DE2459990A1

DE2459990A1 - Verfahren zum uebertragen eines garnfadens in einer automatischen warenaufwickelvorrichtung

Info

Publication number: DE2459990A1
Application number: DE19742459990
Authority: DE
Inventors: Tadaaki Kato; Masanori Kuno
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1973-12-24
Filing date: 1974-12-18
Publication date: 1975-06-26
Also published as: IT1027995B; DE2459990B2; JPS5090734A; FR2255243A1; FR2255243B1; CH577931A5; US3921923A; JPS5417860B2

Description

PATENTANWÄLTE

HENKEL, KERN, FEILER&HÄNZEL

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Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha

Tokio ,Japan : 7, Oö-Z. :ü/'«i

Verfahren zum Übertragen eines Garnfadens in einer automatischen Warenaufwickelvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Verbesserungen an einer automatischen Warenaufwickelvorrichtung bzw. Spulmaschine und betrifft insbesondere ein verbessertes Verfahren zum automatischen Übertragen eines Garnfadens von einem ersten Spulenkörper, auf den das Garn aufgespult worden ist, auf einen zweiten, unbespulten Spulenkörper, auf den das Garn anschließend in der automatischen Warenaufwickelvorrichtung aufgespult werden soll.

Ss wurden bereits sogenannte automatische Warenauf wickelvorrichtungen bzw. Spulmaschinen vorgeschlagen, bei, denen ein auf einen vollgespulten Spulenkörper aufgespulter Garnfaden ohne unterbrechung des .Aufwickelvorgangs auf einen unbespulten Spulenkörper übertragen wird, so daß das Aufwickeln des Garnfadens kontinuierlich erfolgen kann. Bei allen diesen bereits angewandten Vorrichtungen ergaben sich jedoch Schwierigkeiten beim Übertragen eins Garnfadens auf einen unbespulten Spulenkörper, und es konnte bisher noch keine bezüglich des Garnübertrags und der Bildung eines Übertraggarnendes zufriedenstellende Vorrichtung dieser Art gewährleistet werden. Obgleich nämlich die Bildung des Übertraggarnendes bei einem Garnübertragverfahren möglich ist, bei dem das Garn nach dem Aufwickeln auf einen vollgespulten Spulenkörper von einem Lunten- oder Changierführer getrennt

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und dann von einer am Ende eines unbespulten Spulenkörpers oder an einem Spulenhalter vorgesehenen Garngreifvorrichtung erfaßt wird, besteht dabei die Gefahr, daß der Garnfaden ohne Changierbewegung auf den bespulten Spulenkörper aufgespult wird, so daß letzterer beim SchnellspulVorgang außer Form gerät, weil der Garnfaden vom Changierführer getrennt ist. Bei einem anderen Verfahren, bei dem der Garnfaden in den Changierführer eingeführt bleibt und bei seiner hin- und hergehenden Changierbewegung mit einer an einem unbespulten Spulenkörper vorgesehenen üamgreifvorrichtung in Eingriff gebracht wird, kann dagegen der Garnübertragvorgang zwar bis zu einem gewissen Grad zufriedenstellend durchgeführt werden, doch ist es dabei unmöglich, ein Garnende zu bilden, weil der Garnfaden ständig hin- und hergeführt wird.

Die Erfindung wurde mit dem Ziel der Ausschaltung der den bisher angewandten Verfahren und Vorrichtungen anhaftenden Wachteile entwickelt. Aufgabe der Erfindung ist somit die Schaffung eines verbesserten Garnübertragverfahrens in einer automatischen Warenaufwickelvorrichtung, bei dem ein Übertraggarnende gebildet und der Übertrag eines Garnfadens zuverlässig durchgeführt werden kann, indem die Changierbewegung des Garnfadens, ohne diesen von einem Changierführer zu trennen, fortgesetzt und der Übertrag des Garnfadens vorgenommen wird, während letzterer auf einen vollgespulten Spulenkörper aufgespult wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Übertragen eines Garnfadens in einer automatischen Warenaufwickelvorrichtung bzw. Spulmaschine mit umfangsantrieb und Drehkopf erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beim Übertragen eines Garnfadens zwischen Spulenkörpern letztere durch getrennte Elektromotoren angetrieben werden, daß die Querführungs- bzw. Changiergeschwindigkeit auf einen für die Bildung eines

