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Vorrichtung zur Herstellung von Fadenwickeln mit abgeschrägten Rändern,
insbesondere aus frisch gesponnener Kunstseide Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Herstellung von Fadenwickeln mit abgeschrägten Rändern, insbesondere aus frisch
gesponnener Kunstseide, unter Anwendung von im Hub veränderbaren Fadenführern und
einer verschiebbaren Herzkurvenscheibe. Bei einer solchen Vorrichtung wird erfindungsgemäß
die die Abschrägung während einer Bewicklüngsperiode hervorrufende Hubverkürzung
der Fadenführer durch. eine senkrecht zur Achse kontinuierlich erfolgende Verschiebung
der Herzkurvenscheibe bewirkt, die durch ein Zahnrädergetriebe erfolgt, dessen Relativbewegung
zum umlaufenden System gleich oder entgegengesetzt der Drehrichtung der Hauptantriebswelle
oder gleich Null ist, wobei die Verschiebung in der einen Richtung zwangsläufig
und in der anderen Richtung willkürlich geschehen kann. Um eine Verlagerung des
aufgewickelten Fadens zwecks Verhütung einer Bildwicklung hervorzurufen, kann nach
der Erfindung noch eine ganz kleine Zusatzbewegung mittels eines zweiten Exzenters
von entsprechend geringer Exzentrizität erzeugt werden.
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Es ist bereits bekannt, die Abschrägung von Kunstseidewickeln mit
abfallenden Rändern mittels einer axial verschiebbaren Herzkurvenscheibe zu erzeugen,
die einen abnehmenden Fadenführerhub bei zunehmender Spulendicke hervorruft, wobei
noch besonders Wert darauf gelegt wird, die Steigung der durch den aufwickelnden
Faden erzeugten Schraubenlinie recht regelmäßig zu gestalten. Bei der Vorrichtung
nach der Erfindung dagegen wird die Herzkurvenscheibe nicht axial, sondern senkrecht
zur Achse verschoben, wodurch sich eine wesentlich vorteilhaftere Bauart des Antriebes
ergibt, die den Betrieb für beide Maschinenseiten umfaßt und daher eine geringere
Zahl von Maschinenteilen sowie außerdem nur einfache Teile aufweist,'nämlich nur
Stirn- und Kegelräder, und keine Sperräder und Klinken enthält. Ferner wird durch
die erfindungsgemäß vorgesehene kleine Zusatzbewegung nicht eine regelmäßige, sondern
eine möglichst ungleichmäßige Fadenlegung bezweckt, die in Verbindung mit dem kleiner
werdenden Hub während des Aufwickelvorganges geeignet ist, eine für die spätere
Behandlung der Spule wichtige einwandfreie Wicklung zu erzeugen.
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Es ist auch bereits bekannt, die Abschrägung von Fadenwickeln durch
eine senkrecht zur Achse erfolgende Verschiebung einer Herzkurvenscheibe zu bewirken.
Hierbei erfolgt aber die Verschiebung der Herzscheibe mittels einer exzentrischen
Buchse, die auf vier Umdrehungen der Antriebswelle und der mit ihr gekuppelten Herzscheibe
je eine Umdrehung ausführt, wodurch die Fadenführerbewegung jeweils innerhalb von
vier Hüben von einem kleinen auf einen großen Wert und wieder auf den kleinen Wert
gebracht wird. Dabei ist der kleine Hub, der als Grundhub zu bezeichnen ist,
während
einer Spinnperiode nicht kontinuierlich veränderbar,..sondern .wird jeweils nach
den Bedürfnissen des Einzelfalles vor dem Bewickeln: der, Spule .mittels Schraube
und Schlitz festgelegt. Die Erfindung dagegen betrifft eine Changierung mit Hubverminderung
und sieht. nicht eine periodisch, sondern eine kontinuierlich erfolgende Verschiebung
der Herzkurvenscheibe senkrecht zur Achse vor.
