DE592852C - Spulmaschine - Google Patents

Description

DEUTSCHES

REICH

AUSGEGEBEN AM 16. FEBRUAR 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 76 d GRUPPE 3 οι

Universal Winding Company in Boston, V. St. A.

Spulmaschine „ Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. April 1932 ab

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spulmaschine, bei welcher die Berührungslinie von Spule und Treibtrommel mit der Spulen- oder Trommelachse oder beiden einen spitzen Winkel bildet. Es ist bei Spulmaschinen dieser Art bereits bekannt, die Drehzahl der Spule periodisch zu ändern, um die Bildung von Wulsten an der Spule zu verhindern. Die periodische Änderung der Spulendrehzahl wird bei den bekannten Maschinen gewöhnlich durch Einschaltung eines Geschwindigkeitswechselgetriebes in den Antrieb der Treibtrommel erreicht. Diese Einrichtung verlangt aber umfangreiche Zahnräder, Kurbeltriebe u. dgl. Ferner ist auch eine Spulmaschine mit konischer Treibtrommel bekanntgeworden, bei welcher eine periodische Änderung der Drehzahl der Spule dadurch erreicht wird, daß die Treibtrommel während ihres Umlaufs ständig in ihrer Achsrichtung hin und her bewegt wird. Mit dieser Bewegung ist aber ein ständiges Scheuern an der Spule verbunden.

' Von diesen bekannten Maschinen unterscheidet sich die Spulmaschine nach der Erfindung im wesentlichen dadurch, daß die gegenseitige Winkellage von Spule und Treibtrommeldurch eine zwischen beiden Teilen stattfindende periodische Schwenkbewegung ständig so vergrößert und wieder verkleinert wird, daß die Berührungslinie in der gemeinsamen Ebene der Spulen- und Tronimelachse längs verlagert wird. Durch diese Anordnung wird der Vorteil erzielt, daß die Größe der erforderlichen gegenseitigen Bewegung von Spule und Treibtrommel nur gering zu sein braucht ^3S und ferner bei der Schwenkbewegung ein Scheuern des Fadens vermieden wird, da gewissermaßen zwischen Spule und Treibtrommel nur ein Abwälzen stattfindet. Dies ist aber insbesondere bei empfindlichen Fäden und Kunstseidefäden zur Vermeidung von Glanzstellen von Bedeutung.

Die beiliegende Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, und zwar ist

Fig. ι eine Seitenansicht einer Spulmaschine,

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Spulkopfes der Maschine,

Fig. 3 * gleichfalls eine Vorderansicht eines Spulkopfes, jedoch bei anderer Spulenstellung, Fig. 4 eine Draufsicht,

Fig. 5 eine schaubildliche Ansicht eines Einzelteiles.

Die erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung zur Vermeidung von Wulstbildungen kann bei Trommelspulmaschinen beliebiger Bauart Anwendung finden. Die dargestellte Spulmaschine besteht aus einem auf Füßen oder

Stützen 3 ruhenden waagerechten Bett oder Rahmen 2, auf dem eine Anzahl jQuerrahmen angeordnet sind. Die einzelnen Spulköpfe, deren Anzahl beliebig ist, sind an gegenüberliegenden Seiten des Bettes 2 angeordnet und werden von den Querrahmen 4 getragen. D; sämtliche Spulköpfe gleichartig ausgebildet sind, ist die Darstellung und Beschreibung eines Spulkopfes ausreichend. An den Längsseiten des Bettes 2 ist je eine waager echte Treibwelle 5 in an dem äußeren Ende der Querrahmen 4 vorgesehenen Lagern 6 gelagert. In der Zeichnung ist nur eine der beiden Wellen 5 dargestellt, und auf dieser Welle ist eine der Anzahl der Spulköpfe der einen Spulkopfreihe entsprechende Anzahl Treibtrommeln 7 angeordnet, wobei jede Treibtrommel zwischen je zwei Lagern 6 starr auf der Welle befestigt ist. Die beiden parallelen Treibwellen 5 werden durch einen beliebigen Antrieb, beispielsweise einen an dem Rahmenende mit den Wellen gekuppelten Elektromotor, in Umlauf versetzt.

