DE2536994A1

DE2536994A1 - Vorrichtung zum aufspulen eines fadens

Info

Publication number: DE2536994A1
Application number: DE19752536994
Authority: DE
Inventors: Carlos Matas-Gabalda
Original assignee: BOURGEAS FOUGEIROL CONST
Current assignee: BOURGEAS FOUGEIROL CONST
Priority date: 1974-09-16
Filing date: 1975-08-20
Publication date: 1976-04-01
Also published as: CH592016A5; JPS5184946A; BR7505936A; US4022390A; GB1521696A; IT1047528B; FR2284549B1; FR2284549A1

Description

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. WERNER FREISCHEM

DiPL.-iNG. ILSE FREISCHEM

5000 KÖLN 1 HEUMARKT 14 TELEFON: (0221) 23 58 68

A 74 Pa 75/1

Anmelderin: ATELIERS DE CONSTRUCTIONS
BOURGEAS-FOUGEIROL

331, avenue Victor Hugo
26oo2 Valence/Frankreich

Titel : Vorrichtung zum Aufspulen eines Fadens

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufspulen eines Textilfadens auf einen Wicklungsträger geeigneter Form (zylindrisch, konisch oder dergleichen), der am Umfang durch einen Mitnahmezylinder angetrieben wird.

Es ist bekannt, einen Faden auf einen rohrförmigen Wicklungsträger aufzuspulen (oder aufzuwickeln). Insbesondere sind zwei Typen von Vorrichtungen zur Halterung des Wicklungsträgers bekannt.

Der erste Typ besteht aus einem Dorn, der in den Wicklungsträger auf seiner ganzen Länge eingreift und Spannelemente enthält, die Radialkräfte zum Festspannen des Trägers auf dem Dorn ausüben. Diese Vorrichtung ist sehr kostspielig, wenn eine fliegende Anordnung auf einem Schwenkarm vorgesehen ist, die notwendig ist, um ein möglichst leichtes Einsetzen und Herausnehmen des Wicklungsträgers zu ermöglichen, ohne jedoch die Handlichkeit der folgenden Vorrichtung zu erreichen.

Der zweite Typ besteht aus einem Paar drehbarer, koaxialer Einspannscheiben, von denen jede a.n einem Ende des rohrförmigen
Wicklungsträgers angreift. Die Einspannscheiben sind an den Enden eines Schwenkbügels in Wälzlagern gelagert, der aus zwei Armen mit parallelen Achsen besteht, von denen einer schwenkbar
ist, um das Herausnehmen und das Einsetzen des Wicklungsträgers zu ermöglichen, der, so zwischen den Armen eingespannt, auf den Einspannscheiben gelagert ist und auf diese Weise durch Reibung von einem Antriebszylinder in Rotation versetzt wird.

Um den Wicklungsträger zwischen den beiden Scheiben zu zentrieren, sind diese mit geeigneten bekannten Vorrichtungen ausgerüstet.

Während des Aufspulens muß der Wicklungsträger und folglich die Spule während ihrer Entstehung gleichmäßig und mit konstantem
Druck gegen den Mitnahmezylinder gehalten werden.

Durch die Rotati ons geschwindigkeit dieses Mitnahme Zylinders und also auch des Wicklungsträgers hat die sich bildende Spüle die
Tendenz abzuspringen. Dies begünstigt auf der Spule die Entstehung eines Fehlers, der unter der Bezeichnung "Facetten" bekannt ist und unter anderem ein schlechtes, späteres Abwickeln der
Spule und manchmal einen Bruch und einen vorzeitigen Verschleiß der gesamten mechanischen Einheit bewirkt.

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Um diesen Nachteil zu verhindern, verwendet man im wesentlichen zwei Arten von Dämpfung. Die erste, die sogenannte "Bremsung", besteht entweder aus Reibscheiben, die auf das Mittelstück des Haltebügels montiert sind, oder aus einer hydraulischen Einrichtung. Der zweite Typ von Dämpfern, "Anti-■ Retour" genannt, verhindert, daß die abspringende Spule gegen den Mitnahmezylinder zurückfällt, und zwar mittels einer "anti-retour"-Vorrichtung, die beispielsweise durch eine geneigte Scheibe gebildet ist, die auf einer mit dem Gestell verbundenen Stange gleitet und so die Schwingung des Ganzen beeinflußt. In der Praxis ist diese Vorrichtung komplex und kostspielig.