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Übertraggarnendes zweckmäßigsten Wert verringert wird, daß eine Changierkurvenwalze mittels eines Pneumatik-Zylinders o.dgl. so verschoben wird, daß der Garnfaden mit einer am einen Ende der Spulenkörper oder eines Spulenhalters vorgesehenen Garngreifvorrichtung in Berührung gelangt und letztere den Garnfaden erfaßt, daß der Garnfaden mittels einer der Garngreifvorrichtung zugeordneten . Fadenschere zwischen dieser Vorrichtung und einem vollgespulten Spulenkörper durchgetrennt wird, um den Garnfaden sodann auf einen leeren Spulenkörper aufzuspulen, daß hierauf die Changierkurvenwalze gleichzeitig mit der Bildung des Übertraggarnendes in ihre Normalstellung zurückgeführt wird, daß die Changiergeschwindigkeit auf den für den normalen AiispulVorgang erforderlichen Wert erhöht wird, daß der leere Spulenkörper an die Antriebswalze angedrückt wird, daß die Stromzufuhr zu den getrennten Elektromotoren für den Antrieb der Spulenkörper abgeschaltet wird und daß schließlich der Aufspulvorgang mittels einer Umfangsflächen-Antriebsanordnung durchgeführt bzw. weitergeführt wird.

Im folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine im Schnitt gehaltene Seitenansicht einer automatischen Warenaufwickel- oder Spulvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2, 3 und 4 schematische Darstellungen aufeinanderfolgender Betriebszustände eines Teils der Vorrichtung gemäß Fig. 1 während eines Aufwickelvorgangs, und

Fig. 5 ein Zeitsteuerdiagramm zur Veranschaulichung des Zeitablaufs der Betätigung der betreffenden Bau-

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teile der Vorrichtung gemäß Fig. 1 beim automatischen Übertragen eines Garnfadens vom einen Spulenkörper zum anderen.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist eine Antriebswalze 1, eine Changierkurvenwalze 2, einen Changierführer 3 sowie Lager 4, 4^! für die Kurvenwalze 2 auf, wobei die Lager 4, 4' verschiebbar in einem Kurvenwalzenkasten 5 geführt sind. Ein Pneumatik-Zylinder 6 mit einem Hub von etwa 20 mm zur Verschiebung der Kurvenwalze 2 ist mit dem Lager 4 gekoppelt. Ein Elektromotor 7 zum Antreiben der Kurvenwalze 2 ist über eine Kupplungseinrichtung 8 teleskopartig mit der Kurvenwalze 2 verbunden. Außerdem ist ein weiterer Elektromotor 9 für die Antriebswalze 1 vorgesehen. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß die Antriebswalze 1 mittels einer entsprechenden, nicht dargestellten Andruckeinrichtung gegen einen Spulenkörper andrückbar ist. Spulenhalter 1o, 10' werden von einem Drehkopfarm 11 getragen. Weiterhin sind in den Spulenhaltern 10, 10' Elektromotoren 12 bzw. 12' angeordnet, die über Leitungen 13 und Schleifringe 14 mit einer nicht dargestellten äußeren Stromversorgung verbunden sind. Ein unbespulter Spulenkörper 15, dh. eine Leerspule, und ein vollgespulter Spulenkörper 15¹» d.h. eine Vollspule, sind jeweils mit einer Garngreifeinrichtung 16 bzw. 16' versehen. Bei 17 sind die Garnfäden in den beiden Endpositionen der Changierbewegung während der Zeitspanne dargestellt, während welcher das Garn beim normalen Aufwickel- oder AufspulVorgang hin- und hergeführt wird. Bei 18 sind die Garnfäden dagegen in den gegenüberliegenden Changier- oder Querführungs-Endpositionen während der Zeitspanne angedeutet, während welcher die Kurvenwalze 2 durch Betätigung des Pneumatik-Zylinders 6 verschoben worden ist, so daß der Garnfaden mit der Garngreifvorrichtung 16 in Berührung zu gelangen vermag. Weiterhin sind eine Changiergeschwindigkeit-Regelvorrichtung 19 und eine photoelektri-

