DE2330504A1 - Spulvorrichtung zur herstellung von wickeln bzw. spulen aus garnen u. dgl - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-IN6. VON KREISLER DR₁-INCSCHONWALd DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-IN6. KLOPSCH DIPL-ING. SELTIN6

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

14.6.1973 Sch/Sd

FMN Schuster & Co., 5030 Hürth-Efferen, Berrenrather Str. 511

Spulvorrichtung zur Herstellung von Wickeln bzw. Spulen aus

Garnen u.dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spulvorrichtung zur Herstellung von Wickeln bzw. Spulen aus Garnen, insbesondere synthetischen Fäden.

Bei den Spulvorrichtungen wird der Faden durch einen von einer Kehrgewindewalze hin- und herbewegten Fadenführer dem zu bildenden Fadenwickel zugeführt, wobei bei einer Art der Spulvorrichtung der Rotationsantrieb des zu bildenden Fadenwickels bzw. des den zu bildenden Fadenwickel aufnehmenden Dorns durch eine angetriebene ortsfest gelagerte Walze erfolgt, die mit Friktionswalze bezeichnet wird. Dies geschieht, damit der Faden mit gleichbleibender Geschwindigkeit, unabhängig von dem Größerwerden des Aufwickeldurchmessers aufgespult wird. Hierbei ist der Dorn entsprechend dem Wachsen des Durchmessers des Fadenwickels mittels eines Schwenkarms zu der Friktionswalze verstellbar ge-

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lagert, wobei der Dorn bzw. der Fadenwickel an der Priktions· walze anliegt. Bei einer solchen Antriebsweise, bei der der Fadenwickel durch Friktion von einer antreibenden Walze in Umlauf gehalten wird, ergibt sich ein ungleichmäßiger Anpreßdruck des Fadenwickels an der Friktionswalze, und zwar schon allein aufgrund des Wachsens des Fadenwickels während des Spulvorganges. Der auf der Friktionswalze zur Anlage kommende Fadenwickel wird im Durchmesser immer größer, wodurch das Wickelgewicht ständig steigt. Dies hat einen unterschiedlichen Anpreßdruck des Fadenwickels an der Friktionswalze zur Folge, was sich besonders auf die Güte des Fadens, insbesondere bei nur teilverstreckten Fäden aus synthetischem Material, nachteilig auswirkt. Bei steigendem Anpreßdruck kann der Fadenwickel zunehmend härter werden. Vornehmlich bei den Fäden aus halbverstrecktem Material, die besonders empfindlich sind, wird dadurch das Abziehen des Fadens von der Spule unterschiedlich. Die Spannung in dem Faden ändert sich. Dies macht sich beispielsweise bei dem Färbevorgang unangenehm bemerkbar. Der Faden nimmt die Färbung in ungleichem Maße an, wodurch bei dem Fertigprodukt eine Ware zweiter Wahl entstehen kann. Hinsichtlich des Anpreßdruckes ist man außerdem von dem spezifischen Fadengewicht abhängig. Man hat es bisher nicht in der Hand, den Spulvorgang in dieser Hinsicht kontrolliert durchführen zu können.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Spulvorrichtung der genannten Art, bei der der Antrieb des zu bildenden Fadenwickels durch eine Friktionswalze erfolgt, den Anpreßdruck des Fadenwickels an der Friktionswalze steuern und wählbar einstellen zu können. Die Spulvorrichtung, bei der der Fadenwickel bzw. der Dorn entsprechend dem Wachsen des Durchmessers des Fadenwickels mittels eines Schwenkarms zu der Friktionswalze verstellbar gelagert ist, zeichnet sich ge-

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maß der Erfindung dadurch aus, daß der Dorn bzw. der Fadenwickel an die Friktionswalze mittels eines Steuerorgans angedrückt wird, und daß der Anpreßdruck während des Bildens des Fadenwickels regelbar ist.