Es ist auch wichtig, während des Aufspulens die Spannung der hergestellten Wicklungen zu überwachen und diese ebenfalls so konstant wie möglich zu halten. Hierzu muß der Druck des Wicklungsträgers und der Spule während ihrer Herstellung auf der Antriebswalze möglichst konstant sein. Da beim Anfang des Aufspulens der Druck klein ist, sogar gegen Null geht, wird künstlich ein Druck erzeugt, der in dem Maße wie die Spule größer wird, verkleinert wird. Bei einem bestimmten Durchmesser wird dieser künstliche Druck negativ, d.h. daß man das Gewicht der Bobine entlastet. In der Praxis werden zwei Lösungen zur Belastungskompensation benutzt. Die erste Lösung besteht aus einem Steuerkurve-Feder-System, das auf dem Mittelstück des Haltebügels angeordnet ist und einer auf dem Gestell angeordneten Rolle. Durch das Ablaufen der Rolle auf der Steuerkurve wird bewirkt, daß der Haltebügel sich abstützt oder angehoben wird und so die

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Kompensation erreicht. Diese Lösung ist im allgemeinen zufriedenstellend. Die zweite Lösung besteht darin, über eine Feder den Haltebügel mit einer zu seiner eigenen Achse parallelen Schwenkachse zu verbinden. Wenn der Befestigungspunkt mit den Schwenkachsen fluchtet, hat die maximal gespannte Feder keine Wirkung auf den Druck der Wicklungen auf den Mitnahmezylinder. Vor dieser Ausrichtung ist die Federwirkung positiv zur Verstärkung der Abstützung und nachher negativ zum Ausgleich des Gewichtes. Diese Vorrichtung ist ziemlich wenig veränderlich und außerdem komplex in ihrer praktischen Ausführung.

Abgesehen davon, daß die die Funktion der Dämpfung, der Kompensation und der Zentrierung erfüllenden Elemente unterschiedlich sind, sind die bekannten Aufspulvorriehtungen komplex und empfindlich.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Aufspulvorrichtung mit Haltebügel der beschriebenen Art zu schaffen, die gleichzeitig die drei Funktionen der Zentrierung, Kompensation und Dämpfung erfüllt, wobei ihre Konstruktion einfach, wirtschaftlich und widerstandsfähig ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung zum Aufspulen eines Fadens auf einen rohrförmigen Wicklungsträger von einem Mitnahmezylinder durch Reibung am Umfang angetriebenen, mit einem Haltebügel, der durch zwei um eine am Maschinengestell angeordnete Achse schwenkbare Arme gebildet ist, .

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die an ihren freien Enden zwei Einspannscheiben für den Wicklungsträger aufweisen, wobei einer der Arme fest und der andere gegenüber dem Mittelstück des Haltebügels, das die beiden Arme miteinander verbindet, schwenkbar ist, gemäß der Erfindung auch eine Feder aufweist, die auf der festen Schwenkachse des Haltebügels angeordnet ist und die sich an einer Seite auf einem elastischen Lager abstützt, das auf der gleichen Achse angeordnet ist und mit dem Ende des beweglichen Armes verbunden ist und an der anderen Seite auf einer Platte, deren eines Ende sich auf dem Mittelstück des Haltebügels abstützt und deren entgegengesetztes Ende eine Steuerkurve für eine auf der Schwenkachse befestigte Rolle bildet.

In einer vorteilhaften Ausführungsform enthält die erfindungsge-

.. „ _T, . , elastisches

maße Vorrichtung auch ein zweites/Lager, das auf der Schwenkachse

des Haltebügels angeordnet und mit dem Ende des feststehenden Armes verbunden ist.

In der Praxis bestehen die beiden elastischen Lager aus Elastomeren .

Ausführungsbeispiele der Erfindung und die dadurch erreichbaren Vorteile werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 im Horizontalschnitt eine Aufspulvorrichtung gemäß ler Erfindung,

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Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung in Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung in Fig. 1 und 2, Fig. 4 schematisch in Perspektive eine Aufspulvorrichtung mit Haltebügel gemäß der Erfindung.

Das folgende Beispiel bezieht sich auf eine Aufspulstelle, aber es können die gleichen Elemente an allen Aufspulstellen der gleichen Maschine wiederholt werden, wobei die Möglichkeit besteht, mindestens jeweils für einen Teil der Stellen gemeinsame Steuer- bzw. Antriebsorgane wie insbesondere die Schwenkachse 9, die Antriebswelle des Mitnahme Zylinders 27, die Antriebswelle des hin- und hergehenden Fadenführers 31 und schließlich die Antriebswelle der Vorrichtung zur Reservebildung 28 vorzusehen.