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sehe Röhre 20 zur Feststellung des Beginns eines Aufspulvorgangs vorgesehen.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung erläutert. Wenn der Spulenkörper 15' vollgespult worden ist, wird der im Spulenhalter 10 für die Leerspule 15 vorgesehene Elektromotor 12 automatisch eingeschaltet, um die Leerspule 15 zu beschleunigen, bis sie eine solche Drehzahl erreicht, daß ihre Umfangsgeschwindigkeit gleich groß oder größer ist als die Lineargeschwindigkeit des auf die Vollspule 15' aufgespulten Garnfadens (vergl. Fig. 2). Sobald die Drehzahl der Leerspule entsprechend erhöht worden ist, wird der Drehkopfarm 11 verdreht, um die Vollspule 15* von der Antriebswalze 1 zu trennen und die Leerspule 15 unmittelbar vor die Position zu bringen, in welcher sie mit der Antriebswalze 1 in Berührung kommt (Fig. 3). Praktisch gleichzeitig mit der Trennung der Vollspule 15' von der Antriebswalze 1 wird die Changiergeschwindigkeit-Regelvorrichtung 9 betätigt, so daß sie die Querführungs- bzw. Changiergeschwindigkeit auf einen für die Bildung eines Überträggarnendes zweckmäßigen Wert (30-100 U/min) verringert. Da die Vollspule 15' infolge ihrer Trennung von der Antriebswalze 1 in diesem Augenblick keine Antriebskraft mehr erh'llt, wird zur Verhinderung eines Lokkerwerdens des Garnfadens der im Spulenhalter 10' der Vollspule 15' vorgesehene Elektromotor 12' gleichzeitig mit der Drehung des Drehkopfarms 11 eingeschaltet, so daß die Zugspannung am Garnfaden erhalten bleibt. Sodann wird der Garnfaden unter Hin- und Herführung mit reduzierter Changiergeschwindigkeit auf die Vollspule 15' aufgespult, während er auf der Oberfläche der mit hoher Drehzahl angetriebenen Leerspule 15 rutscht. Gleichzeitig mit dem Verdrehen des Drehkopfarms 11 wird der Pneumatik-Zylinder 6 betätigt, um die Kurvenwalze 2 um etwa 20 mm zu verschieben, so daß die

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Changierbewegung bis zu der Stelle fortgeführt werden kann, an welcher der Garnfaden mit der am einen Ende des Spulenkörpers vorgesehenen Garngreifvorrichtung 16 in Berührung kommt. Auf diese Weise wird der in die Position über der Greifvorrichtung 16 geführte Garnfaden augenblicklich von dieser Vorrichtung erfaßt, die sich mit einer gewissen Relativgeschwindigkeit gegenüber dem Garnfaden dreht, und ein neuer AufspulVorgang auf der Leerspule 15. wird eingeleitet, wenn der- Garnfaden mit verringerter Geschwindigkeit vom betreffenden Ende der Leerspule 15 in Richtung auf deren Mittelbereich geführt wird. Der auf die Vollspule 15' aufgespulte Garnfaden wird dagegen durch eine der Garngreifvorrichtung zugeordnete Schneideinrichtung, d.h. Fadenschere durchgetrennt. Hierauf wird der Beginn des AufspulVorgangs mittels der photoelektrischen Röhre 20 festgestellt, und in Abhängigkeit von dem von dieser Röhre abgegebenen Signal wird der Pneumatik-Zylinder 6 wieder betätigt, um die Kurvenwalze 2 in ihre Normalstellung zurückzuführen. Die Changiergeschwindigkeit-Regelvorrichtung 19 wird zur Wiedereinleitung einer normalen Querführungs- oder Changiergeschwindigkeit betätigt, die Leerspule 15 wird an die Antriebswalze 1 angedrückt, und gleichzeitig damit werden die in den Spulenhaltern 10 und 10· vorgesehenen Elektromotoren 12 bzw. 12' abgeschaltet. Die Leerspule 15 wird dabei durch die Antriebswalze 1 kraftschlüssig mitgenommen, um sie auf übliche Weise für das Aufspulen über ihre Umfangsfläche anzutreiben. Die verschiedenen, vorstehend beschriebenen Arbeitsgänge werden einige Sekunden lang kontinuierlich und automatisch durchgeführt, wodurch der Garnübertrag abgeschlossen wird.

Im folgenden ist die Erfindung in einem Beispiel näher erläutert.

