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Kettenschermaschine Die Erfindung betrifft eine Kettenschermaschine
mit Schergatter, bei welcher die Fäden von den Spulen durch eine Abzugsvorrichtung
abgezogen und auf einen durch Reibmittel angetriebenen Kettenbaum aufgewickelt werden,
wobei zwischen Schergatter und Kettenbaum eine auf die Kettenfäden drückende Spannwalze
angeordnet ist, auf die ein selbsttätiges Geschwindigkeitsregelgetriebe einwirkt.
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Die Erfindung bezweckt die Vermeidung von Fadenbrüchen, besonders
beim Anlassen, die Ermöglichung hoher Anlaufgeschwindigkeiten und die Verhinderung
des Durchgehens der Ablaufspulen bei plötzlichem Stillstand der Maschine, etwa zufolge
eines Fadenbruches. Diese Zwecke werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zum
Abziehen der Kettenfäden Antriebswalzen auf die Garnoberfläche der Scherspulen einwirken,
die von einem Kegelgetriebe mit unter dem Einfluß der Spannwalze verschiebbarem
Riemen getrieben sind, wobei das Kegelgetriebe seinen Antrieb von der Antriebswelle
der Maschine erhält, welche gleichzeitig zum Antreiben der Reibungstrommel für den
Kettenbaum dient.
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Vorteilhaft sind die Ablaufspulen einzel auf waagerecht schwingenden
Trägern in senkrechten Reihen übereinandergelagert und werden mittels die Träger
beeinflussende Federn ständig gegen ebenfalls senkrecht angeordnete, allen Spulen
einer Reihe gemeinsame Reibungswalzen angepreßt.
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Kettenschermaschinen mit Schergatter und direkt angetriebenen Ablaufspulen
sind bekannt. Bei derartigen Maschinen, bei welchen die Ablaufspulen mit der nämlichen
Winkelgeschwindigkeit angetrieben werden, ist keine Rücksicht 'auf die Unterschiede
im Durchmesser der Garnkörper der verschiedenen Ablaufspulen genommen und daher
keine Gleichmäßigkeit der Fadenspannungen gewährleistet.
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Es sind ferner Kettenschermaschinen bekannt, bei welchen die Fäden
von den Ablaufspulen mittels einer direkt angetriebenen Walze abgezogen und dann
auf den ebenfalls direkt angetriebenen Kettenbaum aufgewickelt werden, wobei zwischen
beiden ein Geschwindigkeitswechselgetriebe eingeschaltet ist, welches durch die
Spannung der zwischen ihnen befindlichen Fäden derart gesteuert wird, daß diese
mit konstanter Spannung aufgewickelt werden. Bei diesen bekannten Maschinen wird
jedoch nicht die Spannung des Hauptteiles der linear bewegten Fäden geregelt, so
daß die Gefahr des Durchgehens der Ablaufspulen oder eines Fadenbruches zwischen
diesen und der Abzugswalze besteht.
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Es wurde ferner vorgeschlagen, zwischen die durch Reibungswalzen angetriebenen
Ab- und Auflaufspulen von Maschinen zum Dublieren
und Aufwickeln
von Lunten ein Wechselgetriebe einzuschalten, dessen Änderung jedoch nicht während
des Betriebs möglich ist, geschweige denn selbsttätig erfolgt, so daß es für Kettenschermaschinen
nicht anwendbar ist. Aus dem gleichen Grund sind die bekannten Umspulmaschinen unbrauchbar,
bei denen die Regelung des Geschwindigkeitsverhältnisses von Hand erfolgt.
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Es wurde ferner vorgeschlagen, die einzelnen Ablaufspulen mit elektrisch
gesteuerter Bremse oder Tänzerwalzen zu versehen, um ein Durchgehen der Spulen zu
verhindern oder die Fadenspannung zu überwachen.
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Alle derartigen Vorrichtungen sind jedoch umständlich, teuer und schwierig
in Ordnung zu halten, so daß sie unter den meisten Bedingungen unzuverlässig arbeiten
und in der Wirkung unsicher sind.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise verkörpert, wobei
zahlreiche der üblichen und bekannten Elemente der Übersicht halber fortgelassen
sind.
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Abb. i stellt schematisch eine teilweise Seitenansicht einer Kettenschermaschine,
bestehend aus Ablaufspulengestell und Kettenbaum dar, Abb. 2 einen Teilgrundriß
nach Abb. i, Abb.3 eine schematische Seitenansicht des Ablaufspulenhalters, gesehen
von der dem Kettenbaum gegenüberliegenden Seite, Abb. 4 eine Teilansicht in vergrößertem
Maßstabe, aus welcher gewisse Einzelheiten des Ablaufspulengestelles ersichtlich
sind, Abb. 5 eine teilweise Seitenansicht des Kettenbaumes in etwas vergrößertem
Maßstabe als Abb. i, bei welcher die Einzelteile eine andere Lage einnehmen.
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Die Aufwickelvorrichtung umfaßt einen Rahmen i, welcher mit Lagern
für eine Hauptantriebswell e2 versehen ist, die an einem Ende eine Antriebsriemenscheibe
211 trägt, während an ihrem entgegengesetzten Ende eine Riemenscheibe 3 befestigt
ist, die mit Hilfe eines Riemens 4 eine Riemenscheibe 5 auf einer Welle 6 des Rahmens
antreibt. Durch nicht gezeichnete Verbindungen treibt die Riemenscheibe 5 eine Reibungswalze
7 an, deren Welle im Rahmen gelagert ist und welche zum Antrieb des Kettenbaumes
oder einer anderen Aufwickelspule bestimmt ist. Zur Lagerung des Kettenbaumes oder
einer anderen Aufwickelspule dient ein Paar frei schwingender Arme 8 und 9 mit Lagerschlitzen
oder Kerben an ihren freien Enden zur =Aufnahme der Spindel 1o des Kettenbaumes.
Letzterer ist an seinen Enden mit Scheiben i1 versehen. Auf den Baum wird die mehrfache
Wicklung 12 aufgebracht, die sich unter der Wirkung der Schwerkraft gegen die Oberfläche
der Reibungswalze 7 anlegt. Die Schermaschine enthält auch das übliche Riet 13,
den Expansionskamm 14, die Prüfvorrichtung (Fallnadeln) 15 und die Führungswalzen
16, 17 und 18.
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Gemäß der Erfindung ist ein Paar frei schwingender Arme i9 und 2o
vorgesehen, welche je an entgegengesetzten Seiten des Rahmens der Schermaschine
angeordnet sind und mit Lagern für die Enden eines Fühlers oder Spannungsprüfers
2i versehen sind. Dieses Glied kann gewünschtenfalls sehr leicht ausgebildet und
die Arme i9 und 2o können durch Gegengewicht ausbalanciert sein, so daß nur ein
geringer Zug auf die Garne ausgeübt wird. Die Fühler weisen jedoch gemäß der Abbildung
die Form einer frei drehenden Walze (massiv oder hohl) auf, welche durch ihr Gewicht
eine wesentliche Zugspannung auf die Garne ausübt. Diese Walze ruht auf dem Band
S der zwischen den Walzen 16 und 17 hindurchlaufenden parallelen Fäden und steigt
oder fällt bei Änderung der Spannung dieses Fadenbandes. An einer-passenden Stelle
der Hauptantriebswelle 2 ist eine konische Riemenscheibe 22 vorgesehen, welche ein
entsprechendes konisches Rad 23 auf der Welle 24 antreibt, die in Lagern 25 gelagert
ist. Ein Treibriemen 25 überträgt die Kraft von der Riemenscheibe 22 auf die Riemenscheibe
23, wobei die Lage dieses Treibriemens auf den beiden konischen Scheiben durch einen
Riemenschieber 27 bestimmt wird. Letzterer ist mit einer Nabe, die ein Innengewinde
trägt, zur Aufnahme einer Schraubenspindel 9-8 versehen, welche auf Trägern
29 gelagert ist. Diese Schraubenspindel ist mit einem Schaltrad 30 versehen,
das symmetrische Zähne aufweist und in der einen oder anderen Richtung durch die
Schaltklinken 31 bzw. 32 angetrieben werden kann, welche auf einem Arm 33 gelagert
sind, der frei auf der Welle 28 schwingen kann. Der Schaltklinkenträgerarm 33 wird
während des Scherens ständig mittels einer Pleuelstange 34 hin und her geschwungen,
die von einem Exzenter 35 unter Vermittlung eines nicht dargestellten Zahnradgetriebes
von der Riemenscheibe 5 angetrieben wird. Beide Schaltklinken 31 und 32 würden
also ständig in die Zähne des Schaltrades 3o eingreifen, wenn nicht zwischen beiden
ein an sich bekanntes Schild 37 eingeschoben wäre, welches frei um die Welle 28
schwingen kann und einen Flansch aufweist, der die Zahnkante des Schaltrades 28
überdeckt und sich längs des Umfangs so weit erstreckt, daß der Flansch bei der
in Abb. i gezeichneten Normalstellung des Schildes den Eingriff beider Schaltklinken
31 und 32 verhindert, so daß diese frei in Berührung mit der Außenfläche des Flansches
hin und her schwingen. Der Schild 37 ist mit einem Arm 38 versehen, welcher - vermittels
einer Stange 39 mit dem Arm i9 verbunden ist, der das eine Ende der Spannwalze 21
trägt. Der Arm i9 wird vorzugsweise mit einer Reihe von Löchern 40 versehen, in
deren jedes die Stange 39 eingreifen
kann, so daß eine Einstellung
der Normallage des Schildes möglich ist. Unter gewöhnlichen Umständen werden die
Einzelteile so eingestellt, daß die Spannwalze 21 eine im wesentlichen in Abb. z
gezeichnete Lage einnimmt, solange die gewünschte Spannung auf das Fadenband S aufrechterhalten
bleibt, so daß das Schild in solcher Lage verharrt, daß keine der beiden Schaltklinken
3r oder 32.in Tätigkeit treten kann. Die Riemenscheibe verharrt dann in der nämlichen
Lage, und die Relativgeschwindigkeit der konischen Riemenscheiben 22 und 23 wird
nicht geändert. Wenn jedoch die Spannung des Fadenbandes S ab-oder zunimmt, ändert
die Spannungswalze 21 entsprechend ihre Lage, so daß die eine oder andere Schaltklinke
31 oder 32 in Eingriff mit den Zähnen des Schaltrades 3o gelangt und die Schraubenspindel
28 in der richtigen Richtung dreht, so daß der Riemen 26 verschoben und dadurch
die Geschwindigkeit der Riemenscheibe z3 vermehrt oder verringert wird, wodurch
die normalen Spannungsbedingungen wieder hergestellt werden.
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In den Abb. 2, 3 und 4 ist das verbesserte Spulengestell veranschaulicht.
Es urnfaßt einen Rahmen 41, der mit ein oder mehreren Vertikalstangen 42 versehen
ist, welche eine etwas größere gegenseitige Entfernung aufweisen, als es dem größten
Durchmesser der Abwickelspulen entspricht. Das Gestell besteht aus zwei im wesentlichen
parallelen Reihen senkrecht angeordneter Stangen. Jede Stange 42 ist in senkrechten
Abständen mit feststehenden Kragen oder Ringen 43 versehen, deren Anzahl von dem
Aufnahmevermögen des Gestelles abhängt. Es kann natürlich auch nur ein einziger
Stützring auf jeder Stange vorgesehen sein oder auch eine größere Anzahl, als sie
in der Abbildung dargestellt ist, je nachdem es die Umstände erfordern.
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Jeder Stützring 43 bildet ein Lager für einen Schwingarm, der als
Halter für die Abwickelspule dient. Wie aus Abb. 4 ersichtlich, besteht jeder Schwingarm
aus einer Hülse 44, die auf dem Stützring 43 ruht und sich frei auf der Stange 42
drehen kann. Eine Schraubenfeder 45 umgibt die Stange 42 unmittelbar oberhalb einer
jeden Hülse 44, wobei das eine Ende der Feder an der Hülse und das andere mit dem
nächsthöheren Stützring 43 fest verbunden ist. Diese Federn werden normalerweise
unter Spannung gehalten und suchen die Hülsen 44 zu drehen. An Stelle einer Feder
kann natürlich jedes andere äquivalente Hilfsmittel benutzt werden, z. B. ein Gewicht.
Die Stangen 42 oder äquivalente Drehzapfen können auch eine solche Neigung zur Senkrechten
aufweisen, daß die Hülsen 44 und die darauf gelagerten Teile durch die Einwirkung
der Schwerkraft in vorbestimmter Richtung gedreht werden. Jede Hülse 44 trägt einen
Arm 46, der an seinem freien Ende mit einer Spindel 47 versehen ist, auf welcher
die übliche Spule gelagert wird. Die Spindel 47 kann an einem Ende des Armes 46
unbeweglich oder drehbar gelagert sein, wie es jeweils die betreffende Abwickelspule
erfordert.
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Jeder Stange 42 ist eine im wesentlichen vertikale Welle 48 zugeordnet,
welche an ihrem oberen und unteren Ende in Lagern des Spulengestelles gelagert ist.
Eine jede dieser Wellen ist mit einer Antriebswalze 49 von etwas größerem Durchmesser
als die Welle und einheitlichem Radius vom einen zum anderen Ende versehen. Eine
jede solche Antriebswalze dient dazu, die Oberfläche einer jeden Vertikalreihe von
Abwickelspulen anzutreiben, welche auf den Schwingarmen der benachbarten Stange
42 angeordnet sind. In der Abbildung ist die Reibungswalze 49 aus einem Stück mit
der Welle dargestellt, beide können aber auch aus zwei getrennten Teilen bestehen
und in gewünschter Weise verbunden sein. Die Reibungswalze 49 kann ferner in eine
Reihe von kurzen Walzen oder Trommeln unterteilt sein, deren jede dazu bestimmt
ist, eine einzige Abwickelspule anzutreiben. Diese letztere Anordnung ist besonders
bei Verwendung von Scheibenspulen geeignet, da in diesem Falle eine ununterbrochene
Reibungswalze die Spulenscheiben und nicht die Garnkörper berühren würde, so daß
keine gleichmäßig lineare Geschwindigkeit beim Abspulen erzielt würde. Wenn in der
dargestellten Ausbildungsform eine senkrechte oder im wesentlichen senkrechte Anordnung
der Abwickelspulen und ihrer Reibungswalzen getroffen ist, kann auch eine andere
Anordnung, z. B. eine waagerechte, in gewissen Fällen geeignet sein.
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Wie aus Abb. 2 ersichtlich, sind die Abwickelspulen 5o auf den Spindeln
47 gelagert und werden unter Wirkung der Federn 45 mit ihren Umfangsflächen ständig
gegen die Reibungswalzen 49 angepreßt, so daß die lineare Abwickelgeschwindigkeit
unabhängig vom Durchmesser der Abwickelspulen konstant bleibt.
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Wenn das Spulengestell für sich allein ver-, wendbar sein soll oder
in Kombination- mit anderen Vorrichtungen als die abgebildete Schermaschine, können
die Wellen 48 von irgendeiner Kraftquelle aus durch beliebige Zwischengetriebe angetrieben
werden. In der abgebildeten Ausführungsform ist jedoch jede Welle 48 an ihrem unteren
Ende mit einem Kegelrad 51 versehen, welches mit Kegelrädern 52 oder 52a kämmt,
die fest auf im wesentlichen waagerechten Wellen 53 und 53" sitzeng welche
ihrerseits im unteren Teil des Spulengestelles gelagert sind. Diese Wellen sind
mit Schnecken, deren eine bei 53v in Abb. 5 ersichtlich ist, versehen, welche
in Schneckenrädern 54 bzw. 54a
auf der Welle 24 eingreifen. Die
Garne y der einzelnen Abwickelspulen 5o werden durch Führungen auf dem Spulenrahmen
in bekannter Weise geführt und treten nach Durchlaufen der Führungswalzen 55 durch
das Riet 13, über die Walzen 16, unter die Spannungswalze 21, über die Walze 17,
durch die Bank mit den Fallnadeln 15 und von da durch den Expansionskamm 14, über
die Führungswalze 18 zum Kettenbaum 12.
