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Spul- und Changiereinrichtung zum Herstellen von Wickeln aus Garnen
u.dgl.
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Zusatz zu Patent . . . . . . . . (P 21 50 301.5) Die Erfindung bezieht
sich auf eine Spul- und Changiereinrichtung zum Herstellen von Wickeln (Spulen u.dgl.)
aus Garnen, insbesondere aus synthetischen, texturierten Fäden, bei der ein Fadenfährer-Changier-
und Verlegegerät mit einer Kehrgewindewalze verwendet wird, wobei eine Einrichtung
zur Hubverkürzung des hin- und hergehenden Fadenführers und eine Einrichtung für
die Veränderung der Changierhublänge des Fadenrührers (Kantenverlegungs-Einrichtung)
vorgesehen sind.
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Gemäß dem Hauptpatent sind bei einer solchen Spul- und Changiereinrichtung
bei Ableitung des Antriebes der Kehrgewindewalze von einer angetriebenen, die Spulhülse
bzw.
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die Spule antreibenden Friktionswalze die Steuerungsvorrichtung für
die Hubverkürzung zusammen mit der Steuerungsvorrichtung fUr die Kantenverlegung
des Fadenrührers in
dem die Kehrgewindewalze aufnehmenden Gehäuse
gemeinsam gelagert und fest untergebracht. Ferner ist eine Vorrichtung zur Störung
der Bildwicklung der Spule in und mit dem Kehrgewindewalzengehäuse vorgesehen. Sie
bildet mit den Hubverkürzungs- und Kantenverlegungssteuervorrichtungen eine gemeinsame
Anbaueinheit. Dadurch, daß das Changiergerät in dem geschlossenen Gehäuse der Kehrgewindewalze
alle rür die komplizierte Kinematik erforderlichen Maschinenteile enthält, sind
die Getriebeteile in ihrer Lagerung und ihrer Zwangsläufigkeit zueinander restgelegt.
Es ist die Gewährleistung von geringstmöglichen Toleranzen möglich und man kann
ferner sehr runktionE,icher und auch eng bauen und auch bei der Montage erzielt
man eine erhebliche Vereinrachung. Zugleich erlaubt das in sich geschlossene Aggregat,
da ß mit hohen Geschwindigkeiten gearbeitet werden kann, so daß der Fadenführer
mindestens 400 bis 500 Wechselhübe in der Minute auszuführen in der Lage ist, wobei
die Exaktheit der Form und der Qualität des zu erzeugenden Wickels gesichert und
verbessert wird.
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Die Bildwicklungsstörvorrichtung weist ein Regelgetriebe auf, durch
das das Drehzahlverhältnis zwischen der Friktionswalze und der Kehrgewindewalze
veränderlich ist. Das Steuerglied der Störvorrichtung für die Bildwicklung ist dabei
mit der Steuerkurve für die Kantenverlegung gekoppelt, damit die Bildwicklungen
auf der Spule möglichst vermieden werden können. Die Störvorrichtung beeinflußt
das Wickelbild dadurch, daß die Drehzahl der Kehrgewindewalze oder mit anderen Worten,
daß die fIubgeschwindigkeit des FadenfUhrers verändert wird. Die Größenordnung und
die Frequenz dieser Geschwindigkeitsveränderung wird durch die Kurvenform des Steuergliedes
und dessen Drehzahl bestimmt.
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Es ist hierbei zu berücksichtigen, daß die Hubgeschwindigkeitsänderung
zwangsläufig eine änderung der Rrdengeschwindigkeit mit sich bringt. Die letztere
ist nämlich durch die Umfangsgeschwindigkeit der Friktionswalze und durch den Aufwickelwinkel
festgelegt. Wenn sich die Hubgeschwindigkeit ändert, so wird auch die Fadengeschwindigkeit
verändert.