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Weiterhin ist es nicht mehr neu, in Verbindung mit Hauptexzentern
von unveränderlichem Hub Zusatzexzenter anzuwenden, um eine Bewicklung mit bombierten
Rändern zu erzielen. Im Gegensatz hierzu wird nach der Erfindung mittels der kleinen
Zusatzbewegung als Teil der veränderbaren Fadenführerbewegung eine Verlagerung des
Fadens hervorgerufen, ohne -welche sonst an der Stelle -des Überganges vom zylindrischen
zum konischen Teil der Bewicklung eine größere oder kleinere Wulst der. Bewicklung
entsteht, die bei der späteren Behandlung der Spule Nachteile zur Folge hat. Die
Fadenführerbewegung, deren Hub von einem Höchst- auf einen Mindestwert abnimmt,
, geht derart langsam vonstatten, daß an. des. Umkehrstellen des Fadens, wo die
einzelnen Fäden einen Winkel bilden und einander kreuzen, diese so eng aneinander
zu liegen kommen, daß kleinere oder größere Fadenanhäufungen oder Bildwicklungen
auftreten. Durch die erfindungsgemäß dem' Fadenführer erteilte Zusatzbewegung werden
die sonst sehr nahe beieinanderliegenden Umkehrstellen etwas verlagert oder auseinandergelegt
und so die ungünstigen Bildwicklungen vermieden. Diese Verlagerung entsteht dabei
aus einer sehr langsamen, ganz geringen Zusatzbewegung, deren Geschwindigkeit nur
ein Bruchteil der Geschwindigkeit der Hauptbewegung ist.
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Eine Haupt- und eine Nebenbewegung weisen auch die bekannten Wackelchangierungen
auf. Bei diesen Anordnungen erzeugt beispielsweise ein Herzexzenter mit während
des ganzen Wickelvorganges gleichbleibendem Drehpunkt die Hauptbewegung, die einen
stets unveränderlichen Ausschlag ausführt und auf dem zu bewickelnden Zylinder den
Faden in einer gleichmäßigen Schraubenlinie ablegt, während die das . Aufwickeln
des Fadens in einer gewellten statt in einer stetig steigenden Schraubenlinie bewirkende
Zusatzbewegung sich mit vielfach größerer Geschwindigkeit und mit kleinerem Anschlag
als die Hauptbewegung vollzieht. Von diesen Wackelchangierungen unterscheidet sich
die Vorrichtung nach der Erfindung grundsätzlich durch die veränderliche Exzentrizität
des Herzexzenters und die dadurch bedingte Verkleinerung des Changierhubes _ sowie
durch Verwendung der Zusatzbewegung lediglich zur Verhinderung der Wulstbildung
an den Umkehrstellen.
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Die Zeichnung zeigt die Vorrichtung nach der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel.
Abb. i veranschaulicht schematisch die Gesamtanordnung der Vorrichtung, wobei der
Übersichtlichkeit halber außer den Spulen alle Teile der Spulenspinnmaschine weggelassen
sind. Abb. 2 gibt das Bewicklungsschema wieder. Abb. 3, 4 und 5 lassen in Vorderansicht,
Seitenansicht und Draufsicht die wesentlichen Teile des Changierantriebes und der
Vorrichtung zur selbsttätigen Verstellung der Exzentrizität erkennen.
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Gemäß Abb. i sitzt auf dem einen Ende der Hauptantriebswelle i die
durch die Begrenzungskurven angedeutete Herzkurvenscheibe 2. Dreht sich die Welle
i mit dem Herz 2, so wird der um einen Zapfen 6 schwenkbare Hebel 4 hin und her
.bewegt, der an seinem unteren Ende mit einer Rolle 3 in die Herznut eingreift.
Der Ausschlag des Hebels 4 ist abhängig von der Größe des Herzscheibenhubes, der
sich aus den größten und kleinsten Radien RI, RII und y1, yli der zwei Herzlinien
I, II ergibt zu: R, - Y, oder RII - Yll oder allgemein aus den Radien R, r dieser
Herzlinien zu R - r.
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Da R, - yi > RIi - rii, ist auch, der Hubi > Huba.
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Die strichpunktierte Herzlinie I entspricht der Anfangsstellung und
die gestrichelte Herzlinie II der Endstellung des Herzexzenters 2 während einer
Aufwickelüngsperiode. Es ist klar, daß der Hub des Hebels 4 kleiner wird, wenn während
des Wicklungsvorganges die sich drehende Herzscheibe 2 langsam von Stellung l nach
Stellung II verschoben wird.
