schwankung der
Spannung des auf die Spule aufgewickelten Vorgarnes vorgesehen ist, welche als die
Drehzahldifferenz zwischen Flügel und Spulenhalterung bei absteigendem Fadenführer
verringerndes und bei aufsteigendem Fadenführer erhöhendes Getriebe ausgebildet
ist. Dieses Getriebe ist vorzugsweise als ein zusätzliches Differentialgetriebe
ausgebildet, das neben dem bei den bekannten Vorspinnmaschinen zum Antrieb der Spulen
vorhandenen Differentialgetriebe vorgesehen ist.
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Die Erfindung ermöglicht es also, bei einem Flügel üblicher Bauhöhe
eine Spule zu benutzen, die zweimal so lang ist wie die übliche. Ihre Kapazität
ist damit doppelt so groß. Wenn man dagegen die übliche Spulengröße benutzt, wird
durch die Erfindung der Raum erspart, der zum Heben und Senken der Spule bei den
bisher üblichen Maschinen erforderlich war, so daß die Höhe der gesamten Vorrichtung
erheblich gemindert wird.
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Nachfolgend ist an Hand der schematischen Zeichnungen eine vorteilhafte
Ausführungsform der Vorspinnmaschine gemäß Erfindung als erläuterndes Beispiel beschrieben.
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F i g. 1 zeigt die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen
Teile einer Vorspinnmaschine gemäß Erfindung; F i g. 2 zeigt eine Spindelanordnung
für die Maschine gemäß F i g. 1; F i g. 3 ist ein vergrößerter Teilquerschnitt senkrecht
zur Spindelachse in F i g. 2 durch den Fadenführer; F i g. 4 zeigt eine weitere
Ausführungsform der Spindelanordnung; F i g. 5 ist ein Teilschnitt in größerem Maßstab
senkrecht zur Spindelachse in F i g. 4 durch den Fadenführer; F i g. 6 zeigt eine
dritte Ausführungsform der Spindelanordnung.
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Bei der Maschine nach F i g. 1 ragt die Spulspindel 24, welche die
Spulenhalterung trägt, durch den unteren Teil des Flügels 1.
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Im Betrieb ist die Spule 23 nicht axial verschiebbar. Die Spulspindel
24 ist mit der Antriebswelle 5 durch das Schneckenrad 22, die Welle 21, Zahnräder
16, wenn zunächst von dem zusätzlichen Differentialgetriebe 48 abgesehen wird, ein
Differentialgetriebe 13, Zahnräder 10 und 11, ein Riemengetriebe 6, 8, 9 und einen
Zahnradsatz 7 in Triebverbindung. Die Drehung der Welle des Riemenkegels 9, der
durch den Riemen 8 angetrieben wird, wird dem Differentialgetriebe 13 durch
einen Zahnsatz 10 und 11 übertragen, so daß die daraus resultierende
Geschwindigkeit, die in einer bestimmten Beziehung zu sowohl der Drehzahl der Antriebswelle
5 als auch derjenigen des unteren Riemenkegels 9 steht, auf die Spulspindel 24 der
vom inneren Sonnenrad 15 über den Zahnradsatz 16, die Welle 21 und das Schneckenrad
22 übertragen wird. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet in F i g. 1 ein Planetenrad
des Differentialgetriebes 13, das auf dem umlaufenden Stern 12' angeordnet ist:
Es kämmt mit dem Antriebssonnenrad 11, das mit dem unteren Riemenkegel 9 in Triebverbindung
steht, und ist fest mit einem weiteren Zahnrad verbunden, das mit dem Planetenrad
1.4' kämmt. Ein anderes Zahnrad 14, das am Zahnrad 14' befestigt ist, kämmt mit
dem innenverzahnten Abtriebssonnenrad 15.