Durch die geschaffene Möglichkeit der Steuerung des Anpreßdruckes des Fadenwickels bei der Anlage an der antreibenden Friktionswalze wird erreicht, daß die Erhöhung des Anpreßdruckes des Fadenwickels mit wachsendem Gewicht während des Spulvorganges voll ausgeglichen werden kann, so daß kontinuierlich mit einem konstanten Anpreßdruck gefahren werden kann. Die Steuerung des Anpreßdruckes des Fadenwickels erlaubt ferner eine Regelung desselben in der Weise, daß die Höhe des Anpreßdruckes von vornherein auf einen vorbestimmten Wert gebracht und eingestellt werden kann. So kann man beispielsweise mit einem geringeren Anpreßdruck fahren, als dieser sich aus dem konstruktiven Gewicht des Domes ohne Fadenwickel ergeben würde. Man kann aber auch wesentlich größere Werte des Anpreßdruckes wählen und während des Betriebes halten. Außerdem gestattet die Regelung des Steuerorgans, während des Aufspulvorganges den Anpreßdruck ändern zu können, indem man den Anpreßdruck fallen oder steigen läßt, wobei dies während des Aufwickelvorganges unterschiedlich sein kann. Danach ist man von den konstruktiven Abmessungen und Gewichten der in Frage kommenden Teile, von den spezifischen Gewichten des aufzuspulenden Fadens u.dgl. und auch von sonstigen Einflüssen völlig unabhängig. Die erfindungsgemäße Spulvorrichtung ermöglicht es, jeden beliebigen Anpreßdruck innerhalb eines vorbestimmten Bereiches für den Fadenwickel vorherbestimmen und anwenden sowie während des Spulvorganges kontrollieren zu können. Es wird die Spulvorrichtung universal verwendbar, insbesondere in bezug auf die Art und das Material des aufzuwickelnden Fadens.

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Vorteilhaft ist der Dorn bzw. der Fadenwickel mittels eines Druckmediums, vorzugsweise pneumatisch, gegen die Friktionswalze preßbar. Hierbei kann ein Hubelement, z.B. eine Kolben-Zylinder-Einheit an dem den Dorn tragenden Schwenkarm angreifen. Dabei ist der Druck des den Kolben des Hubelementes beaufschlagenden Druckmediums einstellbar und während des Spulvorganges veränderlich. Die Regelbarkeit des Druckes des Druckmediums erfolgt vorzugsweise durch eine Kurvensteuerung, wobei das Kurvenelement zweckmäßig auswechselbar angeordnet ist. Um eine einwandfreie Steuerung zu gewährleisten, wird die Anordnung vorteilhaft so getroffen, daß der Dorn bzw. der Fadenwickel unterhalb der durch die Achse der Friktionswalze gehenden Horizontalebene an der Friktionswalze zur Anlage kommt. Durch das auswechselbare Kurvenelement kann jeder gewünschte AnpreSdruck des Fadenwickels an der Friktionswalze erzielt werden. Der Kurvenverlauf gestattet weiterhin, den Anpreßdruck je nach Erfordernis während des gesamten Aufspulvorganges konstanthalten zu können bzw. kleiner oder größer werden zu lassen. Hierbei ist eine leichte lind schnelle Auswechselbarkeit des Kurvenelementes gewährleistet.

In baulicher Hinsicht ist das Kurvenelement vorteilhaft drehbar um die Achse des Schwenkarmes gelagert und wird von dem Schwenkarm mitgenommen. Das Kurvenelement erstreckt sich somit über die Hubhöhe des Schwenkarmes und erlaubt damit eine leichte und einwandfreie Steuerung des Anpreßdruckes für den Fadenwickel. Hierbei kann das Kurvenelement mit einem Steuerhebel zusammenwirken, durch dessen Ausschläge unter Zwischenschaltung eines Steueraggregates der Druck des Druckme·- diums für das den Schwenkarm betätigende Hubelement verändert wird. Das Steueraggregat kann eine Übertragung der Werte des Kurvenelementes auf mechanischem oder elektrischem Wege

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oder unter Zwischenschaltung eines Druckmediums vornehmen. Vorteilhaft arbeitet das Steueraggregat mit pneumatischen Mitteln unter Verwendung eines Weg-Druck-Wandlers, durch den der Druck des Druckmediums für den Kolben des Hubelementes geregelt wird. Dabei kann zwischen dem Wandler und dem Kolben ein Leistungsverstärker zwischengeschaltet sein. Die Verwendung eines pneumatischen Mittels ist deshalb angebracht, weil bei der Spulvorrichtung druckmittelbetätigte Organe mit verwendet werden, z.B. für den Spreizdorn oder die Padenlegung bei Beginn des Aufspulens u.dgl.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.

