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Fadenführungsvorrichtung für Spulmaschinen zur Herstellung von Spulen
mit konischen Enden Die Erfindung bezieht sich auf eine Fädenführungsvorrichbung
für Spulmaschinen zur Herstellung von .Spulen mit kegelförmigen Enden, bei welcher
der Fadenführer durch eine zwecks Änderung des Fadenfü'hrerhubes einstellbare Kurvenführung
eine T-1.inundherbewegung erfährt.
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Es sind zwar ;bereits Spulmaschinen bekannt, bei denen eine zur Hinundherbewegung
des Fadenführers dienende Trommel mit Kurvennut während des Spulens zwecks alltnählicher
Verkürzung des Fadenführerhubes selbsttätig in axialer Richtung verschoben wird,
um Spulen mit kegelförmigen Enden zu erzeugen. Diese bekannte Einrichtung weist
jedoch den Nachteil auf, daß die axiale Verschiebung der Kurventrommel eine verwickelte
Steuervorrichtung erfordert und daß ferner infolge der Trägheit der Kurventrommel
an den Umkehrstellen der Bewegung des Fadenführers nicht Stöße auftreten, die die
genaue Führung .des Fadens beeinträchtigen.
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Der Zweck der Erfindung ist daher, unter Vermeidung dieser Nachteile
eine selbsttätige Änderung des Fadenführerhubes mit einfachen Mitteln ,dadurch zu
baw-irken, ' daß die Kurvenführung in ihrer SrJhräglage zu ihrer Drehachse veränderbar
und durch eine Steuervorrichtung mit einem sich entsprechend der Zunahme des Spulendurchmessers
selbsttätig bewegenden Glied, z. B. dem beweglichen Spulenträgerr.ä-hmen, so verbunden
ist, daß beim Dickerwerden der Spulen die Schräglage der Kurvenführung allmählich
verringert wird.
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Es sind zwar schon Fadenführungsvorrichtungen bekannt geworden, bei
denen die Hinundherbewegung des Fadens durch eine in ihrer Schräglage zur Drehachs;
einstellbare Kurvenführung erfolgt. Bei diesen bekannten Vorrichtungen erfolgt jedoch
die Veränderung :der Schräglage der Kurvenführung vor Beginn des Spulens von Hand,
um die gewünschte Länge der Spule einzustellen, während gemäß der vorliegenden Erfindung
eine selbsttätige Einstellung der Kurve in Abhängigkeit von der Zunahme des Spulendurchmessers
während des Spulens stattfindet.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform .des Erfindungsgegenstandes,
und zwar ist Abb. r eine Vorderansicht einer mit der erfindungsgemäß ausgeführten
Fadenführungsvorrichtung versehenen Spukmaschine, Abb. 2 die Seitenansicht der Maschine,
Ab'b. 3 gleichfalls die Vorderansicht, jedoch bei einer anderen Einstellage der
Führungsvorrichtung,
Abb. 4 ein .Schnitt durch die Kurvenscheibe
nach der Linie 5-5 der Ahb. 3, Abb. 5eine .schaubildliche Darstellung eines Teiles
der selbsttätigen Einstellvorrichtung für die Kurvenscheibe.
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Die in der Zeichnung dargestellte Spulm:aschine besteht im wesentlichen
aus einer Treibtrommel zur Drehung der zu wickelnden Spule, Garnrolle o. dgl., einem
Fademfürer, welcher das Garn an der Spule entlang führt und es über ihre ganze Länge
in schraubenförmigen Windungen aufwickelt, und einer Kurvenscheibe zur Hinundherbewegung
des Fadenführers. Die Spule kann aber auch auf eine unmittelbar angetriebene Wikkelspindel
aufgewickelt werden, und an Stelle des beschriebenen und dargestellten Fadenführers
kann irgendeine andere Führungsvorrichtung verwendet werden.
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Nach Abb. i und 2,der Zeichnung wird die Spülvorrichtung von zwei
seitlich angeordneten, auf einer Grundplatte 3 befestigten Rahmenteilen 2, 2 getragen.
