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Vorrichtung zur Verhinderung des Fadenbruches als Folge der Verwicklung
des Fadens auf dem Abwickelatrang bei Wickelmaschinen.
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( FUr diese Anmeldung wird die Priorität aus der italienischen Anmeldung
Nr. 22628 A/72 vom 30. ärz 1972 in Anspruch genommen.) Die vorliegende Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung des Fadenbruches als Folge der Verwicklung
des Fadens auf dem Abwickelstrang bei Wickelmaschinen.-Bekanntlich ist bei Wickolmaschinen,
bei denen der Faden von einem Strang abgewickelt und gleichmässig auf eine Spule
od.dgl. zwecks weiterer Verwendung aufgewickelt wird, das grundlegende Problem,
ein einwandfreies Ab- und Aufwickeln des Fadens in möglichst rascher Weise zu gewährleisten.
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Dieses Problem tritt deswegen auf, weil der Faden des Stranges nicht
regelmässig auf letzterem aufgewickelt ist,
so dass er also mehr
oder weniger verwickelt sein kann odep sich an gewissen Stellen unter anderen Fäden
befindet, die seinen freien Austritt während des Drehens des Stranges verhindern
und Spannungen auf den Faden hervorrufen, die zu dessen Bruch führen, wenn die Maschine
nicht rechtzeitig abgestellt wird. Die Unregelmäßigkeiten im Strang sind haupt sächlich
auf Färbebehandlungen u.dgl. denen der Strang vorher unterworfen wurde, zurückzuführen.
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Sobald die Maschine abgestellt wurde, ist die Intervention der Arbeitskraft
erforderlich, um den Faden zu entwirren, damit der normale Abwickelbetrieb wieder
aufgenommen werden kann.
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Derzeit werden zum Abstellen der Maschinen Vorrichtungen verwendet,
die einen im Bereich des Stranges angelenkten Arm aufweisen, an dessen freiem Ende
eine oder mehrere Rollen oder Scheiben vorgesehen sind, um welche der Faden läuft,
ehe er zur Aufwickelspule gelangt. Dabei läuft der vom Strang abgewickelte Faden
zuerst um eine oder mehrere, frei drehbar auf dem Maschinenrahmen montierte Rollen
und bildet sodann eine Schleife um die Rollen des Armes, um auf diese Weise auf
dem Arm eine Spannung nach unten zu erzeugen, der die RUckholkraft einer Feder entgegenwirkt.
Wenn nun eine Verwicklung des Garnes auftritt, wird der Arm durch die grössere Fadenspannung
nach unten gezogen, wodurch die Feder immer mehr gespannt wird. Wenn der Arm dann
eine vorbestimmte Stellung erreicht hat, wird die Abstellung der Maschine, d.h.
sowohl des Stranges als auch der Spule, auf der der Faden aufgewickelt wird, bewirkt.
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Dieses System besitzt grosse Nachteile, die vor allem auf die Trägheit
des Armes zurückzuführen sind, so dass in der
Praxis, ehe der Arm
in die Stellung gelangt ist, in welcher die Abstelleinrichtungen der Maschine in
Tätigkeit treten, der Faden bereits gerissen ist. Dieser Fadenbruch erfordert nicht
nur die Intervention der Bedienuvgspsrsouf um den Faden wieder zusammenzuknpfen,
sondern bringt auch fUr alle nachfolgenden Bearbeitungen des Fadens und vor allem
für seine Verwengung Probleme mit sich.
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Um bei solchen ischinen einen Fadenbruch zu vermeiden, ist es daher
notwendig, die Aufwickelgeschwindigkeit niedrig zu halten, um eine zeitgerechte
Intervention des Armes zu ermEglichen, ehe der Faden so weit gespannt ist, dass
er reisst. Andererseits wird auch durch die Anordnung verschiedener Rollen zwecks
Verteilung der Zugkraft des Armes nach unten gleichzeitig auf mehrere Fadenabschnitte
nur eine Erhöhung der zusammenwirkenden Widerstände, insbesondere der Reibungswiderstände
der Rollen selbst, und als Folge hievon eine ErhBhung der Fadenspannung und der
Gefahr des Fadenbruches erreicht.
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ttberdies darf nicht vergessen werden, dass ei gerade auf Grund der
durch eine Feder erzeugten RUckholwirkung auf den Arm notwendig ist, dass zur Erreichung
der Interventionsstellung die Fadenspannung allmählich ansteigt, da sich ja auch
die Rück holkraft der Feder proportional zur Verschiebung des Armes erhbht. Auf
diese Weise kann es leicht zum Fadenbruch noch vor Erreichung der vorbestimmten
Interventionsstellung des Armes kommen.