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Damit eine kleine Verlagerung der einzelnen Fadenlagen neben der stetigen
Verringerung des Hubes des Hebels 4 erfolgt, kann der Zapfen 6 mit beliebig kleiner
Exzentrizität auf einer Zusatzwelle 5 aufgekeilt sein, die mit einer entsprechenden
Drehzahl durch die Kette 8 und die Kettenräder 7 und 9 von der Hauptwelle i aus
angetrieben wird. Das obere Ende des Hebels 4 ist gabelförmig ausgebildet und hat
zwei Gleitflächen io, zwischen die ein Gleitstück i i eingepaßt ist. Dieses Gleitstück
ist drehbar an der Changierstange 12 angebracht, die von zwei Lagern gehalten ist
und an ihren Enden die Fadenführer 13 und 13' trägt. Durch die hin und her gehenden
Fadenführer werden die Fäden 14 und 14' in Kreuzwindung auf die sich drehenden Spulen
15 und 15' aufgewickelt. Bei der fertig bewickelten Spule, wie sie
schematisch
in Abb.2 dargestellt ist, ist H proportional R1 - y1 und h proportional RII - y1I.
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Bei der in Abb: 3 bis 5 dargestellten Vorrichtung zur Erzielung der
stetigen Verschiebung der Herzkurvenscheibe ist wiederum i die Hauptantriebswelle,
an deren einem Ende die Herzscheibe 2 angebracht ist. Die Hebelübertragung von der
Herzscheibe zum Fadenführer ist der besseren Übersicht halber in Abb. 3 bis 5 weggelassen.
Durch die Herzkurvenscheibe 2 gehen zwei Gewindespindeln 16 und 16', an deren einen
Enden die Kegelräder 17 und 17' aufgekeilt sind. Wie aus Abb. 5 ersichtlich, ist
die Herzscheibe 2 schwalbenschwanzartig ausgebildet, so daß sie in der Bettung 1g
in einer Richtung hin und her bewegt werden kann, dabei aber gleichzeitig in der
Bettung äußerst sicher gelagert ist. An dieser Bettung 1g sind (Abb. 3 und q.) zwei
zur Gleitfläche senkrechte Ansätze 18 und 18' vorhanden, die als Lager für die Spindeln
16, 16' ausgebildet sind, die einerseits durch die Kegelräder 17 und 17' und anderseits
durch zwei Stellringe in ihrer Lage axial festgelegt sind. Werden beide Spindeln
gemeinsam angetrieben, so wird die Herzscheibe 2, bei der die die Spindeln führenden
Bohrungen mit Muttergewinde versehen sind, verschoben. Da sich das ganze System
in Umdrehung befindet, würde durch die Verschiebung der Herzscheibe 2 der Schwerpunkt
verlagert werden. Um dies zu vermeiden, ist ein Gegengewicht 2o vorgesehen, das
ebenfalls mit Muttergewinde auf den verlängerten- Gewindespindeln 16, 16' sitzt,
sich aber in entgegengesetzter Richtung wie die Herzscheibe bewegt, weil dort die
Spindeln 16, 16' Gewinde mit umgekehrter Steigung haben.
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Der gemeinsame Antrieb der Gewindespindeln 16, 16' wird dadurch erreicht,
daß in jedes der Kegelräder 17 und 17' ein Kegelrad 21 bzw. 21' eingreift, dessen
verlängerte Nabe wellenförmig ausgebildet und in einem Ansatz der Bettung 1g gelagert
ist. Auf dieser verlängerten Nabe ist ein Stirnrad 22 bzw. 22' z. B. mit der Zähnezahl
5o aufgekeilt. Die beiden Zahnräder 22 und 22' greifen in den Zahnkranz 23 mit der
Zähnezahl z. B. 5o ein, der, wie aus Abb. 5 ersichtlich, auf der zapfenförmigen
Nabe der Bettung 1g gelagert und durch einen Scheibenring 24 axial in seiner Lage
gesichert ist. In den gleichen Zahnkranz greift außerdem ein Stirnrad 25 mit z..
B. 6o Zähnen ein, das auf einer Vorgelegewelle 26 sitzt, auf der ein weiteres Zahnrad
27 mit z. B. 61 Zähnen axial leicht verschiebbar auf einem Gleitkeil angebracht
ist. Während der Bewicklungsperiode greift dieses Rad 27 in das Zahnrad. 28 mit
z. B. 5, Zähnen ein, das wiederum auf der Hauptantriebswelle-T festgekeilt
ist.
