DE3738701A1

DE3738701A1 - Aufspulmaschine

Info

Publication number: DE3738701A1
Application number: DE19873738701
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Ing Runkel; Werner Schiminski
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1986-11-18
Filing date: 1987-11-14
Publication date: 1988-07-28
Also published as: DE3738701C2

Description

Die Aufspulmaschine nach dem Oberbegriff ist bekannt durch "Melliand Textilberichte", Heft 6 aus 1985, S. 408-413. Hierbei wird die Changiereinrichtung derart gesteuert, daß in Phasen des Spulenaufbaus die Changiergeschwindigkeit mit der Spulendrehzahl proportional ist, also im selben Verhältnis wie die Spulendrehzahl abnimmt und daß die Changiergeschwin digkeit bei Erreichen eines gewissen Mindestwertes sprunghaft wieder erhöht wird.

Dieses Changierverfahren wird im Rahmen dieser Anmeldung als Stufenpräzisions-Wickelverfahren bezeichnet.

In der bekannten Ausführung erfolgt der Antrieb der Changier einrichtung über ein stufenloses Getriebe, das wiederum durch einen Mikroprozessor gesteuert wird. Der Mikroprozessor seinerseits erhält seine Signale durch Erfassung und Ver gleich der Spindeldrehzahl und der Changierfrequenz.

Demgegenüber ist Aufgabe der Erfindung, den technischen Aufwand für die Herstellung einer Stufenpräzisionswicklung zu vermindern, gleichwohl aber zu gewährleisten, daß in den Phasen der Präzisionswicklung ein vorgegebenes Spulverhältnis (Spindeldrehzahl/Changierfrequenz) genau eingehalten wird, daß die Sprungzeitpunkte und Sprunghöhen genau eingehalten werden, daß die Einstellungen beliebig oft reproduzierbar sind und ferner daß eine einfache Umstellung des Changier gesetzes auf eine andere Vorgabe möglich ist.

Die Lösung nach Anspruch 1 hat den Vorteil, daß zur Stufen präzisionswicklung in Abkehr vom Bekannten eine Steuerung statt einer Regelung verwandt wird, daß die Aufspulmaschine gut übersichtlich und verständlich bleibt, daß die Umstellung auf geänderte Spulverhältnisse sehr leicht auch von Hilfs kräften durchgeführt werden kann und daß Einstellungsfehler kaum möglich sind, so daß eine gute Reproduzierbarkeit gegeben ist.

Bei der Maßnahme nach Fig. 2 erfolgt die Änderung der Changiergeschwindigkeit im wesentlichen zwischen einem über die Spulreise konstanten oberen und unteren Grenzwert.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht;

Fig. 2, 3 Details der Aufspulmaschine.

Bei der Aufspulmaschine ist die Spule 1 in einem Spulenhalter frei drehbar gelagert. Der Spulenhalter ist ein U-förmiges Gestell mit den Armen 4 und 5 und dem Joch 6. Die Arme 4 und 5 sind an dem Joch 6 befestigt. Joch 6 ist um Schwenklager 7 schwenkbar. An Armen 4 und 5 sind Lager 3 befestigt. Die Spulenteller 2 sind in Lagern 3 drehbar gelagert. Es ist nur ein Spulenteller 2 und Lager 3 zu sehen. Es sei erwähnt, daß zumindest einer der Arme 4 und/oder 5 auf der Spulenachse federelastisch ausschwenkbar ist, so daß durch Vergrößerung des axialen Abstandes zwischen den Spulentellern 2 die Spule bzw. deren Hülse aus dem Spulenhalter gelöst bzw. durch Ver kleinerung des axialen Abstandes eine neue Hülse in den Spulenhalter zwischen den Spulentellern drehbar festgeklemmt werden kann.

