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Vorrichtung zum Zurückholen, Speichern und Wiederabgeben elner
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Fadenschar Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zurückholen,
Speichern und Wiederabgeben einer unter Fadenspannung stehenden, von einer Abgabestelle
an den Wickelbaum einer Wickelmaschine abgelieferten Fadenschar.
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Bei Wickelmaschinen, wie zum Beispiel Bäummaschinen, Zettelmaschinen
oder Schärmaschinen,wird es zum Beispiel zum Beheben eines Fadenbruchs erforderlich,
den Wickelbaum anzuhalten und zum Aufsuchen des aufgelaufenen Fadenendes gegen die
Wickelrichtung zu drehen. Eine gewisse Länge der bereits aufgelaufenen Fadenschar
wird dabei wieder zurückgeholt, gespeichert und nach dem Beheben des Fadenbruchs
wieder an aen Wickelbaum abgegeben. Das hat möglichst unter Fadenspannung zu geschehen,
weil sonst ein Verwirren der Fäden und eine unsaubere Fadenlage auftreten können.
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Bisher wurde die Fadenschar während des Zurückholens, Speicherns und
Wiederabgebens zu der Abgabestelle hin festgeklemmt. Wenn nun beim Zurückholen,
Speichern und Wiederabgeben der Fadenschar ungeschickt harltiert wurde, oder wenn
der Wickelbaum besonders schwer und die Fäden besonders schwach waren, traten auch
schon bei sorgfältigerer Handhabung weitere Fadenbrück auf, weil einzelne Fäden
überlastet waren. Außerdem bestand bisher immer die Gefahr der Überbelastung, der
unzulässigen Dehnung und Verformung der Fäden, auf wenn direkte Fadenbrücke nicht
eintraten
Der Erfindung liert die Aufgabe zugrunde, die durch einen
Fadenbruch oder alls anderen Ursachen notwendig werdene Unterbrechung des Wickelbetriebe
so kurz wie möglich zu halten und dabei die Faden auch dann nicht zu gefährden,
wenn das erforderlich werdende Zurückholen, Speichern und Wiederabgeben der Fadenschar
besonders eilig und ohne ausgesprochene Sorgfalt geschieht. Diese Aufgabe wird durch
die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vcrteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die vorgeschlagene Fadenüberlastungsschutzvorrichtung restattet ein
rasches Beheben von Fadenunterbrechungen, ohne daß die Gefahr einer unzulässigen
Dehnung, Verformung oder Belastung der Fäden besteht.
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Es ist denkbar, wenn auch nicht erforderlich,für jeden Faden ein besonderes
Fadenüberlastungsschutzelement vorzusehen. In der Praxis genügt es durchaus, wenn
die Fadenüberlastungsschutzvorrichtung auf die Fadenschar als Ganzes einwirkt. Besonders
geeignet ist eine steuerbare, daß heißt insbesondere einstellbare Fadenbremse, deren
Bremskraft größer ist als die zum Zweck des Wickelns, Zurückholens, Speicherns oder
Wiederabgebens vorgegebene Fadenspannung, und kleiner ist als die maximal zula.'sslge
Fadenspannung. Solange die Fäden noch nicht überlastet sind, soll die Fadenschar
vorn Wickelbaum her zurückgeholt werden. Droht aber eine Überbeanspruchung der Fäden,
dann wird die Fadenschar auch von der Abgabeseite her solange abgezogen, wie die
Überbeanspruchung dreht. Das geschieht völlig selbsttätig, ohne da noch weiter regelnd
eingegriffen werden müßte.
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Statt einer Fadenbremse leann auch eine Fadenscharklemmvorrichtung
verwendet werden, die eine in Wickelrichtung nachgiebige Lagerung besitzt. Hier
wird deren Rückhaltekraft entsprechend eingestellt. Im Gegensatz zur Fadenbremse
bleibt hierbei die Fadenschar ständig geklemmt, dennoch werden die Fäden bei drohender
Fadenüberlastung nach Maßgabe. des begrenzten Ausweichweges ler nachgiebigen Lagerung
von der Abgabestelle absezogen.