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Beim erwähnten System ist ferner erforderlich, dass sich der Faden
auch während des normalen Abwickelns unter einer gewissen spannung befindet, die
größer ist als die zum Aufwickeln
zwangsldufig erforderliche Spannung,
u.zw. deshalb, weil der Faden wenigstens eine Schleife um den elastisch in entgegegesetzter
Richtung belasteten Arm machen muss.
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Sin Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung
welche einen Fadenbruch als Folge eines Verwickelns des Fadens auf dem Strang, von
welchem er abgewickelt wird, verhindern lässt und Ueberdies eine bedeutende Erhbhung
der Aufwickelgeschwindigkeit des Fadens, bis zur Verdoppelung, ohne der Gefahr eines
Fadenbruches, ermöglicht.
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Weiters bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung der
vorerwEhnten Art, welche MusserSt einfach ausgeftthrt ist und an jeder beliebigen
Wickelmaschine für jede beliebige Faderart, sei es ein Wollfaden, Baumwollfaden
oder synthetischer Faden, von beliebigem Titer ohne Vornahme komplizierter Anpassungs
arbeiten angebracht werden kann, Erfindungsgemäss werden diese Ziele mit einer an
einer Wickelmaschine mit wenigstens einem Badenabwickelstrang und wenigstens einer
Fadenaufwickelspule und Antriebseinrichtungen für die Spule anbringbaren Vorrichtung
erreicht, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie wenigstens einen im wesentlichen
parallel zur Rotationsachse des Fadenstranges in einem Abstand von dieser Achse,
der grdsser ist als der maximale Radius des Fadenstranges angeordneten Stangenteil
aufweist, der von wenigstens einem Faden vor dessen Abwicklung vom Strang aussen
umlaufen wird und frei im wesentlichen längs wenigstens eines zur erwähnten Achse
konzentrischen Kreisbogens verstellbar ist, wobei Steuerungseinrichtungen vorgesehen
sind, die-dem Stangenteil zur Anhalten
der Drehung des Stranges
und der Spule beim Erreichen einer vorbestimmten Stellung des Stangenteiles längs
des erwähnten Kreisbogens zugeordnet sind.
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Auf diese Weise wird erreicht, dass der aussen den Stangenteil umlaufende
Faden bei einem Widerstand während seiner Abwicklung den Stangenteil um die Achse
des Stranges zusammen mit diesem verdreht, bis der Stangenteil, bei an'isrndomWider
standes, die vorbestimmte Stellung erreicht, um den Stillstand des Stranges und
der Aufwickelspule zu bewirken. Während dieser Phase steigt die Fadenspannung praktisch
nicht itber den normalen, während des Aufwickelns vorhandenen Wert an.
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Weitere Einzelheiten sind deutlicher der folgenden Beschreibung einer
bevorzugten AusfUhrungsform der Vorrichtung zu entnehmen, die beispielsweise in
der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist. Inder Zeichnung zeigt Fig. 1 in schematischer
Seitenansicht eine Wickelmaschine, an welcher die Vorrichtung angebracht ist, Fig
2 eine Seitenansicht in grdsserem Massstab des Faden stranges und der Vorrichtung,
Fig. 3 eine Vorderansicht des Stranges und der Vorrichtung, Fig. 4 eine Einzelheit
in grösserem Missstab der Steuerungseinrichtungen zum Abstellen der Maschine, Fig.
5 und 6 die Vorrichtung schematisch in zwei Stellungen u. zw. in Ruhestellung und
in Interventionsstellung.
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Die Wickelmaschine, auf welcher die Vorrichtung angebracht ist, besteht
aus einem StEtzgestell 1, auf dem drehbar der die Aufwickelspule 3 tragende Arm
2 montiert ist. Die Spule wird
durch Reibung durch die Rolle 4 in
Drehung versetzt, die durch die nicht dargestellten Antriebsorgane der Maschine
betätigt wird. Auf dem Stfitzgestell 1 ist sodann der Arm 5 schwenkbar montiert,
der einen Abwickelstrang 6 beliebiger Art trägt. Der Arm 2 ist einer elastisahen
Rflckholkraft oder Ausgleichseinrichtungen ausgesetzt, die an sich bekannt und daher
nicht im Detail dargestellt sind. Der Arm 2 kann mittels des Hebels 7 angehoben
werden. Der Arm 5 hingegen ist mittels des Hebels 8 und des an sich bekannten Meckanismus
8a in seiner I>age feststellbar.
