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Zwirn- und Aufwickelvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum gleichzeitigen Zwirnen und Aufwickeln laufender Fäden, bei der die senkrecht
zur Hauptdrehachse der Vorrichtung gelagerte Aufwickelspule mittels einer Reibwalze
angetrieben wird.
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Es sind bereits derartige Vorrichtungen bekannt, bei denen die Aufwickelwalze,
die Reibantriebwalze und gegebenenfalls die Fadenführer- bzw. Changierwalze in einem
drehbaren Traggestell angeordnet sind, das eine zentrale Fadenzuführung von unten
durch die hohle Achse des Gestells aufweist. Die Reibantriebwalze wird bei den bekannten
Vorrichtungen ausnahmslos mit Hilfe einer mechanischen Untersetzung von der Hauptachse
aus angetrieben. Bei der großen Drehgeschwindigkeit der Hauptdrehachse derartiger
Zwirnvorrichtungen, die zum Erzielen einer brauchbaren Zwirnung laufender Fäden
mit mindestens 5ooo bis r o ooo Umdrehungen in der Minute umlaufen müssen, ist das
Auswuchten derartiger Untersetzungsgetriebe zwecks Erzielens eines ruhigen Laufs
der Vorrichtung außerordentlich schwierig. Ein besonderes Problem stellt hierbei
die Frage des gleichmäßigen Changierens des auflaufenden Fadens dar, -das am zweckmäßigsten
durch eine mit schraubengangförmigen, hin und her laufenden Einkerbungen versehene
Changierwalze erfolgt. Diese Changierwalze wird ebenfalls mechanisch über die Hauptachse
angetrieben. Durch diese mechanischen Kupplungen wird das Auswuchten der Vorrichtung
erschwert und ihr ruhiger Lauf erheblich beeinträchtigt. Die Umlaufgeschwindigkeit
der Antriebwalze ist infolge der mechanischen Kupplung zwangsläufig von der Drehgeschwindigkeit
der gesamten Vorrichtung abhängig und kann
entweder überhaupt nicht
öder nur mit sehr großen Schwierigkeiten anders eingestellt werden.
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Das Wesentliche der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin,
daß die senkrecht zur Hauptachse gelagerte Reibwalze, die den Antrieb der Fadenaufwickelwalze
bewirkt, unmittelbar elektrisch angetrieben wird, wodurch ein gleichmäßiger und
ruhiger Lauf der Zwirnvorrichtung gewährleistet ist, da dieser Antrieb völlig unabhängig
vom Antrieb der Hauptachse erfolgt, diesen also nicht stört. Außerdem ist es hierbei
in einfachster Weise -durch Ändern der Stromspannung möglich, das Verhältnis .der
Auf@vickelgeschwindigkeit zur drallgebenden Rotation, -d. h. also die zu. erzielende
Zwirnung, zu ändern.
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Bei reinen Spulmaschinen, bei denen also kein gleichzeitiges Zwirnen
des Fadens in. - Betracht kommt, ist es zwar bereits bekannt, für die den Faden
aufnehmende Kreuzspule eine durch Umfangsreibung die Spule antreibende Nutentrommel
vorzusehen, in der ein elektrischer Außenläufermotor eingebaut -ist. Bei Zwirnmaschinen
ist jedoch ein derartiger Antrieb bisher nicht bekanntgeworden. Jedenfalls ist die
Frage des elektrischen Antriebs der Reibwalze innerhalb des schnell rotierenden
Traggestells bisher nicht gelöst worden.
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Gemäß,der Erfindung erfolgt die Stromzuführung für den Antrieb der
gegebenenfalls als Changierwalze ausgebildeten Reibwalze in an sich bekannter Weise
mit Hilfe von Schleifringen., von denen ein Satz an der zentralen Drehachse und
ein weiterer an der Achse, der Antrie'bwalze angebracht sind. Dabei kann der Strom
sowohl dem Rotor als auch dem Stator des Motors zugeleitet werden. Wenn bei kleineren
Abmessungen der Changierwalze der im Innern vorhandene Raum zum Unterbringen des
elektrischen Antriebs nicht genügen sollte, empfiehlt es sich, die Changierwalze
an ihren beiden Enden mit einem sogenannten Tandemmotor auszurüsten, dessen Durchmesser
erheblich größer als der der Changierwalze gewählt werden kann.
