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Spinn- oder Zwirnmaschine mit hydraulischem .Antrieb der Changiervorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spinn- oder Zwirnmaschine mit hydraulischem
Antrieb der Changiervorrichtung durch einen Zylinderkolben, insbesondere für das
Aufwickeln von Celluloseacetatfäden beim Trockenspinnverfahren. Es sind bereits
solche Maschinen bekannt, bei welchen der Changierhub durch irgendeine Regelvorrichtung
beliebig verkürzt werden kann, so daß auf diese Weise geformte Wickel entstehen.
Durch die Verkürzung des Changierhubs werden konische oder bauchige Spulen erzielt.
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Nach der Erfindung ist der Changierhub stets gleich der Länge des
zu bildenden Wickels, und die Geschwindigkeit des Hubs wird durch die auf beiden
Seiten des Kolbens in der Zeiteinheit eingeleitete Menge der Druckflüssigkeit nach
der zu bildenden Form des Wickels geregelt.
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Die einzelnen Fadenlagen verlaufen bei der Maschine nach der Erfindung
über die ganze Länge der Spule. Sie werden jedoch an den Stellen, an welchen der
Wickel dicker werden soll, in engeren Windungen gewunden, während bei den bekannten
Maschinen an den. dünneren. Stellen, des Wickels weniger Lagen der Windungen vorhanden
sind.
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Bei der Maschine nach der Erfindung wird jede Fadenlage durch die
nächste Lage vollständig bedeckt. Wenn irgendein Teil der Oberfläche der Spule beschädigt
wird, so kann der fehlerhafte Faden mit dem geringsten Aufwand abgezogen
werden.
Bei den bekannten Maschinen liegen die aufeinanderfolgenden Lagen leicht abgestuft,
und wenn der Faden an oder in der Nähe des Endes der Spule beschädigt wird, so muß
eine ganze Reihe Fadenlagen abgezogen werden, bevor man zu dem beschädigten Fadenteil
gelangt.
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Wenn bei der Maschine nach der Erfindung die Form der Spule geändert
werden soll, so braucht man nur eine Gleitfläche, welche die Zuflußmenge der Druckflüssigkeit
während eines Zylinderhubs regelt, wegzunehmen und durch eine andere Gleitfläche
zu ersetzen. Bei den bekannten Maschinen muß der ganze Mechanismus, welcher den
Kolbenhub regelt, ausgebaut und durch einen neuen ersetzt werden.
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Der Mechanismus nach der Erfindung ist einfacher als der der bekannten
Maschinen, und da er weniger mechanische Teile aufweist, ist er weniger empfindlich
gegen Beschädigung. Die nach der Erfindung bereits in Betrieb befindlichen Maschinen
zeigen bemerkenswert wenig Schäden.
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Ein weiterer Vorteil der neuen Maschinen ist der, daß die Regelvorrichtung
nur leichte Gewichte tragen muß und so eine leichte Einstellung entweder von Hand
oder auf selbsttätige Weise möglich macht.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer
Weise dargestellt. Es zeigt Fig. i einen Aufriß, teilweise im Schnitt, der hydraulischen
Vorrichtung und die entsprechenden Teile einer Seite einer Spinnrriaschine, Fig.2
einen Schnitt des Umstellventils für die hydraulische Stoßvorrichtung; Fig. 3, 4.
5 und 6 zeigen Vorrichtungen, durch welche verschiedene Formen des Fadenwickels
ausgeführt werden können, und Fig. 7, 8 und 9 in schematischer Weise die Arten von
Wickeln, welche mit den in den Fig. i bis 6 dargestellten Vorrichtungen erzielt
werden können.
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Nach Fig. i werden Garne bzw. Fäden (die nicht eingezeichnet sind)
auf einer Reihe von Spulen i gesammelt, von denen nur vier gezeigt sind und die
drehbar auf einer Spindelbank 2 angebracht sind. Die Garne werden durch die unteren
Kanten einer entsprechenden Reihe von festen Hauben oder Glocken 3 zu den Spulen
geleitet. Von den Hauben sind nur zwei dargestellt. Die Garne werden an den Spulen
entlang geführt und bilden so die gewünschte Form von Wickeln. Die Spindelbank 2
wird durch die waagerechte Hinundherbewegung des Querstabes 4 gehoben und gesenkt.
Diese waagerechte Bewegung wird durch Winkelhebel s in eine senkrechte Bewegung
umgewandelt. Die Hebel 5 schwingen um feststehende Träger 6 und sind durch die Verbindungsstücke
7 mit der Spindelbank 2 verbunden. Die waagerechte Bewegung des Querstabes 4 wird
von der waagerechten Bewegung einer Kolbenstange 8 durch ein Verbindungsglied 9
abgeleitet. Der Querstab 4 und die Spindelbank 2 erstrecken sich nach rechts über
die ganze Länge der Maschine und sind mit einer entsprechenden Anzahl Zwischenräume
mit ähnlichen Verbindungsgliedern 7 und durch Kniehebel 5, die um feste Lager 6
schwingen, miteinander in Beziehung.