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Ein an der Welle 9' des unteren Riemenkegels 9 befestigtes Zahnrad
steht über einen Zahnradsatz 10,
Kegelräder 25, Wendegetriebe 26, einen Zahnradsatz
27 und eine Schnecke 30' mit einer Gewindewelle 34 in Triebverbindung. Auf ortsfest
angeordneten Führungsschienen 33 ist ein Ring 32 verschiebbar, der im Eingriff mit
einem äußeren Teil des auf einem Arm des Flügels 1 mittels einer Muffe 31' ebenfalls
verschiebbar
gelagerten Fadenführers 31 steht und diesen bei einer
Auf- und Niederbewegung mitnimmt.
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Die Gewindewelle 34 ragt durch ein Innengewinde des Rings 32 und hebt
bzw. senkt bei ihrer Drehung den Ring 32. Das Streckwerk ist in F i g. 1 bei 36
anaedeutet. Das Wendegetriebe 26 wird durch eine nicht dargestellte geläufige Schaltvorrichtung
geschaltet, die wie der Mechanismus zum Verschieben des Riemens 8 auf den Hyperboloiden
6 und 9 bei Vorspinnmaschinen bekannt und kein Teil der Erfindung ist.
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Zum Ausgleich der periodischen Schwankungen der Spannung des auf die
Spule aufgewickelten Vorgarnes ist erfindungsgemäß ein weiteres Differentialgetriebe
48 vorgesehen. Dieses wird vom Sonnenrad 15 des ersten Differentialgetriebes 13
über einen Zahnradsatz 16 angetrieben und treibt seinerseits die Welle 21 für den
Spulenantrieb. Das letzte Rad des Zahnradsatzes 16 sitzt fest auf der Welle des
Sonnenrades 49 des Differentialgetriebes 48. Die Planetenräder 50, die mit dem Eingangssonnenrad
49 kämmen, sind auf einem Umläufer 51 gelagert, der auf der Sonnenradwelle frei
drehbar gelagert ist. Das Ausgangssonnenrad 52 kämmt mit den Planetenrädern 50',
die fest auf den Wellen der Planetenräder 50 sitzen, und steht mit der Welle 21
über Zahnräder 53 in Triebverbindung. Ferner steht die getriebene Welle des Wendegetriebes
26 über einen Zahnradsatz 27, 55 und über Zahnräder 54 mit dem Umläufer 51 in Triebverbindung.
Treibt also das Abtriebssonnenrad 15 des Getriebes 13 das Eingangssonnenrad 49 über
die Zahnräder 16, so werden die Planetenräder 50 und 50' in Drehung versetzt. Dieser
Drehung überlagert sich die Abrollbewegung, die durch die Drehung des Umläufers
oder Planetenträgers 51 hervorgerufen wird. Je nach Drehrichtung des Planetenträgers
51, d. h. der Welle 29, wird durch diese Abrollbewegung die Drehzahl des Ausgangssonnenrades
52 und damit der Spulentriebwelle 21 vergrößert oder verringert.
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Wenn die Antriebswelle 5 angetrieben wird, rotiert der Flügel 1, da
er über das Rad 4, die Welle 3, eine Schnecke auf dieser Welle und das Schneckenrad
2 angetrieben wird. Infolgedessen rotiert auch der Presserfuß 31 zusammen mit dem
Flügel. Ferner dreht die Antriebswelle 5 über den Zahnradsatz 7, die Riemenhyperboloide
6 und 9 mit dem Riemen 8, die Räder 10 und 11 das erste Differentialgetriebe 13,
die Zahnräder 16, das zweite Differentialgetriebe 48, die Welle 21, den Schneckentrieb
22 und die Spulenspindel 24 die Spule 23. Durch das Riemengetriebe 6, 8, 9 und das
Differentialgetriebe 13 wird in bekannter Weise die Drehzahl der Spule 23 so geregelt,
daß die Aufwickelgeschwindigkeit des Vorgarnes trotz wachsendem Spulendurchmesser
konstant bleibt. Die Drehzahldifferenz der Spule zu der Flügeldrehzahl muß also
mit wachsendem Spulendurchmesser abnehmen.