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Es ist weiterhin bei der Aufwickelmaschine zu beachten, daß, wenn
bei dem Aufwickelvorgang sich die Fadengeschwindigkeit ändert, gleichzeitig auch
die Fadenspannung eine andere wird. Bei hochelastischem Garn ist es möglich, daß
die Änderung der Fadengeschwindigkeit keine große Rolle spielt. Bei weniger elastischem
Garn, beispielsweise Polyester-Set-Garnen kann jedoch die Fadengeschwindigkeitsänderung
relativ große Fadenspannungsänderungen mit sich bringen. Aus diesem Grunde ist es
empfehlenswert, die Änderung der Hubgeschwindigkeit in möglichst kleinen Grenzen
zu halten oder diese durch eine besondere Einrichtung zu kompensieren.
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Die vorgesehene Kantenverlegung hat die Aufgabe, zur Vermeidung von
harten Kanten an diesen eine Fadenanhäufung zu unterbinden. Hierbei wird die Hublänge
hin und wieder verkürzt, und zwar im Rhythmus der Drehung der Kantenverlegungskurve.
Bei der Hubverkürzung wird bei konstanter Drehzahl der Kehrgewindewalze eine Hubgeschwindigkeitsänderung
herbeigeführt. Au4i diese Hubgeschwindigkeitsveränderung des Fadenführers hat eine
Fadengeschwindigkeitsänderung zur Folge, wodurch letztlich auch die Fadenspannung
beeinflußt wird.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, die bei der Hubverkürzung
entstehende Fadengeschwindigkeitsänderung so mit der durch die Bildstörung hervorgerufenen
Fadengeschwindigkeitsänderung zu kombinieren, daß ein Ausgleich erzielt werden kann
bzw. sich beide Änderungen so ergeben, daß die Änderungen zu Null tendieren. Dies
kann man z.B. dadurch erreichen, daß die Kurvenform der Kantenverlegung und die
Kurvenform der Bildstörung identisch in ihrer Auswirkung gehalten werden, dies bedeutet,
daß in dem Augenblick, in dem die Kantenverlegungskurve eine Hubverkürzung und somit
eine Hubgeschwindigkeitsverringerung herbeiführt, die Kurve fUr die Bildstörung
eine Drehzahlerhöhung der Kehrgewindewalze und somit eine relative Hubgeschwindigkeitssteigerung
hervorrufen sollte.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nun vorgesehen, daß die Steuerung
für das Regelgetriebe von der Bewegung der Führungsschiene abgeleitet ist. Hierbei
wird darauf Rücksicht genommen, daß beim Wickeln einer Spule generell die Hublänge
wegen des bikonischen Aufbaus verkürzt wird, wodurch eine generelle Fadengeschwindigkeitsverringerung
entsteht, was bedeutet, daß die Fadenspannung ständig sinkt. Durch die erfindungsgemäße
Maßnahme wird ein solcher Fadenspannungsabfall dadurch kompensiert, daß in etwa
entsprechendem Maße, wie die durch die Hubverkürzung entstehende Hubgeschwindigkeit
des Fadenführers verringert wird, eine Hubgeschwindigkeitssteigerung durch Erhöhung
der Kehrgewindewalzendrehzahl vorgenommen wird. Durch die Ableitung der Steuerung
für das Regelgetriebe der Bildwicklungsstörvorrichtung von der Bewegung der Fuhrungsschiene
wird erreicht, daß die Bildwicklungsstörvorrichtung
in dem gleichen
Sinn wie die FUhrungsschiene beeinflußt wird, deren Bewegung durch die Kantenverlegungskurve
eingeleitet wird und durch die Bewegungen unter Einfluß steht, die durch Veränderung
der Winkellage der FUhrungsschiene in Abhängigkeit vom Spulenaufbau vor sich geht.
Das Regelgetriebe der Bildwicklungsstörvorrichtung ist hierbei so einzurichten,
daß bei einer Hubverkürzung die Drehzahl der Kehrgewindewalze ansteigt.
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Die Ableitung der Steuerung für das Regelgetriebe von der Bewegung
der Pührungsschiene ist zweckmäßig in der Weise ausgebildet, daß das zum Regelgetriebe
führende Gestänge mit der FUhrungsschiene durch eine Lasche gelenkig verbunden ist.
