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Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen eines Faserwickels Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erzeugen eines Faserwickels
auf Schlagmaschinen und Widkelnuinen.
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Die Bildung von Wickeln aus Baumwollflocken auf Schlagmaschinen oder
aus Kardenbändern auf Bandwickelmaschinen wird in der Regel so durchgeführt, -daß
der Wickel zwischen zwei geriffelten Walzen auf einen Wickeldorn aufgerollt wird,
der durch an seinen Enden angreifende, an Zahnstangen befestigte Pressionsköpfe
niedergehalten wird. Die Zahnstangen stehen zweckmäßig durch einen Zahnkolben mit
einer Backen- oder Bandbremse in Verbindung. Nachteilig an dieser Belastungsart
wirkt sich der Umstand aus, daß der Druck auf dem Wickel anfänglich sehr groß ist,
jedoch mit wachsender Wickeldicke abnimmt, da -die von der Bremse auf den Wickeldorn
ausgeübte gleichmäßige Pressung sich entsprechend der Lagenänderung des Preßkopfes
verändert. Infolgedessen liegen die Schichten im Innern des Wickels dichter aneinander
als die äußeren Schichten, die somit loser gewickelt sind. Die letzteren verschieben
sich während des Einrollens gegeneinander, und zwar so, daß eine walkartige Bewegung
stattfindet,
wodurch einerseits die Gleichmäßigkeit der sich bildenden
Wickelwatte vermindert und andererseits das spätere Ablaufen des Wickels beeinträchtigt
wird. Bei allen bekannten Bremsvorrichtungen für die Zahnstangen bewegen sich diese
zudem ruckweise nach oben, da der vom Wickel auf die Preßköpfe ausgeübte Druck jeweils
eine gewisse Größe erreichen muß, bis die Haftreibung der Bremse überwunden ist.
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Diese Nachteile werden dadurch beseitigt, daß nach dem Verfahren gemäß
der Erfindung der mit Zunahme der Dicke des Wickels abnehmende Auflagedruck zwischen
Wickelhülse und Wickelwalzen durch Vergrößerung der Belastung der Wickelhülse selbsttätig
ausgeglichen wirrt und so während des Aufbaues des Wickels ein konstanter Druck
auf die einzelnen Schichten des Wickels ausgeübt wird.
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Zur Durchführung des Verfahrens wird vorteilhafterweise eine Einrichtung
benutzt, bei welcher der von den Preßköpfen auf die Wickelhülse übertragene Druck
nach Maßgabe des Abstandes der Preßköpfe von den Wickelwalzen dadurch selbsttätig
verändert wird, daß die auf die Zugstangen der Preßköpfe ausgeübte Belastung bzw.
Bremsung während der Aufwärtsbewegung der Preßköpfe ständig vergrößert wird.
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Die zur beispielsweisen Erläuterung des erfindungsgemäBen Verfahrens
dienende teilweise schematische Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der ebenfalls
Gegenstand der Erfindung bildenden Einrichtung zur Durchführung des Verfährens.
Es zeigt Fig. i die Frontansicht im Schnitt des einen Endteils der Wickeleinrichtung,
Fig. 2 eine Stirnansicht zu Fig. i mit teilweisem Schnitt und Fig. 3 den Verlauf
der infolge Zunahme der Dicke des Wickels auftretenden Pressionskomponenten. Die
gezeichnete Wickeleinrichtung besitzt ein Gestell i, auf dessen Enden je ein Aufbau
2 zur Lagerung von vier senkrecht übereinander angeordneten Kalanderwalzen 3 angebracht
ist. Vorn im Gestell befinden sich die beiden Wickelwalzen 4, neben deren Stirnenden
sich die Seitenscheiben 5 des Wickelkörpers befinden, und daneben die Preßköpfe
6, die am oberen Ende der Zugstangen 7 sich befinden.
