DE1923847A1

DE1923847A1 - Verfahren und Garnwickelmaschine zum Herstellen von Garnwickeln

Info

Publication number: DE1923847A1
Application number: DE19691923847
Authority: DE
Inventors: Joseph Platt
Original assignee: LODGE LANE ENGINEERING Ltd
Current assignee: LODGE LANE ENGINEERING Ltd
Priority date: 1968-05-14
Filing date: 1969-05-09
Publication date: 1969-11-27
Also published as: FR2008460A1

Description

Fittitflivait München, den 9. Mai 1969

^{L 268 W/Gr}

München QA WlcUiimayerstraM 45

Lodge Lane Engineering Limited in Derby, Derbyshire/Groß-

britannien

Verfahren und Garnwickelmaschine zum Herstellen von Garnwickeln.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum maschinellen Herstellen von Garnwickeln und auf eine zur Ausführung des Verfahrens dienende Garnwickelmaschine.

Es ist üblich, das in Verarbeitungsbetrieben, also in Webereien oder Wirkereien benötigte Garn bei oder nach seiner Herstellung in der Spinnerei auf zylindrische oder kegelige Spulenhülsen zu wickeln. Da das Garn beim Verarbeiten häufig über das Ende des Wickels gezogen werden muß, ist es zweckmäßig, den Garnwickel kegelig herzustellen, weil hierdurch die Einhaltung einer gleichmäßigen Garnspannung beim Abwickeln besser gesichert ist und der Abwiekelvorgang weniger störanfällig verläuft als beim Abwickeln des Garns von einem zylindrischen Garnwickel. Aus diesem Grunde wird mitunter das in zylindrischen Wickeln gelieferte Garn vor der Verarbeitung sogar auf kegelige Garnhülsen umgewickelt.

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Auf modernen Kegelwickelmaschinen bereitet das Umwickeln des Garns in breite Kegelwickel von gleichmäßiger Dichte und Gestalt keine wesentlichen Schwierigkeiten. Bei derartigen Wickelmaschinen wird die kegelige Aufwickelspule in der Begel mit gleichmäßiger Geschwindigkeit angetrieben und zieht dabei das Garn von dem vorgelegten, zylindrischen Garnwickel ab. Mitunter sind auch zusätzliche Getriebe vorgesehen, die das richtige Abziehen des Garns vom vorgelegten zylindrischen Garnwickel erleichtern. Dabei bestimmt die drehzahl der kegeligen Aufwickelrolle in der Regel die Geschwindigkeit, mit der das Garn vom vorgelegten Wickel abgezogen wird, und kleine Änderungen dieser Geschwindigkeit lassen sich gewöhnlich hinnehmen, weil sie sich nur in einer Änderung der Abwickelgeschwindigkeit des Garns von der vorgelegten Packung auswirken und die Garnspannung beim Umwickeln kaum beeinflussen.

Bei manchen Garnherstellungs- oder Behandlungsmaschinen wird das Garn jedoch nicht zum Aufwickeln mit Spannung abgezogen, sondern mit eigener Geschwindigkeit geliefert. Soll das Garn dann unmittelbar zu einem kegeligen Wickel aufgewickelt werden, so muß die kegelige Aufwickelrolle automatisch der Liefergeschwindigkeit und den kleinen Veränderungen dieser Geschwindigkeit angepaßt werden, die durch Getriebeschlupf, Getriebeabnutzung, nachlassende Spannung von Treibriemen oder Antriebsketten, Lagerverschmutzung od.dergl. verursacht werden. Unterbleibt diese Anpassung, so werden die kegeligen Garnwickel ungleichmäßig sowohl in der Wickeldichte, als auch in der Wickel«