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Die Kolbenstange 8 wird von einem Führungsblock io getragen, um die
Stange in axialer Verlängerung mit dem hydraulischen Zylinder i i zu halten. Der
Öldruck in diesem wirkt auf die eine oder andere Seite eines Kolbens i2, welcher
an der Kolbenstange 8 befestigt ist, um die erforderliche waagerechte Bewegung der
Kolbenstange 8 zu erzielen. .
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Der hydraulische Druck, welcher erforderlich ist, um den Kolben i2
in dem Zylinder i i zu bewegen, wird durch eine Pumpe 13 geliefert, die durch einen
elektrischen Motor 14 angetrieben wird und welche das Öl aus einem Behälter 15 durch
ein Rohr 16 leitet und es mit hohem Druck in ein Rohr 17 weiterführt. Von
dem Rohr 17 läuft das Öl durch das Regelventil 18, dessen Arbeitsweise weiter
unten beschrieben wird, und von da durch das Rohr i9 zu einem Umkehrventil 2o. Das
Umkehrventil 2o kann die Hochdruckleitung i9 auf jede der beiden Seiten des- Kolbens
i2 durch eines der Rohre 21 oder 22 leiten, während das andere Rohr gleichzeitig
mit dem Rohr 23 verbunden wird, um Öl aus diesem Teil des Zylinders i i, gegen welchen
sich der Kolben 12 bewegt, in den Behälter 15 zurückzuschicken, um es in den weiteren
Kreislauf gelangen zu lassen.
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Das Umkehrventil 20 ist in der Fig.2 schematisch dargestellt und besteht
aus einem Block 24, der eine zylindrische Bohrung besitzt, in welcher ein kreisrundes
Stück 25 angeordnet ist. Die Mitte der zylindrischen Bohrung zeigt eine kreisförmige
Erweiterung 26, welche zu einem Durchgang i9" führt, der zu dem Hochdruckrohr i9
nach Fig. i führt. Gegen die Enden der zylindrischen Bohrung sind zwei Bohrungen
mit ringförmigen Erweiterungen 27 und-28 vorgesehen, die zu dem Rückflußrohr 23
in Fig. i durch den Durchlaß 23" führen. In der Mitte zwischen der mittleren kreisförmigen
Erweiterung 26 und den beiden Enderweiterungen 27 uild 28 befinden sich zwei weitere
Erweiterungen 21" und 22Q, welche mit den Rohren 2 i bzw. 22 und so mit der einen
oder anderen Seite des Kolbens 12 in Verbindung stehen. Der Durchmesser des kolbenartigen
Stücks 25 ist bei 29 und 3o kleiner, so daß, wenn es sich links befindet, die Einengung
bei 29 die ringförmigen Erweiterungen 22" und 27 verbindet und bei 30 eine
Verbindung zwischen 26 und 21" hergestellt wird und hierdurch Öl von dem Rohr 19
zu dem Rohr 2 1 gelangt, dieses den Kolben nach links treibt und das Öl von der
linken Seite des Kolbens in den Behälter 15 auf dem Wege durch das Rohr 22 leitet,
welches jetzt mit dem Rohr 23 verbunden ist. In ähnlicher Weise läuft das Öl von
dem Rohr i9 in das Rohr 22, wenn das Stück 25 nach rechts bewegt wird, und bewegt
die Kolbenstange 8 nach rechts und führt das Öl von der rechten Seite des Kolbens
zu dem Behälter 15 auf dem Wege durch die Rohre 21 und 23 ab. Die Schlußbewegung
des Stücks 25 wird durch den Öldruck veranlaßt, welcher auf eine Seite der Kammer
3 1 und 32 ausgeübt wird, während die
andere Kammer zum Ausfluß
geöffnet ist. Die Regelung dieser Endbewegung des Stücks wird durch ein Anlaßventil
33 (s. Fig. i) bewirkt, welches 01 aus dem Rohr 17 über das Rohr 34
zu einem der Rohre 35 und 36 zuläßt, während das andere Rohr durch die Rohre 37
und 23 mit dem Behälter 15 verbunden ist. Auf diese Weise wird der Kontrollarm 38
des Anlaßventils 33 nach rechts gedreht, so daß das Stück 25 des Umstell-Ventils
2o nach links bewegt und Öl auf die rechte Seite des Kolbens 12 zugelassen wird
und die Kolbenstange 8 nach links bewegt und der Querträger 2 in die Höhe gehoben
wird; am Ende des nächsten Hubs, d. h. wenn der Arm 38 nach links bewegt ist, beginnt
die umgekehrte Folge. Das Umkehren des Ventils 2o und infolgedessen der Kolbenstange
8 geschieht selbsttätig durch zwei Finger 39 und 40, welche gegen die gegenüberliegenden
Seiten des Betätigungsarmes 38 des Anlaßventils 33 abwechselnd nahebei dem Ende
jeden Kolbenhubs stoßen. Der Oldruck wird so von einem Ende des Stücks 25 zu dem
anderen übertragen und so von einer Seite des Kolbens 12 zu der anderen und veranlaßt
auf diese Weise den Kolben, seine Bewegungsrichtung umzukehren. Wie hieraus folgt,
wird, wenn der elektrische Motor 14 eingeschaltet ist, der Oldruck den Kolbenstab
8 hin und her bewegen, woraus eine regelmäßige Folge der Aufundniederbewegungen
des Tragstabes für die Spindeln erfolgt.