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Der sich von dem Strang 6 abwickelnde Faden 9 lFuft einige Male um
wn die Rollen 10, die drehbar auf dem Fortsatz 11 montiert sind, und wird sodann
auf den Rollen 12 geSthrt, ehe er zum Fadenführer 13 gelangt, der in Form einer
Alternativbewegung senkrecht zur Zeichnungsebene bewegt wird und eine regelmässige
kreuzweise Aufspulung des Fadens auf die Spule gewffhrleistet.
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Die Vorrichtung zur Vermeidung des Fadenbruches ist deutlicher aus
den Fig. 2 und 3 ersichtlich. Sie besteht aus einem vorzugsweise U-fdrmigen Stangenteil
15, dessen zentraler Teil parallel zur Rotationsachse des Stranges 6 in einem Abstand
von dieser Achse, der grösser ist als der Radius des Stranges, angeordnet ist. Insbesondere
ist dieser Stangenteil 15 mit seinen seitlichen Schenkeln 16 bzw. 17 koaxial zur
Strangachse Über die Scheiben 18 bzw. 19 angelenkt, in welche die erwähnten Schenkel
fest eingesteckt sind. Diese Scheiben 18 bzw. 19 sind jeweils drehbar auf einem
Arm 20 gelagert, der sich im wesentlichen parallel zum Halterungsarm 5 erstreckt
und an diesem befestigt ist. Die Fig. 3 zeigt zwei dieser Arme 20, die zu benachbarten
lEschinen gehören, sowie drei Stangenteile 15. I4t anderen Worten
gesagt
dient jeder der Arme 20 als Halterung für den Schenkel eines Teiles 15 an einer
Seite und für den Schenkel eines anderen Teiles 15 an der anderen Seite.
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Der Stangenteil 15 wird aussen von einem oder mehreren Fäden umlaufen
ehe diese vom Strang 6 abgewickelt werden. Bin Anschlag 21 hält den Stangenteil
in einer zur Stellung des Armes 20 etwas weggespreizten Stellung die als Ruhestellung
bezeichnet wird.
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Es ist wesentlich, dass der Stangenteil 15 auf einem zur Strangeachse
konzentrischen Umfangsbogen schwenkbar ist, ohne praktisch einem Widerstand seitens
seiner Halterungsstellen ausgesetzt zu sein. Zu diesem Zweck sind im dargestellten
Beispiel die Scheiben 18 und 19 drehbar auf einem Zapfen 22 montiert, der in eine
am Arm 20 mittels Muttern 24 und 25 befestig te GewindebÜchse 23 eingesetzt ist.
Die Scheiben werden auf dem Zapfen durch Federringe 26 bzw. 27 gehalten. Der Widerstand
bei der Verschwenkung des Stangenteiles ist demnach praktisch gleich null.
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Auf den Scheiben 18 und dem Arm 20 sind Fühler 28 für die Steuerung
der Abstellorgane der Maschine d.h. für das rasche Abbrechen der Drehung des Stranges
6 und der Spule 3, vorgesehen.
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Diese FÜhler wirken Shrend der Verschiebung der Stangenteile in der
später näher beschriebenen Weise.
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Es wird nun auf die Fig. 5 und 6 verwiesen, aus Apnen die Funktionsweise
der beschriebenen Vorrichtung zu entnehmen ist.
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lShrend der Drehung des Stranges 6 befindet sich die Vorrichtung,
solange die freie Abwicklung des Fadens 9 nicht behindert ist,
in
der Ruhestellung oder in einer leicht von dieser abgesetzten Stellung (Fig. 5),
Der Faden 9 der letzten Windung (oder auch zwei Fäden der letzten beiden Windungen,
wie Fig. 3 beispielsweise zeigt) ist aussen um den Stangenteil 15 gelegt und gleitet
auf diesem. Sobald ein Widerstand beim Abwickeln des Fadens auftritt, beispielsweise
wenn sich der Faden beim Abwickeln vom Strang unterhalb eines oder mehrerer anderer
Fäden befindet, die seinen Austritt behindern, gelangt man in die in Fig.
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6 gezeigte Stellung. Der an seinem Austritt behinderte Faden bleibt
am Strang 6 hängen und nimmt den Stangenteil 15 inIrehlsE mit sich, da er auch ausserhalb
desselben läuft. Dieser ganze Vorgang läuft ab, ohne dass die Fadenspannung merklich
ansteigt, da der Stangenteil zusammen mit dem Strang mitbewegt wird und sich in
dieser Phase wie ein mit ihm fest verbundener Teil verhält. Nachdem sich der Stangenteil
15 Aber einen gewissen Bogen verschoben hat, werden die Einrichtungen 28 tätig.,
welche die Abstellung der Maschine steuern.
