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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Knäuelwickelmaschinen
zum automatischen Abziehen und Abwerfen der fertigen Knäuel in einen Behälter, enthaltend
eine der Spindelzahl der Knäuelwickelmaschine entsprechende Anzahl von Greifern,
die an einem in Führungen auf und ab bewegbaren, sich über die ganze Maschinenlänge
erstreckenden Hubwagen angeordnet sind, und eine Fadentrenn- und -klemmvorrichtung.
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Vorrichtungen der genannten Art sind an Spulmaschinen beispielsweise
aus den deutschen Patentschriften 525 154 und 917298 bzw. in halbautomatischer Ausführungsform
aus der USA.-Patentschrift 1 252404 bekannt. Allen bekannten Vorrichtungen ist gemeinsam,
daß sie sehr kompliziert und daher störanfällig und teuer sind. Gemäß der deutschen
Patentschrift 525 154 ist zum Öffnen und Schließen der Greifer eine Pneumatik erforderlich
und muß der die Greifer tragende Hubwagen nach dem Anheben noch in horizontaler
Richtung über den Behälter gefahren werden, bevor die fertigen Spulen abgeworfen
werden können. Die Vorrichtung nach der deutschen Patentschrift 917298 hat den Nachteil,
daß zum Abwerfen der fertigen Spulen in den Behälter nach dem Anheben des Hubwagens
noch eine Vielzahl von komplizierten Arbeitsschritten erforderlich ist. Die Vorrichtung
nach der USA.-Patentschrift 1 252404 arbeitet schließlich nur halbautomatisch, so
daß einzelne Arbeitsschritte von der Bedienungsperson durchgeführt werden müssen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv
einfache, betriebssichere und billige Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art
zu schaffen.
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Die eingangs bezeichnete Vorrichtung ist erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet, daß der Hubwagen drei sich in Längsrichtung der Knäuelwickelmaschine
erstreckende Hubwagenschienen aufweist, von denen die obere Hubwagenschiene und
die untere Hubwagenschiene durch rechtwinklig dazu verlaufende Verbindungsstangen
ein in sich starres, in bogenförmig verlaufenden Führungsschienen auf und ab bewegbares
Rechteck bilden, und daß die Greifglieder der an der unteren Schiene befestigten
Knäuelgreifer durch die mit dem Hubmechanismus für den gesamten Hubwagen verbundene
und auf den Verbindungsstangen zwischen Anschlägen gleitbar angeordnete mittlere
Hubwagenschiene betätigbar sind.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die beispielsweise in Verbindung
mit einer Knäuelwickelmaschine nach der deutschen Patentschrift 1 124408 verwendet
werden kann, hat einerseits den Vorteil, daß die bei den bekannten Vorrichtungen
notwendige Horizontalbewegung oder Verschwenkung des Hubwagens nach seiner Aufwärtsbewegung
erfindungsgemäß schon während des Anhebens erfolgt, wodurch die Arbeitsschritte
des Hand und Herschwenkens in seitlicher Richtung eingespart werden. Andererseits
ermöglicht die Erfindung eine automatische Betätigung der Greifer während der Auf-
und Abbewegung des Hubwagens, wodurch zusätzliche Betätigungsorgane eingespart werden,
was die Betriebssicherheit erhöht.
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Zum automatischen Öffnen und Schließen der Greifer weist der Knäuelgreifer
vorzugsweise Greiferarme und Greifglieder auf, wobei die Greifglieder mittels an
diesen vorgesehenen Schrägschlitzen und in letztere eingreifenden Stiften der Greiferarme
relativ
zu den Greiferarmen in die Offen- und Schließstellung bewegbar sind. Hierbei können
die Greifglieder an einer mit der unteren Hubwagenschiene fest verbundenen Scheibe
radial verschiebbar angeordnet und die an einem Rohr befestigten Greiferarme durch
die auf die untere Hubwagenschiene absenkbare mittlere Hubwagenschiene senkrecht
dazu bewegbar sein.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Schließstellung
der Knäuelgreifer während des Abzugsvorganges durch mit den Hubwagenschienen zusammenwirkende
Verriegelungsglieder aufrechterhalten und über an den Führungsschienen befestigte
Steuerkurven gelöst. Damit auch die Bewegung des Hubwagens nach oben und unten automatisch
steuerbar ist, können schließlich an einer der Führungsschienen Anschlagschalter
vorgesehen sein, mittels derer der Hubwagenmotor in der erwünschten Weise betätigt
wird.