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Falls dietChangierwalze unter derAufwickelspule liegt, wird diese
bei genügendem Gewicht im allgemeinen lediglich durch Reibung mitgenommen. Gegebenenfalls
kann der Reibungsdruck durch in den Achslagern der Aüfwickelwalze angebrachte Federn
od. dgl, in an sich bekannter Weise nach Belieben verstärkt werden. Es steht jedoch
nichts im Wege, die Changierwalze über der Aufwickelwalze anzuordnen, wobei diese
dann durch entsprechenden Federdruck an die Changierwalze angepreßt wird. In diesem
Fall ergibt sich eine besonders einfache Zuführung des zu zwirnenden und aufzuwickelnden
Fadens von oben.
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DerAntrieb derAufwickelwalze braucht im Sinne der Erfindung nicht
unbedingt von der Changierwalze aus zu erfolgen; er kann vielmehr in an sich bekannter
Weise auch durch unabhängig hiervon angetriebene Reibwalzen, die aus Symmetriegründen
doppelseitig angeordnet sein müssen, erfolgen. Ein solcher von der Changierwalze
unabhängiger Antrieb der Aufwickelwalze hat den besonderen Vorzug, daß sich die
Umfangsgeschwindigkeiten beider Walzen beliebig regeln lassen, so daß eine sogenannte
Spiegelwicklung des auflaufenden Fadens auf der Aufwickelwalze mit Sicherheit vermieden
wird.
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Die Zeichnungen veranschaulichen einigeAusführungsformen des Erfindungsgedankens,
und. zwar zeigt Fig. i die Vorrichtung nach der Erfindung schematisch im Schnitt,
Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung mit elektrischem
Antrieb der Changierwalze und Fadenführung von oben, . Fig. 3 einen Schnitt durch
die als Außenläufermotor_ ausgebildete Changierwalze, Fig.4 die bewegliche Lagerung
der Aufwickelwalze im Schnitt und Fig. 5- schematisch im Schnitt die Lagerung der
Aufwickelwalze, wenn sie unabhängig von der Changierwalze angetrieben wird.
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Auf der hohlen Achse i des Elektromotors 2 ist ein Traggestell 3 angeordnet,
in dem,die Changierwalze 4 drehbar, aber nicht verschiebbar gelagert ist. Über der
Changierwalze 4 befindet sich die Aufwickelspule 5, die durch Reibung von der Changierwalze
4 mitgenommen wird. Die Achse 6 der Aufwickelspule 5 ist im Gestell 3 nach oben
und unten verschiebbar gelagert, damit die Spule je nach ihrem Umfang den Achsenabstand
von der Changierwalze ändern kann. Zum Anpressen der Spule 5 an die Changierwalze
4 dient eine Druckfeder 7.
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Um ein Verkanten der Achse 6 bei ihrem Auf-und Abgleiten zu verhüten,
ist an dem aus dem Gestell 3 vorragenden Teil der Achse 6 ein Teller 8 angebracht,-
der mit- Hilfe von Kugellagern 9 auf der Außenwand des Gestells 3 gleitet.-Die Changierwalze
4 ist vorzugsweise als Außenläufermotor ausgebildet und erhält ihre Stromzuführung
durch die Leitungen io, die am besten innerhalb des Gestells 3 verlegt sind. Diesen
Leitungen wird der Strom durch die an der Achse des Gestells 3 angeordneten Schleifringe
i i zugeführt. Weitere an der Changierwalze 4 angeordnete Schleifringe sorgen für
die Stromzuführung zum Außenläufermotor.
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Die Changierwalze q, besitzt schraubenförmige Einschnitte 12, die
zum Führen des aufzuwickelnden Fadens dienen.
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Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der als Außenläufermotor ausgebildeten
Changierwalze in vergrößertem Maßstab. Der feststehende Kern 13 ist in an sich bekannter
Weise von dem umlaufenden Ring 14 umgeben, der seinerseits an seiner Außenfläche,die
Fadenführergänge i2 aufweist.
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Das Zuführen des laufenden Fadens erfolgt bei der Ausführungsform
nach Fig. i über zwei Umlenkwalzen 15 durch das hohle Innere- der Achse i hindurch.