Pig. 1 zeigt die Spulvorrichtung gemäß der Erfindung in Ansicht auf die Vorderseite des Gehäuses, zum Teil im Schnitt und im Schema.

Pig. 2 stellt eine Ansicht auf die Rückseite des Gehäuses der Spulvorrichtung schematisch dar.

Pig. 3 veranschaulicht einen Längsschnitt durch die Spulvorrichtung der Fig. 1 und 2 nach der Linie III-III der Pig. 2 im Schema, wobei Fig. 1 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles I und Pig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 3 darstellen.

Fig. 4 stellt ein Schema für die pneumatische Betätigung des Hubelementes für den Schwenkarm in Abhängigkeit von dem Kurvenelement dar.

Die Spulvorrichtung 1 zur Herstellung von Wickeln bzw. Spulen aus Garnen bzw. Fäden ist in einem kastenförmigen Gehäuse

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2 angeordnet, das eine Mittelwand 3 aufweist. Auf der vorderen Seite des Gehäuses 2 ist die Friktionswalze 4 freitragend angeordnet. Die Friktionswalze 4 ist vorteilhaft als Walzenmotor ausgebildet, der um eine Achse 5 umläuft, die in der Zwischenwand 3 und einem Vorderwandteil 6 gelagert ist. Ein Dorn 7> der vorzugsweise als Spreizdorn ausgebildet ist und pneumatisch betrieben wird, kann mit einer aufsteckbaren Spulenhülse 8 versehen sein, auf der der Faden zu einem zu bildenden Fadenwickel aufgespult wird. Die Hin- und Herbewegung des Fadens erfolgt mittels einer Changiervorrichtung 10, die eine Kehrgewindewalze 11 mit einem in die schraubenförmigen Nuten der Walze eingreifenden Läufer 12 und einen Fadenführer aufweist. Der Dorn 7 ist schwenkbar mittels eines Schwenkarms 14 vorgesehen, der um die Achse 15 drehbar gelagert ist, welche in der Mittelwand 3 und einem Hinterwandteil 16 gelagert ist. Der Schwenkarm 14 ist mittels der Büchsen l4a und l4b auf Wälzlagern 17 drehbar gelagert und trägt am freien Ende eine Achse 18, deren frei auskragendes Ende mit dem Dorn 7 versehen ist. Zur Durchführung der Schwenkbewegung ist die Mittelwand 3 mit einer bogenförmigen Ausnehmung 19 versehen, deren Radius auf die Achse 15 bezogen ist. Mit wachsendem Fadenwickel bewegt sich der Dorn 7 in der Ausnehmung 19 längs des Pfeiles 20.

Zur Steuerung der Anlage des Dornes 7 mit der Spulenhülse 8 an der antreibenden Friktionswalze 4 ist ein Hubelement 21 vorgesehen, das aus einer Kolben-Zylinder-Einheit 22, 23 besteht, die vorteilhaft pneumatisch betrieben wird, wobei Anschlüsse 24 und 25 zu dem Zylinder 23 vorgesehen sind. Der Zylinder 23 ist an dem einen Ende bei 26 drehbar an dem Gehäuse 2 gelagert, während das freie Ende der Kolbenstange 22 an einen Hebelarm I4.e des Schwenkarms 14 bei 27 gelenkig angreift. Dadurch wird der Dorn 7 mit der Spulenhülse 8

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mittels des Hubelementes 21 gegen die Friktionswalze 4 mit mehr oder weniger großem Druck angepreßt, der von der Größe des Druckes des dem Zylinder 23 zugeführten Druckmediums, insbesondere der Preßluft, abhängig ist.

