DE2730690C2

DE2730690C2 -

Info

Publication number: DE2730690C2
Application number: DE2730690A
Authority: DE
Inventors: Robert E. Monte Sereno Calif. Us Smith; Frank Escondidi Calif. Us Chytil; Dorman Swartz; George Madison N.J. Us Feldstein
Original assignee: Allied Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1976-07-09
Filing date: 1977-07-07
Publication date: 1989-02-02
Also published as: DE2730690A1; FR2357463A1; US4116394A; JPH0130749B2; GB1534996A; IT1083656B; JPS5324961A; JPS5957864A; JPS6048431B2; FR2357463B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ergreifen und Halten eines vorlaufenden Fadens auf einem Spulenkörper mit Kern und Seitenwänden, der an einer drehbaren Befestigungsanordnung auswechselbar gelagert ist, mit einem durch eine ein- und ausrastbare Rückhalteeinrichtung in einer geöffneten Stellung gehaltenen und durch eine Vorspanneinrichtung sowie eine Auslöseeinrichtung in eine geschlossene Stellung schwenkbaren Fadengreifelement, das einen Greifschenkel aufweist, der in der geschlossenen Stellung den Faden an dem Spulenkörper festklemmt.

Aus der GB-PS 13 67 513 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der aber das schwenkbare Fadengreifelement nicht direkt von einer Vorspanneinrichtung in die Haltestellung schwenkbar ist, sondern über einen zusätzlichen Hebel, der mit einer Nase gegen einen Stift drückt, der an dem Fadengreifelement befestigt ist. Insbesondere aber ist das Fadengreifelement in der bekannten Vorrichtung nicht von einer Rückhalteeinrichtung in der Offenstellung verriegelbar, sondern es wird von einer weiteren Feder in der Offenstellung gehalten, wobei es jedoch beim Drehen des Spulenkörpers zwischen der Offenstellung und der geschlossenen Stellung hin- und herpendelt, angetrieben durch ein Laufrad, das auf einer ringförmigen Gleitbahn umläuft.

Dieses Öffnen und Schließen des Fadengreifelementes (jeweils einmal bei jeder Umdrehung des Spulenkörpers) erfolgt unabhängig vom Vorhandensein eines Fadens oder Drahtes. Gerät jedoch beim Schwenken des Spulenkörpers ein Draht unter das Greifelement, so wird durch das sich schließende Greifelement der Draht gegen einen in der Seitenwand des Spulenkörpers angeordneten Klotz gedrückt, wodurch der Klotz nach unten rückt und den Hebelarm von der Sperrklinke löst, so daß der Hebel mit seiner Nase unter den Stift greift und das Greifelement gegen die Kraft der Feder ständig in der geschlossenen Stellung festhält, so daß der Draht nicht mehr losgelassen wird. Durch ein Messerunterteil wird der Draht beim Schließen des Greifelementes abgeschnitten, so daß dann nur nocht das Ende des aufzuzwickelnden Drahtteiles festgehalten wird.

Durch die aufwendige Konstruktion mit zusätzlichen Hebeln und durch die Tatsache, daß das Fadengreifelement nur einmal bei jeder Umdrehung des Spulenkörpers den Draht greifen kann, besteht die Gefahr, daß bei zu hoher Wickelgeschwindigkeit die Zeitspanne zwischen dem durch die Bewegung des Laufrades eingeleiteten Schließvorgang des Fadengreifelementes und dem Festhalten desselben durch den Hebel so groß ist, daß dieser nicht mehr rechtzeitig fassen kann und das Greifelement nicht geschlossen bleibt und der Faden oder der Draht wegspringt. Für eine sehr hohe Wickelgeschwindigkeit ist die bekannte Vorrichtung deshalb nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ergreifen und Halten eines vorlaufenden Fadens zu schaffen, die mit sehr hohen Geschwindigkeiten arbeitet, zum Beispiel mehrere Meter pro Sekunde, wie sie beim Herstellen von Drähten aus einer Schmelze erforderlich sind, um einen hohen Temperaturgradienten, beispielsweise mehrere hundert Grad pro Sekunde, beim Abschrecken zu erreichen, damit eine Kristallbildung verhindert wird und ein amorpher Faden entstehen kann.

