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Spulmaschine zum Wickeln von Garnspulen mit konischen Enden
Die Erfindung
bezieht sich auf eine Maschine zum Aufspulen von Textilfäden, insbesondere empfindlichen
Fäden, in Gestalt von Wicklungen mit konischen Enden (abgestumpfte Form oder Diaboloform).
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Es sind Maschinen dieser Art bekannt, bei denen die Steuerung des
Fadenführers, die notwendig ist, um die Spulenwicklungen der bezeichneten Art zu
erzielen, durch eine hin und her gehende Steuereinrichtung am Kopf der Maschine
in Abhängigkeit von der Drehzahl oder von der Aufspuldauer erfolgt. Bei derartigen
Einrichtungen beeinflußt die Steuerung gleichzeitig mehrere Spulen.
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Ein anderes bekanntes System besteht darin, daß man die Anderung
des Durchmessers der entstehenden Wicklung ausnutzt, um durch unmittelbare Berührung
mit ihr eine Vorrichtung zur Änderung der Fadenführerbewegung zu steuern, und zwar
getrennt für jede Spule.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Maschine, die sehr einfach
ist und eine hohe Betriebssicherheit besitzt und bei der es kein Organ gibt, das
auf dem Garnwickel reibt und diesen beschädigt.
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Die Maschine nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein
Arm, der am Ende einen Fadenführer trägt, durch ein Universalgelenk mit einem parallel
zur Spulenachse sich hin und her bewegenden Schlitten mit gleichbleibendem Bewegungsbereich
und an einem zweiten Punkt verschiebbar mit einem Schwenkhebel verbunden ist, der
synchron mit dem Schlitten in einer zur Spulen-
achse etwa parallelen
Ebene sich bewegt, und daß der Fadenführerarm gleitbar auf einer Traverse eines
Rahmens abgestützt ist, der um eine zur Spulenachse parallele Achse auf dem Maschinengestell
schwenkbar ist und mit seinen Seitenteilen auf den Enden der Spulenachse ruht, wobei
die Schwenkachse des Rahmens und die Stütztraverse so angeordnet sind, daß der Fadenführer
dauernd in unmittelbarer Nähe der äußeren Fadenlage verbleibt, ohne diese zu berühren.
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Es ist ersichtlich, daß auf diese Weise nach Maßgabe der Veränderung
der Neigung des Fadenführerarmes in Abhängigkeit von der Zunahme des Spulendurchmessers
sich der Ausschlag des mit dem Schwenkhebel in Eingriff befindlichen Punktes des
Fadenführerarmes verändert und eine Veränderung des Bewegungsausschlages des Fadenführers
bewirkt, wobei jede Reibung und jede Beschädigung des Fadens vermieden wird, so
empfindlich dieser auch sein mag.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, welches
die Besonderheiten der Spulmaschine gemäß der Erfindung und ihre Vorteile erkennen
läßt.
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Fig. I ist eine perspektivische Gesamtansicht, die schematisch die
Einzelheiten einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Maschine erkennen läßt; Fig.
2 ist ein senkrechter Schnitt durch die Spule; Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie
III-III der Fig. 2, wobei der Fadenführer und die damit verbundenen Teile in drei
verschiedenen Stellungen dargestellt sind; Fig. 4 und 5 sind zwei erläuternde Diagramme;
Fig. 6 und 7 zeigen die beiden Arten der Aufwicklung, die mit der dargestellten
Maschine bewerkstelligt werden können.
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Auf einer Welle 2 sitzt eine Antriebsrolle I. Die Welle 2 erstreckt
sich über die ganze Länge des Maschinengestelles, auf dem eine gewisse Anzahl gleichartiger
Vorrichtungen nebeneinander angeordnet sind, wie das im Spulmaschinenbau üblich
ist. Die Welle 2 dreht sich mit konstanter Geschwindigkeit. Auf der Antriebsrolle
I ruht die Spule 3, die mit dem Faden bewickelt werden soll.
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Die beiden Enden der Achse 4 ragen in senkrechte Gleitführungen hinein,
die zur Vereinfachung der Zeichnung nicht dargestellt, sondern bei 5 durch gestrichelte
Linien angedeutet sind. Der aufzuwickelnde Faden 6 kommt von einer nicht dargestellten
Ablaufspule o. dgl. und läuft durch einen Fadenführer 7, der eine hin und her gehende
Bewegung über die ganze Länge der Spule ausführt, um die Bildung der aufeinanderfolgenden
Fadenlagen zu gewährleisten.