Die Rahmenteile 2 können in bdkannter Weise zwecks Anordnung mehrerer nebeneirnanderliegender
Maschineneinheiten längs der Grundplatte 3 in Reihen aufgestellt werden; da aber
sämtliche Einheiten in der Hauptsache dieselbe Bauart aufweisen, wird nur eine davon
beschrieben und dargestellt.
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Im unteren Teil der Rahmenteile 2 ist in Lagern 4 eine waagerechte
Antriebswelle 5 gelagert. Die Welle 5 kann durch einen Rieinen angetrieben oder
auch direkt mit einem Motor verbunden werden. In Lagern 6 des Rahmens ist eine waagerechte,
eine Kurvenscheibe oder Kurvenführung 55 tragende Achse 7 befestigt, und schräg
über dieser Achse ist die die Treibtrommeln 2o tragende Achse io in Lagern 9 undrehbar
gelagert.
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Ein auf der. Welle 5 lose sitzendes Zahnrad i i kämmt mit einem größeren
Zahnrad 12, welches sich auf der Achse 7 frei drehen kann und die Kurvenscheibe
55 antreibt. Das Zahnrad 12 kämmt seinerseits mit einem Zwischenrad 13, welches
auf einer aus einem der Rahmenteile 2 herausragenden Achse 14 gelagert ist. Das
Zwischenrad 13 kämmt mit einem mit der Trommel 2o verbundenen Zahnrad 15,
so daß die Trommel sich auf der Welle io dreht. Die Drehung der Welle 5 wird also
durch das Zahnrad 12, das Zwischenrad i 3 und das Zahnrad i 5 auf die Trommel2o
übertragen. Zweckmäßig wird die das Zwischenrad 13 tragende Achse 14 in einem Schlitz
16 einstellbar angeordnet, so daß statt des Zahnrades 15 Zahnräder mit anderer Zähnezahl
eingesetzt werden können, um die Geschwindigkeit der Trommel 2o in bezug auf die
der Kurvenscheibe 55 ändern zu können. Die Nabe der auf der Welle 1o drehbar gelagerten
Trommel 2o liegt an dem einen Ende gegen einen mittels einer Befestigungsschraube
22 auf der Welle befestigten Stellring 21 an. An dem anderen Ende der Nabe ist das
neben dem Lager 9 liegende Zahnrad 15 befestigt.
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Die Spülmaschine dient zum Wickeln zylindrischer Spulen C mit konischen
Enden. Beim Wickeln der Spule rnuß demnach die Länge der Garnschichten vom Kern
bis zu den äußeren Windungen allmählich abnehmen. Zum Wickeln der Spulen verwendet
man gewöhnlich eine kleine hölzerne Hülse oder einen Spulenträger T, welcher als
Kern für die Garnschichten dient.
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Die Hülse T wird an ihren Enden auf zwei Zapfen 25 drehbar gelagert.
Die Zapfen 25 weisen Stifte 26 auf, welche in die Bohrungen t an den Enden
der Hülse T eingeführt werden. An ihrem stärkeren Teil sind die Zapfen 25
in kreisförmigen Öffnungen 28 einer Hülse 29 angeordnet. Die Hülsen 29 sind an Naben
3o befestigt, die an den Enden der Arme 31 eines jochförmigen Rahmens oder Trägers
32 angeordnet sind. Der Spulenträgerrahmen 32 ist auf einer Achse 33 drehbar gelagert,
so daß seine äußeren Enden mit der Zunahme der Lagen des aufgewickelten Garnes,
also des Spulendurchmessers, nach oben schwingen.