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Beim normalen Spulvorgang ist es meistens wünschenswert, den Fadenwickel
mit einer gering abfallenden Fadenspannung aufzubauen. Es darf also geschwindigkeitsmäßig
keine Kompensation der Geschwindigkeiten auf Null eintreten. Um hierfür eine Regelungsmöglichkelt
zu haben, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Verbindungslasche
an dem entsprechenden Gestängeteil des Regelgetriebes fUr die Bildwicklungsstörvorrichtung
verschiebbar angeordnet ist. Die Verstellbarkeit kann mittels einer FUhrung, z.B.
eines Langloches o.dgl. erfolgen.
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Um eine bestimmte Charakteristik des Fadenverlaufes zu verwirklichen,
kann hierbei die Führung der Lasche an der Verbindungsstelle zu dem Gestänge des
Regelgetriebes der Bildwicklungsstörvorrichtung mittels einer Kurve durchgeführt
werden. Man kann weiterhin die Lasche auch mit der Führungsschiene verstellbar verbinden,
was ebenfalls durch eine Langloch- bzw. Kurvenverbindung erfolgen kann.
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Der gewünschte Fadenspannungsabfall kann noch dadurch unterstützt
werden, daß die Konizität der Antriebsscheiben des Regelgetriebes für die Bildwicklungs-Störvorrichtung
entsprechend gewählt wird.
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Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
nachstehend erläutert.
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Fig. 1 zeigt die Anordnung der Spul- und Changiereinrichtung gemäß
der Erfindung bei Antrieb durch die Friktionswalze, in Seitenansicht schematisch.
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Fig. 2 stellt eine Draufsicht auf das Gehäuse der Spul-und Changiereinrichtung
der Fig. 1 mit den darin gelagerten Getriebeteilen in Richtung des Pfeiles II der
Fig.l schematisch dar.
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Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.
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Fig. 4 und 5 veranschaulichen eine Getriebeeinzelheit im Schaubild
und in Seitenansicht im Schema.
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Fig. 6 zeigt eine schaubildliche Darstellung der wesentlichen an dem
Changiergehäuse angeordneten Getriebeteile bei fortgelassenem Gehäuse und Bildstörungsabtrieb.
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Fig. 7 und 8 zeigen in Seitenansicht sowie in Draufsicht und im Ausschnitt
die Getriebeteile fUr die Störung der Bildwicklung bei Ableitung des Antriebes von
der Führungsschiene schematisch.
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Fig. 9 und 10 zeigen in Seitenansicht und in Draufsicht sowie im Ausschnitt
Vorrichtungsteile fUr die Störvorrichtung der Bildwicklung an der anderen Seite
des Gehäuses der Spul- und Changiereinrichtung im Schema.
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Die Spul- und Changiereinrichtung zum Wickeln textiler Fäden 1 ist
in Verbindung mit einem Spulaggregat 2 dargestellt, bei dem die SpulhUlse 3, auf
der der Wickel bzw. die Spule aufgebaut wird, durch eine Friktionswalze 4 angetrieben
wird, die auf einer Achse 5 gelagert ist.
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Diese Achse 5 wird angetrieben. Wenn das Spulaggregat bei einer Texturiermaschine
verwendet werden soll, wird der Antrieb der Achse 5 bzw. der Friktionswalze 4 von
der Antriebsvorrichtung der Texturiermaschine abgeleitet.
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Die Spul- und Changiereinrichtung weist ein Gehäuse 6 auf, in dem
ein hin- und hergehender Fadenführer 7 gelagert und angetrieben wird, der einen
Faden 8 über eine Umlenkrolle 9 zu der Spulhülse 3 führt. Der Fadenführer 8 wird
in an sich bekannter Weise von einer Kehrgewindewalze 10 in Hin- und Herbewegung
gebracht. Diese Kehrgewindewalze 10 wird von der Friktionswalze 4 Uber die Räder
11 und 12 angetrieben.