In der Zeichnung besteht die erfindungsgeiuäße Vorrichtung aus einem beweglichen Arm. 1 und einem feststehenden Arm 2, zum Beispiel aus Stahlblech,. zwischen denen eine zylindrische Hülse 14 eingesetzt und zentriert ist, zum Beispiel eine Karton- oder Metallhülse, auf der die Wicklung 15 gebildet wird. Dieser Wicklungsträger 14 ist an seinen beiden Enden zwischen zwei Zentrierscheiben 12 und 13, beispielsweise aus Plastik-Werkstoff wie gespritztem Polyamid, eingesetzt, die an den Armen 1 und 2 mittels Wälzlager 1o und 11 gelagert sind.

Diese an sich bekannten Zentrierscheiben 12 und 13 sind jeweils mit einem Auffänger versehen, der dazu bestimmt ist, zu verhindern, daß der Faden während eines Bruches sich um die Wälzlager

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-Ίο und 11 aufrollt, wodurch die Vorrichtung blockiert und möglicherweise zerstört würde. Das freie Ende des beweglichen Armes

ist über die Zentrierscheibe 12 hinaus verlängert derart, daß es der Bedienungsperson ermöglicht wird, diesen Arm zur Durchführung des Spulenwechsels zu verschwenken.

Der feststehende Arm 2 ist an dem ebenfalls aus Blech bestehenden Mittelstück 3 des Haltebügels über zwei Schraubenbolzen 4 oder durch andere geeignete Mittel, wie Schweißen usw. befestigt. Der bewegliche Arm 1 ist zwischen zwei Scheiben 6 aus elastischem »laterial (Elastomer) gelagert und auf demselben Mittelstück 3 mit zwei Schraubenbolzen 5 befestigt. Diese elastischen Scheiben 6 ermöglichen/seitliches Abspreizen durch Verformen unter mehr oder weniger starkem Druck auf die Schrauben 5 und auf diese Weise eine Winkeleinstellung durch Zusammendrücken und ebenso eine Winkeleinstellung von oben nach unten, die mit den bisher bekannten Mitteln nicht möglich ist.

Die Enden der Arme 1 und 2 weisen zwei nicht bezeichnete, koaxiale Ausnehmungen auf, in denen Lager 7 und 8 aus elastischem Material (Elastomer) angeordnet sind, die als Dämpfer wirken und ein Verschwenken der Einheit Arme-Mittelstück ermöglichen. Diese Dämpfungs-Lager 7 und 8 sind auf einer feststehenden Achse 9 montiert, beispielsweise aus Stahl von 25 mm Durchmesser, die mit dem Maschinengestell fest verbunden ist und die als Schwenkachse der Vorrichtung dient. Diese Schwenkachse 9 kann je nach Bedarf für mehrere Aufwickelstellen gemeinsam, sogar für eine ganze

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Seite der Maschine vorgesehen sein.

Zwischen den beiden Lagern 7 und 8 ist eine Stahlhülse 16 angeordnet, die auf der Schwenkachse 9 mittels Schrauben 17 befestigt ist. Diese Hülse 16 weist einen Vorsprung 18 auf, auf dem auf einer Achse 19 eine Rolle 2o gelagert ist, die auf der Achse durch einen Sicherungsring 26 drehbar gehalten ist.

In dem Zwischenraum zwischen der Hülse 16 und dem Ende des beweglichen Armes 1 ist eine Schraubenfeder aus Stahl 21 angeordnet, die sich an einer Seite auf das Lager 7 abstützt und an der anderen Seite auf eine Metallplatte 22 (Fig. 2). Diese Platte ist abgewinkelt und greift auf der einen Seite in das Mittelstück 3 ein, wo sie sich in einem Schlitz 25 abstützt. Auf der anderen Seite weist die Platte 22 einen Absatz auf (Fig. 2), ^der als Steuerkurve ausgebildet ist, auf der die Rolle 2o aufliegt, die auf diese Weise die Rolle des !Compensators übernimmt.

In einer anderen Aus f ührungs form ist zwischen dem Ende der Hülse 16, die auf dem Lager 8 abgestützt ist, und diesem Lager 8 eine Reibscheibe 23 angeordnet. Jedoch kann wegen der Nachgiebigkeit des Dämp fungslagers diese Scheibe 23 manchmal weggelassen werden.