Bei der dargestellten Ausführungsform dient die Treibtrommel 7 gleichzeitig dazu, den Faden derart hin und her zu führen, daß er nach Art der Kreuzwicklung in sich kreuzenden schraubenförmigen Windungen, die sich von dem einen zum anderen Ende der Spule erstrecken, aufgespult wird. Zu diesem Zweck ist die Treibtrommel 7 in bekannter Weise an ihrem Umfang mit einer schraubenförmigen Kreuznut versehen, die den Faden aufnimmt und an der Spule hin und her führt. Die Nut 10 ist in sich geschlossen und erstreckt sich in entgegengesetzten Richtungen von dem einen zum anderen Ende der Trommel. An den Stellen, an denen die entgegengesetzt verlaufenden Teile der schraubenförmigen Nut einander kreuzen, sind in bekannter Weise Mittel vorgesehen, die dafür Sorge tragen, daß der Faden in dem ihn führenden Teil der Nut gehalten wird und nicht durch Übergleiten in den anderen Teil der Nut vorzeitig zurückgeführt wird.

Die dargestellte Spulmaschine dient zur Herstellung von kegelstumpfförmigen oder konischen Spulen. Die Spule C ist drehbar derart gelagert, daß sie an ihrem Umfang mit dem Umfang der Treibtrommel 7 in Berührung steht. Der die Spule tragende Halter ist so angeordnet, daß die Spulenachse entsprechend der Zunahme des Spulendurchmessers sich von der Treibtrommel entfernen kann. Zu diesem Zweck ist die die Spule aufnehmende Spulenhülse χ in bekannter Weise auf einen drehbaren Halter 11 aufgesetzt, der an einem Schwenkarm 12 befestigt ist. Der Halter 11 ist auf einer Spindel 15 gelagert, die an dem gegabelten Ende eines an einer Stange 18 angeordneten Trägers 16 angelenkt ist. Die Spindel 15 ist an ihrem Ende mit einem vierkantigen Schaft 19 versehen (Fig. 4), der durch einen Zapfen 20 zwischen den Schenkeln der Gabel 21 derart schwenkbar gelagert ist, daß der Spulenhalter 11 bei dem Aufsetzen der leeren Spulenhülse und dem Abziehen oder Entfernen der fertigen Spule nach außen geschwenkt werden kann. An der Seitenfläche des Trägers 16 ist eine Blattfeder 22 befestigt, deren V-förmig gebogenes Ende mit einer entsprechend geformten Aussparung an dem Schaft der Spindel 15 in Eingriff gebracht werden kann, um die Spindel in der Arbeitsstellung, bei welcher ihre Achse parallel zu der Achse der Treibtrommel 7 liegt, zu sichern.

Die den Hauptteil des Tragarmes 12 für den Spulenhalter 11 bildende Stange 18 ist in einem Lager 23 derart drehbar gelagert, daß die Spulenachse in bezug auf die Oberfläche der Treibtrommel 7 geschwenkt werden kann. Das Lager 23 befindet sich an einem Arm 25, der auf einem in einer Nabe 27 befestigten Zapfen 26 schwenkbar gelagert ist. Die Nabe 27 befindet sich an dem oberen Ende eines Armes oder einer Stütze 28, die sich von dem Rahmen 4 nach oben erstreckt, und zur Sicherung des Zapfens 26 in der Nabenbohrung ist eine Schraube 29 vorgesehen. Der Arm 25 besitzt eine Nabe 30, die drehbar auf der Stange 26 sitzt und gegen die Stirnfläche der Nabe 27 anliegt. Nach der Seite hin ist der Arm 25 zu einem Joch 31 verlängert, das an seinem äußeren Ende eine ebenfalls drehbar auf der Stange 26 sitzende Nabe