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In der Praxis ist die Achse 4 auf Kugeln im Innern einer Hülse gelagert,
welche die Wicklung trägt, so daß die Achse 4 im wesentlichen unbeweglich in den
Führungen 5 liegt, wenn sich die Spule dreht.
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Es ist ersichtlich, daß zur Erzielung konischer Spulenenden der Bewegungsausschlag
des Fadenführers sich nach Maßgabe der Zunahme des Spulendurchmessers ändern muß.
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Der Fadenführer 7 ist am Ende eines Armes 8 angeordnet, dessen Mittelstellung,
d. h. wenn sich der Fadenführer über der Mitte der Spule befindet, rechtwinklig
zur Spulenachse ist.
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Der Arm 8 wird von einem Schlitten 9 durch ein Universalgelenk getragen,
welches bei dem dargestellten Beispiel dadurch gebildet ist, daß eine Achse 10 parallel
zur Spulenachse in einem Bügel ii gelagert ist, mit dem ein in dem Schlitten 9 drehbarer
senkrechter Stift I2 verbunden ist. Der Stift I2 wird durch eine schwache Feder
I3 nach oben gedrückt, die zum Zwecke der Dämpfung eine leichte Reibung zwischen
dem Bügel und dem Schlitten erzeugt.
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Der Schlitteng ist von einer Stange 14 durchsetzt, die sich über
die ganze Länge des Maschinengestells erstreckt und eine hin und her gehende Längsbewegung
durch übliche Mittel, z. B. durch einen Nockenantrieb, eine Herzscheibe o. dgl.,
erhält. Eine Schraube 15 verriegelt den Schlitten 9 auf der Stange I4, während eine
zu der Stange 14 parallele Stange I6 als Führung des Schlittens dient.
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Der Schlitten g besitzt einen waagerechten Ansatz 17, der sich nach
der der Spule abgewendeten Seite erstreckt und zwischen zwei Platten I8 greift,
die zur Bildung eines Hebels miteinander verbunden und bei 19 um eine waagerechte
Achse schwenkbar gelagert sind. Die Achse 19 liegt rechtwinklig zur Spulenachse
und parallel zur Mittellage des Armes 8.
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Der Arm 8 ist über den Schlitten g hinaus verlängert und endet in
einer kugeligen Verdickung 20, die mit möglichst kleinem Spiel zwischen die beiden
Platten I8 greift.
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Um eine zur Spulenachse parallele Achse schwenkbar ist in zwei Laschen
21 auf dem Maschinengestell eine Art Rahmen 22 aus Stahldraht von genügender Festigkeit
gelagert, dessen Seitenteile auf den Enden der Spulenachse 4 ruhen. Dieser Rahmen
22 besitzt eine erhöhte Traverse23, auf der sich der Arm 8 abstützt, derart, daß
der Fadenführer 7 sich in unmittelbarer Nähe der Spulenwicklung befindet, ohne diese
zu berühren.
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Die Einzelteile sind so bemessen, daß der senkrechte Weg des Fadenführers
7 doppelt so groß ist wie derjenige der Achse 4. Es ist ohne weiteres einzusehen,
daß geometrisch dieses Resultat lediglich die Bedingung voraussetzt, daß die Schwenkachse
des Rahmens 22 hinter der Achse 10 liegt.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Maschine ist folgende: Wenn der
Schlitten g mit der Stange I4 geradlinig hin und her bewegt wird, nimmt er durch
den Ansatz I7 den durch die Platten I8 gebildeten Hebel mit, so daß dieser eine
Schwenkbewegung um die Achse 19 ausführt. Das kugelige Ende 20 des Fadenführers
8 wird von den Platten I8 mitgenommen. Sein Bewegungsausschlag ist abhängig von
seinem Abstand von der Schwenkachse 19. Wenn dieser Abstand gleich ist demjenigen
des Ansatzes I7, ist der Ausschlag des kugeligen Endes 20 zwangsläufig gleich demjenigen
des Schlittens 9. Infolgedessen ist die Bewegung
des Armes 8, wie
leicht einzusehen ist, eine Parallelverschiebung. Wenn dagegen, wie es in Fig. I
und 2 dargestellt ist, die Kugel 20 von der Schwenkachse 19 weiter entfernt ist
als der Ansatz 17, ist der Ausschlag der Kugel größer als derjenige des Schlittens
9, und der Arm 8 stellt sich an den Enden seiner Bewegungsbahn schräg. Dieses ist
aus Fig. 3 erkennbar, in welcher der Arm in drei Stellungen, nämlich in der Mittelstellung
und in den beiden Endstellungen gezeigt ist. Die drei Stellungen sind mit 8, 8',
8" bezeichnet. Auch die damit zusammenhängenden Teile haben entsprechende Bezeichnungen.