Während des Betriebes wird der Wicklungsträger 14 gegen den Mi tnahmezylinder 24 angedrückt, der auf übliche Weise mit im allgemeinen konstanter Geschwindigkeit durch einen Elektromotor

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oder dergleichen angetrieben wird.

In üblicher Weise ist der Mitnahmezylinder 24 auf einer für mehrere Aufspulstellen gemeinsamen Antriebswelle montiert, die durch einen nicht gezeichneten Motor angetrieben ist.

Das in die Platte 22 eingearbeitete Steuerkurvenprofil, an dem die Rolle 2o abläuft, ist in Fig. 2 dargestellt. Dieses Profil ist in üblicher Weise durch Berechnung derart bestimmt, daß während des Aufspulens der Druck der Spule 15 auf den Mitnahmezylinder 24 konstant ist.

In dem Bereich A-B der Steuerkurve der Platte 22 (Fig. 2) verschiebt sich die Steuerkurve auf der Rolle 2α infolge des Dickerwerdens der Spule 15 und drückt die Spule gegen den Mitnahmezylinder 24, wobei dieser Anlagedruck während des Dickerwerdens der Spule immer kleiner wird. Im Bereich B-C wird die Spule gegenüber dem Mitnahmezylinder 24 zunehmend entlastet. Bei C hat die Steuerkurve eine Vertiefung und bildet so eine Ruheposition für die Spule, insbesondere um. diese am Ende des Aufwickeins herauszunehmen oder um während eines Fadenbruches eingreifen zu können. Der Bereich C-D entspricht der Zone des Herausnehmens und der Bereich E-F ist schließlich der die Bewegung beendende Anschlag.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise: unter der Wirkung der Feder 21 spannt der bewegliche Arm 1 den

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Wicklungsträger 14 zwischen die beiden Zentrierscheiben 12,13 ein. (Zentrierwirkung) % Auf diese Weise wird der Wicklungsträger 14 eingesetzt und die Bildung der Spule 15 eingeleitet, unter der Wirkung derselben Feder 21 kommt die die Steuerkurve bildende Platte 22 zur Anlage an die Rolle 2o, die so die Funktion des Kompensators übernimmt (Kompensationswirkung) , wie oben für den Bereich A-B dargelegt. Wenn die rotierende Spule 15 die Tendenz hat, sich während des Aufwickeins vom Mitnahme zylinder 24 abzuheben, reagiert die Feder 21 nun seitlich" auf den beweglichen Arm 1 und legt ihn an das betreffende Ende des Wick lungs trägers 14 an. Wenn aber dieser Arm 1 schon in seiner Stellung durch den Wicklungsträger 14 blockiert ist, überträgt sich diese Reaktion auf das Mittelstück 3 und von dort auf den Arm 2, der so auf das Lager 8 wirkt. Hierdurch wird ein Druck zwischen diesem Lager 8 und der Hülse 16 aufgebaut, sei es unter Vermittlung der Reibscheibe 23, sei es unmittelbar. Unter dieser Druckwirkung entsteht Reibung zwischen dem feststehenden Teil der Hülse 16, der mit dem Maschinengestell verbunden ist,und der Haltebügel-Einheit (Dämpfungswirkung) ."

In einer nicht gezeichneten Ausführungsform der Erfindung kann die Hülse 16 auf einer Fläche mit zwei Schrauben befestigt sein, wodurch es möglich wird, die Achse des Ganzen gegenüber dem Mitnahme zylinder 24 zu neigen. Bei einer solchen Ausführung, die für die Herstellung einer Spule auf einem konischen Wicklungs- ' träger 14 vorteilhaft ist, ist jede Schwenkachse 9 einzeln.

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In einer anderen, ebenfalls nicht gezeichneten Ausführungsform, die für die Herstellung von einzelnen bikonischen Spulen ausgelegt ist, verbindet eine Gruppe von Hebeln das übliche Sinus-Stangen-System für die Herstellung dieses Wicklungstypes (bicone) mit dem Mittelstück 3.

In der Praxis weist die Vorrichtung auch ein bekanntes Element auf, das aus einer rotierenden Welle 28 mit zu der Achse 27 des Mitnahmezylinders 24 paralleler Achse besteht, die ein Ritzel 29 für die Reservebildung trägt. Die Vorrichtung enthält auch einen üblichen hin- und hergehenden Fadenführer 3o für das Aufspulen, der auf einer Welle 31 montiert ist, die in hin- und hergehende Bewegung versetzt wird.