Diese Aufgabe wird nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) der Greifschenkel klemmt in der geschlossenen Stellung den Faden gegen den Kern des Spulenkörpers fest,
b) die Vorspanneinrichtung übt ihre Kraft direkt auf das Fadengreifelement aus, um dieses in die geschlossene Stellung zu bringen,
c) die Rückhalteeinrichtung weist einen Schlitz auf, mit dem sie im eingesetzten Zustand direkt an dem Fadengreifelement eingreift,
d) die außerhalb der drehbaren Befestigungsanordnung montierte Auslöseeinrichtung weist einen schwenkbaren Arm auf, der in der Auslösestellung die Rückhalteeinrichtung aus dem Fadengreifelement ausrastet,
e) die Auslöseeinrichtung weist einen Elektromagneten auf, der vom Vorhandensein eines Fadens im Bereich des Fadengreifelementes steuerbar ist.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Kern des Spulenkörpers eine den Greifschenkel des Fadengreifelementes aufnehmende Ausnehmung auf, in der eine Schneidkante angeordnet ist, während der Greifschenkel des Fadengreifelementes mit einer scharfen Kante versehen ist, die in Verbindung mit der Schneidkante zum Abschneiden des Fadens dient.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die Vorspanneinrichtung aus einer Zugfeder.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Vorrichtung mit sehr hohen Wickelgeschwindigkeiten einwandfrei arbeiten kann, wobei sie außerdem einfacher in ihrer Konstruktion und dadurch weniger störanfällig ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Erzeugen eines Metallfadens durch Abschrecken aus einer Schmelze mit einer Fadengreifvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Fadengreifvorrichtung mit einem Fadengreifelement in geöffneter Stellung,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Fadengreifvorrichtung mit dem Fadengreifelement in geschlossener Stellung,

Fig. 4 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Fadengreifelementes,

Fig. 5 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Teiles eines Spulenkörpers, in den das Fadengreifelement in geschlossener Stellung eingreift,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Spulenköpers mit dem Fadengreifelement in geschlossener Stellung,

Fig. 7 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Fadengreifelementes in einer anderen Ausführungsform,

Fig. 8 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Teiles des Spulenkörpers, in den das Fadengreifelement nach Fig. 7 in geschlossener Stellung eingreift,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung des Spulenkörpers mit dem Fadengreifelement nach Fig. 7 in geschlossener Stellung,

Fig. 10 einen Teilquerschnitt des Spulenkörpers mit einem Fadengreifelement in geschlossener Stellung und

Fig. 11 eine perspektivische Teildarstellung des Spulenkörpers mit einer Ausnehmung für das Fadengreifelement.

Gemäß Fig. 1 wird geschmolzenes Metall aus einem Behälter 9 extrudiert oder auf andere Weise in einem feinen Strom auf die Umfangsfläche einer sich schnell drehenden Kühlwalze 10 aufgetragen. Dieser Strom aus Schmelzmetall verfestigt sich und bildet einen Metallfaden 12, der auf den Kern eines Spulenkörpers 29 gewickelt werden soll. Zu diesem Zweck läuft der Faden 12 durch Führungseinrichtungen 13 und erwünschtenfalls über eine Zugsteueranordnung, die stationäre, drehbare Führungsrollen 14 und eine vertikal bewegliche Tänzerrolle 15 aufweist, die über einen Servomechanismus mit einem Gegengewicht 16 koordiniert ist. Die Tänzerrolle 15 spricht auf die Zugspannung des Fadens 12 an und justiert sich selbst so ein, daß der Faden 12 eine gleichbleibende Zugspannung erhält, wonach er einer Aufwickelvorrichtung 20 zugeführt wird, die die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ergreifen und Halten eines solchen Fadens aufweist, die den sehr schnell vorlaufenden Faden 12 ergreift und auf dem Spulenkörper 29 festhält.