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Wie bereits erwähnt, nimmt die Spannwalze 21 normalerweise die in
Abb. i dargestellte Lage ein, in welcher die Sperrklinken 31 und 32 außer Eingriff
mit dem Schaltrad stehen und der Riemen 26 vorzugsweise so eingestellt ist, daß
sich die Geschwindigkeit der Welle 24 und mithin die lineare Geschwindigkeit der
Abwickelreibungswalzen 49 zur Geschwindigkeit der Aufwickelreibungswalze 7 so verhält,
daß eine geringe Spannung der Garne auf ihrem Wege von den Abwickelspulen zur Aufwickelspule
aufrechterhalten wird.
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Die Erfindung ist nicht notwendigerweise auf ein derartiges Geschwindigkeitsverhältnis
beschränkt, bei welchem die lineare Aufwickelgeschwindigkeit etwas größer ist als
jene der Abwickelgeschwindigkeit, sondern die beiden Geschwindigkeiten können auch
gegebenenfalls einander gleich sein oder im umgekehrten Verhältnis stehen. Auf keinen
Fall bewirkt die Fadenspannung eine Drehung der Abwickelspulen, da letztere durch
die Reibungswalzen 49 direkt angetrieben werden. Die Aufwickelgeschwindigkeit kann
so in einem vorbestimmten konstanten Verhältnis zur Abwickelgeschwindigkeit erhalten
werden ohne Rücksicht auf die Größe der Garnkörper. Obwohl die Aufwicklung mit sehr
hoher Geschwindigkeit vorgenommen werden kann und obwohl das Drehmoment der Abwickelspulen
groß sein kann, verursacht der plötzliche Stillstand des Kettenbaumes infolge eines
Garnbruches kein Durchgehen der Abwickelspulen, weil die Abwickelreibungswalzen
49.die Funktion von Bremsen ausüben, indem sie die Abwickelspulen direkt antreiben
und mithin diese augenblicklich stillsetzen, wenn die Reibungswalzen selbst stillgesetzt
werden. Andererseits bewirkt bei Wiederanlaufen des Kettenbaumes die direkte Beeinflussung
der Reibungswalzen 49 ein augenblickliches Anlaufen der Abwickelspulen, ohne daß
irgendein wesentlicher Zug auf die Garne oder eine nennenswerte Spannungserhöhung
eintritt. Es ist so gewünschtenfalls möglich, auf die üblichen Anlaßvorrichtungen
zum langsamen Wiederanlaufen der Kettenbäume zu verzichten, so daß der Zeitverlust
beim Wiederanlaufen, wie er' mit der Verwendung solcher Anlaßvorrichtungen verbunden
ist, vermieden wird, wodurch eine erhöhte Leistung erzielt werden kann.
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Während die beschriebene Vorrichtung die gewünschte Funktion in äußerst
zufriedenstellender und wirksamer Weise ausführt, ist sie dennoch von sehr einfacher
und wirksamer Bauart und nicht wesentlich gegen das Anhaften von Fasern oder Staub
empfindlich. Sie enthält keine kleinen oder empfindlichen Teile, welche leicht brechen
oder beschädigt werden, sie erfordert keine sachkundige Wartung, wie es normalerweise
bei Maschinen mit elektrischen oder ähnlichen Bremsen erforderlich ist, und bietet
der Bedienung keinerlei Schwierigkeiten, insofern es sich um die Einsetzung von
frischen Abwickelspulen oder die Verknüpfung gerissener Fadenenden handelt.