32 trägt. Auf der Stange 26 ist ferner ein Ring

33 mittels einer Schraube 34 befestigt, und zwischen diesem Ring und der Nabe 30 des Armes 25 ist eine gerillte oder gewellte Federplatte oder Federscheibe 35 angeordnet, durch die die Nabe 30 nachgiebig gegen die feststehende Nabe 27 gedrückt wird. Der Arm 25 kann sich demnach unter Überwindung eines geringen Reibungswiderstandes um die Stange 26 drehen, wenn sich der Spulenhalter 11 bei der Zunahme des Spulendurchmessers von der Treibtrommel 7 entfernt.

Der Arm 25 besitzt einen nach unten gerichteten Ansatz 36, der mit Anschlägen zur Begrenzung der Drehbewegung des Armes zusammenwirkt. Auf der Oberseite des Querrahmens 4 ist ein Träger 37 befestigt, und zwar mittels einer Schraube 38, die durch die eine 110. Seitenwand des Trägers hindurchgeschraubt ist und gegen die Kante der Stütze 28 anliegt, so daß der Träger 37 an dem Ouerrahmen 4 festespannt ist. Der Träger 37 weist einen nach oben gerichteten Arm 39 auf, durch den eine Stellschraube 40 hindurchgeschraubt ist, gegen die das Ende des Ansatzes 36 des Armes 25 ;wecks Begrenzung seiner Schwingbewegung ;ur Anlage kommt, wenn der Spulenhalter auf die Treibtrommel 7 gesenkt wird. An der anderen Seite des Trägers 37 ist ein nach oben gerichteter Schenkel oder Ansatz 41 vorgesehen,

der die Schwingbewegung des Armes 25 in der entgegengesetzten Richtung, also beim Abheben des Spulenhalters von der Treibtrommel 7, begrenzt. Die Endstellung des Ansatzes für den letzterwähnten Fall ist in. Fig. 1 mit gestrichelten Linien angedeutet.

Die Stange 18 wird durch einen mittels einer Schraube 43 auf ihr befestigten Ring 42 in dem Lager 23 des Armes 25 gehalten. Der Ring 42 liegt gegen die eine Stirnfläche des Lagers 23 an und verhindert demnach eine Längsverschiebung der Stange in der einen Richtung. An dem entgegengesetzten Ende des Lagers ist auf der Stange 18 die Nabe 46 eines Armes 45 mittels einer Schraube 47 befestigt, wodurch die Stange gegen Längsverschiebung in der anderen Richtung gesichert ist. Der Arm 45 bildet einen Teil einer Vorrichtung zur Vergrößerung der Neigung der Mantellinie der Spule, und zwar wirkt diese Vorrichtung in der Weise, daß durch Schwenkung des Spulenhalters die Neigung der Spulenachse in bezug auf die Oberfläche der Treibtrommel im Verlauf des Spulvorganges geändert wird. Es ist bekanntlich zweckmäßig, die Konusspule so aufzubauen, daß die Neigung ihrer Mantellinie fortschreitend zunimmt, um ein unbehindertes Abspulen des von den äußeren Spulenlagen abgezogenen Fadens zu ermöglichen.