Die Verwendung einer Feder auf der Schwenkachse ist ein an sich bekanntes Mittel. Aber in den bekannten Beispielen ist die Wirkungsweise der Feder sehr verschieden von den Wirkungsweisen gemäß der Erfindung. In der US-PS 3 181 8o4 hat diese Feder nur die Wirkung, den Haltebügel während des Zurückpraliens zu dämpfen, jedoch hat sie keine Zentrier- und keine Kompensationsfunktion. In der französischen Patentschrift 836 931 hat diese Feder lediglich die eine Funktion, am Spreizen der Arme des Haltebügels mitzuwirken.

Diö Vorrichtung gemäß der Erfindung weist zahlreiche Vorteile auf gegenüber den bis jetzt verwendeten Lösungen. Sie ist hauptsächlich gekennzeichnet durch eine große Vereinfachung der

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Montage niedrige Herstellungskosten (im Verhältnis von eins zu drei gegenüber den bekannten Lösungen), einen nachgiebigen Zusammenbau des Ganzen, also eine größere Widerstandsfähigkeit gegenüber Stößen und Vibrationen, eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung und schließlich eine große Einfachheit der Regelung. Ferner erlaubt diese Anordnung das Ausrichten der Rotationsachse des Wicklungsträgers mit der Schwenkachse des Ganzen ohne Zuhilfenahme anderer Vorrichtungen, beispielsweise einer exzentrischen Achse in einem Wälzlager, wie sie jetzt in der Praxis verwendet wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit Erfolg benutzt werden auf allen Padenauf spulmas chinen mit Einspannscheiben und Haltebügel. Als Beispiel können genannt werden: Etagenzwirnmaschinen, Mehrfachdrahtzwirnmaschinen, Texturiermaschinen insbesondere durch Falschdraht, Maschinen zur thermischen Behandlung von Fäden, Spulmaschinen und Ringspinnmaschinen (sogenannte Spinnmaschinen für freie Fasern oder open-end-Spinnmaschinen).

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Claims

P atentansprüche

(Π) Vorrichtung zum Aufspulen eines Fadens auf einen rohrförmigen, von einem Mitnahmezylinder durch Reibung am Umfang angetriebenen Wicklungsträger, mit einem um eine mit dem Maschinengestell fest verbundene Achse schwenkbaren Haltebügel, der aus zwei Armen besteht, an deren Enden zwei Einspannscheiben für den Wxcklungsträger angeordnet sind und von denen der eine gegenüber dem die Arme verbindenden Bügel-Mittelstück fest, der andere schwenkbar ist und bei dem eine Feder koaxial zur Schwenkachse des Haltebügels angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Feder (21) an einer Seite auf einem elastischen Lager (7) abgestützt ist, das auf derselben Schwenkachse (9) angeordnet und mit dem Ende des heweglichen Armes Cl) verbunden ist, und an der anderen Seite auf einer beweglichen Platte (22), deren eines Ende sich, auf dem Mittelstück (3) des Haltebügels abstützt und deren entgegengesetztes Ende eine Steuerkurve für eine auf der Schwenkachse (9) drehbar angeordnete Rolle (20) bildet,
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich η e t , daß sie ein elastisches Lager (8) aufweist, das auf der Schwenkachse (9) des Haltebügels angeordnet und mit dem Ende des feststehenden Armes (2) verbunden ist.

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3* Vorrichtung nach Anspruch. J oder 2 _f dadurch, gekennzeichnet , daß die beiden nachgiebigen Lager (7_f 8} aus Elastomeren bestehen.
4, Vorrichtung nach Anspruch .1, dadurch gekennzeich η e t _f daß der bewegliche Ana (1) mit dem Mittelstück (3) des Haltebügels über mindestens eine Schraube C5) verbunden isfc_r die zwischen zwei Scheiben (6) aus elastischem Material eingesetzt
5« Vorrichtung nach Anspruch 1_r dadurch gekennzeichnet, daß. sie eine auf der Schwenkachse (9) angeordnete Hülse Cl6) aufweist, mit einem Vorsprung (18) , auf dem die Rolle C2O) angeordnet ist»
6« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeich net _f daß die Platte (22) sich auf dem Mittelstück C3) in einer Ausnehmung C25) abstützt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 _r dadurch gekennzeichnet _r daß sie zwischen der Hülse (16) und dem nachgiebigen Lager (8) eine Reibscheibe (23) aufweist.

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