Die Arbeitsweise der Erfindung wird nachfolgend anhand der Fig. 2 und 3 beschrieben. Der Faden 12 läuft über den Kern des Spulenkörpers 29, der eine Ausnehmung 29 a aufweist, in der ein Greifpolster 34 befestigt ist, das aus federndem Material besteht. Ferner ist in der Ausnehmung 29 a gegenüber dem Greifpolster 34 eine Schneidkante 31 angebracht, die mit einem Fadengreifelement 27 zusammenwirkt und den vorlaufenden Faden 12 gleichzeitig ergreift und abschneidet. Eine Betätigungsanordnung 25 weist eine Halterung 25 a, das Fadengreifelement 27 und eine Rückhalteeinrichtung 24 auf, die auf einem Lager 24 a schwenkbar angeordnet ist und an einem Ende einen Schlitz 26 aufweist, der dazu dient, das Fadengreifelement 27 gegen die Kraft einer Feder 35 in der in Fig. 2 gezeigten Schräglage festzuhalten. Das Fadengreifelement 27 weist eine Greifkante 33 und eine dieser gegenüberliegende scharfe Kante 30 auf. Die Feder 35 ist mit einem Ende an einem Bolzen 35 b der Halterung 25 a eingehängt und mit dem anderen Ende an dem Ende 27 b eines Schenkelteils des Fadengreifelementes 27 befestigt, das auf einem Zapfen 27 a schwenkbar gelagert ist.

Eine Auslöseeinrichtung 19 weist eine Vorrichtung zur Fernbetätigung des Fadengreifelementes 27 auf. Sie besteht aus einem Elektromagneten 21 mit einem Anker 22 und einem schwenkbaren Arm 23, der auf einem Zapfen 23 a an einer Halterung 23 b gelagert und mittels eines Gelenkbolzens 22 a an dem Anker 22 angebracht ist. Mit Hilfe eines (nicht dargestellten) photoelektrischen Sensors wird das Vorhandensein eines Fadens 12 festgestellt und der Elektromagnet unter Strom gesetzt, um die Auslöseeinrichtung 19 zu betätigen.

Im Betrieb arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung wie folgt: Wenn ein über den Kern des Spulenkörpers 29 laufender Faden 12 aufgewickelt werden soll, wird die Auslöseeinrichtung 19 durch einen über den Elektromagneten 21 fließenden Strom betätigt, wodurch der Anker 22 den Arm 23 derart nach unten schwenkt, daß dessen Ende 23 c mit dem Ende 24 b der Rückhalteeinrichtung 24 in Berührung kommt, die dabei um das Lager 24 a geschwenkt wird, wobei sein gegenüberliegendes Ende das Fadengreifelement 27 mit dem Schlitz 26 verriegelt. Dadurch wird das Fadengreifelement 27 gegen die Kraft der ausgedehnten Feder 35 gehalten. Wenn das Rückhalteelement 24 durch die Betätigung des Armes 23 mit diesem in Berührung kommt und der Schlitz 26 außer Eingriff gebracht wird, wird das Fadengreifelement 27 durch die Feder 35 so geschwenkt, daß sein freies Ende in die Ausnehmung 29 a im Kern des Spulenkörpers 29 eintritt. Dadurch wird der Faden 12 zwischen der Greifkante 33 und dem Greifpolster 34 ergriffen und festgehalten und gleichzeitig an der Schneidkante 31 abgeschnitten. Das abgeschnittene Ende 32 des Fadens 12 wird entfernt. Die Auslöseeinrichtung 19 wird erst dann betätigt, wenn die Geschwindigkeit des Fadens 12 mit der Umlaufgeschwindigkeit der Kernoberfläche des Spulenkörpers 29 möglichst gut übereinstimmt. Dann erfolgt das Aufwickeln, bis der Spulenkörper 29 zwischen seinen Seitenwänden 29 b mit der gewünschten Menge des Fadens 12 gefüllt ist. Dann wird das Wickeln beendet, der Faden 12 abgeschnitten und dessen Ende an dem Spulenkörper 29 befestigt.

Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen das Fadengreifelement 27, die Ausnehmung 29 a im Kern des Spulenkörpers 29 sowie den Spulenkörper 29 mit einem festgehaltenen Faden 12 in vergrößerter Form.

Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen eine vereinfachte Ausführungsform, die insbesondere für Metallfäden mit rechteckigem Querschnitt geeignet ist. In diesem Fall braucht das Fadengreifelement 27 nicht mit Greif- und Schneidkanten versehen zu sein, sondern es hat die Form eines (nicht dargestellten) runden Stabes oder eines flachen Stabes, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Ferner braucht der Kern des Spulenkörpers 29 nicht mit einer Ausnehmung versehen zu sein, so daß auch das Greifpolster und die Schneidkante entfallen. Im Betrieb drückt das Fadengreifelement 27 den Metallfaden 12 gegen den Kern des Spulenkörpers 29 und hält ihn dadurch fest. Bei dieser Ausführungsform können Fäden mit Geschwindigkeiten von über 20 Metern pro Sekunde erfaßt und aufgewickelt werden.

Die Fig. 10 und 11 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die zum Aufwickeln eines Metallstreifens mit hoher Geschwindigkeit geeignet ist. Hierbei besteht der Kern aus zwei Teilen, nämlich einem inneren Kern 36, der auf der Antriebseinrichtung für den Spulenkörper befestigt ist und dort immer befestigt bleibt, und einem äußeren Kern 29, der mit Hilfe (nicht dargestellter) geeigneter Mittel auf den inneren Kern 36 aufgesetzt und dort gehalten wird. Der innere Kern 36 ist mit einer Ausnehmung versehen, in der ein Greifpolster 34 angebracht ist. Das Fadengreifelement 27 hat die in Fig. 7 gezeigte Form. Die Seitenwand 29 b und der Kern des Spulenkörpers 29 sind mit Ausschnitten versehen, um den Betrieb des Fadengreifelementes 27 in der oben beschriebenen Weise zu ermöglichen. Das Greifpolster 34 ist aus elastischem Material hergestellt, beispielsweise aus federndem Kunststoff oder Kautschuk. Das Fadengreifelement 27 ist so bemessen, daß seine äußere Oberfläche in der geschlossenen Stellung sich etwa in Höhe der Oberfläche des Kernes des Spulenkörpers 29 oder etwas darunter befindet, so daß ein leichtes Entfernen des gefüllten Spulenkörpers 29 und ein Herausziehen des Fadengreifelementes 27 möglich sind.

Claims

1. Vorrichtung zum Ergreifen und Halten eines vorlaufenden Fadens (12) auf einem Spulenkörper (29) mit Kern und Seitenwänden (29 b), der an einer drehbaren Befestigungsanordnung auswechselbar gelagert ist, mit einem durch eine ein- und ausrastbare Rückhalteeinrichtung (24) in einer geöffneten Stellung gehaltenen und durch eine Vorspanneinrichtung (Feder 35) sowie eine Auslöseeinrichtung (19) in eine geschlossene Stellung schwenkbaren Fadengreifelement (27), das einen Greifschenkel aufweist, der in der geschlossenen Stellung den Faden (12) an dem Spulenkörper (29) festklemmt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) der Greifschenkel klemmt in der geschlossenen Stellung den Faden (12) gegen den Kern des Spulenkörpers (29) fest,
b) die Vorspanneinrichtung (Feder 35) übt ihre Kraft direkt auf das Fadengreifelement (27) aus, um dieses in die geschlossene Stellung zu bringen,
c) die Rückhalteeinrichtung (24) weist einen Schlitz (26) auf, mit dem sie im eingerasteten Zustand direkt an dem Fadengreifelement (27) eingreift,
d) die außerhalb der drehbaren Befestigungsanordnung montierte Auslöseeinrichtung (19) weist einen schwenkbaren Arm (23) auf, der in der Auslösestellung die Rückhalteeinrichtung (24) aus dem Fadengreifelement (27) ausrastet,
e) die Auslöseeinrichtung (19) weist einen Elektromagneten (21) auf, der vom Vorhandensein eines Fadens (12) im Bereich des Fadengreifelementes (27) steuerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern des Spulenkörpers (29) eine den Greifschenkel des Fadengreifelementes (27) aufnehmende Ausnehmung (29 a) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (29 a) eine Schneidkante (31) angeordnet ist und daß der Greifschenkel des Fadengreifelementes (27) mit einer scharfen Kante (30) versehen ist, die in Verbindung mit der Schneidkante (31) zum Abschneiden des Fadens (12) dient.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung aus einer Zugfeder (35) besteht.