Vorrichtungen zur fortschreitenden Vergrößerung der Neigung der Mantellinie konischer Spulen sind in verschiedener Ausführung bekannt, und es ist auch in dem vorliegenden Falle eine gebräuchliche Bauart dieser Vorrichtung ■35 dargestellt. Bei dieser Bauart wird die Schwenkung des Spulenhalters 11 durch den Arm 45 hervorgerufen, und zu diesem Zweck ist an dem äußeren Ende des Armes ein Schieber oder Kulissenstein 48 angeordnet, der in einer schrägen Nut oder Rinne 49 einer Kurvenführung 50 geführt ist (Fig. 5). Der Boden der Nut ist bogenförmig gewölbt, und zwar derart, daß der Krümmtingsmittelpunkt mit der Schwenkachse 26 des Spulenhalterarmes 12 zusammenfällt. Wenn sich der Spulenhalter 11 bei der Zunahme des Spulendurchmessers von der Treibtrommel 7 abhebt, wird die Stange 18 durch den in der schrägen Nut 49 gleitenden Kulissenstein 48 des Armes 45 in dem Lager 23 des Armes 25 gedreht. Durch diese Drehung der Stange 18 wird der Spulenhalter derart geschwenkt, daß die Neigung der Spulenachse in bezug auf die Oberfläche der Treibtrommel fortschreitend zunimmt. Die Vergrößerung des Winkels zwischen der Achse des Spulenhalters und der Oberfläche der Treibtrommel hat zur Folge, daß der Faden an dem breiteren Ende der Spule dichter aufgespult wird und demnach die Neigung der Mantellinie der konischen Spule fortschreitend zunimmt.

Bei der dargestellten Spulmaschine wird nun zur Verlagerung der den Antrieb regelnden Berührungsstellen zwischen Spule und Treibtrommel von den Teilen 45 und 50 der Vorrichtung zur Vergrößerung der Neigung der Mantellinie der Spule Gebrauch gemacht. Dies wird in der Hauptsache dadurch erreicht, daß die Schräg- bzw. Kurvenführung 50, die bei den bekannten Vorrichtungen der erwähnten Art feststeht, auf der Stange 26 schwenkbar gelagert ist, so daß sie auf und ab geschwenkt werden kann.

Die Kurvenführung 50 ist in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise an einem Arm 51 angeordnet, der auf dem rechten Ende der Stange 26 schwenkbar gelagert ist. An der einen Seitenfläche des Armes 51 ist ein jochartiger Arm 52 befestigt, der eine auf der Stange 26 schwenkbar gelagerte Nabe 53 trägt, die gegen die Seitenfläche eines festen Ringes 54 anliegt. Das Joch 52 ist demnach gegen Längsverschiebung, in der einen Richtung durch den Ring 54 und in der anderen Richtung durch die Nabe 27 des Trägers 28 gesichert. Von dem Joch 52 erstreckt sich ein winkliger Hebelarm 55 schräg nach «unten, und an dem unteren Ende dieses Armes ist eine Führungsgabel 56 vorgesehen. Die inneren Flächen der Führungsgabel 56 liegen gegen den Umfang einer Exzenterscheibe 57 an, die auf einer Treibwelle 58 mittels, einer Schraube 59 go starr befestigt ist. Die Welle 58 ist in an der Unterseite der Querrahmen 4 vorgesehenen Lagern 60 gelagert und wird mit einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit in Umlauf versetzt, so daß dem Arm 55 durch die Exzenterscheibe 57 eine Schwenkbewegung erteilt wird. Die Welle 58 kann von der Treibtrommelwelle 5 oder unmittelbar durch einen Motor mittels eines nicht dargestellten Getriebes angetrieben werden.

Durch die langsame Drehung der Exzenterscheibe 57 wird der Arm 55 in Schwingungen begrenzten Ausschlages versetzt und demnach auph die Kurvenführung 50 um ihren Schwenkzapfen auf und ab geschwenkt. Durch die Schwenkbewegung der Kurvenführung 50 wird dem Arm 45 eine leichte Schwingbewegung erteilt, so daß auch die Stange 18 und der Träger 16 in Schwingungen versetzt werden. Die Folge hiervon ist, daß der Spulenhalter 11 in bezug auf die Treibtrommel eine periodische Schwingoder Wippbewegung ausführt. Die Arbeitsweise der Vorrichtung und die hierdurch auf den Spulvorgang ausgeübte Wirkung ergibt sich ausführlicher aus der nachstehenden Beschreibung der Wirkungsweise der gesamten Spulmaschine.