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Dreht sich z. B. die Welle i finit 5o Umdrehungen in der@-Minute;
so- wird die Vorgelegewelle 26 mit 41,8 Umdrehungen in der Minute entsprechend den
angenommenen Zähnezahlen der Räder 28 und 27 umlaufen. Der Zahnkranz 23 erhält
dadurch eine Drehzahl von 5o,2, eilt somit der Hauptantriebswelle 1 innerhalb 5oo
Umdrehungen um zwei Drehungen voraus. Diese Relativbewegung zum ganzen mit der Hauptantrebswelle
umlaufenden System wird benutzt, um über die Räder 22, 22', 21,:21' und 17,17' die
Gewindespindeln 16, 16' anzutreiben. Mit dieser Anordnung können ganz langsame Drehungen
an den Spindeln erzielt werden, was unbedingt erforderlich ist, weil die Bewicklungsperiode
mehrere Stunden betragen kann, während die Verschiebung des Herzexzenters 2 nur
i bis 2 cm beträgt.
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Sobald eine Bewicklungsperiode beendet ist, muß die Herzscheibe 2
von ihrer Endstellung wieder in ihre Anfangslage zurückgebracht werden. Zu diesem
Zweck ist gemäß Abb. q. die Nabe des Zahnrades 27, das auf der Vorgelegewelle 26
leicht verschiebbar angeordnet ist, mit einer Ringnut versehen und am Ende des BnemskonuS
29 ausgebildet. Mittels des Hebels 31, der in der eingerückten Lage des Zahnrades
27 verriegelt ist, kann das Zahnrad 27 mit dem Bremskonus aus dem Zahneingriff mit
dem Rad 28 ausgerückt werden. Dann erhält der Zahnkranz 23 keine voreilende Relativbewegung
durch die Vorgelegewelle 26 mehr, steht somit relativ zum umlaufenden System still
und verschiebt auch nicht mehr die Herzscheibe 2. Die Vorgelegewelle 26 erhält nun
eine etwas verlangsamte Drehung vom Zahnkranz 23 aus, und zwar entsprechend der
Zähnezahl des Rades 25 und des Zahnkranzes z3 eine Drehzahl von 4466 Umdrehungen
in der Minute.
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Wird das ausgerückte Zahnrad 27 weiter verschoben, so daß der Bremskonus
2g in der an der Maschine befestigten feststehenden. BYemshülse 3o abgebremst wird,
so wird die nun langsam laufende oder im Grenzfall sogar stillstehende Vorgelegewelle
26 den Zahnkranz 23 ebenfalls abbremsen. Dieser dreht sich somit in entgegengesetzter
Richtung als voiher und treibt die Spindeln r6, 16' in entgegengesetztem Sinne an.
Diese verschieben dadurch die Herzkurvenscheibe 2 von ihrer End- in die Anfangsstellung..
Ist diese erreicht, so wird durch einen Anschlag oder durch das Zusammenstoßen der
Herzscheibe 2 und des Gegengewichtes 2o die Spindeldrehung angehalten, der Zahnkranz
23 muß sich wieder mit gleicher Geschwindigkeit und in gleichem Sinne wie das ganze
umlaufende
System drehen, die Vorgelsgewelle .26 dreht sich wieder
mit 4466 Umdrehungen in der Minute, die Bremse wird losgelassen, und nun versucht
das Zahnrad 27 wiederum zum Eingriff mit dem Zahnrad 28 zu kommen, was ohne Schwierigkeit
möglich ist, da die Drehzahldifferenz zwischen eingerücktem und nicht eingerücktem
Zahnrad: 41,8 bis 4466, - 0,14 Umdrehungen in der Minute beträgt. Sobald eingerückt
ist, kommt der- Hebel 3,1 wieder in seine Anfangslage und wird darin durch eine
geeignete Verriegelung festgehalten.
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Diese Steuerung der Verschiebungsbewegung kann auch ohne Schwierigkeit
vom Hauptantrieb aus selbsttätig erfolgen, wenn eine Kurvenwalze 32, angetrieben
über zweckmäßige Rädervorgelege, mittels Führungsrolle 33 und Gestänge 34 den Hebel
31 zwangsläufig in seine eine oder andere Stellung drückt. In diesem Falle ist eine
Verriegelung nicht erforderlich.