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Mit zunehmendem Wachsen des Durchmessers des auf der Spulhülse 3 erzeugten
Wickels ist es vielfach erwünscht, daß der Fadenführer bei seinem Hin- und Hergang
eine Hubverkürzung durchführt, damit der Wickel konisch oder anders geformte Seitenflächen
erhält. Hierzu dient ein Winkelhebel 13, der bei zunehmendem Durchmesser des Wickels
auf der Spulhülse 3 eine Schubstange 14 betätigt, die auf einen weiteren Winkelhebel
15 einwirkt und diesen verschwenkt. Der Fadenführer 7 ist auf einem Träger 16 bei
17 drehbar gelagert, der an einer ortsfest gelagerten Führung,
z.B.
einer Stange 1S, hin- und hergleiten kann. Mit der Drehachse 17 ist der Läufer 19
verbunden, der in den Kehrgewindenuten der Kehrgewindewalze 10 gleitet. Auf dem
Drehzapfen l7abefindet sich ein Gleitstein 20, der in einer FUhrungsschiene 21 hin-
und hergleiten kann, die bei 22 drehbar an dem Lagerbock 23 gelagert ist. In Fig.
2 ist die Kehrgewindewalze 10 zur besseren Übersicht lediglich durch Einzeichnung
der Längsachse dargestellt.
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Die Auslenkung des Winkelhebels 15, der um den Zapfen 24 drehbar gelagert
ist, bewirkt Uber eine Verbindungsstange 25 eine axiale Verschiebung einer Kulisse
26, wobei die Kulisse 26 mit der Kurve 26a mit einer Rolle 27 zusammenwirkt, die
auf der FUhrungsschiene 21 angeordnet ist. Die Führungsschiene 21 wird durch die
Kulisse 26 mit der Kurve 26a in ihrer Schwenkbewegung um das Lager 22 beeinflußt,
wodurch eine Schwenkung des Fadenführer 7 herbeigeführt wird, durch die bei dem
Hin- und Hergang des Fadenführers eine HubverkUrzung in Abhängigkeit von dem Wachsen
des Durchmessers des zu erzeugenden Wickels erfolgt.
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Die Vorrichtung für die Veränderung der Changierhublänge des Fadenführers,
d.h. die Kantenverlegungsvcrrichtung, weist einen Tragarm 28 auf, der bei 2a schwenkbar
gelagert ist. Dieser Arm 28 besitzt eine Rolle 29. Weiterhin ist ein Arm 30 um den
Zapfen 2Ba schwenkbar gelagert, der eine Rolle 31 besitzt. Hierbei sind die beiden
Arme 28 und 30 in ihrem Abstand zueinander durch eine Verstelleinrichtung, z.B.
eine Justierschraube 32, zueinander festlegbar. Die Rolle 29 des Armes 28 liegt
an der Kurve 26b der Kulisse 26, während die Rolle 31 des Armes 30 mit einer Steuerkurve,
z.B. einer Nockenscheibe 33, zusammenarbeitet, die mit einer Achse 34 drehfest verbunden
ist, welche in
dem Gehäuse G der Changiervorrichtung gelagert ist.
Dor Antrieb der Achse 34 erfolgt von der Kehrgewindewalze 10 mittels der Zahnräder
35 und 36 und der Welle 37 sowie der Schnecke 38, die mit dem Schneckenrad 39 zusammengreift,
das mit der Achse 34 in drehfester Verbindung steht.
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Durch eine axiale Verschiebung der Kulisse 26 werden die beiden Rollen
27 und 29 in ihrer Lage verändert. Die Rolle 29 kann jedoch zunächst nicht ausweichen;
es bleibt also nur die Möglichkeit fLir die Rolle 27, ihre Lage zu verändern. Da
diese Rolle 27 fest mit der Führungsschiene 21 verbunden ist, wird die Führungsschiene
um den Drehpunkt 22 in ihrer Winkelstellung zur Welle der gesamten Kehrgewindewalze
verschoben. Über den Gleitstein 20, der in der Führungsschiene 21 geführt ist, wird
der Fadenführer 7 in seiner Anstellung verändert, d.h. daß bei laufendem Fadenführer
in axialer Richtung der Hub des Fadenführers verkleinert bzw. vergrößert werden
kann (Hubbegrenzung). Die Steuerkurve 33 ist die Kantenverlegungskurve. Bei Drehung
der Steuerkurve 33 wird die Rolle 29 über die Rolle 31 des Tragarms 30 bewegt, d.h.
es wird über die Kulisse 26 die Führungsschiene 21 in eine zusätzliche kleine Hin-
und Herbewegung gebracht. Durch diese Hin- und Herbewegung wird die Hublänge des
Fadenführers 7 geringfügig verändert. Je nach der Höhe der Nocken auf der Steuerkurve
33 ergibt sich die Veränderung der Hublänge des Fadenführers. Mittels der Justierschraube
32 kan die Grundhublänge, d.h. die Hublänge in einer bestimmten Stellung der Kantenverlegungs-Steuerkurve
33 und in einer bestimmten Ausgangsposition des Winkelhebels 15 korrigiert werden.