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form, womit dann bei der Verarbeitung solcher Wickel die besonderen Vorteile der kegeligen Garnwickel entfallen und das Garn mitunter sogar die Neigung hat, beim Abwickeln über das Ende des kegeligen Wickels abzurauschen. Insbesondere bei Garnkräuselmaschinen läuft das aus Kunststoffasern hergestellte Kräuselgarn in der Hegel spannungslos und mit Eigengeschwindig-, keit von der Kräuselmaschine ab. Dabei ist es besonders schwierig, das gelieferte Kräuselgarn gleichmäßig und zufriedenstellend zu kegeligen Garnwickeln, aufzuwickeln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu vermeiden und ein gleichmäßiges und zufriedenstellendes Aufwickeln von mit Eigengeschwindigkeit spannungslos aus einer Liefervorrichtung ablaufendem Garn oder Vorgarn zu kegelförmigen Garnwickeln zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Aufwiekelgeschwindigkeit des spannungsfrei zugeführten Garns auf eine gegen die Liefergeschwindigkeit erhöhte Aufwiekelgeschwindigkeit eingestellt und in Abhängigkeit der hierbei erzeugten Garnspannung im Sinne einer gleichbleibenden Aufwickelspannung des Garns verändert wird. Dies wird verfahrensmäßig dadurch bewirkt j daß die Drehzahl der die kegelige Wickelhülse tragenden Aufwickelrolle oder ihrefAntriebsrolle in Abhängigkeit von der Spannung des ihr zulaufenden Garns gesteuert wird. Diese Steuerung kann r dadurch erfolgen, daß bei Antrieb der Garnaufwickelrolle durch einen mit konstanter Drehzahl umlaufenden Antriebsmotorfden Antrieb der Aufwickelrolle ein stetig

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veränderbares Geschwindigkeitswechselgetriebe eingeschaltet wird, dessen Geschwindigkeitsänderung durch die Aufwickelspannung des Garns beeinflußt wird. Ein solches Getriebe ist zweck- , mäßig als Reibungsgetriebe ausgebildet. In abgeänderter Ausführung kann die Wickelantriebsrolle aber auch durch einen Motor mit stetig veränderbarer Drehzahl angetrieben sein, dessea Drehzahländerung durch die Aufwiekelspannung des spannungsfrei zugeführten Garns gesteuert wird. ■ ' ._

Eine nach diesem Verfahren arbeitende Garnwickelmaschine weist .neuerungsgemäß eine von der Aufwiekelspannung des Garns betätigte Vorrichtung zur Veränderung der Drehzahl der Garnaufwickelrolle auf, wobei diese Vorrichtung entweder ein als Reibscheibengetriebe ausgebildetes, stetig veränderbares Geschwindigkeit swechselgetriebe oder die Drehzahländerungsvorrichtung des Antriebsmotors steuert.

Weitere Einzelheiten über die bevorzugte Ausbildung dieser Steuerungsvorrichtung bei einer Garnwickelmaschine nach der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.

Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für die Ausführung und Arbeitsweise der Garnwickelmaschine nach der Erfindung, und zwar zeigen

Fig. 1 die schaubildliche Vorderansicht einer Vierspulen-Garnwickelmaschine,

Fig. 2 eine schematische Stirnansicht dieser Maschine in größerem Maßstab,

Fig. 3 die Hinteransicht einer einzelnen Wickelsteile die-

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ser Maschine und
Fig. k eine Ansicht in Richtung des Pfeils IV von Fig. 3.

Die in Fig. 1 dargestellte Maschine hat vier Garnwickel-• stellen 10,11,12 und 13, doch ist die Erfindung nicht auf eine bestimmte Anzahl von Wickelstellen beschränkt. Da alle Wickelstellen die gleiche Ausführung haben, wird nachstehend nur eine Wickelstelle in ihrer Ausbildung beschrieben. Die Maschine soll zur Herstellung kegeliger Garnwickel verwendet werden und wird von einer Liefermaschine gespeist, aus der das Garn mit hoher Geschwindigkeit abläuft. Das Garn wird daher nicht durch die Aufwickelmaschine von der Liefermaschine abgezogen, und dieser Eigenzulauf des Garns liegt der von der Erfindung gelösten Aufgabe zugrunde. Sie liegt z.B. vor, wenn das von einer Kräuselmaschine gelieferte Garn aufgewickelt werden soll, doch ist die Maschine nach der Erfindung nicht auf das Wickeln von Kräuselgarnen beschränkt.

Der Maschinenrahmen 20 weist an jeder Wickelstelle eine Wickelantriebsrolle 22 auf, die von einem Elektromotor Zk angetrieben wird. Auf der Wickelantriebsrolle 22 liegt normalerweise eine kegelige Wickelrolle 26, die in einem am Rahmen der Wickelmaschine angelenkten Kopf 28 gelagert ist, so daß sie von der Wickelantriebsrolle 22 bei Bedarf abgehoben werden kann. Die Wickelrolle dient zur Aufnahme einer kegeligen Wickelhülse aus Papier oder Pappe, auf die das Garn gewickelt werden soll.

Der Elektromotor Zk läuft mit konstanter Drehzahl um und treibt eine verhältnismäßig breite Riemenscheibe 30 an, die

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fest auf der Motorwelle 32 sitzt. Quer zur Achse dieser Riemenscheibe liegt gemäß Fig. 4 eine Zwischenwelle 34, die in festen Lagerträgern 36 und 37 umläuft und an einem Ende eine Reibscheibe 38 trägt. Die Reibscheibe 38 liegt etwa auf ihrem halben Durchmesser gemäß Fig. 2 und 3 mit der Riemenscheibe zusammen, weist jedoch einen kleinen Abstand von ihr auf. Die Riemenscheibe 30 trägt einen vergleichsweise schmalen Treibriemen 40, der gemäß Fig. 3 und 4 über eine Führungsrolle 42 und eine Spannrolle 44 umläuft. Die Spannrolle 44 sitzt an einem Halter 46, der mit einer den Treibriemen 40 spannenden Druckfeder 48 am Maschinenrahmen abgestützt ist. Die Führungsrolle 42 ist mit einer Umfangsnut versehen, so daß sie bei axialer Verschiebung den Treibriemen 40 längs der Riemenscheibe verstellt.

Die Führungsrolle 42 sitzt gemäß Fig. 3 auf einer Welle 50, die in festen Lagern 52 und 54 des Maschinenrahmens umläuft, zugleich aber auch in diesen Lagern axial verschoben werden kann. Die Welle 50 ist mit fest angebrachten Bunden oder Stellringen 56 und 58 versehen, die das gegabelte obere Ende eines Stellhebels 60 einfassen. Der Stellhebel ist bei 62 am Maschinen«, rahmen schwenkbar gelagert und weist an seinem Gabelkopf norma·* lerweise beidseitig etwas Spiel zwischen den Stellringen 56 und 58 auf. Wird der Stellhebel 60 daher um seine Drehachse 62 nach der einen oder anderen Seite verschwenkt, so muß er stets zunächst einen kurzen Leerhub ausführen, ehe er mit seinem Gabelkopf an einem der Stellringe 56 oder 58 zur Axialverschiebung der Welle 50 zur Anlage kommen kann·

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Vor dem Stellhebel βθ liegt eine Garnführungsstange 6k, die an ihrem vorderen Ende mit einer Führungsöse 66 versehen ist. Das von einer Kräuselmaschine gelieferte Garn läuft durch diese Führungsöse zur Klemmstelle zwischen der Wickelantriebsrolle 22 und der auf der kegeligen Wickelrolle 26 sitzenden Kegelhülse. Dabei ist das Garn so geführt, daß die Garnspannung, die Öse 66 in Fig. 3 nach oben anzuheben und somit den Stellhebel 60 um seine Drehachse 62 gegensinnig zur Drehrichtung des Uhrzeigers zu drehen sucht.

Von dem Stellhebel 60 aus erstreckt sich in der Verlängerung der Garnführungsstange 6*l· eine Stange 68 nach hinten, auf der ein Gegengewicht 70 verschiebbar ist. Das Gewicht weist einen Ansatz 72 auf, der ein Gewindeloch zur Aufnahme einer Gewindespindel 7**· aufweist, die parallel zur Stange 68 liegt und das untere Ende 76 des Stellhebels 60 durchragt» Die Gewindespindel 7^ ist an ihrem vorderen Ende mit einem gerändelten . Griffknopf 78 versehen. Sie trägt zwei Gegenmuttern 80 und 82, mit denen sie in jeder eingestellten Lage am Stellhebel 60 verspannt werden kann. Durch Drehen der Gewindespindel 7^ kann die Lage des Gegengewichtes 70 längs der Stange 68 verstellt und so eingeregelt werden, daß das Gegengewicht 70 die von der Garnspannung auf die Stange 6k beim Durchlaufen der Führungsöse 66 übertragene Stellkraft genau ausgleicht. Ist die Maschine in Betrieb, so wird das Gegengewicht 70 durch Drehen der Gewindespindel 7^ so verschoben, daß das gegabelte Ende des Stellhebels 60 an beiden Seiten mit etwas Spiel zwischen den Stellringen 56 und 58 liegt.

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Derjenige Teil des Treibriemens 40, der zwischen der Riemenscheibe 30 und der Reibscheibe 38 hindurchläuft₄ wird etwas eingeklemmt, weil die Querwelle 34 einen Bund 84 trägt, der von einer an dem Lagerarm 36 abgestützten Druckfeder 86 nach links gedrückt wird. Ist die Maschine in Betrieb, so wird die Riemenscheibe 30 vom Elektromotor 24 in Drehung versetzt. Sie treibt dann durch den Treibriemen 40 über die Reibscheibe 38 die Querwelle 34, eine darauf sitzende Riemenscheibe 88 und mittels eines Treibriemens 90 und einer Riemenscheibe 92 die Wickel-, antriebsrolle 22 an. Der Treibriemen 90 läuft dabei gemäß Fig. auch über zwei Führungsrollen ?4 und. 96. Mit der Wickelantriebsrolle 22 dreht sich dann auch die Wickelrolle 26 und wickelt das Garn auf die auf dieser kegeligen Wickelrolle sitzende Kegelhülse auf. ~

Da das Garn von der Kräuselmaschine mit hoher Liefergeschwindigkeit abläuft, hängt die Garnspannung beim Durchlaufen der Fadenführungsöse 66 von dem Unterschied zwischen der Ablaufgeschwindigkeit des Garns von der Kräuselmaschine und der Aufwickelgeschwindigkeit der kegeligen Aufwickelrolle 26 ab. Solange die Garnspannung in engen Grenzen im Bereich der gewünschten Spannung verbleibt, werden kleine Spannungsänderungen von dem Gegengewicht 70 ausgeglichen, wobei der Stellhebel 60 nur"' kleine Schwingbewegungen im Bereich seines Spiels zwischen den Stellringen $& und 58 ausführt, ohne die Querwelle 50 dabei zu verschieben. Nimmt jedoch die Garnspannung beträchtlich zu, wenn die Wickelantriebsrolle 22 bzw. die kegelige Aufwickelrolle 26

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schneller umläuft, als der Liefergeschwindigkeit der Kräuselmaschine entspricht, so wird die Stange 64 mit der Garnführungsöse 66 nach oben bewegt, der Stellhebel 60 gegensinnig zur Drehrichtung des Uhrzeigers verschwenkt und die Welle 50 nach links verschoben. Die Führungsrolle 42 nimmt dabei den Treibriemen mit, womit der Berührungspunkt des Treibriemens an der Reibscheibe 38 nach außen verlagert wird. Da die Riemenscheibe 30 mit konstanter Drehzahl umläuft, wird nun die Querwelle 34 etwas langsamer gedreht. Hierdurch wird die Umlaufgeschwindigkeit der Wickelantriebsrolle 22 vermindert, so daß die Garnspannung abnimmt und die Stange 64 in ihre ursprünglich eingestellte Lage wieder zurückkehren kana.

Wird die Garnspannung zu niedrig, weil das Garn von der Kräuselmaschine mit einer die Aufwiekelgeschwindigkeit übersteigenden Liefergeschwindigkeit abläuft, so wird die Stange mit der Garnführungsöse 66 nach unten bewegt und die Welle 50 von dem Stellhebel 60 nach rechts verschoben, so daß der Treibriemen 40 näher an die Drehachse der Reibscheibe 38 rückt und die Aufwickelgeschwindigkeit der Wickelantriebsrolle 22 erhöht wird.

Bei Bedarf kann die Garnspannung über die Länge und Stärke des Garnwickels durch Verstellen des Gegengewichtes 70 während des Aufwickelvorganges verändert werden. Auf diese Welse läßt sich dann auch die Dichte des Garnwickels bzw· das Gewicht einer bestimmten Anzahl von Wickellagen beeinflussen.

Die Erfindung ist nicht auf Einzelheiten der beschriebenen 909848/0691

Ausführung der Wickelvorrichtung beschränkt. So kann der stetig veränderliche Geschwindigkeitsweehsel im Getriebe auf andere Weise als durch die mit dem verschiebbaren Treibriemen 40 angetriebene Reibscheibe 38 vermittelt oder durch einen von der Garnspannung gesteuerten Antriebsmotor mit stetig veränderbarer Drehzahl ersetzt werden. Weiterhin kann das verschiebbare Gegengewicht 70 durch eine regelbare Belastungsfeder ersetzt sein. Statt der Garnführungsöse 66 kann eine durch die Garnreibung beeinflußte Führungsrille oder Führungsrolle benutzt werden. Schließlich könnten auch die Getriebe für mehrere Aufwickelstellen von einem gemeinsamen Elektromotor angetrieben sein.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Herstellen von Garnwiitfceln, insbesondere zum Aufwickeln von mit hoher Liefergeschwindigkeit spannungslos ablaufendem Garn oder Vorgarn auf eine keglige Wickelhülse, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickelgeschwindigkeit des spannungsfrei ^ugeführten Garnes auf eine gegen die Liefergeschwindigkeit erhöhte Aufwiekelgo^ahwindigkeit eingestellt und in Abhängigkeit von der hierbei erzeugten Garnspannung im Sinne einer gleichbleibenden Aufwickelspannung des Garnes verändert wird.

2- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Wickelantriebsrolle in Aohängigiceit von der Spannung des ihr zulaufenden Garnes gesteuert wird.

3'. Verfahren bach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Garnaufwickelrolle durch ein zwischen ihren mit konstanter Drehzahl umlaufenden Umlaufmotor und ihre · Antriebswelle eingeschaltetes Getriebe gesteuert wird, das ein von der Aufwickelspannung des Garns beeinflußtes, stetig veränderbares Reibungswechselgetriebe enthält»

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wickelantriebsrolle durch einen Motor mit stetig veränderbarer Drehzahl angetrieben wird, dessen Drehzahl»votr* änderung durch die Aufwickelspannung des spannungsfrei zugeführten Garnes gesteuert wird.

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BAD ORIGINAL

5. Garnwickelmaschine zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Garnwickel-.maschine mit einer von der Aufwickelspannung des Garns betätigten Vorrichtung zur Veränderung der Drehzahl der Garnaufwickelrolle (2b) bzw. der Wickelantriebsrolle (22) versehen ist.

6. Garnwickelmaschine nach Anspruch 5> dadurch gekennzeicnnet, ö.aa das Getriebe zum Antrieb der Garnauf wickelrolle (2b) ein als Reibscneibengetriebe (30>3^d>4O) ausgebildetes, veränderbares Geschwindigkeitswecftselgetriebe aufweist, dessen Betätigung durch einen mit einer Garnführung (66.) für aas aufzuwickelnde Garn versenenen Stellhebel (60,62) erfolgt.

7. Garnwickelmascnine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeicnnet, daü der Stellhebel (bO,ö2) mit einer veränderlichen xCigenoelastungt- ozw. Ausgleicnvorrichtung (yo - yö) versehen ist, mit der aie Aui'viickelspannung des Garns beim Herstellen deH Garnwickels veränd.eroar ist.

ö. Garnwickelmaschine nach Anspruch 7, daß die Eigenbelastungsvorrichtung des Stellhebels (60,62) ein mit einer Stellvorrichtung (72,74,70) lagenveränderliches Gegengewicht (70) aufweist, aas an der dem Fadenführer (66) abgewendeten Seite des Stellhebels (60,62) angeordnet 1st.

9o Garnwicfcelmaschine naoh einem der Ansprüche 6,7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das im Antrieb der Garnaufwlckelrolle (26) angeordnete, als Reibscheibengetriebe ausgebildete Geschwindigkeitswechselgetriebe durch eine Reibscheibe (38) gebildet ist, die mit einer radial dazu angeordneten, mit

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BAD OR(GSNAL

konstanter Drehzahl angetriebenen Riemenscheibe (30) zusam menliegt und ihren Antrieb durch ae» längs dieser Riemenscheibe axial beweglichen, durch die Aufwic'ielspannung des Fadens mittels des Stellhebels (60,62) beweglichen Trelb- cl^r.&ci (40) erhält.

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