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Beispiel

Garnge schwindigkeit: Zahl der Garnenden: Spulengröße:

Changierstrecke:
Changierfrequenz:

Verschiebungshub der Changiereinrichtung:
Maximaler Wickeldurchmesser: Garn:

Außendurchmesser der Antriebswalze :
Garngre i fvo rrichtung:

Elektrische Stromquelle der Elektromotoren für Antriebswalze und der Spulenhalter:

Changiergeschwindigkeit-Regelvorrichtung: 2500 m/min

1 Garnende pro Spulenhalter 89 mm Außendurchmesser; 73 mm Innendurchmesser und 340 mm Länge

305 mm

700 Zyklen/min beim normalen AufspulVorgang; 60 Zyklen/-min beim Garnübertrag

20 mm

250 mm

Nylon-Kräuselgarn, 420 Denier

150 mm

Ring mit sägezahnartigen Einschnitten

Normales Stromnetz (Stromversorgung für den Antrieb des bespulten Spulenkörpers mit Schiebe-Autotransformator zur Spannungsregelung)

Drehzahlregelanlage, bei der getrennte Umformer-Stromversorgungen für Hochdrehzahl- und Niedrigdrehzahlbetrieb vorgesehen sind, die beim Garnübertrag zur Drehzahloder Geschwindigkeitsregelung umgeschaltet werden.

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Beim vorstehenden Beispiel läßt sich der Zeitablauf der Betätigung der verschiedenen Bauteile auf die in Fig. 5 gezeigte Weise darstellen.

Wenn die einem beschleunigenden Elektromotor zugeordnete Leerspule mit einer für das Aufwickeln des Garnfadens auf die beschleunigte Leerspule zweckmäßigen Umfangsgeschwindigkeit umläuft, wird diese Leerspule erfindungsgemäß mit dem auf eine Vollspule aufgespulten Garnfaden in Berührung gebracht, worauf der zur Vollspule zulaufende Garnfaden unter dem Einfluß einer am Ende der Leerspule vorgesehenen Garngreifvorrichtung auf die Leerspule übertragen wird. Die Querführungs- oder Changiergeschwindigkeit wird zu diesem Zeitpunkt automatisch von der Frequenz beim normalen Aufspulvorgang (300 - 2000 Zyklen/min) auf eine Frequenz (300 - 100 Zyklen/min) reduziert, die für die Bildung eines Übertraggarnendes geeignet ist, wobei die Changiereinrichtung so verschoben wird, daß der Garnfaden bis zu einer Stelle über der am Ende des Spulenkörpers oder am Spulenhalter vorgesehenen Garngreifvorrichtung geführt werden kann, so daß der Garnfaden durch letztere erfaßt und dabei durchgetrennt wird. Da das Changieren des Garnfadens mit niedrigerer Geschwindigkeit erfolgt, wird der Garnfaden in Form einer Wendel bzw. Schraube mit kleinem Steigungswinkel vom Ende der Spule zu ihrem Mittelbereich hin aufgespult, wodurch ein Übertraggarnende gebildet wird. Der Beginn dieses Aufspulvorgangs wird durch eine photoelektrische Röhre oder eine andere bekannte Einrichtung festgestellt, auf deren Signal .hin die Changiereinrichtung in die Position für den "normalen AufspulVorgang zurückgeführt und außerdem die Changierfrequenz auf den für den normalen AufspulVorgang erforderlichen Wert zurückgebracht wird. Darüber hinaus wird gleichzeitig mit dem Beginn des (normalen) AufspulVorgangs des Garnfadens die Stromzufuhr für den beschleunigenden

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Elektromotor abgeschaltet, wobei das Aufwickeln oder Aufspulen durch einen Oberflächen-Reibungsantrieb erfolgt, indem die Leerspule an die Antriebswalze angedrückt wird. Da der Garnübertrag, wie erwähnt, im Verlauf des Aufspulens des Garnfadens auf die Vollspule, d.h. den bespulten Spulenkörper erfolgt, während die Querführung des Garnfadens ohne dessen Trennung vom Changierführer durchgeführt wird, kann die Fadenspannung auch beim Garnübertrag gleichmäßig gehalten werden, so daß sich der Garnfaden nicht um die Antriebswalze oder die Galette herumwickeln kann. Da zudem die Umfangsgeschwindigkeit der Leerspule beim Inberührungbringen mit dem Garnfaden so eingestellt werden kann, daß die Relativbewegungfewischen der Garngreifvorrichtung und dem Garnfaden für das Herumwickeln des Garnfadens um den Spulenkörper am zweckmäßigsten ist, kann der Garnübertrag zuverlässig durchgeführt werden.