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Die Erfindung wird im folgenden in Verbindung mit der Zeichnung an
Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen
Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abziehen und Abwerfen der fertigen
Knäuel längs der Linie I-I der F i g. 1 a, Fig. 1 a eine teilweise Vorderansicht
der Vorrichtung nach F i g. 1, F i g. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung längs
der Linie II-II der F 1 g. 3, Fig. 3 eine teilweise Vorderansicht der Vorrichtung
nach Fig. 1; Fig. 3 a und 3b zeigen Teilansichten der Vorrichtung nach F i g. 3
bzw. 1 a längs der Linien III a-III a bzw. III b-III b, F i g. 4 und 4 a Teilansichten
der Greifer in zwei Arbeitsstellungen; F i g. 5 zeigt eine Teilansicht der Fadentrenn-
und -klemmvorrichtung, F i g. 5 a einen Schnitt durch die Fadentrenn- und -klemmvorrichtung
nach F i g. 5 längs der Linie Va-Va und F i g. 5 b einen Ausschnitt der Fadentrennvorrichtung
gemäß F i g. 5.
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Die Knäuelwickelmaschine entspricht der Ausführung, wie sie in der
deutschen Patentschrift 1 124408 beschrieben ist. Sie besteht aus dem Gestellfuß
1 mit den Seitenwänden 2. Der die Seitenwände 2 verbindende Gehäuseträger 3 dient
als Auflager für die Wickelflügelgehäuse 4, die über die Länge der Maschine gleichmäßig
auf dem Gehäuseträger 3 verteilt befestigt sind. In dem Wickelflügelgehäuse 4 ist
der Wickelfiügel 4 a gelagert und das Getriebe, welches die Drehverbindung des Wickelflügels
mit einer über die ganze Länge der Maschine sich erstreckenden Wickelfiügelantriebswelle
herstellt.
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Diese Welle wird ihrerseits von dem in der Zeichnung nicht dargestellten
Maschinenantrieb-Elektromotor angetrieben. An der sich über die ganze Länge der
Maschine erstreckenden Spindelbank 5 sind die Lager 6 der Wickelspindeln 7 befestigt.
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Die Knäuelabzieh- und Abwerfvorrichtung hat zwei U-förmige Führungsschienen
11, die an den Seitenwänden der Maschine befestigt sind und die als Führungen für
den Hubwagen dienen. Sie verlaufen im unteren Teil geradlinig und im spitzen Winkel
zur Vertikalen und sind am oberen freien Ende kreisbogenförmig um 903 gebogen. Die
in diesen beiden U-förmigen Führungsschienen 11 geführte
Knäuelabzieh-
und Abwerfvorrichtung in Gestalt eines Hubwagens besteht aus zwei horizontalen Hubwagenschienen,
der oberen Hubwagenschiene 12 und der unteren Hubwagenschiene 13. Diese beiden Hubwagenschienen
sind an ihren beiden Enden mittels je einer Verbindungsstange 14 fest miteinander
verbunden. Jedes Ende der beiden Hubwagenschienen 12 und 13 trägt eine Laufrolle
15, so daß der Hubwagen in seinen Führungsschienenll auf und ab bewegt werden kann.
In seiner untersten Stellung, die in F i g. 2 gezeigt wird, liegt die Ebene des
Hubwagens entsprechend seinen Führungsschienen 11 im spitzen Winkel zur Vertikalen.
Dieser Winkel entspricht dem Winkel, in den, wie Fig. 2 zeigt, die Spindelbank 5
geschwenkt ist, wenn die Knäuel 10 abgezogen werden.
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F i g. 1 zeigt die oberste Stellung des Hubwagens.