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Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, treibt die Antriebswelle 5 ferner
über das Riemengetriebe 6, 8, 9 ein Rad des Zahnradsatzes 10, die Kegelräder 25,
das Wendegetriebe 26, den Zahnradsatz 27, 55, die Welle 29, die Schnecke 30' und
das Schneckenrad 30 die Gewindewelle 34 abwechselnd in der einen oder anderen Drehrichtung
an, die den Ringrahmen 32 je nach der Drehrichtung der Welle 34 abwechselnd hebt
und senkt. Dabei bewegt sich der in den Ringrahmen 32 eingreifende Presserfuß des
Fadenführers 31', der bei der Drehung des Flügels 1 mit diesem umläuft, zugleich
aufwärts und abwärts in Richtung der Mittelachse der Spule. Das Vorgam wird in den
rotierenden und auf-und abwärts bewegten Presserfuß 31 eingeführt und sodann von
der Spule infolge der Differenz zwischen der Drehzahl der Spule 23 und des Flügels
1 aufgewickelt. Damit hierbei durch die periodische Schwankung des Abstandes vom
Streckwerk zum Fadenführer 31 keine unzulässigen Verzüge in das Vorgarn kommen,
arbeitet das Differentialgetriebe 48 wie folgt: Der Antrieb der Schraubenwelle 34
von dem Wendegetriebe 26 her treibt zugleich über den Zahnradsatz 54 den die Planetenräder
tragenden Umläufer 51, so daß die Planetenräder 50 und 50' auf dem Sonnenrad 49
zusätzlich abrollen. Wenn die Drehrichtung der Planetenräder durch das Abrollen
dieselbe ist wie die Drehrichtung, die durch Eingriff mit dem Antriebssonnenrad
49 bewirkt wird, erhöht sich die Drehzahl der Planetenräder und damit des Ausgangssonnenrades
52. Wenn das Wendegetriebe 26 umgesteuert wird, führt der Planetenträger oder Umläufer
51 eine umgekehrte Drehrichtung aus, und die Planetenräder 50 rollen auf dem Antriebssonnenrad
so ab, daß ihre Drehrichtung entgegengesetzt ihrem durch das Antriebssonnenrad bewirkten
Drehsinn ist; die Drehzahl des Ausgangssonnenrades 52 wird also vermindert. Auf
diese Weise wird die Spannung des zulaufenden Vorgarns immer konstant gehalten,
da die durch das Differentialgetriebe 48 der Drehzahl der Spulenspindel 24 überlagerte
Drehzahl jeweils gerade die Änderung des Abstandes vom Streckwerk zum Presserfuß
ausgleicht. Damit wird auch die Drehung des Vorgarns praktisch konstant gehalten.
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Eine vorteilhafte Konstruktion des Flügels mit dem Presserfuß ist
nachfolgend an Hand von F i g. 2 und 3 erläutert.
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Der Flügel 1 ist auswechselbar, aber drehfest auf die Flügelwelle
42 aufgesetzt, so daß er sich mit dieser dreht. Die Spule 23 ist, die Welle 42 umgebend,
ebenfalls drehfest und auswechselbar auf die Spulenhalterung 24 aufgesetzt. Ein
Arm 43 des Flügels 1 ist hohl. Der hohle Arm hat, wie aus F i g. 3 ersichtlich,
einen Längsschlitz, innerhalb dessen eine Kehrgewindewelle 45 angeordnet ist, die
mit einer endlosen Spiralnut 44 versehen ist. Diese Welle ist im Arm 43 drehbar
gelagert. Eine Führungsmuffe 31' des Presserfußes 31 ist auf dem Arm 43, diesen
umgebend, längs verschiebbar gelagert. Eine Innennase 46 der Muffe 31' erstreckt
sich durch den Längsschlitz des Armes 43 in die Spiralnut 44 der Kehrgewindewelle
45. An dieser ist ein Triebrad angeordnet, das über ein Zwischenrad 47 mit einem
auf der Spulenspindel 24 angeordneten Zahnrad kämmt. Es wird also der Flügel 1 durch
die Flügelwelle 42 und die Spule 23 durch die hohle Spulenspindel 24 gedreht, während
die Kehrgewindewelle 45 durch die Relativdrehung des Flügels in bezug auf die Spule
gedreht wird, wodurch der am Flügel geführte Presserfuß in Richtung der Spulenachse
durch die Drehung der Spiralnut 44 bewegt wird.
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Vorteilhaft ist die Kehrgewindewelle auswechselbar. Durch die Benutzung
verschieden gestalteter Kehrgewindewellen mit verschiedenen Steigungen der Spiralnuten
ist die Anpassung an verschieden starkes Garn möglich.
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Im folgenden wird an Hand der F i g. 4 und 5 eine andere Ausführungsform
der Flügel- und Spulenanordnung beschrieben.
Hierbei ist eine den
Flügel 1 tragende Nabe 37, die Spulenspindel24 umgebend, am Maschinenrahmen 38 drehbar
gelagert. Das obere Ende des Flügels 1 wird drehbar von einem Teil 38' des Maschinenrahmens
gehalten. Das untere Ende der Spule 23 ist auf die oben auf der Spulenspindel sitzende
Spulenhalterung aufgesetzt, während das obere Ende der Spule auf einem vom Flügel
nach abwärts gerichteten Tragkörper gelagert ist. Ein Arm des Flügels 1 hat, wie
aus F i g. 5 ersichtlich, C-Profil. Diesen Arm umgibt eine zylindrische Führungsmuffe
31', die den Presser oder Fadenführer 31 trägt und mit einer Innennase 39 in den
Schlitz des C-förmigen Flügelarmes eingreift. Die Muffe 31' ist somit auf dem Arm
des Flügels 1 auf und ab bewegbar geführt. Ein äußerer Vorsprung 40 der Muffe 31'
greift in eine Nut des Ringes 32 ein. Der Ring 32 wird von zwei Gewindewellen 34
getragen, die durch den Antriebsmotor über ein Wendegetriebe abwechselnd in dem
einen und anderen Drehsinn in Drehung versetzt werden. Ein Längsschlitz 41 im Flügelarm
dient zur Garnzuführung aus dem Flügelarm zu dem Fadenführer 31.
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Wenn die Spulenspindel 23, die Nabe 37, die den Flügel trägt, und
die Gewindewellen 34 gedreht werden, wird das Garn in bekannter Weise durch die
Drehung des Flügels verdrillt, und es wird auf die Spule mittels des Presserfußes
aufgebracht, der sich relativ zur Spule dreht und zugleich auf und ab bewegt. Da
der Presser axial verschiebbar auf dem Flügelarm angeordnet ist und seine Lage in
Richtung der Spulenachse von außerhalb des Drehbereichs des Flügels durch den Ring
32 gesteuert wird, kann die Bewegung des Presserfußes in Richtung der Spulenachse
so gesteuert werden, daß sie verschiedenen Garnstärken entspricht.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung kann in verschiedener Weise geändert
werden.
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So sind der Vorsprung 46 in F i g. 3 und der Vorsprung 39 in F i g.
5 nicht immer notwendig.
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Um eventuell durch das Getriebe 48 noch nicht voll ausgeglichene Spannungsschwankungen
zu beseitigen, kann beispielsweise eine Vorrichtung der nachfolgend erläuterten
Art dienen.
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Bei der Flügelkonstruktion gemäß F i g. 4 ist, wie aus F i g. 6 ersichtlich,
im Flügelarm 56 das obere Ende einer Zugfeder 57 befestigt, die eine sehr flache
Kennlinie besitzt. Das untere Ende der Feder ist mit einem Ende der über eine Umlenkrolle
60 laufenden Kordel 58 verbunden, deren anderes Ende mit der Achse einer
Rolle 59 verbunden ist. Das Garn A wird durch den Arm 56 der Rolle 59 zugeleitet,
die weiter unten im Arm 56 angeordnet ist. Dadurch wird ein veränderlicher Weg für
das Garn gebildet. Dieser Weg des Garns ist, wenn sich der Presserfuß 31 in seiner
untersten Lage befindet, klein und wird mittels der Feder 57 gestreckt, wenn sich
der Presserfuß nach aufwärts bewegt. So kann das Garn in gleichmäßiger Spannung
gehalten werden und wird ohne Änderung der Spannung auf die Spule aufgewickelt.