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Diese Einrichtungen kennen verschiedenartig konstruiert sein und
fungieren auf dem Prinzip, die IZIaschine in Betrieb zu setzen und in Betrieb zu
halten, wenn sich der Stangenteil in der Ruhestellung oder fast in dieser befindet,
und die Maschine abzustellen, sobald sich der Stangenteil um einen vorbestimmten
Bogen verschoben hat. Im dargestellten Beispiel bestehen diese Einrichtungen aus
einem AIagnetschalter, gebildet durch zwei kleine Permanentmagnete-29 und 30, die
winkelversetzt in der Scheibe 18 montiert sind, und aus einem mit diesen beiden
Permanentmagneten zusammenwirkenden BUhlglied 31, das auf dem Arm 20 befestigt ist,
In der Ruhestellung des Stangenteiles 15.liegt
der Magnet 29 dem
Fühlglied 31 gegenüber , woduroh ein Relais ür den Betrieb der Maschine erregt gehalten
wird. Nach der Verstellung des Stangenteiles 15 und beim Erreichen einer vorbestimmten
Lage befindet sich sodann der magnet 30 dem B5hlglied 31 gegenüber, so dass das
Relais entregt wird oder zumindest ein Signal abgegeben wird, wodurch die Antriebsorgane
der Spule 3 abgeschaltet und der Strang 6 und die Spule 3 abgebremst wer den, Als
Bremsen können in vorteilhafter Weise Magnetbremsen verwendet werden. Die kleinen
Permanentmagnete 29 und 30 kennen in verschiedenen Winkelstellungen befestigt werden,
so dass es auch möglich ist, erforderlichenfalls den Interventionswinkel des Stangenteiles
15 zu ändern. Es ist offensichtlich, dass auch nur ein einziger Permanentmagnet
an Stelle der beiden dargestellten magnete vorgesehen werden kann, der, je nachdem,
ob ihm das Fühlglied 31 gegenübersteht oder nicht, ein- oder ausS schaltet.
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Sobald die Maschine abgestellt ist, wird durch die Bedienungs person
der Faden entwirrt, wonach die I-schine wieder in Betrieb gesetzt werden kann. Es
ist auch eine automatische Inbetriebnahme der Maschine mit automatischer Rückkehr
des Stangenteiles in die Ruhestellung mbglich.
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Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht die Erzielung einer Reihe
von Vorteilen, die mit bekannten Vorrichtungen nicht erreicht werden können Da die
Fadenspannung nicht einmal im Falle eines Widerstandes beim Abwickeln stark ansteigt,
ist auch Titr die Steuerung des Abstellens der Maschine kein Anstieg der Spannung
erforderlich, wie hingegen bei den bekannten Vorrichtungen erforderlich war. So
ist schon allein aus diesem Grund
die Gefahr des Fadenbruches bedeutend
herabgesetzt ist. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist weiter derart montiert,
dass auch nach der Abstellung wenigstens eine halbe Drehung des Stranges möglich
ist, ehe der Faden endgültig abgewickelt wird, Diese Strecke gewährleistet, dass
sowohl das Anhalten des Stran ges als auch das der Spule rechtzeitig stattfindet,
bevor der Faden den Strang 6 verlässt. Auch dadurch ist eine sichere Verhinderung
des Fadenbruches gegeben.
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Kit der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es daher möglich, die
Arbeitsgeschwindigkeit wesentlich zu steigern. -In der Praxis wurde festgestellt,
dass die ArbeitsgeschwIndigkeitsin bezug auf die mit herkömmlichen, eingangs erwähnten
Vorrichtungen versehenen Maschinen ohne Gefahr eines Fadenbruches verdoppelt werden
kanne Die Erfindung kann in vieler Hinsicht abgeändert werden, ohne dadurch ihren
Rahmen zu Überschreiten. So ist es m5glich, die Einrichtungen für die Steuerung
der Abstellung in anderer Weise als dargestellt auszubilden, beispielsweise als
photo~ elektrische anstatt magnetische Einrichtungen. Natürlich kann auch ein anderes
System für die Halterung des Stangenteiles 15 vorgesehen werden, wie z.Be eine einzige
Stange die parallel zum Strang 6 verläuft und frei verschiebbar an ihren sonden
in zur Achse des Stranges konzentrischen Führungen angeordnet ist, wobei die Einrichtungen,
welche das Abstellen der Maschine steuern, auf den Führungen vorgesehen sind,