Zwecks Vorbereitung des Spulens wird auf den drehbaren Spulenhalter 11 eine Spulenhülse aufgesetzt, wobei die Spindel 15 um den an dem äußeren Ende des Schwenkarmes 12 befestigten Zapfen 20 nach außen geschwenkt und der

Schwenkarm 12 angehoben ist. Nach dem Aufschieben der Spulenhülse χ auf den Halter 11 wird die Spindel 15 zurückgeschwenkt, wobei das V-förmig gebogene Ende der Feder 22 in die an dem Spindelende vorgesehene Aussparung eingreift und demnach die Spindel in der Arbeitsstellung sichert. Der Faden y wird dann von der gewöhnlich unterhalb der Maschine angeordneten Ablaufspule abgezogen, durch eine nicht dargestellte Spannvorrichtung hindurchgeführt und an der Spulenhülse χ befestigt. Hierauf wird die Oberfläche der Spulenhülse χ durch Abwärtsschwenken des Armes 12 in Berührung mit der Treibtrommel 7 gebracht, so daß die Spulenhülse und der Spulenhalter durch die Trommel in Umlauf versetzt werden.

Der Faden y läuft auf dem Wege von der Spannvorrichtung zu der Spulenhülse über die Oberfläche der Treibtrommel 7 und gleitet bei der Drehung der Trommel in die an deren Oberfläche vorgesehene Nut 10, so daß er durch diese an der Spulenhülse hin und her geführt wird. Der Faden wird demnach in einer Anzahl schraubenförmiger Windungen, die sich lagenweise kreuzen, auf die Spulenhülse aufgespult. Bei dem Übereinanderschichten der Spulenlagen nimmt der Durchmesser der Spule zu, so daß der Spulenhalter 11 von der Oberseite der Trommel 7 zurückweicht und der Arm 12 um die Achse der Stange 26 nach oben geschwenkt wird. Bei der Aufwärtsschwenkung des Spulenhalterarmes 12 wird der Kulissenstein 48 in der schrägen Führungsbahn 50 derart verschoben, daß sich der Arm 45 im entgegengesetzten Uhrzeigersinn der Fig. 2 und 3 dreht. Durch die Drehung des Armes 45 wird die Stange 18 in ihrem Lager 23 derart gedreht, daß sich die Neigung der Achse des Spulenhalters 11 in bezug auf die Oberfläche der Treibtrommel 7 vergrößert. Die fortschreitende Vergrößerung der Neigung des Spulenhalters hat zur Folge, daß sich die Neigung der Mantellinie der Spule in bekannter Weise fortlaufend vergrößert. Die vorstehend beschriebene Schwenkbewegung des Spulenhalters findet fortlaufend von Beginn bis Beendigung des Spulens statt. Gleichzeitig mit dieser Schwenkbewegung wird nun dem Spulenhalter durch diezur Vermeidung der Wulstbildung dienende Vorrichtung eine weitere Schwingbewegung erteilt, und zwar in der Weise, daß die Spule eine Schwing- oder Wippbewegung ausführt. Bei der fortschreitenden Aufwärtsbewegung des Kulissensteines 48 in der schrägen Nut 49 der Kurvenführung 50 wird nämlich die Kurvenführung durch den von der Exzenterscheibe gesteuerten Hebelarm 55 periodisch auf und ab geschwenkt, und durch diese periodische Schwenkung wird der Stein 48 in der Kurvennut so verschoben, daß die Stange in ihrem Lager 23 in verhältnismäßig kleine Drehschwingungen versetzt wird. Der Träger 46 wird demnach also um eine die Achse der Treibtrommel 7 senkrecht kreuzende Achse geschwenkt, und die Folge dieser Schwenk- oder Schwingbewegung des Trägers 16 ist eine Schwenk- oder Wippbewegung des Spulenhalters 11 in dem Sinne, daß zuerst das eine und dann das andere Ende der Spule von der Treibtrommel 7 abgehoben wird.