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Fig. 4 und 5 erläutern genauer die obigen Ausführungen. Man erkennt
aus der ersteren (Fig. 4), daß, wenn a den Bewegungsbereich des Ansatzes 17, d.
h. der Stange 14 bezeichnet, der Bewegungsbereich b der Kugel 20 größer ist. Fig.
5 zeigt, daß, wenn der Kugel 20 der Ausschlag b erteilt wird, der Stift 12 des Schlittens
g nur den Ausschlag a erhält und daß infolgedessen der Arm 8 gezwungen ist, sich
um so mehr schräg zu stellen, je mehr er sich von der Mittelstellung entfernt, so
daß der Bewegungsausschlag des Fadenführers 7 kleiner ist als a. Man versteht ohne
weiteres, daß c in dem Maßeal,nimmt, wie b wächst, wenn a konstant bleibt.
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Ähnliche Verhältnisse ergeben sich, wenn die Kugel 20 näher an der
Schwenkachse 19 liegt als der Ansatz I7. In diesem Falle ist c größer als a, nimmt
jedoch ab in dem Maße, wie b wächst.
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In dem Maße, wie die Spule 3 mit Fadenlagen gefüllt wird, hebt sich
die Achse 4, und der Fadenführer 7 steigt doppelt so schnell. Infolgedessen bleibt
er immer in unmittelbarer Nähe der Fadenlage, ohne diese zu berühren. Dieses Ansteigen
des Fadenführers 7 geschieht durch Drehen der Achse lo in dem Bügel II und bewirkt
ein entsprechendes Absinken des kugeligen Endes zwischen den Platten I8. Das kugelige
Ende entfernt sich also von der Schwenkachse rg, und sein Bewegungsausschlag b wächst,
wodurch eine entsprechende Verminderung des Bewegungsausschlages c des Fadenführers
verursacht wird. Auf diese Weise wird der Ausschlag der hin und her gehenden Bewegung
des Fadenführers in Abhängigkeit von der Zunahme des Spulendurchmessers vermindert.
Man erhält im Endergebnis eine doppelkonische Wicklung mit abgestumpften Enden,
wie sie in Fig. 6 dargestellt ist.
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Um eine Spule in Diaboloform gemäß Fig. 7 zu erhalten, ist es notwendig,
daß der Weg des Fadenführers im umgekehrten Sinne, wie oben beschrieben, in Abhängigkeit
vom Spulendurchmesser geändert wird. Das erreicht man einfach dadurch, daß man den
durch die Platten I8 gebildeten Hebel umkehrt, so daß der Drehzapfen I9' (Fig. 2)
am entgegengesetzten Ende, wie oben beschrieben, liegt.
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Die beschriebene Maschine ist im Aufbau sehr einfach und robust.
Ihre Bedienung erfordert keine besondere Geschicklichkeit. Sie eignet sich für die
empfindlichsten Fäden, da sie keine reibenden Organe enthält, durch die die Fäden
beschädigt werden könnten. Der Fadenführer 7 gelangt niemals in Berührung mit den
aufgespulten Fadenlagen.
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Die obige Beschreibung erläutert nur ein Ausführungsbeispiel, ohne
den Erfindungsbereich zu begrenzen, der nicht überschritten wird, wenn man die beschriebenen
Einzelheiten durch gleichwertige Mittel ersetzt.
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PATENTANSPROCHE: I. Spulmaschine zum Wickeln von Garnspulen mit konischen
Enden, bei der die Spule auf einer um eine waagerechte Achse drehbaren Rolle ruht
und von dieser durch Reibung angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arm,
der am Ende einen Fadenführer trägt, durch ein Universalgelenk mit einem parallel
zur Spulenachse sich hin und her bewegenden Schlitten mit gleichbleibendem Bewegungsbereich
und an einem zweiten Punkt verschiebbar mit einem Schwenkhebel verbunden ist, der
synchron mit dem Schlitten in einer zur Spulenachse etwa parallelen Ebene sich bewegt,
und daß der Fadenführerarm gleitbar auf einer Traverse eines Rahmens abgestützt
ist, der auf dem Maschinengestell um eine zur Spulenachse parallele Achse schwenkbar
ist und mit seinen Seitenteilen auf den Enden der Spulenachse ruht, wobei die Schwenkachse
des Rahmens und die Stütztraverse so angeordnet sind, daß der Fadenführer immer
in unmittelbarer Nähe der äußeren Fadenlage der Spule liegt, ohne diese zu berühren.