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Die Arme 3i weisen an ihrer Unterseite winklige Ansätze 36, 37 auf,
an denen Blattfedern 35 durch Schrauben 38 befestigt sind. Die vorderen Enden der
Federn 35 liegen am unteren Ende der Öffnungen 28 der Hülsen 29 und halten die Zapfen
25 in diesen Öffnungen fest. Zuerst werden die Stifte 26 in die Bohrungen
t der Hülse T eingesetzt und dann die Zapfen 25 gegen die vorderen
Enden der Federn 35 gedrückt, bis die Zapfen in die Üffnungen 28 eingreifen und
dort durch die Federn 35 festgehalten werden. Die Hülsen 29 werden in den Naben
3o durch Schrauben 39 festgehalten, so daß sie auch verstellt werden können, um
die Mittelachse ihrer Ofnungen z8 parallel zu der Achse der Trommel 20 einstellen
zu können.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Spülvorrichtung ist
der das Garn an der Hülse T entlang führende Fadenfiihrer an einem Tragarm 41 angeordnet
(Abb. 2), der an parallel zu der Achse der Trommel 20 liegenden Stangen 42 und 43
entlang gleiten kann, welche über der Trommel und hinter ihr angeordnet sind. Die
beiden Stangen 42, 43 sind an ihren Enden in den Rahmenteilen :2 gelagert (Abb.
i), und der Tragarm 41 ist mit eine; die Stange 42 umschließenden Hülse
44 und einer von beiden Seiten die Stange 43 umfassenden Gabel 45 versehen.
Der Fadenführer ist an dem äußeren Ende eines
als schmale Platte
ausgebildeten Armes 4o angeordnet, welcher an seinem hinteren Ende eine um einen
Ansatz 46 des Tragarmes 41 greifende Gabel aufweist und durch einen Bolzen 47 mit
diesem Ansatz 46 drehbar verbunden ist. An dem vorderen Ende des Armes 4o ist ein
den eigentlichen Fadenführer bildendes Porzellanauge 5o angeordnet, welches entsprechend
der Zunahme des Spulendurchmessers nach aufwärts schwingen kann. Der Fadenführer
5o weist eine gewölbte Oberfläche auf, welche auf dem Spulenumfang aufliegt, und
ist mit einem Schlitz 51 zur Führung des Garnes y versehen (Abb.3). Ein an der Rückseite
des Armes 4o befestigter schraubenförmiger Draht 52 ist über dem Fadenführer 5o
angeordnet, um das Garn v nach unten durch den Schlitz 51 zu führen. Die Spannung
des durch die Führung 52 gezogenen Garnfadens hält den Fadenführer in seiner Lage
gegenüber der Spule fest.
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Der Fadenführer 5o wird durch den den Arm 4o tragenden Tragarm 41
längs der ganzen Spule hin und her geführt. Die Hinundherbewegung des Fadenführers
erfolgt durch die Kurvenscheibe bzw. Kurvenführung 55, deren Hub einstellbar ist.
Wie aus den Abb. 2, 3 und 5 hervorgeht, ist die Kurvenscheibe im allgemeinen zylindrisch
ausgebildet und mit einem ringförmigen Kranz 56 versehen, welcher mittels radialer
Arme 57 von einer auf der Achse 7 lose sitzenden Nabe 58 getragen wird. Der Kranz
56 ist mit einer schraubenförmigen Rille 59 versehen, gegen deren Seitenflächen
je eine mit dem Tragarm 41 verbundene Rolle 6o anliegt.
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Wie aus Abb. i und 2 ersichtlich, ist die Rolle 6o an dem Ende eines
Gleitstückes 61 gelagert, welches in der Bohrung eines rohrförmigen Ansatzes 62
des Tragarmes 41 gleiten kann. Das obere Ende der Bohrung des Ansatzes 62 ist durch
einen Propfen 63 verschlossen. In der Bohrung liegt eine Schraubenfeder 64, welche
mit dem einen Ende gegen den Pfropfen 63 und mit dem anderen gegen das Gleitstück
6i drückt, so daß dieses ständig nach unten gedrückt wird, wodurch die Rolle 6o
in der Rille 59 der Kurvenscheibe 55 gehalten wird und sich dabei heben und senken
kann.
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Der Kranz 56 der Kurvenscheibe 55 ist auf an den Enden der mit der
Nabe 58 verbundenen Arme 57 angeordneten Zapfen 66 schwenkbar gelagert (Abb.4).
so daß der Winkel zwischen der Rille der Kurvenscheibe und ihrer Drehachse 7 zwecks
Einstellung des Fadenführerhubes geändert werden kann. An den äußeren Enden 67 der
Arme 57 sind Gewindebohrungen vorgesehen, in die Köpfe 68 der Zapfen 66 eingeschraubt
sind. Die Zapfen 66 ragen aus den Bohrungen 67 heraus und greifen in Bohrungen 69
der inneren Nabe 7o des Kranzes 56 ein. Die Nabe 58 der Kurvenscheibe 55 ist auf
der Welle 7 drehbar gelagert und mit dem sie antreibenden Zahnrad 12 fest verbunden.
Das Zahnrad 12 kann auch aus einem Stück mit der Nabe 58 ausgeführt werden. Ein
Ende der Nabe 58 liegt gegen das Lager 6 des Rahmenteiles 2 an, und ein durch eine
Befestigungsschraube 72 mit der Welle 7 fest verbundener Stellring 71 liegt
an dem entgegengesetzten Ende der Nabe an, um eine axiale Verschiebung der Kurvenscheibe
auf der Welle zu verhindern.
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Durch die Schwenkung des Kranzes 56 der Kurvenscheibe 55 auf den Zapfen
66 wird die Neigung der Rille 59 und infolgedessen der Hub der Kurvenscheibe geändert.
Diese Einstellung erfolgt erfindungsgemäß selbsttätig in Abhängigkeit von der Zunahme
des Spulendurchmessers.
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Wie aus Abb. i und 3 ersichtlich, weist der Kranz 56 der Kurvenscheibe
55 einen Ansatz 83 auf, welcher mit einem gabelförmigen Arm 84 verbunden ist. Dieser
Arm kann aus dünnen Metallplatten der in Abb. 3 und 4 dargestellten Form bestehen
und ist mitLappen85 versehen, welche durch Schrauben 86 mit dem Ring 83 verbunden
sind. Die beiden Seiten des Armes 84. fassen um eine-,-i Arm 9i, der an einer auf
der Achse 7 verschiebbar gelagerten Muffe 9o angeordnet ist, und weisen längliche
Schlitze 87 auf. Der Arm 9i ist mit einer Anzahl Bohrungen 92 versehen, die in verschiedenen
Abständen von der Achse 7 liegen. Durch die Schlitze 87 des Armes 84 und eine der
Bohrungen 92 des Armes 9i geht ein Verbindungsbolzen 82 hindurch.
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Wenn die Muffe 9o auf der Welle 7 verschoben wird, bewirkt der Arm
9i mittels des Armes 84 eine Änderung der Schräglage der Kurvenscheibe 55. Dadurch,
daß der Bolzen 82 in verschiedene Bohrungen 92 eingeführt werden kann, kann die
relative Bewegung der Muffe 9o in bezug auf die Kurvenscheibe geändert werden. Wenn
der Bolzen 82 in das der Drehachse der Kurvenscheibe zunächst liegende Loch eingesetzt
wird, erhält die Kurvenscheibe die größte Schwenkung, und wenn der Bolzen 82 in
das von der Drehachse am weitesten entfernt liegende Loch eingesetzt wird, wird
bei gleicher Verschiebung der Muffe 9o der Kurvenscheibe eine verhältnismäßig geringe
Schwenkbewegung erteilt.
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Die Muffe 9o ist an ihrem Ende mit einem runden Flansch 93 versehen,
welcher an seinem Umfang eine Nut94 aufweist (Abb.4). In dieser Nut sitzt ein zum
größten Teil
flacher Schieber 95, welcher in Abb. 5 dargestellt
ist. Der Schieber 95 ist an der Eingriffstelle mit der Nut 94 des Flansches 93 kreisförmig
ausgebildet und kann mittels eines seitlichen Armes 96 um die Muffenachse gedreht
werden. An den gegenüberliegenden Enden des Schiebers sind zwei diametrale Ansätze
98 angeordnet, welche seitlich abgebogen sind (Abb. 5).
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Die Ansätze 98 greifen in an dem seitlichen Kranz i oo einer Scheibe
i o i unter einer gewissen Neigung angebrachte Schlitze 99 ein. Die Scheibe
ioi ist mit einer durch eine Befestigungsschraube 103 auf der Achse 7 festgehaltenen
Nabe io2 versehen. Infolge dieser Anordnung kann der Schieber 95 in der Nut 94 des
Flansches 93 bewegt werden, wodurch die Muffe 9o in der einen oder in der
anderen Richtung längs der Achse 7 verschoben wird. Durch diese Verschiebung der
Muffe go wird die Kurvenscheibe 55 mittels der oben beschriebenen Verbindungsglieder
geschwenkt und ihre Schräglage in bezug auf die Drehachse geändert.
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Um eine selbsttätige Drehung des Schiebers 95 zu bewirken, ist der
Schieber mit dem Spulenträgerrahmen 32 verbunden, der beim Dickerwerden der Spule
nach aufwärts schwingt. Zu diesem Zweck ist, wie in Abb. i und 2 dargestellt, an
dem Rahmen 32 ein senkrechter Draht bzw. eine Verbindungsstange io5 angeordnet,
welche an ihrem unteren Ende rechtwinklig umgebogen ist und in ein Loch 9-7 am Ende
des Armes 96 des Schiebers 95 eingreift. Zweckmäßig wird in das Loch 97 des Armes
96 eine Hülse 107 eingesetzt, die das Ende io6 des Drahtes 105
aufnimmt
und führt. Das obere Ende des Drahtes io5 geht durch ein Loch im Kopfe eines seitlich
an einem der Arme 31 des Rahmens 32 angeordneten Stiftes io8 und wird durch eine
Schraube iog festgehalten. Die Schraube iog gibt die Möglichkeit, den Draht io5
und den Schieber 95 so einzustellen, daß der Verschiebungsweg der Muffe 9o der gewünschten
Schwenkung der Kurvenscheibe 55 entspricht.
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Die Wirkungsweise der gesamten Spulvorrichtung ist folgende.
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Zunächst wird die Hülse T auf dem äußeren Ende des Rahmens 32 befestigt,
und zwar geschieht dies dadurch, daß die einen Teil der Zapfen 25 bildenden Stifte
26 in die Bohrungen.t der Hülse und die Zapfen 25 in die öffnungen 28 der Hülsen
29 eingeführt werden. Das von der nicht dargestellten Ablaufstelle kommende Garn
wird durch die schraubenförmige Drahtführung 52 und dann nach unten durch den in
den Fadenführer So angeordneten Schlitz 51 geführt, und sein Ende wird an der Hülse
T' befestigt. Der Rahmen 32 wird dann so weit nach unten geschwenkt, bis die Hülse
T mit dem Umfang der Trommel 2o in Berührung kommt. Die Maschine kann nun in Betrieb
gesetzt werden. Das Einrücken der Maschine erfolgt durch Drehung eines Handhebels
i io, der auf eine auf der Antriebswelle 5 angeordnete Kupplung irr einwirkt (Abb.
i). Wenn die Kupplung i i i eingerückt ist, wird das Zahnrad i i in Drehung versetzt,
wodurch mittels des Zahnrades 12 die Kurvenscheibe 55 gedreht wird. Das Zahnrad
12- treibt über das Zwischenrad 13 und das Zahnrad 15 die Trommel 2o und, da die
Trommel 2o gegen die Hülse T anliegt, wird diese durch Reibung ebenfalls in Drehung
versetzt. Dadurch wird das durch die Rille des Fadenführers So zugeführte Garn
y auf die Hülse T aufgewickelt, wobei das Garn längs der Hülse T hin
und her bewegt wird und schraubenförmige Windungen bildet.
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Zu Beginn des Wicklungsvorganges befindet sich der Kranz 56 der Kurvenscheibe
55 in der in Abb. i dargestellten Ausgangsstellung, bei welcher der den Fadenführer
So hin und her bewegende Tragarm 41 den größten Hub ausführt. Beim Aufwickeln des
Garns auf die Hülse T wird infolge der Vergrößerung des Spulendurchmessers der Spulenträgerrahmen
32 allmählich um seine Achse 33 nach oben geschwenkt. Bei dieser Schwingung des
Rahmens 32 wird mittels der Stange io5 der in die Nut 94 der Gleitmuffe 9o eingreifende
Schieber 95 gedreht, wobei diese Drehung in bezug auf Abb. 2 gegen den Uhrzeigersinn
erfolgt. Bei dieser Drehbewegung des Schiebers 95 gleiten die gebogenen Ansätze
98 in den an dem Kranz i oo der auf der Achse 7 befestigten Scheibe ioi geneigt
angeordneten Schlitzen 99, so daß die Muffe 9o wie unter der Wirkung eines Nockens
oder einer Schraube gezwungen wird, sich auf der Welle 7 in *bezug auf Abb. i und
q. nach rechts zu verschieben. Durch die Verschiebung der Muffe go wird mittels
des Armes gi die Kurvenscheibe 55 allmählich geschwenkt, so daß sich ihre Neigung
verringert. Mit der Zunahme der Windungen auf der Hülse T wird demnach also die
Kurvenscheibe 55 so geschwenkt, daß sich die Hublänge des hin und her gehenden Fadenführers
So allmählich vermindert, so daß jede der Wicklungsspule zugeführte Garnschicht
etwas kürzer wird als die vorhergehende Schicht.
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Abb. 3 zeigt die Kurvenscheibe 55 in der Lage, die sie nach der Beendigung
des Spulens einnimmt; in dieser Lage ist die Hublänge des Fadenführers bedeutend
kürzer als zu Anfang des Spulens. Infolge der allmählichen Abnahme der Hublänge
des Fadenführers entstehen konische Spulenenden.
Wie oben erwähnt,
kann durch das Einsetzen des Bolzens 82 in verschiedene Löcher 92 des Armes gi der
Betrag der Neigungsänderung der Kurvenscheibe nach Bedarf geregelt werden. Wenn
der Bolzen 82 in dem inneren Loch sitzt, ist die Schwenkbewegung der Kurvenscheibe
am größten, so daß die Enden der Spule am stärksten abgeschrägt sind; wenn dagegen
der Bolzen 82 in dem äußersten Loch sitzt, ist der Schwingungsbereich des Armes
8q. kleiner, so daß auch die Schwenkbewegung der Kurvenscheibe 55 eine geringere
ist und die Enden der Spule verhältnismäßig stumpf ausgeführt werden.
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Bei der Schwenkung der Kurvenscheibe 55 um den Zapfen 66 tritt eine
Änderung des Durchmessers der Kurvenrille ein, und zwar wird der Durchmesser mit
der Verkleinerung der Neigung vergrößert, und umgekehrt. Aus diesem Grunde ist die
Rolle 6o so angeordnet, daß sie sich unter Verschiebung des Schiebers 61 in der
auf dem Tragarm 41 sitzenden Hülse 62 nach oben und unten bewegen kann, wobei sie
durch die Wirkung der Feder 64 immer in Berührung mit der Rille 59 der Kurvenscheibe
bleibt und längs dieser gleitet. Die Rolle 6o ist an ihrem Umfang gewölbt ausgebildet,
so daß sie eine annähernd kugelartige Form aufweist. Hierdurch wird erreicht, daß
die Rolle 6o bei jeder Schräglage der Kurvenscheibe in Eingriff mit den Seitenwänden
der Rille 59 bleibt.