Durch die Erfindung wird also erreicht, daß die Spule während ihrer Herstellung derart in Schwingungen versetzt wird, daß sie gewissermaßen nach Art einer Wippe zunächst an dem einen und dann an dem anderen Ende außer Berührung mit der Treibtrommel 7 kommt. Die Spule steht demnach also abwechselnd an ihrem breiteren und an ihrem schmaleren Ende mit der Treibtrommel 7 in Berührung, und infolge der Verschiedenheit der Spulendurchmesser an den Enden der Spule ergibt sieh hierdurch eine ständige Änderung der Winkelgeschwindigkeit. Wenn das breite Ende der Spule, wie in Fig. 2 dargestellt, mit der Trommel in Berührung steht, wird die Spule mit einer geringeren Winkelgeschwindigkeit gedreht als im Falle der Fig. 3, bei welcher das schmalere Ende der Spule gegen die Trommel anliegt.

Die periodische Verlagerung der den Antrieb vermittelnden Berührungsstellen zwischen Spule und Treibtrommel setzt sich während des gesamten Spulvorganges fort, und auf diese Weise wird die Winkelgeschwindigkeit der Umlaufbewegung der Spule ständig geändert und demnach der Gleichlauf zwischen der Spulendrehung und der Hinundherbewegung des Fadens unterbrochen. Die Unterbrechung des Gleichlaufs hat zur Folge, daß die Gleichförmigkeit des Aufbaues der Spule beseitigt wird und daher nicht der Übelstand eintreten kann, daß die Fadenwindungen sich fortschreitend zusammenschieben oder übereinanderschichten und Wulste an der Oberfläche der Spule entstehen.

Die Vorrichtung besitzt eine außerordentlich einfache und gedrängte Bauart und erfordert lediglich die Hinzufügung eines einzigen beweglichen Teiles zu der vorhandenen Spulmaschine. Die den Arm 55 mit der Kurvenführung 50 in Schwingungen versetzende Exzenterscheibe 57 kann durch einen ständig bewegten Teil der Spulanlage in Drehung versetzt werden, beispielsweise durch die die Kurvenscheiben zur Steuerung der Ausrückvorrichtungen der Spulköpfe tragende Längswelle. Bei der dargestellten Ausführungsform ergibt sich ferner dadurch, daß für die zur Vermeidung der Wulstbildung dienende Vorrichtung einzelne Teile der die Vergrößerung der Neigung der Mantellinie der Spule bewirkenden Vorrichtung mitbenutzt werden, eine weitere Vereinfachung und die Möglichkeit einer weitgehenden Herabsetzung des Raumbedarfs der Vorrichtung.

Claims (3)

1. Patentansprüche:
   ι. Spulmaschine, bei welcher die Berührungslinie von Spule und Treibtrommel mit der Spulen- oder Trommelachse oder beiden einen spitzen Winkel bildet und die Spulendrehzahl zwecks Vermeidung der Wulstbildung periodisch geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenseitige Winkellage von Spule und Treibtrommel durch eine zwischen beiden Teilen stattfindende periodische Schwenkbewegung ständig so vergrößert und wieder verkleinert wird, daß die Berührungslinie in der gemeinsamen Ebene der Spulen- und Trommelachse längs verlagert wird.
2. 2. Spulmaschine nach Anspruch i, bei welcher die Spulspindel zur allmählichen Vergrößerung der Neigung der Mantelfläche bei konischen Spulen durch eine Schrägführung mit der Zunahme des Spulendurchmesser verschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägführung (49, 50) periodisch hin und" her bewegt wird.
3. 3. Spulmaschine nach Anspruch 1 und 2, ²S dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägführung (49, 50) an einem zwangsläufig hin und her bewegten und um die Achse (26) des Spulenhalters (12) schwingenden Hebel (55, 56) angeordnet ist. ^o

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen