DE3603177A1 - Sammelvorrichtung fuer textile faeden - Google Patents

Description

Sammelvorrichtung für textile Fäden

Die Erfindung betrifft eine Sammelvorrichtung für textile Fäden, um eine im Dauerbetrieb arbeitende Anlage mit einer zweiten diskontinuierlich oder im Takt arbeitende Anlage zu koppel η.

γ\/ In einem Seil f erti gungsprözeß werden die Fäden oder Fasern, die insbesondere aus thermoplastischem Werkstoff bestehen, im Dauerbetrieb aus einem Extruder produziert, wornach sie auf eine schneidende und fadenbildende Maschine übergeben werden. Die Aufgabe dieser Maschine ist es, die Fasern zu schneiden und sie zusammenzubringen, um Fäden oder Schnüre zu bilden, die danach von einer Aufwickelmaschine aufgenommen werden, damit sie im geordneten Zustand gelagert werden können. Die Aufwickelmaschine arbeitet im Takt oder diskontinuierlich, was ein Sammelproblem der kontinuierlich produ-

zierten Fäden, während den Stillstandsphasen der Aufwickelmaschine ergibt. Diese Stillstandsphasen rühren aas der Notwendigkeit heraus, regelmäßige Entnahmen von Spulen zu machen. In den Aufwickelmaschinen mit automatischer Entnahme dauert das Auswechseln ca. 45 Sekunden. Es ist somit notwendig, über Möglichkeiten zu verfugen, um die Produktion während einer gleichwertigen Zeit zu sammeln, damit die Entnahme der Aufwickelmaschine regelmäßig gestaltet werden kann.

L· Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche das Problem der gegenwärtigen Lagerung der kontinuierlich produzierten Fasern löst, sowie einer schnellen Wideraufnahme der Fertigung, die für einen Augenblick unterbrochen war.

Die der Erfindung der Sammeleinrichtung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sie eine Möglichkeit zur Fadenführung und zur Aufwicklung auf eine Lagervorrichtung, welche die Fäden spiralenförmig aufwickelt, besitzt. Diese Lagervorrichtung ermöglicht eine zusammengefügte Aufwicklung der Fäden an einem Ende eines Längshalters, um sie dann am anderen Ende des Halters wieder entnehmen zu können.

Nach einer bevorzugten Fertigungsart besitzt die Einrichtung für die Fadenführung ein rotierendes rohrförmiges Element, dessen oberes Ende entsprechend der Rotationsachse der Einrichtung angeordnet ist und dessen unteres Ende einen Kreis um die Lagervorrichtung beschreibt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Fertigungsart besitzt die Lagervorrichtung vier verzahnte Räder, die regelmäßig um die Achse des Rohres angeordnet sind, jeweils zwei in einer Ebene senkrecht zu der anderen Ebene mit den beiden anderen, und jeweils zwei in einer Ebene gegeneinander synchron mit diesem Teil rotierend. Diese Zahnräder sind so angeordnet, daß bei jeder Umdrehung des Stabes mindestens ein Fadenspira-

lengang bzw. eine Fadenwindung in den Lücken der verzahnten Räder sich bildet, und auch dort abgelegt wird. Dies wird dadurch erreicht, weil zwei Zahnräder in einer Ebene zueinander, am oberen Ende des besagten Längshalters gegensinnig drehen .

Nach einer weiteren vorteilhaften Fertigungsart weist die Lagervorrichtung vier gleichmäßig um die Achse des Rohres angeordnete Radpaare auf. Zwei entgegengesetzte Paare der Räder befinden sich in einer selben Ebene und zwei nebeneinander sich befindliche Paare von Rädern sind in zwei verschiedenen, zueinander senkrecht stehenden Ebenen untergebracht, wobei die Drehrichtung der Räder entgegengesetzt derselben ist und zwar synchron mit der Lagervorrichtung dadurch, daß die Räder eines jeden Radpaares untereinander mit einem Zahnriemen verbunden sind. Diese Zahnriemen sind so angebracht, daß bei jeder Umdrehung des Rohres, mindestens ein Fadenspiralengang sich zwischen den Zähnen des Zahnriemens bildet und dort abgelegt werden kann, und zwar bedingt durch die entgegengesetzte Drehung der Radpaare am Ende des besagten Längshai ters.