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In dieser Lage befindet sich die untere Hubwagenschiene 13 mit ihren
Laufrollen 15 noch im geraden Teil der Führungsschienen 11. Die obere Hubwagenschiene
12 mit ihren Laufrollen 15 ist in den rechtwinklig abgebogenen oberen Teil der Führungsschiene
11 eingeschwenkt, wodurch die Ebene des Hubwagens in der Vertikalen steht. Diese
Stellung ist diejenige, in der die vom Hubwagen erfaßten und abgezogenen Knäuel
10 auf ein Transportband 65, welches sich darunter befindet abgeworfen werden.
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An dem Hubwagen ist für jede Wickelstelle ein Knäuelgreifer 16 vorgesehen.
Diese Knäuelgreifer sitzen an der unteren Hubwagenschiene 13. Eine dritte Hubwagenschiene
17 ist mit ihren beiden Enden am Hubwagen auf den beiden rechts und links vorhandenen
Verbindungsstangen 14 auf und ab verschiebbar gelagert. Die linke Lagerstelle 17a
zeigt Fig. 3. Die Verschiebbarkeit der Hubwagenschiene 17 in der von den Hubwagenschienen
12 und 13 gebildeten Ebene ist nach oben durch je einen fest auf den beiden Verbindungsstangen
14 sitzenden Anschlag8 begrenzt. An beiden Enden der Hubwagenschiene 17 ist eine
diese Schiene umfassende Klammer 19 befestigt, deren unterer Teil 19 a aus der Hubwagenebene
herausragt (Fig. 2 und 3). Am oberen Teil jeder Klammer befindet sich eine Nase
19 d, an der ein Zugseil 20 befestigt ist, das strichpunktiert dargestellt ist.
Jedes der beiden Zugseile 20 am rechten und linken Ende des Hubwagens ist auf je
eine Trommel 21 gewickelt, die beide auf einer Welle 22 sitzen, welche von einem
nicht dargestellten Htibwagenelektromotor angetrieben wird, wenn der Hubwagen bewegt
werden soll. Wenn sich der Hubwagen in der unteren Stellung gemäß F i g. 2 befindet
und nach oben gezogen werden soll, werden die Welle 22 und mit ihr die beiden Trommeln
21 in der PfeilrichtungX (Fig. 1) gedreht. Die beiden Zugseile 20 ziehen die Hubwagenschiene
17 auf den sie führenden Verbindungsstangen 14 nach oben bis an die Anschläge 18
und dann den gesamten Hubwagen 12, 13, 14, 17 weiter nach oben bis in die in F i
g. 1 gezeigte obere Stellung.
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Zum weiteren Verständnis der Erfindung sollen vorerst die Knäuelgreifer
16 beschrieben werden, und zwar an Hand der F i g. 4 und 4 a. Die Knäuelgreifer
sind der unteren Hubwagenschiene 13 zugeordnet. Zu diesem Zweck ist für jeden Knäuelgreifer
auf der Hubwagenschiene 13 eine Klammer 24 aufgeklemmt. Der untere Teil der Klammer
ragt nach vorn aus der Hubwagenebene heraus und hat an seinem freien Ende eine Lagerbüchse
26, in der der
Knäuelgreifer 16 sitzt, und zwar so, daß seine Mittelachse in Hubwagenebene
verläuft. Der Knäuelgreifer besteht aus zwei Hauptelementen, den zahnförmigen Greifgliedern
27, von denen drei um die Greifermittelachse gruppiert sind, und zwar in ihrer Erstreckungsrichtung
parallel zu dieser verlaufend.
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Jedes Greifglied 27 ist an einem gleichgerichteten Greiferarm 28 angeordnet.
Jeweils drei Greiferarme 28 sind an einer Scheibe 30 befestigt. Die Scheibe 30 sitzt
fest auf einem Rohr 31, das axial verschiebbar in der Lagerbüchse 26 der Klammer
24 geführt ist.