Die auf die Führungssehiene 21 wirkende
Druckfeder 40 hat die
Aurgabe, der Führungsschiene 21 ein Drehmoment nach links zu geben, so daß sämtliche
Rollen und die sonstigen Hebelteile fest aneinanderliegen.
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Die Hubverkürzung des Fadenführers errolgt in Abhängigkeit des Spulendurchmessers
und die Verlegung des Fadens an den Kanten der Spule wird durch eine zusätzliche
Beeinflussung der Führungsschiene des Fadenführers bei Ableitung des Antriebes von
der Kehrgewindewalze mittels einer Steuerkurve durchgeführt. Um verschiedenartige
Spulenaufbauten zu erreichen, kann die Kulisse 26 gegen anders gerormte Kulissen
ausgetauscht werden. Für verschiedene Kantenverlegungswerte kann die Steuerkurve
31 durch anders geformte Kurvenscheiben ersetzt werden, so daß jeder gewünschte
Aurbau der Spule vorgenommen werden kann.
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Die Vorrichtung zur Störung der Bildwicklung kann ebenfalls in und/oder
an der Spul- und Changiervorrichtung vorgesehen werden. Die Störung der Bildwicklung
wird im wesentlichen durch ein Regelgetriebe 41 erzielt, durch das das Drehzahlverhältnis
zwischen der Friktionswalze 4 und der Kehrgewindewalze 10 geändert wird. Das Regelgetriebe
weist zwei Antriebsscheiben 42 und 43 aur, die an ihrem Umfang in zueinander entgegengesetzter
Richtung konisch ausgebildet sind. Die konische Scheibe 42 ist drehfest mit der
Friktionswalze 4 verbunden, während die konische Scheibe 43 drehfest auf der Kehrgewindewalze
10 angeordnet ist. Zwischen den beiden konischen Scheiben 42 und 43 ist ein Reibrad
44 angeordnet, das durch eine Zugfeder 45 gegen die beiden konischen Scheiben 42
und 43 zur Anlage gebracht wird.
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Die axiale Verschiebbarkeit des Reibrades 44 wird durch eine Schubstange
53 vorgenommen, die am anderen Ende von der Püirungsschiene 21 im Sinne des Pfeiles
54 betätigt wird. hierzu ist ein Hebel 66 vorgesehen, der um die Achse 67 drehbar
gelagert ist. Der freie Schenkel 66a des Hebels 66 ist durch eine Lasche 68 mit
der Führungsschiene 21 gelenkig verbunden. Der Befestigungspunkt 69 der Lasche 6t3
ist auf dem freien Arm 66a verschiebbar gelagert, z.B. durch die Boizenlanglochverbindung
70. Es kann auch der Gelenkpunkt 71 bei der Führungsschiene 21 verstellbar gemacht
sein, z.B. mittels der Bolzenlanglochverbindung 72. Statt gerade geführter Langlöcher
können auch beliebig gestaltete Kurven vorgesehen sein.
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Bei der dargestellten Ableitung der Bewegung der Schubstange 53 über
den Hebel 66 von der Führungsschiene 21 macht das Reibrad 44 die gleiche Bewegung
wie die Führungsschiene 21, wobei die Bewegung der Führungsschiene durch die Kantenverlegungskurve
eingeleitet wird und von der Bewegung überlagert ist, die über die Kurvenführung
26b infolge der Veränderung der lZinkellage der Fuhrungsschiene 21 in Abhängigkeit
vom SpulenauSbau herbeigeführt ist. Die Verstellbarkeit der Lasche 68 an den Gelenkpunkten
69 und 71 dient dazu, den gewünschten Fadenspannungsabfall regulieren zu können.