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Um die gewünschte Form des Wickels zu erreichen, ist das Kontrollventil
18 zwischen den Rohren 17 und i9 eingeschaltet, welche das Öl von der Pumpe
13 dem Umstellventil2o zuführen. Die Tätigkeit dieses Regelventils besteht darin,
die Menge der Ölströmung zu dem Zylinder i i zu ändern, und zwar unabhängig von
dem Druck des Öls in den Rohren; das Regelventil wird angewendet und ist gebaut
und arbeitet in der Art, wie es in der britischen Patentschrift 399 6o9 angegeben
ist. Das Ventil wird durch einen Hebel 41 betätigt, welcher gegen die Wirkung einer
Feder 42 durch einen an der Kolbenstange 8 befestigten Arm 43 hin und her bewegt
wird. Da die Kolbenstange 8 sich hin und her bewegt, schwingt sie den Hebel 41 und
verändert so die Zuflußmenge des Öls zu dem Zylinder i i, so daß, wenn der Arm 43
den Hebel 4i nach rechts drückt, der ölzufluß vergrößert und ein Wickel in der Form
nach Fig. 7 erreicht wird.
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Eine Anzahl verschiedener Wickelformen kann dadurch erreicht werden,
daß man die Beziehung zwischen der geradlinigen Bewegung der Kolbenstange 8 und
der Schwenkbewegung des Hebels 41 auf dem Regelventil 18 um dessen Welle 44 ändert.
Beispiele dieser Verfahrensarten, um die gewünschte Beziehung herzustellen, sind
in den Fig. 3 bis 6 gezeigt.
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In der Fig. 3 trägt der Arm 43 zwei Stifte 45 und 46, welche so angeordnet
sind, daß sie den Hebel 41 des Regelventils 18 berühren und dadurch betätigen. Wenn
der Arm 43 sich von links nach rechts bewegt, ist der obere Stift 45 in unterbrochenen
Linien gezeigt. In Arbeitsberührung und nach einer gewissen Zwischenzeit greift
der untere Stift 46 an, wie in vollen Linien dargestellt ist. Wenn das Überwechseln
von einem Stift zu dem anderen stattfindet, tritt eine plötzliche Änderung in den
relativen Beschleunigungen der geradlinigen Bewegung der Kolbenstange ein, zugleich
mit der Drehbewegung der Regelventilwelle 44. Die Wirkung davon ist, daß man einen
Garnwickel erhält, der einen Teil mit einer Form enthält, welche sich plötzlich
in einen Teil von einer anderen Formgebung ändert, wie in Fig. 8 gezeigt.
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In Fig.4 trägt der Hebel 41 an seinem oberen Ende eine Rolle 47, welche
entlang der Oberfläche einer Führungsplatte 48 gleitet, welche an der Kolbenstange
8 befestigt ist.
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In Fig.5 wird der Hebel 41 durch ein Verbindungsglied 49 und einen
Winkeil'hebel 5o betätigt, welcher an einem feststehenden Träger 5 1 angelenkt
ist, während das Ende 52 durch ein geeignetes Verbindungsstück mit der Spindelbank
2 verbunden ist.
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In Fig. 6 ist der Hebel 41 durch ein Verbindungsglied 53 mit einem
Hebel 54 verbunden, welcher um den feststehenden Punkt 55 schwenkt. An dem anderen
Ende des Hebels 54 befindet sich eine Rolle 56, welche auf einem Führungsstück
57 gleitet, das auf der Kolbenstange 8 sitzt.
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Die Vorrichtungen nach den Fig. 4, 5, 6 liefern alle bauchige Wickel,
derart, wie sie in Fig. 9 gezeigt sind.
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Die Führungsplatte 48 nach Fig. 4 sowie die Führungsplatte 57 und
die Verbindung 4, 53, 54 nach Fig. 6 sind so ausgebildet, um eine verlangte Form
von bauchigen Wickeln zu erlangen, und diese Teile sind vorzugsweise angebracht,
um eine schnelle Entfernung und ihren Ersatz zu ermöglichen, wenn eine Änderung
in der Form des Wickels verlangt wird.
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Bei der Vorrichtung nach den Fig. 3 und 4 ist eine Feder, die in ihrer
Wirkung ähnlich der Feder 42 nach Fig. i ist, vorgesehen, um den Hebel 41 nach links
zu richten, während in der Fig. 3 eine ähnliche Feder den Hebel 54 nach rechts lenkt.