Zur Steuerung und Regelung des Druckes des Druckmediums ist ein Steueraggregat 28 vorgesehen, das ein Kurvenelement 29 aufweist. Dieses Kurvenelement 29 ist um die Achse I5 drehbar gelagert, jedoch unabhängig von der Lagerung dieser Achse 1 5 innerhalb des Gehäuses 2. Das Kurvenelement 29 ist auswechselbar an einer Nabe 30 befestigt, die auf einem ortsfesten Achsstutzen 31 drehbar gelagert ist, wobei die axiale Lage des Kürvenelementes 29 durch ein Abdeckblech 32 und eine Schraube 33 gesichert ist. Die Achse 18 greift mit ihrem rückwärtigen Ende 18b in das Kurvenelement 29 so ein, daß das Kurvenelement 29 und der Schwenkarm 14 bei der Schwenkbewegung um die Achse 15 einstückig wirken. Das Kurvenelement 29 führt also die gleiche Schwenkbewegung wie der Schwenkarm 14 und damit der Dorn 7 mit der Spulenhülse 8 aus.

Mit dem Kurvenelement 29 greift ein Steuerhebel 33 zusammen, der bei 34 drehbar gelagert ist und an dem einen Ende eine Rolle 35 trägt, die an der Kurve des Kurvenelementes 29 anliegt und mittels einer Federung 36 gegen das Kurvenelement 29 angedrückt gehalten wird. Der andere Arm des Steuerhebels 33 wirkt auf einen pneumatischen Weg-Druck-Wandler bekannter Bauart, der eine Wegänderung, die durch den Steuerhebel 33 über die Rolle 37a und einen eindrückbaren Stößel 37b hervorgerufen wird, in ein analoges Luftsignal der Druckluft umwandelt, die auf den Kolben des Zylinders 23 von der einen oder anderen Seite wirkt. Die Übertragung erfolgt linear nach einem fixen Proportionalitätsfaktor. Die Kurve des Kurvenelementes 29 kann beliebig gestaltet sein. Der Kurven-

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verlauf wird unter Berücksichtigung des konstruktiven toten Gewichtes des Schwenkarms mit Dorn und Kurvenelement und des mit der Größe des Padenwickels sich ändernden Gewichtanteils ermittelt, wobei ein kontinuierlich konstant bleibender Anpreßdruck des Padenwickels an der Friktionswalze oder auch eine Abnahme bzw. Zunahme in einem gewünschten beliebigen Verhältnis während des Bildens des Padenwickels. erzielt werden kann. Am unteren Ende der Schwenkbewegung des Schwenkarms 14 kann eine Bremsbacke 38 angeordnet sein, die mittels eines Befestigungsorgans 39 an der Mittelwand 3 fest angeordnet ist. Diese Bremsbacke weist eine konkave, als Bremsfläche dienende Anlagefläche 4o auf, die dem Durchmesser des Domes 7 angepaßt ist. Sobald der Spulvorgang beendet ist, wird der Schwenkarm 14 mittels des Hubzylinders 23 nach Betätigung eines Bedienungsknopfes in Richtung des Pfeiles 20 bewegt. Dabei kommt der Dorn 7 an der Bremsbacke 38 zur Anlage und wird dadurch selbsttätig abgebremst. Auf diese Weise braucht das Auslaufen des umlaufenden Padenwickels für die Lösung des Spreizdornes zum Abnehmen des Fadenwickels nicht abgewartet zu werden.

Ein Schaltungsplan der pneumatischen Steuerung des Hubelementes 21 in Abhängigkeit von dem Kurvenelement 29 ist in Fig. 4 dargestellt. Von einem Netz bzw. einer Energiequelle wird die Druckluft über das Aggregat 41, das einen Druckluftöler, ein Druckminderventil und einen Wasserabscheider aufweisen kann, in die Leitung 42 gegeben. Mit 43 ist ein Drei/Zweiwegeventil bezeichnet, über das das Steuerventil 44 gesteuert wird. Die Leitung 42 führt über ein Rückschlagventil 45 zu der einen Seite des Zylinders 23 über ein Drosselventil 46 und den Einlaß 24 des Kolbens 22. Von dem Steuerventil 44 führt eine Leitung 47 zu dem Weg-Druck-Wandler 37* mit dem das Kurvenelement 29 zusammenwirkt, wobei in der