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Zwischen den Wickelscheiben 5 eingeklemmt, getragen von dem Wickeldorn
8, steckt die Hülse 9, auf welche die von den Kalanderwalzen 3 kommende Wickelwatte
A aufgerollt wird, wozu sich der Wickeldorn 8, unter Mitdrehen der Seitenscheiben
5 und .der Wickelhülse 9 in an den Preßköpfen 6 vorgesehenen Lagern dreht. Die beiden
Wickelwalzen 4 treiben den Wickel B an. Die beiden Zugstangen 7 stehen an ihrem
unteren Ende mit je einem Arbeits-bzw. Druckkolben io, der in einem Druckzylinder
i i gleitet, in Verbindung. Gesteuert wird jeder Druckkolben io zweckmäßig. ;durch
einen beide Druckkolben bedienenden Steuerkolben 12, der sich in dem Zylinder 13
befindet und mittels eines Pedals 14 einstellbar ist. Der Druckzylinder i i und
der Steuerzylinder 13 sind miteinander durch Leitungen 15, 16 und 17 verbunden.
Der Rohrleitung 17 ist ein Rückschlagventil 18 zugeordnet, welches dazu ,dient,
die Leitung 17 in, Richtung vom Druckzylinder i i zum Steuerzylinder 13 abzusperren.
Die von einem geschlossenen Windkessel i9 kommende Druckluft strömt zunächst durch
die Leitung 20 zu dem Steuerzylinder 13. Ein dem Windkessel i9 vorgeschaltetes Rückschlagventil
21 verhipdert die Entleerung des Windkessels i9, wogegen ein dem Rückschlagventil
21 vorgeordnetes Reduzierventil 22 den Druck im Windkessel i9 gegenüber demjenigen
in der Luftzuleitung 23 vermindert.
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Durch entsprechende Betätigung des Pedals 14 nach unten wind über
dessen zweiten Asen 14 im Zylinder 13 der Steuerkolben 12 in die gezeichnete obere
Lage bewegt, in welcher dessen Einschnürung sich im Bereich der Mündungen der Leitungen
15 und 2o befindet. Am oberen Ende des Zylinders 13 ist eine der Entlüftung dienende
Öffnung 13' vorgesehen. Nun steht die Oberseite des Druckkolbens io unter Druck,
da durch die Rohrleitungen 20, i 5 vofn Windkessel i9 aus Luft über dien Steuerzylinder
13 dem Zylinder i i zuströmt. Der in Bildung begriffene Wickel B erfährt demgemäß
über die _Zugstangen 7 und die Preßköpfe 6 sowie den Wickeldorn 8 eine Pressung,
deren Größe von dem auf den Kolben io im Druckzylinder i i wirkenden Luftdruck abhängt.
Der wachsende Wickel B zieht -die Kolben io zwangsläufig nach oben, die dabei die
über ihnen in den Zylindern i i befindliche Luft in den Windkessel i9 zurückdrängen,
in welchem die Luft durch das Rückschlagventi121 zurückgehalten wird. Es steigt
somit der Druck im Windkessel i9 und über den Kolben io in dem Druckzylinder i i
nach dem allgemeinen Gasgesetz von Boyle-Mariotte. Andererseits ndmen, wie aus Fsg.
3 ersichtlich, nach Maßgabe der Zunahme der Dialee des Wickels B die von der Zugkraft
Z dier Zugstange 7 herrührenden Auflagedrücke K und K' auf den Wickelwalzen 4 infolge
entsprechender Änderung des Winkels a ab.
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Der Windkessel io ist hinsichtlich seines Inhaltes so bemessen, daß
sich die Zugkraft Z im gleichen Maße vergrößert, wie der Winkel a abnimmt, damit
.die Komponenten K ständig gleich groß ausfallen.
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Damit ist selbsttätig eine stets gleichbleibende Pressung während
des Einrollens des Wickels B von den Wickelwalzen 4 aus gewährleistet. Außerdem
bewegen sich die Zugstangen 7 bzw. die Preßköpfe 6 nicht mehr ruckweise, da die
Verdichtung der Arbeitsduft sukzessive, also nicht stoßweise erfolgt.