Da weiterhin die Changiergeschwindigkeit während des Garnübertrags herabgesetzt wird, kann gleichzeitig mit dem Aufspulen des Garnfadens auf den Spulenkörper ein Übertraggarnende gebildet werden. Durch die Rückstellung der Changiereinrichtung in die für den normalen AufspulVorgang erforderliche Position nach erfolgter Bildung des Übertraggarnendes wird das Garn nicht an einer das so gebildete Übertraggarnende überlappenden Stelle aufgespult, so daß ein perfektes Übertraggarnende erhalten wird. Während des Übertragvorgangs dreht sich der bespulte Spulenkörper aufgrund seiner eigenen Tätigkeit weiter, während er von der Antriebswalze getrennt und durch diese nicht mehr angetrieben wird. Zur zuverlässigeren Aufrechterhaltung der Fadenspannung wird jedoch der Spulenantriebsmotor aktiviert, um eine Verlangsamung der Vollspule während der 2 - 3 s betragenden Zeitspanne nach der Trennung der Vollspule von der Antriebswalze bis zum Ende des Garnübertragvorgangs zu verhindern.

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Obgleich es für die Durchführung der beschriebenen Arbeitsgänge vorteilhaft ist, eine elektrische Stromversorgung zur Verfügung zu haben, mit deren Hilfe die Umfangsgeschwindigkeiten der Antriebswalze, der Leerspule und der Vollspule getrennt voneinander geregelt werden können, können die Stromversorgungen für den Antrieb der Antriebswalze, der Leerspule· und der Vollspule gemeinsam vorgesehen sein, wenn die Außendurchmesser von Antriebswalze und Leerspule entsprechend aufeinander abgestimmt sind (d.h. wenn der Außendurchmesser der Antriebswalze etwas kleiner gewählt ist als derjenige der Leerspule oder doppelt so groß wie letzterer), und wenn die Zahl der Pole, die Ausgangsleistung und die Drehmomentleistung des den Spulenkörper beschleunigenden Elektromotors zweckmäßig gewählt sind.

Da dem Fachmann selbstverständlich zahlreiche Änderungen und Abwandlungen der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform möglich sind, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird, soll die vorstehende Offenbarung in jeder Hinsicht nur als erläuternd und keinesfalls die Erfindung einschränkend angesehen werden.

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Claims

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Patentanspruch

Verfahren zum Übertragen eines Garnfadens in einer automatischen Warenaufwickelvorrichtung bzw. Spulmaschine mit Umfangsantrieb und Drehkopf, dadurch gekennzeichnet, daß beim Übertragen eines Garnfadens zwischen Spulenkörpern letztere durch getrennte Elektromotoren angetrieben werden, daß die Querführungs- bzw. Changiergeschwindigkeit auf einen für die Bildung eines Übertraggarnendes zweckmäßigsten Wert verringert wird, daß eine Changierkurvenwalze mittels eines Pneumatik-Zylinders o.dgl. so verschoben wird, daß der Garnfaden mit einer am einen Ende der Spulenkörper oder eines Spulenhalters vorgesehenen Garngreifvorrichtung in Berührung gelangt und letztere den Garnfaden erfaßt, daß der Garnfaden mittels einer der Garngreifvorrichtung zugeordneten Fadenschere zwischen dieser Vorrichtung und einem vollgespulten Spulenkörper durchgetrennt wird, um den Garnfaden sodann auf einen leeren Spulenkörper aufzuspulen, daß hierauf die Changierkurvenwalze gleichzeitig mit der Bildung des Übertraggarnendes in ihre Normalstellung zurückgeführt wird, daß die Changiergeschwindigkeit auf den für den normalen AufspulVorgang erforderlichen Wert erhöht wird, daß der leere Spulenkörper an die Antriebswalze angedrückt wird, daß die Stromzufuhr zu den getrennten Elektromotoren für den Antrieb der Spulenkörper abgeschaltet wird und daß schließlich der Aufspulvorgang mittels einer Umfangsflächen-Antriebsanordnung durchgeführt bzw. weitergeführt wird.

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