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Leitung 47 ein Leistungsverstärker 48 vorgesehen sein kann. Von diesem Leistungsverstärker 48 führt die Leitung 49 über ein Drosselventil 50 zu dem Einlaß 25 am Zylinder 23. Ferner führt eine weitere Leitung 51 von dem Steuerventil 44 unmittelbar zu dem Leistungsverstärker 48, wobei ein Peindruckminderer 52 mit einem Manometer 53 vorgesehen sein kann. In der Parallelleitung 54 ist ein Druckminderventil 55 mit einem Manometer 56 vorgesehen. Je nach dem Verlauf des Kurvenelementes 29 wird das Hubelement 21 von der einen oder anderen Seite beaufschlagt, so daß während des Aufspulens des Fadens zu dem Fadenwickel der gewünschte Anpreßdruck durchgeführt werden kann.

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Claims (1)

1. Ansprüche

   Iy Spulvorrichtung zur Herstellung von Wickeln bzw. Spulen aus Garnen, insbesondere synthetischen Fäden, bei der der Rotationsantrieb des den zu bildenden Padenwickel aufnehmenden Dornes bzw. der Spulenhülse durch eine angetriebene ortsfest gelagerte Walze (Priktionswalze) erfolgt und der Dorn od.dgl. entsprechend dem Wachsen des Durchmessers des Padenwickels mittels eines Schwenkarms zu der Friktionswalze verstellbar gelagert ist, wobei der Dorn bzw. der Fadenwickel an der Friktionswalze anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (7,8) bzw. der Fadenwickel an die Friktionswalze (4) mittels eines Steuerorgans (21,28) angedrückt wird, und daß der Anpreßdruck des Dornes (7,8) bzw. des Fadenwickels während des Bildens des letzteren regelbar ist.

   2, Spulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (7,8) bzw. der Fadenwickel mittels eines Druckmediums, vorzugsweise pneumatisch, gegen die Friktionswalze (4) preßbar ist, wobei ein Hubelement (21), z.B. eine Kolben-Zylinder-Einheit, an dem den Dorn (7,8) tragenden Schwenkarm (14) angreift, und daß der Druck des den Kolben (22) des Hubelementes (21) beaufschlagenden Druckmediums während des Spulvorganges veränderlich ist.

   3. Spulvorrichtung nach Anspruch 1 öder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelbarkeit des Druckes des Druckmediums durch eine Kurvensteuerung (28) erfolgt, und daß ein Kurvenelement (29) auswechselbar vorgesehen ist.

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   4. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (7,8) bzw. der Fadenwickel unterhalb der durch die Achse der Friktionswalze (4) gehenden Horizontalebene an der Friktionswalze (4) zur Anlage kommt.

   5. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurvenelement (29) drehbar um die Achse (15) des Schwenkarms (14) gelagert ist und von dem Schwenkarm (14) durch ein Koppelglied (I8,l8b) mitgenommen wird, und daß das Kurvenelement (29) mit einem Steuerhebel (33) zusammenwirkt, durch dessen Ausschläge unter Zwischenschaltung eines Steueraggregates (37) der Druck des Druckmediums für das Hubelement (21) veränderbar ist.

   6. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steueraggregat einen an sich bekannten Weg-Druck-Wandler (37) aufweist, durch den der Druck des Druckmediums für den Kolben des Hubelementes (21) entsprechend dem Kurvenverlauf des Kurvenelementes (29) geregelt wird, wobei zwischen Wandler (37) und Hubelement (21) ein Leistungsverstärker (48) angeordnet ist.

   7. Spulvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für den Dorn (7,8) am Ende des Schwenkweges des Schwenkarms (14) eine Bremsbacke (38) vorgesehen ist, deren konkave Bremsfläche (4o) dem Durchmesser des Domes (7) angepaßt ist.

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