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Bei vollem Wickel wird die mit der beschriebenen Einrichtung ausgestattete
Maschine abgestellt und das Pedal 14 in seine obere Stellung (in Fig. 2 strichpunktiert
angedeutet) gebracht, wobei der Steuerkolben 13 sich senkt. Die auf der Oberseite
des Kolbens im einzelnen Druckzylinder i i befindliche Luft entweicht durch die
Rohrleitung 15 und durch die Öffnung im Steuerzylinder 13 ins Freie, und es findet
ein Druckausgleich statt. Zugleich strömt jetzt wieder Luft aus dem Windkessel i9
in den Steuerzylinder 13 und gelangt durch die
Rohrleitung 17 zu
dem Druckzylinder ii auf die Unterseite des Kolbens. An die Rohrleitung 17 schließen
sich Kanäle an, die ein seitlicher Ansatz des Steuerzylinders 13 enthält und die
an diesem eine gemeinsame Mündung haben, in deren Bereich sich nun die mittlere
Einschnürung des Steuerkolbens 12 @befindet. Durch die nun unter dem Kolben
io wirksame Druckluft wird dieser im Zylinder i 1 rasch aufwärts bewegt, wobei durch
den mittels der Zugstangen 7 und der Preßköpfe 6 mitgehenden Wickeldorn 8 der Wickel
B von dien Walzen .4 abgehoben wird. Nachdem der Wickeldorn 8, der an dem in Fig.
i dargestellten Ende ein Griffrad 8' hat, aus den Preßköpfen 6 herausgezogen worden
ist, kann der fertige Wickel B der Maschine entnommen werden.
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Nach dem Einsetzen einer neuen Wickelhülse und Einschielen des Wickeldorns
8 in die Preßköpfe 6 wird das Pedal 14 wieder in seine untere Stellung bewegt, so
daß der Steuerkolben 13 erneut seine Betriebsstellung einnimmt. Es strömt wieder
Druckluft vorn Witndkessel i9 durch die Leitungen 20 und 1 j in den oberen Teil
der Druckzylinder i i, deren Kolben i o sich rasch senken und dabei die auf ihrer
Unterseite vorhandene Luft je durch die Leitungen 16 und 17 und eine in jedem Steuerzylinder
13 vorgesehene Offnung 2.f ausstoßen. Vor der letzteren ist eine Drosselschraube
25 angeordnet, um den Austritt der Luft und damit die Senkgeschwindigkeit des Kolbens
io im Druckzylinder i i und demgemäß der neu eingesetzten Winkelhülse 9 regeln zu
können. Sobald der Druckkolben io bei seiner Senkbewegung die Mündung der Leitung
16 im Zylinder i i absperrt, ist an dieser Stelle das Ausströmen von Luft aus dem
Zylinder i i unterbunden. Die noch unter dem Druckkolben io vorhandene Luft muß
durch die Leitung 17 entweichen, wird hierbei jedoch durch das Rückschlagventil
18 derart verzögert, daß diese Luft verdichtet und demzufolge die Senkbewegung des
Kolbens io samt Zubehör entsprechend verlangsamt wird. Der hierbei unter dem Kolben
io eintretende Druckanstieg gleicht sich aber bereits nach wenigen Sekunden aus,
da das Rückschlagventil 18 nicht vollständig dichtet, sondern die Luft langsam aus
dem Zylinder i i abziehen läßt. Auf diese Weise wird die Wickelhülse 9 ohne Schlag
sanft auf die Wickelwalzen 4 abgesetzt. Die Wickeleinrichtung ist nun wieder betriebsbereit,
und der Arbeitszyklus kann von neuem beginnen.
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Selbstverständlich könnte die für eine konstante Pressung des Wickels
B erforderliche, an den beiden Zugstangen 7 wirkende Bremsung auch auf rein mechanischem
Wege erzeugt werden. Hierzu kann beispielsweise die Bremskraft einer Bremse benutzt
werden, deren Wirkung durch eine Kurvenscheibe verändert wird, wobei die Belastung
derart auf den Wickeldorn übertragen wird, @daß die Pressung am Wickelumfang konstant
bleibt. Es ist auch möglich, an Stelle der in dem (beschriebenen Beispiel vorgesehenen
Druckluft eine Flüssigkeit zu verwenden, welche beispielsweise durch gesteuerte
Drosselventile, Windkessel oder hydraulisch wirkende drucksteigernde Steigrofre
@so ibeeinflußt -wird, daß der Druck auf die Wickelhülse mit Zunahme der Dicke des
Wickels sich vergrößert.