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In dem Rohr 31 sitzt ein Greifgliederträgerbolzen 33, der mittels
eines Haltestiftes 32 zur Lagerbüchse 26 an der Klammer 24 gegen Verdrehung und
axiale Verschiebung festgehalten ist. Um die axiale Verschiebbarkeit des Rohres
31 durch den Trägerbolzen 33 nicht zu hindern, sind im Rohr 31 zwei sich diametral
gegenüberstehende Längsschlitze 31a und 31 d vorgesehen, durch die der Haltestift
32 für den zur Lagerbüchse 26 feststehenden Trägerbolzen 33 hindurchgeht. Das untere
Ende des Trägerbolzens 33 ragt nach unten aus der Scheibe 30 heraus und trägt mittels
zweier Gewindemuttern 34 und 35 eine kreisrunde Scheibe 36. Diese Scheibe 36 ragt
in einen Schlitz 27 a jedes Greifgliedes 27, so daß die Greifglieder 27 zum Trägerbolzen
33 in axialer Richtung festgehalten sind, dagegen aber radial dazu auf der Scheibe
36 bewegt werden können. Jedes Greifglied 27 hat zwei im Winkel von 450 zur Erstreckungsrichtung
des Greifgliedes verlaufende Schlitze 27 d, in die je ein Stift 28 a hineinragt.
Diese Stifte 28 a sind an den Greiferarmen 28 befestigt. Bewegt sich die Scheibe
30 mit den an ihr befestigten Greiferarmen 28 aus ihrer unteren Stellung zur Hubwagenschiene
13 (F i g. 4) in die obere Stellung gemäß F i g. 4 a, indem sich das Rohr 31 auf
dem feststehenden Trägerbolzen 33 nach oben verschiebt, dann gleiten die Stifte
28a an den Greiferarmen 28 in den Schlitzen 27 d der Greifglieder 27 nach oben und
bewegen diese radial zur Greifermittelachse so weit nach außen, bis, wie F i g.
4 a zeigt, ihre Verzahnung durch die Greiferarme 28 seitlich abgedeckt ist. Im oberen
Ende des die Greiferarme 28 tragenden Rohres 31 sitzt eine Schraubendruckfeder 37,
die sich nach oben gegen einen das Rohr 31 fest abschließenden Anschlag 38 abstützt
und nach unten gegen das obere Ende des zur Hubwagenschiene 13 feststehenden Trägerbolzens
33. Die Schraubendruckfeder 37 sorgt dafür, daß das Rohr 31 und mit ihm die Greiferarme
28 in ihrer höchsten Stellung zum Trägerbolzen 33 gehalten werden, wie F i g. 4
a zeigt. Erfolgt durch Bewegung der Hubwagenschiene 17 eine Verkleinerung der Entfernung
dieser Schiene zur unteren Hubwagenschiene 13, dann wird das Rohr 31 nach unten
gedrückt bis zur Stellung nach F i g. 4. Das erfolgt durch die erwähnten Klammern
19, die auf der beweglichen Hubwagenschiene 17 sitzen und die mit ihrem unteren
Teil 19 a auf dem Anschlag 38 aufliegen. In der Stellung der Greifglieder 27, wie
sie F i g. 4 zeigt, in der also die Greifglieder radial nach innen bewegt sind,
befindet sich das die Greiferarme 28 tragende Rohr 31 unter der Spannung der Schraubendruckfeder
37 in seiner tiefsten Stellung, was dadurch herbeigeführt ist, daß die Hubwagenschiene
17 auf den Verbindungsstangen 14 in ihre unterste Stellung zur unteren Hubwagenschiene
13 gebracht worden ist. Es ist notwendig, wie weiter unten beschrieben werden wird,
diese
Stellung der Greifglieder und demzufolge auch die Stellung der Hubwagenschiene 17
zur Hubwagenschiene 13 gegen den Druck der Schraubendruckfedern 37 aller Knänelgreifer
16 zu arretieren. Das geschieht durch je eine Klinke 39, die an jedem Ende der Hubwagenschiene
17 dieser zugeordnet ist.
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Jede der beiden Klinken 39 ist bei 40 (F i g. 3 a) an der Hubwagenschiene
17 angelenkt und wird von einer Schraubenfeder 41 gegen die Hubwagenschiene 17 und
somit auch gegen die Hubwagenschiene 13 gezogen. Die Klinke ist so lang und so gestaltet,
daß sie bei geschlossenem Knäuelgreifer 16, das ist die Stellung der Greifglieder
gemäß Fig.4, mit ihrem umgebogenen Ende 39 a die untere Hubwagenschiene 13 umfaßt,
wenn die bewegliche Hubwagenschiene 17 auf ihren kürzesten Abstand zur Hubwagenschiene
13 eingestellt ist (F i g. 3 a). Jede Klinke 39 trägt an ihrem Ende eine Rolle 42,
die beim Bewegen des Hubwagens nach oben kurz vor dem Ende dieser Bewegung über
je eine Steuerkurve 43 läuft, die so geformt ist, daß die Klinken 39 aus ihrer die
untere Hubwageuschiene 13 umfassenden Stellung herausgeschwenkt werden (Fig. 3 b),
so daß die Arretierung der Hubwagenschiene 17 zur Hubwagenschiene 13 gelöst ist
und die an der Hubwagenschienel7 wirkenden Zugseil20 diese unabhängig vom Hubwagen
13, 12, 14 nach oben ziehen, so daß die Schraubendruckfedern 37 den bisher geschlossenen
Knäuelgreifer in die geöffnete Stellung gemäß F i g. 4 a bringen. Das umgebogene
Ende 39 a der Klinke 39 legt sich auf die vordere Fläche der Hubwagenschiene 13
auf, so daß bei der Wiederabwärtsbewegung des Hubwagens die Rolle 42 unbehindert
über die Steuerkurve 43 hinweggeführt wird.
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Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Sind die Knäuel 10 voll gewickelt
(Fig.2), dann wird eine Fadentrenn- und -klemmvorrichtung in Tätigkeit gesetzt und
der Faden, der sich zwischen dem fertig gewickelten Knäuel 10 und dem Wickelfiügel
4 a befindet, zerschnitten und geklemmt. Dann wird der Hubwagen 12 bis 17 durch
den erwähnten Hubwagenantriebsmotor betätigt, d. h. aus der Stellung F i g. 1 in
die Stellung F i g. 2 nach unten gefahren.
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Bei Erreichen der unteren Stellung setzt sich die untere Hubwagenschiene
13 auf einen Anschlag60 (Fig. 3) auf, während die zum Hubwagen bewegliche Hubwagenschiene
17 durch ihr Eigengewicht weiter nach unten drückt und dadurch den Knäuelgreifer
schließt (Fig. 4). Jeder Knäuelgreifer erfaßt mit den Verzahnungen seiner Greifglieder
27 einen Knäuel 10. Gleichzeitig arretiert die Klinke 39 (F i g. 3 a) den Abstand
der beiden Hubwagenschienen 17 und 13 und hält damit die Knäuelgreifer geschlossen.
Gleichzeitig wird von der Hubwagenschiene 17 ein Endschalter 61 (F i g. 3) betätigt,
der den Hubwagenantriebsmotor umsteuert und den Hubwagen nach oben fährt. Wenn kurz
vor dem Erreichen der oberen Stellung die Rolle 12 der Klinken 39 auf die Steuerkurve
43 aufläuft (F i g. 3 b), wird die Arretierung der Hubwagenschiene 17 zur Hubwagenschiene
13 gelöst, und die Hubwagenschiene 17 bewegt sich durch den weiteren Zug der Zugseile
20 im Hubwagen nach oben bis an die Anschläge 18.
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Die Schraubendruckfedern 37 der Knäuelgreifer 16 bewegen das Rohr
31 mit den Greiferarmen 28 nach oben und öffnen den Knäuelgreifer, d. h., die Zahnstangen
werden radial nach außen bewegt, wie F i g. 4 a zeigt. Dadurch wird die Umklammerung
der
KnäuellO gelöst, und diese fallen nach unten auf das Transportband 65, welches die
aufgelegten Knäuel nach der einen Maschinenseite transportiert.
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Beim Erreichen der oberen Endstellung stellt der Hubwagen über einen
Endschalter 66 (F i g. 1 a) den Hubwagenantriebsmotor ab. Die Knäuelgreifer bleiben
während des nun einsetzenden neuen Wickelvorganges in ihrer oberen Stellung, wie
in Fig. 1 gezeigt ist.
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Jeder Wickelspindel 7 ist an der Spindelbank 5 je eine Fadenschneid-
und -klemmvorrichtung zugeordnet. Dieselbe besteht, wie F i g. 5 zeigt, aus einem
Fadenfänger 44, der aus zwei Armen 44 a und 44 d besteht. Jeder dieser beiden Arme
hat am freien Ende einen Einsdmitt 44 x, mit dem der Faden 45 gefangen wird. Der
Fadenfänger ist schwenkbar auf einem Bolzen 46 gelagert, der seinerseits in einer
Führung 47 etwa in der Erstreckungsrichtung des Fadenfängers von der Wickel spindel
weg und auf diese zu verschoben werden kann. Die Fadenfängerführung 47 ist mittels
Schrauben 48 an der Spindelbank 5 befestigt. Der vordere Arm 44 d des Fadenfängers
44 steht mit dem freien Ende eines Hebels 49 in Gelenkverbindung. Die Hebel 49 sämtlicher
Fadenfänger 44 sind auf einer Welle 50 befestigt, die in zwei Lagern 51 über die
ganze Länge der Spindelbank sich erstreckend in diesen drehbar geführt ist.
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Durch Verdrehen der Welle 50 und dem damit erfolgenden Verschwenken
sämtlicher Hebel 49 wird der Fadenfänger 44 um seinen Bolzen 46 verschwenkt und
gleichzeitig in der Führung 47 hin und her verschoben. An der Führung 47 sitzt die
Schneidvorrichtung52, die aus drei Teilen besteht, der Wand 52 a, dem Messerhalter
52d und der Klinke 54. Zwischen dieser Wand 52 a und dem Messerhalter 52 d bewegt
sich das hintere doppelarmige freie Ende des Fadenfängers mit den Einschnitten 44
x. Zwischen dieser Wand 52 a und dem Messerhalter 52 d ist mittels der Schraube
53 das Messer in Form einer Klinge 54 eingeschraubt. Die Schneide der Klinge liegt
unterhalb der Oberkante der Wand 52 a und dem oberen Ende des Messerhalters.
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Die Bewegung der Fadenfänger 44 erfolgt, wie schon erklärt, durch
Verdrehung der an der Spindelbank gelagerten Welle 50, auf der zu diesem Zweck an
ihrem einen Ende ein einarmiger Hebel 55 ist, an dem ein Bowdenzug 56 angreift,
der von einem Doppelhubmagneten 57 (Fig.2) bewegt wird, so daß die Fadenfänger 44
durch Einschalten des Elektromagneten gegen die Wickelflügel 4a geschoben werden,
die durch langsame Drehung den Faden in die fadenfangenden Einschnitte 44 x einlegen.
Durch nochmalige Betätigung des Elektromagneten werden die Fadenfänger 44 von den
Wickelflügeln 4 a weg nach vorn und nach unten gezogen, so daß der Faden 45 (F i
g. 5 a) zwischen den beiden Fadenfängerarmen 44 a und 44d auf die Klinge 54 gezogen
und zerschnitten wird. Dabei wird der vom Knäuel 10 kommende Faden zwischen dem
Fadenführerarm 44 d und dem Messerhalter 52 d geklemmt und der vom Wickelflügel
kommende Teil zwischen dem Fadenfängerarm 44 a und der Messerhalterwand 52 a, die
innen mit einer Kunststoffscheibe belegt ist, um den Faden besser zu halten, bis
er bei Beginn eines neuen Wickelvorganges aus seiner Klemmlage herausgezogen wird.
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Die Betätigung der Abschneidevorrichtung durch
den
Elektromagneten erfolgt durch Endschalter mittels einer Schaltstange. Die Schaltung
ist so verriegeln daß während des Wickelvorganges die Abschneidevorrichtung nicht
in Betrieb gesetzt werden kann.