Die unteren Enden der verlängerten Stangen sind bevorzugt auf einen Halter befestigt, welcher Einstellmöglichkeiten für die Neigung und Schnei 1entkopplung besitzt, eine schnelle Demontage des Längshalters ermöglicht, sowie ein schnelles und leichtes Lösen der Fadenspiralen von Hand oder auf diesem Halter gelagerten Schnüren ermöglicht.

Um ein gleichmäßiges Ablegen der Fadenspiralen bzw. Fadenwindungen auf dem Längshalter zu ermöglichen, sind die Zähne der Zahnräder solchermaßen gebildet, daß die Kreise, welche die Bahnen der Zahnlücken zwischen den Zähnen eines jeden Rades definieren, die Poligonal1inie, welche die Enden der Längsstangen des Längshalters miteinander verbindet, schneidet.

In der Anwendung, in der Zahnriemen verwendet werden, sind diese Zahnriemen solchermaßen angeordnet, daß die Bahnen, die die Lücken zwischen den Zähnen eines jeden Zahnriemens nachfahren, die Poligonal1inie, welcher die Enden der Längsstangen des Längshalters miteinander verbindet, schneidet.

Nach einer bevorzugten Fertigungsart besitzt die Vorrichtung, um die Fäden am unteren Ende des Längshalters aufnehmen zu können, ein Rad, dessen Durchmesser mindestens gleich dem Abstand ist, welche zwei gegeneinander gesetzten Stangen des besagten Halters verbindet.

Die Antriebselemente des rohrförmigen Teiles und der Lagervorrichtung sind vorteilhafterweise mit Motormomente realisiert.

Nach einer weiteren Fertigungsart besitzen diese Antriebselemente ein Motormoment das direkt mit einer Antriebswelle verbunden ist, welche das besagte rohrförmige Teil und Rückführräder trägt, um die besagten verzahnten Räder oder die besagten Räder anzutreiben, welche die besagten Zahnriemen tragen.

Nach einer etwas weniger vorteilhaften Fertigungsart besitzen die besagten Antriebselemente einen Antriebsmotor sowie einen Kupplungsmechanismus, der zwischen dem besagten Motor und den Antriebsrädern der Zahnriemen oder Zahnräder montiert ist, um ein Aufwickeln unter konstanter Spannung der Fadenspiralengänge auf den Längsträger zu gewährleisten.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei-Spieles und der Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung entsprechend der Erfindung ,

Fig. 2: eine schematische darstellung einer zweiten Ausführungsart dieser Vorrichtung

Fig. 3a, 3b und 3c: drei verschiedene Profiltypen der Zähne
der Zahnräder oder der Lücken der Zahnriemen der
Lagervorrichtung.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 besitzt die Vorrichtung eine Einrichtung um die Fäden zu führen, eine Lagervorrichtung, einen Längsträger und eine Einichtung um die Fäden zu fangen. Die Vorrichtung um die Fäden zu führen besitzt eine rohrförmige Welle 10, die auf Wellenlager 11 gelagert ist, und eine Öffnung an seinem oberen Ende 12 aufweist, um die Einführung eines Fadens, einer Faser oder von Schnüren 13 in Richtung des Pfeiles A zu ermöglichen. Diese rohrförmige Welle besitzt an ihrem oberen Ende ein Rad 14, das mittels eines Riemens 15 mit einem Antriebsrad 16 gekoppelt ist, welches durch die Abtriebswelle 17 eines Motorelementes angetrieben wird. Das untere Ende der rohrförmigen Welle 10 besitzt ein Teil mit konischer Außenkontur 19, in der ein bogenförmiger Gang 20 eingearbeitet ist, um den inneren Kanal der Hohlwelle mit dem inneren Gang eines rohrförmigen Element 21 oder Flügel zu verbinden, der am Umfang des konischen Teils 19 angeordnet ist.

Der Flügel wird in Drehung versetzt, wobei sein unteres Ende 22 einen Kreis beschreibt, um Spiralen aus Fäden 23 oder Schnüren bzw. Fadenwindungen zu bilden. Diese werden in die Lücken zwischen den Zähnen der Zahnräder 22 abgelegt. Diese Zahnräder, welche die Lagervorrichtung bilden, sind Vorzugs-

/IO

weise vier in der Anzahl und paarweise parallel. Zwei gegenüberliegende Räder, die deutlich in der gleichen Ebene liegen, drehen in entgegengesetzter Richtung zueinander. Zwei nebeneinander liegende Räder sind in zwei Ebenen senkrecht zueinander untergebracht. Diese werden mittels eines auf einem Wellenstück 26 befestigten Zentralrades 25 formschlüssig mit dem konischen Zwischenstück 19 und einem Winkelgetriebe (nicht dargestellt) angetrieben. Keile (nicht dargestellt) sind vorgesehen, um die Drehung der Lagervorrichtung um die Achse der Führungsvorrichtung der Fäden zu verhindern.

Die Zahnräder stellen die Lagervorrichtung für die Fadenspiralen auf dem Längsträger dar, der im hier oben beschriebenen Beispiel, durch vier Längsstangen 27 gebildet ist. Die unteren Enden der Längsstangen sind um 90 Grad gekrümmt und auf einem zentralen Träger 28 angeordnet, der durch eine feste Welle 29, die durch ein Wellenlager 30 formschlüssig mit dem Wellenstück 26 verbunden ist, getragen ist. Der zentrale Träger 28 ist mit Mitteln, um die Neigung der Stangen 27 zu der Mittelwelle einzustellen und mit Mitteln für eine schnelle Entkopplung dieser Stangen, um eine schnelle manuelle Herausnahme der Fadenspiralen im Falle eines Defektes der Auffangvorrichtung der Fäden zu ermöglichen, versehen.

Wie in der Figur gezeigt, schneidet die Bahn, die den Lücken zwischen den Zähnen der Zahnräder folgt, die Poligonal1inie, die die besagten oberen Enden der Stangen 27 verbindet. Die Bewegung der Räder ist vorgesehen damit die Fadenwindungen aneinandergereiht sich auf dem Längsträger niederlegen. Ein Wiederauffangring 31, dessen Durchmesser größer ist als der Abstand zwischen den oberen Enden von zwei gegenüberliegenden Stangen 27, vereinfacht die Wiederaufnahme der Fäden am Ausgang des Längshalters.

Drei Detektoren 32, 33 und 34 sind entlang des Längsträgers angeordnet, um das Vorhandensein oder NichtVorhandensein der zusammengefügten Bahnenspiralen auf diesem Träger zu ermitteln und um die Geschwindigkeit der Fadenauffangvorrichtung, in Abhängigkeit der Fadenmenge, die während der Stillstandsphase der Sammelvorrichtung sich angesammelt haben, zu steu

Die Fig. 2 stellt eine gleichwertige Vorrichtung zu der hier oben beschriebenen Vorrichtung dar, in der die Auffangvorrichtung mit Zahnräder durch eine Vorrichtung mit einem Zahnriemen ersetzt wurde. Um das Verständnis zu erleichtern, besitzen die gleichen Elemente in den beiden Figuren die gleichen Bezugszeichen. Wie vorhin beschrieben, besitzen die Vorrichtung zur Fadenführung eine rohrförmige Welle 10, welche auf Wellenlager 11 gelagert ist und an ihrem oberen Ende 12 geöffnet ist, um die Einführung der Fäden 13 in Richtung des Pfeiles A zu ermöglichen. Diese rohrförmige Welle hat an ihrem oberen Ende ein Rad 14, das mittels eines Riemens 15 mit an einem Antriebsrad 16 gekoppelt ist, das selbst über eine Abtriebswelle 17 mit einenm konventionellen Motor 18 verbunden ist. Das untere Ende der rohrförmigen Welle 10 trägt ein kegel stumpfförmiges Teil 19, in der ein bogenförmiger Durchgang 20 eingearbeitet ist, um den inneren Kanal der rohrförmigen Welle mit dem inneren Kanal eines rohrförmigen Elementes 21 oder Flügel, welcher an dem Umfang des kegel stumpfförmigen Teil 19 angeordnet ist, zu verbinden. Dieser Flügel wird in Drehung versetzt, wobei ein unteres Ende 22 einen Kreis beschreibt, um Fadenspiralengänge 23 oder Schnüre zu bilden, welche in den Zahnlücken zwischen den Zähnen der Zahnriemen 40 niedergelet werden. Jeder der Zahnriemen wird durch ein Radpaar 41, 42 getragen. Diese Radpaare, die jeweils einen Zahnriemen 40 tragen, sind vorzugsweise vier in der Anzahl regelmäßig um die Achse der Welle 10 angeordnet. Diese werden durch einen Mechanismus angetrieben, welcher ein Rad 43, ein Winkelgetriebe 44 und eine Kupplung 45 auf-

weist (schematisch dargestellt) und mit dem Rad 14 am oberen Ende der rohrförmigen Welle 10 gekoppelt. Diese Kupplung ersetzt in den vier Figuren das Motormoment aus dem in Fig. 1 beschriebenen Beispiel und ermöglicht eine Ablagerung der Fadenspiralengänge 23 unter konstanter Spannung.

Die Fig. 3a, 3b und 3c stellen z. B. das Profil der Zähne der Zahnräder 24 oder der Zahnriemen 40 dar. Die Profile der Fig. 3a und 3c sind besonders vorteilhaft dadurch, daß sie ein regelmäßiges Ablegen der Fäden in den zwischen den Zähnen der Zahnräder oder der Zahnriemen angeordneten Lücken garantieren.

In den beiden Fällen wird die Bildung der Spiralengänge durch den Flügel 21 realisiert in dem der zu lagernde Faden sich bewegt. Dieser Flügel ist auf Wellenlager montiert und ist durch einen Motor, welcher ein gewisser Schlupf akzeptiert, angetrieben (Antriebsmoment) (Fig. 1) oder durch eine zwischengeschaltete Kupplung oder Anfahrhilfe (Fig. 2) mit einem konventionellen Motor. Der Trick dieses drehzahl veränderlichen Antriebes ist eine komplizierte Drehzahlregelung zwischen der Lagervorrichtung und dem vor dieser Vorrichtung kontinuierlich arbeitenden Extruder zu ermöglichen. In der Tat, dank dieser Vorrichtung genügt es, die Drehgeschwindigkeit des Flügels zu erhöhen um eine automatische Synchronisierung der Lagervorrichtung mit dem oberen Teil der Linien zu ermöglichen. Der Flügel, in dem er um die vier Zahnräder, deren Drehgeschwindigkeit proportional der des Flügels ist, dreht, lagert Fäden zwischen den Zähnen dieser besagten Räder, die den Transport dieser Fadenwindungen auf die einstellbaren Stangen des Längsträgers ermöglichen. Diese Stangen ermöglichen das Sammeln der Fadenwindungen, die sich aneinandergereiht niederlegen und eine die andere weiter drückt entlang des Längsträgers. Eine passende Einstellung des Paral1 elismus der Stangen ermöglicht somit ein gleichmäßiges Bewegen der Fadenwindungen.

In der in der Fig. 2 dargestellten Version sind die Zahnräder durch Zahnriemen ersetzt, was ein besseres Begleiten der Fadenspiralen ermöglicht. Der Antrieb der Zahnräder oder der Zahnriemen, die paarweise in entgegengesetzter Drehrichtung drehen, ist entweder in axialer Richtung durch ein Schneckengetriebe realisiert, das mit der rohrförmigen Welle 10 gekoppelt ist, welche die Drehbewegung des Flügels ermöglicht (in diesem Fall müßte ein Rotationsstillstand in der Vierrädergruppe durch Rollen oder Gleitschuhe ermöglicht werden), oder durch einen Tangentialantrieb der vier Räder. Diese zweite Möglichkeit ermöglicht auch auf das Verhältnis der Drehgeschwindigkeiten zwischen Zahnräder und Flügel einfacher Einfluß zu nehmen, was eine leichte Veränderung der mittleren Dichte der Fäden ermöglicht, die in jeder Lücke, welche zwei Zähne der Zahnräder oder Zahnriemen bilden, abgelagertsind.

Der Wiederaufnahmering 31, am Ende des Längsträgers, ermöglicht eine schnelle Wiederaufnahme der Fäden um sie wieder aufzuwickeln. Die Synchronisierung mit der Aufwickelvorrichtung oder jeglicher andere Wiederaufnahmevorrichtung, welche nach der Sammelvorrichtung angeordnet ist, wird mittels der Detektoren 32, 33 und 34 ermöglicht.

Die Detektoren 32 und 33 ermöglichen eine Anpassung der Drehgeschwindigkeit der Wickelvorrichtung in Abhängigkeit der Gegenwart von Fadenwindungen am Punkt der diesen Detektoren entspricht. Der erste Detektor bestimmt die Arbeit der Wikkelvorrichtung mit langsamer Geschwindigkeit und der zweite Detektor läßt die Wickelvorrichtung mit großer Geschwindigkeit arbeiten, wobei die große Geschwindigkeit um ca. 20 Prozent höher ist als die kleine Geschwindigkeit.

Der Detektor 33 ist ein Sicherheitsdetektor, der eine schlechte Einstellung oder einen Funktionsdefekt der Wickelvorrichtung anzeigt. Dieser Detektor löst ein Licht- und/oder akustisches Signal aus, welches angibt daß ein manueller Eingriff notwendig ist. Die Bedienungsperson muß in diesem Fall das Innere der Aufspulung und die Enden der Stangen des Längshalters demontieren. Diese Handlung geschieht auf eine recht einfache und schnelle Weise, dank der Schnellentkopplungsmöglichkeiten der besagten Stangen und deren Halter. Die Fadenwindungen können somit aus der Sammelvorrichtung entnommen werden, um im Extruder wiederaufgearbeitet zu werden, wenn es sich um Fäden oder Schnüre aus thermoplastischem Werkstoff handelt.

Die gegenwärtige Erfindung ist nicht durch die Gestalt einer wie im Beispiel beschriebenen Verwirklichung beschränkt, sondern kann verschiedene Veränderungen erfahren und kann sich unter verschiedene augenscheinliche Ausgestaltungen, für den Fachmann darstellen.

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Claims (10)

Patentansprüche

1. Sammelvorrichtung von textlien Fäden zum Kuppeln einer ersten kontinuierlich arbeitenden Anlage mit einer zweiten diskontinuierlich arbeitenden Anlage, mit einer Vorrichtung um die Fäden zu führen und um diese auf eine Lagervorrichtung zu bringen, die dazu vorgesehen ist, Fadenspiralengänge bzw. Fadenwindungen zu bilden und sie am oberen Ende eines Längsträgers zu sammeln, und mit einer Einrichtung, um diese Fadenspiralengänge am unteren Ende des Trägers wieder zu sammeln, wobei die besagte Einrichtung zum Fädenführen ein rotierendes rohrförmiges Element besitzt, dessen oberes Ende entsprechend der Drehachse der Lagervorrichtung angeordnet ist, und dessen unteres Ende einen Kreis um diese Vorrichtung beschreibt,

dadurch gekennzeichnet, daß
die besagte Lagervorrichtung so angeordnet ist, daß sie zu-

sammenhängende Fadenspiralengänge bildet, und dadurch das

der besagte Längsträger mindestens vier Längsstangen (27),

die untereinander parallel oder zu ihren unteren Enden geneigt sind, besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagervorrichtung vier gleichmäßig um die Achse des rohrförmigen rotierenden Elementes (10) angeordnete Zahnräder (24) besitzt, die paarweise in zwei senkrechten Ebenen zueinanderliegen, und die paarweise in einer Ebene in umgekehrter Drehrichtung drehen, und zwar synchron in Drehrichtung mit diesem Element, so daß bei jeder Umdrehung des rohrförmigen Elementes sich mindestens ein Fadenspiralgang (23) zwischen den Zähnen der Räder (24) bildet und dort, bedingt durch die umgekehrte Drehrichtung der entgegengesetzten Räder (24), am oberen Ende des besagten Längsträgers sich ablagert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß
die Lagervorrichtung vier Radpaare (41,42) besitzt, die gleichmäßig um die Achse des rohrförmigen rotierenden Elementes (10) angeordnet sind, wobei zwei entgegengesetzte Paare in einer gleichen Ebene untergebracht und zwei nebeneinander liegende Paare in zwei Ebenen senkrecht zueinander untergebracht sind, und in entgegengesetzter Drehrichtung synchron mit diesem Element angetrieben sind, wobei die Räder (41,42) eines jeden Radpaares unter sich durch einen Zahnriemen (40) untereinander verbunden und so angeordnet sind, daß bei jeder Umdrehung des rohrförmigen Elementes (10) mindestens ein Fadenspiralengang sich zwischen den Lücken der besagten Zahnriemen bildet und dort, bedingt durch die umgekehrte Drehbewegung der Radpaare, sich ablagert, und zwar am Ende des besagten Längsträgers.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß
die unteren Enden der Längsstangen (27) auf einem Träger (28), welcher Einstel1glieder bezüglich ihrer Neigung und Schneilentkopplungsglieder besitzt, angebracht sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Zähne der Zahnräder so angeordnet sind, daß die Kreise, welche die Bahnen der Lücken zwischen den Zähnen definieren, die Poligonal1inie, welche die unteren Enden der Längsstangen (27) des Längsträgers miteinander verbindet, schneidet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Zahnriemen so angeordnet sind, daß die durch die Lücken zwischen den Zähnen eines jeden Za,hnriemens gebildete Bahn, die Poligonal1inie, welche die unteren Enden der Längsstangen (27) des Längsträgers verbindet, schneidet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorrichtung, um die Fäden am unteren Ende des Längsträgers aufzufangen, einen Wiederaufnahmering (31) besitzt, dessen Durchmesser mindestens gleich dem Abstand ist der zwei entgegengesetzte Stangen (27) des besagten Trägers miteinander verbindet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß
sie eine Antriebseinrichtung für das rohrförmige Element (10) und die Lagervorrichtung besitzt, wobei diese Antriebseinrichtung ein konstantes Drehmoment und eine variable Drehgeschwindigkeit aufweist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2,3 und 8,
dadurch gekennzeichnet, daß

die besagte Antriebseinrichtung ein Antriebsmoment (18) aufweist, das direkt mit einer Antriebswelle verbunden ist, welche das rohrförmige Element (10) und zwei Winkelgetrieberäder trägt, um die Zahnräder (24) oder die Räder (41,42) anzutreiben, welche die Zahnriemen (40) tragen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 3 und 8,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Antriebseinrichtung einen Antriebsmotor und einen Kupp-1ungsmechanismus (45) aufweist, die zwischen dem Motor und dem rohrförmigen Element (10) angeordnet ist, um ein Wickeln unter konstanter Spannung der Fadenspiralengänge auf dem Längsträger zu gewährleisten.