Von hier läuft der Faden durch dieNuten 12 der Changierwalze 4 auf die Aufwickelspule
5.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist das Gestell 3 oberhalb der
Walzen 4 und 5 geschlossen und in einem Halslager 16 gelagert. Der zu zwirnende
und aufzuwickelnde Faden wird durch eine Bohrung im Kopf des Gestells 3 hindurch
von oben
zugeführt und gelangt zunächst zu der oben liegenden .Changierwalze
4; von hier läuft er auf die darunter liegende Aufwickelspule 5, die durch die Druckfeder
7 ständig an die Changierwalze 4 gepreßt wird. Die Changierwalze 4 ist in diesem
Fall als Tandemmotor mit durchgehender Achse ausgebildet, um für den elektrischen
Antrieb mehr Raum zur Verfügung zu haben. Die Stromzuführung erfolgt in gleicher
Weise wie bei Fig. i durch die Leitungen To.
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Bei den bisher dargestellten Ausführungsformen bleiben die Umfangsgeschwindigkeiten
der Changierwalze 4 und derAufwickelspule 5 stets gleich. Hierdurch besteht die
Möglichkeit der Bildung einer sogenannten Spiegelwicklung, bei der die Kreuzungsstelle
mehrerer aufeinanderliegender Fadenlagen stets auf den gleichen Punkt zu liegen
kommt. Bei derart gewickelten Spulen tritt erfahrungsgemäß leicht die Gefahr einer
Verwirrung im Fall raschen Abziehens der Fadenlagen ein. Um dies zu verhüten, wird
gemäß Fig. 5 die Aufwickelspule 5 nicht von der Changierwalze 4, sondern unabhängig
hiervon durch zwei Reibwalzen 22 angetrieben, auf denen die Aufwickelspule 5 aufliegt.
DieAnordnung der. Walzen ist so getroffen, daß auch die völlig leere Spule 5 die
Changierwalze 4 nicht berührt. Je größer der Umfang der Aufwickelspule 5 im Laufe
des Verfahrens wird (in Fig. 5 ist dies durch die gestrichelte Linie 23 angedeutet),
um so mehr entfernt sich die Aufwickelspule 5 von der Changierwalze 4. Der Antrieb
der Reibwalzen 22, von denen übrigens nur eine als Außenläufermotor ausgebildet
zu sein braucht, erfolgt über eine gesonderte Stromzuführung 24, die von der Stromzuführung
To der Changierwalze 4 unabhängig geregelt werden kann. Wenn die Aufwickelspule
5 mit anderer Umfangsgeschwindigkeit als die Changierwalze 4 angetrieben wird, läßt
sich die Bildung einer Spiegelwicklung leicht vermeiden; gegebenenfalls können die
Frequenzen .der Antriebsströme von Zeit zu Zeit ein wenig geändert werden.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung bietet den außerordentlichen Vorteil,
daß die Fadenchangierung ohne irgendwelche schwingenden Teile erzielt wird. Die
einmal ausgewuchtete Vorrichtung läuft auch bei hoher Tourenzahl vollkommen ruhig.
Die Menge des von der Aufwickelspule aufzunehmenden Garns unterliegt praktisch kaum
einer Beschränkung. Infolgedes elektrischen Antriebs lassen sich die Drehzahl und
damit :die Zahl der Zwirnungen pro. Längeneinheit des auflaufenden Fadens leicht
in weiten Grenzen regeln. Dabei ist selbstverständlich die Verwendung von Drehstrom,
wie in den Zeichnungen angedeutet, keineswegs notwendig. Statt dessen kann bei entsprechender
Ausgestaltung der Spule zum Antrieb des Motors auch ohne weiteres Gleichstrom oder
Einphasenwechselstrom benutzt werden.
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Obwohl der Einzelantrieb der Zwirnvorrichtung gemäß der Erfindung
am vorteilhaftesten erscheint, steht nichts im Wege, den Antrieb in bekannter Weise,
wie bei den üblichen Zwirnspindeln, durch Schleifringe od. dgl. für eine größere
Anzahl von Zwirnstellen gemeinsam erfolgen zu lassen.