Die Spule liegt in Umfangskontakt auf einer Treibwalze 8 auf. Die Treibwalze 8 mit Welle 11 ist drehbar und ortsfest gelagert. Sie wird durch Motor 9 und Treibriemen 10 mit kon stanter Drehzahl angetrieben. Mit 12 ist eine Changierein richtung bezeichnet. Dargestellt ist insbesondere ein gerad geführter Changierfadenführer 13, in dem der Faden 39 geführt wird und der durch einen besonderen Antrieb, z. B. eine Kehr gewindewelle 36 (Fig. 3) längs der Spulenoberfläche hin- und hergeführt wird. Die Changiereinrichtung 12 wird durch Changierwelle 14 angetrieben. Die Changierwelle 14 ist frei drehbar gelagert und an ihrem einen Ende mit einer Reib scheibe 15 fest verbunden. Koaxial zu dieser Reibscheibe ist die Reibscheibe 16 in Lager 18 und Reibscheibenwelle 17 frei drehbar gelagert. Die Reibscheibe 16 wird von der Treibwal zenwelle 11 aus durch Treibriemen 19 angetrieben. Jede der Reibscheiben 15 und 16 besitzt jeweils eine ringförmige Ausnehmung 34, 35 (vgl. Fig. 3). Die Ausnehmungen 34, 35, die im Axialschnitt einen gemeinsamen Kreis umschreiben, bilden miteinander die Mantelfläche eines Torus mit kreisförmigem Querschnitt. In dem Torus ist zumindest ein Zwischenrad 21 angeordnet. Das Zwischenrad 21 ist in einem Träger 24 um Achse 22 frei drehbar gelagert. Die Achse 22 liegt im wesent lichen in einer Axialebene der Kehrgewindewelle 36. Der Träger 24 ist um Schwenkachse 23 schwenkbar. Hierzu ist die Schwenkwelle 37, an der der Träger sitzt, in dem Schwenklager 25 schwenkbar. Auf der Schwenkwelle 37 sitzt drehfest der Schwenkhebel 28. Der Schwenkhebel 28 weist an seinem freien Ende einen Gleitstift 29 auf, der parallel zur Schwenkachse 37 liegt. Die Schwenkachse 23 der Schwenkwelle 37 liegt tangential an dem Mittelkreis des Torus. Die Schwenkachse 23 und die Drehachse 22 des Zwischenrades schneiden sich im Mittelpunkt des Kreises, der durch den Axialschnitt des Torus gebildet wird. Feder 27, die über den Federhebel 26 auf die Schwenkwelle 37 einwirkt, übt ein Schwenkmoment auf den Träger 24 und den Schwenkhebel 28 im Gegenuhrzeigersinn aus.

Eine Schablone 30 ist in einer Geradführung 31 bewegbar. Hierzu wird die Schablone 30 von dem Haltearm 4 des Spulen halters derart durchdrungen, daß die Bewegung des Haltearms 4 in Richtung 38 der Führung 31 auf die Schablone übertragen wird. In Längsrichtung des Haltearms 4 ist eine Relativbewe gung zwischen Schablone und Haltearm 4 möglich.

Auf ihrer Vorderseite ist die Schablone sägezahnartig ausge bildet, wobei jeder Sägezahn eine - in der Bewegungsrichtung 38 der Schablone 30 gesehen - flachere Flanke 32 und eine steile Flanke 33 hat. Auf den Flanken 32, 33 der sägezahn artigen Schablone gleitet der Gleitstift 29 des Schwenkhebels 28.

Zur Funktion:

Der Faden 39 läuft mit konstanter Geschwindigkeit an. Die Spule wird mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit angetrie ben. Der Spulenantrieb erfolgt durch Treibwalze 8, die mit Motor 9 mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird. Hierzu liegt die Spule 1 in Umfangskontakt auf der Treibwalze 8. Der Changierantrieb erfolgt mit der konstanten Drehzahl des Antriebs 9 über Welle 11 und Treibriemen 19 sowie über das stufenlose Getriebe, das hier aus den Reib scheiben 15 und 16 und dem Zwischenrad 21 besteht. Das Über setzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes hängt ab von der Schwenklage des Zwischenrades 21. Die Schwenklage des Zwischenrades 21 wird durch die Bewegung der Schablone 30 verändert. Die Bewegung 38 der Schablone 30 ist abhängig von dem wachsenden Durchmesser der Spule 1. Die Durchmesser abtastung erfolgt durch die Schwenkbewegung des Haltearms 4, die dieser bei wachsendem Spulendurchmesser ausführen muß, damit die Spulenachse vor der ortsfest gelagerten Treibwalze ausweichen kann. Bei wachsendem Spulendurchmesser wird daher die Schablone 30 nach oben bewegt. Dabei führt die Schablone 30 relativ zu dem Gleitstift 29 eine Bewegung derart aus, daß der Gleitstift 29 zunächst auf der flacheren Flanke 32 gleitet und sodann unter der Kraft der Feder 27, der auf Federhebel 26 einwirkt, wieder an der Steilflanke 33 zurück schnellt. Es ist ersichtlich, daß beim Gleiten des Gleit stiftes 29 auf der flachen Flanke 32 eine Schwenkbewegung des Halters 24 und des Zwischenrades 21 im Uhrzeigersinne verur sacht wird und daß hierdurch das Übersetzungsverhältnis verkleinert, d. h. die Drehzahl der Changiereinrichtung 12 herabgesetzt wird. Die flachen Flanken 32 sind nun so berech net und gestaltet, daß die Geschwindigkeit der Changierein richtung 12 in demselben Verhältnis herabgesetzt wird, wie sich die Drehzahl der Spule 1 bei entsprechendem Anwachsen des Durchmessers vermindert. Das bedeutet, daß das Kreuzungs verhältnis (Spulverhältnis, Windungszahl) = Spulendrehzahl/ Changierfrequenz konstant bleibt. Durch Formgebung der flachen Flanken 32 können bestimmte Kreuzungsverhältnisse eingestellt werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Changierfrequenz im Sinne dieser Anmeldung die sog. Doppel hubzahl ist, d. h. die Anzahl der Changierzyklen pro Zeitein heit, wobei jeder Changierzyklus aus einer Hin- und Herbewe gung des Changierfadenführers 13 besteht. Die Steilflanken 33 liegen im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung 38 bzw. tangential zur Schwenkbewegung des Gleitstiftes 29, wobei eine Dämpfung der Rückbewegung zur Vermeidung von mechanischen Schäden u. U. sinnvoll ist. Es ist ersichtlich, daß beim Abgleiten des Gleitstiftes 29 an der Steilflanke 33 der Träger 24 mit Zwischenrad 21 eine Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinn ausführt und daß hierdurch das Überset zungsverhältnis erhöht und damit auch die Drehzahl der Changiereinrichtung 12 und damit auch die Changierfrequenz erhöht wird. Die Länge jeder der Steilflanken 33 ist dabei wieder vorausberechnet und so vorgegeben, daß sich wiederum ein bestimmtes vorgegebenes Kreuzungsverhältnis bei der erhöhten Changierfrequenz einstellt. Dieses erhöhte Kreu zungsverhältnis bleibt nunmehr so lange beim weiteren Anwachsen des Spulendurchmessers aufrechterhalten, wie der Gleitstift 29 an der folgenden flacheren Flanke 32 abglei tet.

Die Tiefe des Zahngrundes und die Höhe der Zahnköpfe bestimmt das Ausmaß der zugelassenen Änderung der Changiergeschwindig keit. Wenn die Zahnhöhe der einzelnen Zähne konstant ist, so bedeutet dies für das Verfahren der Spulenpräzisionswicklung, daß die Changiergeschwindigkeit im wesentlichen zwischen einem oberen und einem unteren Grenzwert verändert wird, wobei diese Grenzwerte über die Spulreise konstant bleiben oder gleichsinnig im Sinne einer kontinuierlichen, schwachen Zunahme oder Abnahme verändert werden. Es ist jedoch auch möglich, den oberen und den unteren Wert der Changierge schwindigkeit in jedem Zyklus der Stufenpräzisionswicklung zu verändern, indem die Zähne entsprechend geformt werden.

Durch die Erfindung ist es gelungen, eine Stufenpräzisions wicklung herzustellen, indem die Changiergeschwindigkeit in einer einfachen, mechanischen Steuerkette in Abhängigkeit von dem wachsenden Spulendurchmesser gesteuert wird. Die Einstel lung der im Laufe der Spulreise zu durchfahrenden Kreuzungs verhältnisse ist durch Vorgabe der Verzahnung der Schablone 30 möglich. Es können eine Vielzahl von Schablonen vorgefer tigt werden, die wahlweise zum Einsatz kommen können. Der entsprechende Austausch der Schablonen ist auch durch Hilfs kräfte einfach möglich.

Bezugszeichenaufstellung 1 Spule
2 Spulenhalter, Spulenteller
3 Lager
4 Haltearm
5 Haltearm
6 Querhebel, Joch
7 Schwenklagerung
8 Treibwalze
9 Antriebsmotor
10 Treibriemen
11 Treibwalzenwelle
12 Changiereinrichtung
13 Changierfadenführer
14 Changierwelle
15 Reibscheibe
16 Reibscheibe
17 Reibscheibenwelle
18 Lager
19 Treibriemen
20 Achse
21 Zwischenrad
22 Zwischenradachse
23 Schwenkachse
24 Halter, jochförmiger Halter, Träger
25 Schwenklager
26 Federhebel
27 Feder
28 Schwenkhebel
29 Gleitstift
30 Schablone
31 Geradführung
32 flachere Flanke
33 steile Flanke
34 torusförmiger Ringraum, ringförmige Ausnehmung
35 torusförmiger Ringraum, ringförmige Ausnehmung
36 Kehrgewindewelle
37 Schwenkwelle
38 Bewegungsrichtung
39 Faden

Claims

1. Aufspulmaschine für Fäden
mit einer Spulspindel und einem Spulantrieb,
mit einer Changiereinrichtung und einem Changierantrieb, der ein stufenlos verstellbares Getriebe umfaßt,
mit einer Stelleinrichtung für das stufenlos verstellbare Getriebe, durch welche die Changiergeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Spulendrehzahl gesteuert wird, Kennzeichen:
Die Stelleinrichtung besteht aus:
einer mechanischen Durchmesserabtastung (Arm 4) für die Spule (1),
einer Schablone (30), die beweglich geführt ist und auf die der Ausschlag der Durchmesserabtastung übertragen wird (Schwenkhebel 28),
einem Tastkopf zum Abtasten der Schablone (30), wobei die Schablone derart sägezahnartig geformt ist, daß die Changiergeschwindigkeit durch Relativbewegung der Schablone gegenüber dem Tastkopf bei Abtastung der flacheren Flanken (32) der Schablone proportional zur Spindeldrehzahl vermindert und bei Abgleiten des Tast kopfes an den steilen Flanken (33) der Schablone sprung haft erhöht wird.

2. Aufspulmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne der Schablone im wesentlichen - vom Grunde aus gemessen - gleiche Höhe haben.

3. Aufspulmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwenkhebel der Tastkopf ist, dessen freies Ende mit der Schablone in Eingriff steht.

4. Aufspulmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das stufenlos verstellbare Getriebe aus zwei koaxialen Reibscheiben (15, 16) besteht, von denen die eine mit dem Changierantrieb und die andere mit der Changierein richtung drehfest verbunden ist,
daß jede der beiden Reibscheiben eine ringförmige Ausneh mung (34, 35) in den sich gegenüberliegenden Stirnflächen haben, welche einen Torus umschreiben,
daß in dem torusförmigen Ringraum ein frei drehbares Zwischenrad (21) gelagert ist, das mit beiden ring förmigen Ausnehmungen in Reibkontakt steht und das in einem schwenkbaren Träger (24) gelagert ist, wobei die Achse (20) des Zwischenrads im wesentlichen auf einer Axialebene der Achse der beiden Reibscheiben liegt,
und daß der Träger mit dem Schwenkhebel verbunden und mit diesem derart schwenkbar ist, daß die Schwenkachse des Schwenkhebels im wesentlichen durch den Mittelpunkt des Zwischenrades geht und tangential am Mittenkreis des Torus liegt.