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Die etwas aufwendigere steuerbare Fadenbremse hat demgegenüber den
Vorteil, daß bei ihrer Funktion eine Längenbegrenzung nicht in Kauf genommen werden
muß.
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Die vorgeschlagene Fadenbremse kann zum Beispiel so gestaTtet sein,
daß sie zwei rotierbar gelagerte Walzen aufweist, wobei zumindest eine der Walzen
gegen die andere Walze anpreßbar St und eine steuerbare und einstellbare Bremsvorrichtung
besitzt.
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Während des normalen Wickelbetriebs brauchen die Walzen keinen Kontakt
mit der Fadenschar zu haben. Tritt ein Fadenbruch auf, wird die Wickelmaschine zunächst
selbsttätig stillgesetzt. Erst danach brauchen die Walzen aneinander-gepreßt zu
werden. Auch die steuerbare und/oder einstellbare Bremsvorrichtung braucht erst
jetzt in Betrieb genommen zu werden. Allerdings kann die Bremsvorrichtung auch ständig
in Betrieb sein, insbesondere dann, wenn die Walzen während des normalen Wickelbetriebs
keinen Kontakt mit der Fadenschar haben. Das Durchrutschen er Fäden kann dadurch
verhindert werden, daß -:i.e Walzen mit gummielastischem Werkstoff überzogen sind.
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Die ganze Vorrichtung zum Zurückholen, Speichern und Wiederabgeben
der Faden@@@@@ besitzt eine ganz bestimm@ maximal@ Speicherkapazität. Es wäre sehr
ungünstig, wenn diese Kapazität schon bei jedem normalen Rückholvorgang dadurch
ver@@@@@@ würde,
daß die Fadenüberlastungsschutzvorrichtung anspricht
. Um dies zu verhindern, wird vorgeschlagen, daß eine Anordnung zur Minderung der
zu Beginn des Rückholvorgangs und/oder am Ende des Wiederabgabevorgangs auftretenden
Fadenspannungsspitz getroffen ist. Derartige Fadenspannungsspitzen treten immer
dann auf, wenn Speicherelemente in Eingriff mit der Fadenschar kommen.
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Die vorgeschlagene Anordnung kann so getroffen seine, daß mehrere
in Reihe geschaltete Schlaufenbildnerpaare so angeordnet sind, daß sie nacheinander
mit der Fadenschar in schlaufenbildenden Eingriff oder außer Eingriff kommen. Das
zur Fadenbremse hin gelegene Schlaufenbildnerpaar ist dabei zu Beginn eines Rückholvorgangs
als erstes und am Ende eines Wiederabgabevorgangs als letztes Schlaufenbildnerpaar
mit der Fadenschar im Eingriff. Die vorgeschlagene Reihenfolge des Eingriffs ist
besonders wichtig im Hinblick auf eine sanfte Steigerung der Fadenspannung zu der
zum Wickelbaum hin gelegenen Seite.
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Die einzelnen Schlaufenbildnerpaare können zum Beispiel als achsparallele
Walzenpaare ausgebildet sein, von denen mindestens eine Walze ortsbewegbar gelagert
ist. Es ist denkbar, die einzelnen Schlaufenbildnerpaare im Sinne der Erfindung
einzeln zu steuern Das ist aber nicht notwendig, wenn die Elemente der Schlaufenbildnerpaare,
daß heißt wenn zum Beispiel die Walzen der Walzenpaare in divergenten Ebenen angeordnet
sind. Die feststehenden Walzen können zum Beispiel in einer gegen den Wickelbaum
fallenden Ebene angeorune' sein, die ortsbewegbar gelagerten Walzen können zum Beispiel
in waagerechter Ebene an einem auf-und abbewegbaren dach angeordnet sein. Während
des Speichervorgangs werden dabei zum Beispiel die ortsbewegbar gelagerten Walzen
an den ortfesten Walzen vorbei nach unten gefahren.
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Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll
die Erfindung näher beschrieben und erläutert werden.
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Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht der erfindungs- -gemäßen
Vorrichtung. Fig. 2 zeigt die Vorrichtung in Speicherstellung. Fig. 3 zeigt eine
alternative Fadenscharklemmvorrichtung.
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In Fig. 1 ist eine Wickelmaschine 1, eine Fadenabgabestelle 2 und
dazwischen eine Vorrichtung 3 zum Rückholen, Speichern und Wiederabgeben einer unter
Fadenspannung stehenden, von der Abgabestelle 2 an einen Wickelbaum 4 der Wickelmaschine
1 abgelieferten Fadenschar 5 dargestellt.
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Der Wickelbaum 4 ist in Fig.1 im Schnitt sichtbar. Er tragt rereits
eine Wicklung 6, die etwa bis zur halben Höhe des Jeivenflansches 7 aufgelaufen
ist, der zum Wickelbaum 4 gehört. Die Fadenschar 5 wird dem Wickelbaum 4 über einen
Kamm 8 und eine Umlenkwalze 9 zugeführt.
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Nähere Einzelheiten der Fadenabgabestelle 2 sind nicht darraestellt.
Die Fadenabgabestelle 2 besteht zur. Beispiel aus einem Spulengatter mit sovie Ablaufspulen,
wie Einzelfäder. in der Fadenschar 5 vorhanden sind Die Vorrichtung 3 besitzt eine
in Fig. 1 und 2 dargestellte hintere Seitenwand 10 und eine zeichnerisch nicht dargestellte
vordere Seitenwand, die in ihren äußeren Abmessungen der hinteren Seitenwand 10
entspricht.
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Einer der Hauptbestandteile der Vorrichtung 3 ist eine insgesamt mit
11 bezeichnete Speichervorrichtung. Sie besteht aus einer Walze 12 und den Schlaufenbildnerpaaren
13,14;15,16;17, 18;19,20;21,22. Die Schlaufenbildnerpaare sind so angeordnet,
daß
sie nacheinander mit der die Vorrichtung 3 durchlaufenden Fadenschar 5 in Eingriff
kommen, wenn der Speichervorgang beginnt. Dies-en Moment zeigt Fig. 1. Das Schlaufenbildnerpaar
13, 14 ist bereits mit der Fadenschar im Eingriff. Das nächste Schlaufenbildnerpaar
15, 16 beginnt gerade, in die Fadenschar 5 einzugreifen. Die übrigen Schlaufenbildnerpaare
sind noch nicht mit der Fadenschar in schlaufenbildendem Eingriff. Lediglich die
ortsbewegbar gelagerten, als Walzen ausgebildeten Elemente 13,15,17,19,21 sind alle
schon mit der Fadenschar 5 in Kontakt, weil ein Joch 23, das diese Walzen trägt,
aus seiner strichpunktiert dargestellten Grunds-tellung 24 heraus bis auf die Fadenschar
5 abgesenkt worden ist. Das Joch 23 ist in Richtung des Doppelpfeils 25 an Führungsschienen
26, 27 entlang auf und abbewegbar gelagert. Hierbei bewegt sich das Joch 23 hinter
der Fadenschar 5 auf und ab. Die Elemente 13, 15,17, 19 und 21 sind an dem Joch
23 fliegend gelagert, daß heißt, daß sie an ihren dem Betrachter zugewendeten Enden
keine jochartige zweite Halterung oder Führung mehr besitzen.
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Die ebenfalls als Walzen ausgebildeten Elemente 14,16,18,20 und 22
der Schlaufenbildnerpaare sind dagegen lediglich an der in Fig. 1 und 2 nicht dargestellten
vorderen Seitenwand, aber nicht an der dargestellten hinteren Seitenwand 10 drehbar
gelagert.
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Alle Elemente der Schlaufenbildnerpaare sind achsparallel angeordnet.
Die ortsbewegbaren Elemente einerseits und die nicht ortsbewegbar gelagerten Elemente
andererseits sind in divergenten Ebenen angeordnet. Die Elemente 14, 16, 18, 20,
22 liegen in der zum Wickelbaum 4 hin fallenden Ebene 28 und die ortsbewegbar gelagerten
Elemente 13, 15, 17, 19, 21 in einer waagerechten, zu der Ebene 28 nicht parallelen
Ebene 29.
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Auf der zur Fadenabgabestelle 2 hin gelegenen Seite lat eine während
des Zurückholens, Speicherns und Wiederabgebens wirksame Fadenüberlastungsschutzvorrichtung
30 angeordnet. Sie besteht aus einer steuerbaren Fadenbremse, deren Bremskraft größer
ist als die zum Zweck des Wickelns, Zurückholens, Speicherns oder Wiederabgebens
vorgegebene Fadenspannung,und kleiner ist als die maximal zulässige Fadenspannung.
Diese Fadenüberlastungsschutzvorrichtung 30 beziehungsweise Fadenbremse ist beim
normalen Wickelbetrieb außer Funktion. Sie besitzt zwei rotierbar gelagerte Walzen
31, 32 die gegeneinander anpreßbar sind und steuerbare und einstellbare Brem.svorrichtungen
33 beziehung'sweise 34 aufweisen. Bremsvorrichtung 33 und Walze 31 ist durch .einen
Elektromagnetantrieb 35, Bremsvorrichtung 34 und Walze 32 durch einen Elektromagnetantrieb
36 belastbar beziehungsweise anpreßbar. Im normalen Wickelbetrieb sind die Walzen
31, 32 soweit voneinander entfernt, d sie die Fadenschar 5 nicht berühren.
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Leitstäbe 37, 38 und ein Kamm 39 gewährleisten eine geordnete Fadenführung
am Eingang zur Fadenbremse 30. Ein weiterem Leitstab 40 befindet sich am Ausgang
der Vorrichtung 3.
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gemäß Fig. 1 ist der normale Wickelbetrieb gerade unterbrochen worden.
Der Wickelbaum 4 wird nicht mehr angetrieben, die Fadenschar 5 befindet sich in
Ruhe. Die Fadenüberlastungsschutz-Vorrichtung 30 ist bereits in Betrieb und ihre
beiden Walzen 31, 32 werden durch die Elektromagnetantriebe 35, 36 gegeneinander
und gegen die Fadenschar 5 gepreßt. Die beiden Bremsvorrichtungen 33, 34 wirken
dabei auf die Walzen 31, 32 sc ein, daß ihre Drehbewegung nur bei einer Fadenspannung
mb.glicn ist, die unterhalb der maximal zulässigen Fadenspannung uri oberhalb der
normalen Wickelspannung liegt.Das Joch 23 ist bereits bis auf die Fadenschar 5 abgesenkt
worden. Es beginnt gerade der Speichervorgang. Hacheinande r kommen nun die einzelnen
Schlaufenbildnerpaare in schlaufenbildenden Eingriff mit der
Fadenschar
5, wobei sich der Wickelbaum 4 unter der durch den Speichervorgang erzeugten Fadenspannung
rückwärts dreht. Am Ende des Speichervorgangs, zugleich an Ende des Rückholvorgangs,
ist die Fadenschar 5 gemäß Fig. 2 in der Vorrichtung 3 in Schlaufen gespeichert.
Im Idealfall steigt bei diesen Vorgängen die Fadenspannung nicht so stark an, daß
die Walzen 31, 32 der Fadenüberlastungsschutzvorrichtung 30 in Rotation geraten.
Die zum Schlaufenbilden notwendige Kraft kann durch das Eigengewicht des Jochs 23
aufgebracht werden.
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Wenn anschließend, zum Beispiel nach Beheben eines Fadenbruchs, die
Wickelmaschine 1 wieder in Betrieb gehen soll, wird zunächst der Wickelbaum 4 im
Kriechgang in Richtung des Pfeils 41, daß heißt in Wickelrichtung, gedreht. Ganz
von selbst wird dabei durch den Fadenzug das Joch 23 angehoben. Zum Ende des Wiederabgabevorgangs
könnte dabei die Fadenzugkraft so groß werden, daß die Fadenüberlastungsschutzvorrichtung
30 anspricht.
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Dies kann dadurch vermieden werden, daß eine hier nicht dargestellte
Servovorrichtung das Joch 23 anheben hilft oder daß der Anhebevorgang beobachtet
wird und eine Bedienungsperson dann von Hand das Joch 23 in seine strichpunktiert
dargestellte Grundstellung 24 bringt. Der Kriechgang des Wickelbaums 4 staucht dabei
nicht abgeschaltet zu werden. Es ist völlig unschädlich, wenn die Fadenschar 5 nach
dem Beenden des Wiederabgabevorgangs eine begrenzte Zeit lang über die Fadentiberlastungsschutzvorrichtung
30 aus der Fadenabgabestelle 2 abgezonen wird. Es kann also zunächst das Joch 23
in seine Grundstellung gebracht und anschließend die Fadenüberlastungsschutzvorrichtung
30 außer Betrieb genommen werden. Sobald das gescheren ist, kann der normale Wickelbetrieb
wieder im Schnellgang beginnen, weil keine zum Zurückholen und Speichern notwenigen
Walzen mehr Kontakt mit der Fadenschar 5 haben.
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Eine alternative Fadenüberlastungsschutzvorriehtung 2 zeigt Fig. 3
schematisch. Sie ist als Fadenscharklemmvorrichtung ausgebildet und besitzt eine
in Wickelrichtung nachgiebige Lagerung 43. Die Lagerung 43 hat zwei Gleitschuhe
44, 45. Die Gleitschuhe sind in einen Joch 46 gleitbar gelagert. Das Joch 46 besitzt
zu diesem Zweck Gleitführungen 47,48.
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Fig. 3 zeigt, daß sich Lagerung, Gleitschuhe, Joch und Gleitführungen
unter der Fadenschar 5 befinden. Eine gleichartige Anordnung befindet sich aueh
auf der dem Betrachter zugewandten Seite vor der Fadenschar 5. Die beiden Gleitschuhe
45 tragen eine Barre 49 mit einem Klemmbalken 50. Jeder der beiden Gleitschuhe 44
trägt einen Fluidikzylinder 51. Die Kolben beider Fluidikzylinder sind mit einer
Barre 52 verbunden, die einen weiteren Klemmbalken 53 trägt. Zwischen Lagerung 43
und Joch 46 sind jeweils zwei Federelemente 54, 55 angeordnet. übersteigt der in
Richtung des Pfeils 56 gerichtete radenzug den vorgegebenen Wert, geben die beiden
Federelemente 54, 55 nach und gestatten eine begrenzte Bewegung der Lagerung 43
und damit der Klemmbalken 50, 53 in Richtung des Pfeils 56.
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De Fluiddruck ist hier so hoch bemessen, daß die Fadenschar ständig
geklemmt bleibt. Das muß aber nicht so sein. Die Klemmbalken 50, 53 können -als
Fadenbremse ausgebildet sein, deren Bremskraft dann auch wieder so eingeteIlt ist,
daß sie zum Beispiel zwischen der normalen Wickelseannung und der maximal zulässigen
Fadenspannung liegt. Die Fadenscharklemmvorrichtung 42 würde dann als Reibungsbremse
der Fadenschar funktionieren. Die Federelemente 54, 55 brauchten in dem Fall nur
eine zusätzliche Dämpfungsfunktion zu übernehmen.
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Im normalen Wickelbetrieb ist der Klemmbalken 53 angehoben und die
Fadenschar 5 kann berührungslos zwischen den Klemmbalken 50 und 53 hindurchgehen.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel und
seine Alternativausführung eingeschränkt.
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Wenn zum Beispiel für jeden Faden ein Fadenüberlastungsschutzelement
vorgesehen ist, kann die Fadenüberlastungsschutzvorrichtung auch für allgemeine
Fadenbremszwecke Verwendung finden. Hierzu kann eine zentrale Steuerung des Bremsdruckes
oder Bremsverhaltens vorge-sehen werden, damit jeweils für überlastungsschutzzwecke,
zum Einstellen der Fadenclpannung beim Wickeln und/oder zum Zweck des Fadenstopps
bei Maschinenstopp andere Bremswerte zur Verfügung stehen.