Vorrichtung zum Aufwickeln von Fäden
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufwickelln von z. B. nach dem Schmelzspinn- oder Trockenspinnverfabren erzeugten Fäden, inlsbelsondere für verstreckte oder unverstreckte, endlose Fäden, wie sie in der Chemiefaserindustrie hergestellt werden.
Es sind schon Tandemanordnungen von Aufwickelspulen an Aufwickelmaschinen bekannt geworden, bei denen die Spulen individuell von der Antriebswalze unter Überwindung eines durch Federn oder Gewichte er zeigten Anpress druckes abgehoben werden konnten, zwecks Abnahme von allen Spulen und Aufsteckung von neuen, leeren Spulenhülsen. Dabei waren die Spulen entweder auf einzelnen, unten abgestützten, oben herausschwenkbaren Armen oder auf im Maschinengestell verschiebbaren Spulenlagern montiert.
Diese Ausführungen haben alle den Nachteil, dass die zur Zeit sehr schweren, d. h. bis zu 15 kg wiegenden vollen Spulen nach dem Entfernen vom Spulendorn von der Bedienung auf die Höhe eines bereitstehenden Transportwagens angehoben werden müssen, was wegen der grossen Anzahl der in kurzer Zeit zu wechselnden Spulen sehr mühsam ist.
Um diese schwere Arbeit überflüssig zu machen, wird erfindungsgemäss eine Vorrichtung zum Aufwikkeln von z. B. nach dem Schmelz- oder Trockenspinnverfahren hergestellten endlosen, verstreckten oder unverstreckten Fäden vorgeschlagen mit in Betriebslage gegen eine Treibwalze gedrückten, übereinander angeordneten Aufnahmespulen, die in einem nach unten hängenden, nach unten in die Betriebslage einschwenk barren Arm verschiebbar angeordnet t sind und mittel- bar nach Vornahme der Abschwenkbewegung bis zu einem in der Betriebslage des Armes diesen allseitig in seiner Lage festlegenden Anschlag durch eine in Abwärts-Schwenkbewegungsrichtung am Arm angreifende Haltekraft in ihrer Lage in bezug auf die Treibwalze festgelegt sind.
Die Mittel zur Erzeugung der Haltekraft sind vorzugsweise durch Steuermittel auf die Erzeugung einer Abhebekraft zum Aufwärts schwenken des Armes in eine Hülsenabzugslage umsteuerbar. Ferner können auf dem Arm Mittel zur Unterbrechung der Treibwal zenmituahme vorgesehen sein. Diese können nach Verschiebung der Spulen um einen bestimmten Betrag relativ zum Arm Bremsmittel zur Stillsvizung des Spulen spanndornes betätigen. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass mit dem Betätigen der Bremsmittel die Hülsenentspannmittel bis zum Stillstand der Spule gesperrt werden.
Die erfindungsgemasse Lösung hat neben dem Hochheben der Spulen zur Abnahme den Vorteil, dass durch die kraftschlüssige Zentrierung des Armes am unteren Ende dieser zweifach eingespannt ist und die exzentrisch angreifenden Spulengewichte und Reaktionen der Treibwalzen-Anpresskräfte den Arm nicht so stark ausbiegen können, dass die präzise Auflage der Spulen auf der Treibwalze in Frage gestellt wäre.
Die Erfindung sei nachstehend anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Aufriss der Aufwindvorrichtung,
Fig. 2 einen Seitenriss derselben,
Fig. 3 ein Detail des Spulenarmes samt Steuerung in schematischer Darstellung,
Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie IV-IV von Fig. 1,
Fig. 5 ein Ventil im Schnitt,
Fig. 6 einen Schnitt durch einen Spulenspanndorn,
Fig. 7 ein Detail derselben.
Der von einer Galette 1 einer Aufwickelvorrichtung 2 ablaufende Faden 3 gelangt auf eine Fadenchangie rund, z. B. in Form einer r Schlitztrommel 4, und von dort auf ein Paar erste obere 5 und 5' oder untere Aufwickelspulen 6 und 6'. Beide Spulenetagen erhalten ihren Antrieb in bekannter Weise durch eine Treibwalze 7, gegen die sie mit z. B. durch ein Gewicht 8, 8' gespannten Seilzügen 9, 9' angedrückt werden. Die Spulenhülsen 10 sind auf einem Spulenspanndorn 11, der auf einer im Spulenträger 12 sitzenden Welle 13 rotiert, gehalten.
Nach Bedarf kann der Spulenspanndorn 11 gebremst und die Hülsen 10 zum axialen Abzug und zum Neuaufsetzen freigegeben werden. Ein solcher Spulenspanndorn 11 wird weiter unten näher beschrieben. Jedes Spulenlager 12 ist in Führungen 14 eines Armes 15 verschiebbar gelagert. Der Arm 15 selbst ist an seinem oberen Ende am Zapfen 16' des Maschinengestelles schwenkbar aufgehängt. Die Auf- und Ab-Schwenkbewegung des Armes 15 wird durch eine innen und unten am Arm gelenkig verbundene Kolbenstange 16 eines schwenkbaren Zylinderkolbensystems 17, 18 übertragen, während anderseits der Zylinder 18 am Maschinengestell schwenkbar gelagert ist.
Der Zylinder 18 ist ferner an seinen Enden über Leitungen 19, 20 an ein Vierweg-Elektroventil 21 und an eine Druckquelle (nicht gezeigt) angeschlossen, das über einen Stromkreis 22 mit Solenoid 23 und z. B. einem handbetätigten Schalter 24 gesteuert wird. Ein weitere von Leitung 20 ausgeherde Leitung 25 führt zur kolbenstangenfreien Seite eines Zylinders 26, der im Arm 15 zwischen den Spulenlagern 12 fest montiert ist.
Die Kolbenstange 27 besitzt einen Anschlag 28, der beim Ausfahren auf die beiden Spulenlagermitnehmer 29, 30 stösst und diese nach rechts verschiebt und die Spulen 5, 5' und 6, 6' von der Treibwalze 7 abhebt, sobald Leitung 25 durch Verschieben des Ventiles 21 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung unter Druck gesetzt wird, was durch Einlegen des Schal- ters 24 geschieht. Nachdem der Kolben 31 den etwa mittig angeordneten Eintritt der Leitungen 32, 33 passiert hat, erhalten nun auch die Spulenspanndorne 11 Druck, was zur Folge hat, dass die Spulenhülsen 10 samt Spulen abgebremst und die Hülsen 10 zum Abzug und Neuaufstecken freigegeben werden (vgl. nähere Beschreibung weiter unten).
Da die Leitung 20 gleichzeitig Druck erhält, bewegt sich der Kolben 17 nach rechts und schwenkt den Arm 15 bis in die in Fig. 1 strichpunktiert gezeichnete Stellung nach Zurücklegung des gesamten Kolbenhubes. Wird nun der Schalter 24 gelöst und das Ventil 21 in Normallage (Fig. 5) umgestellt, so spannen sich die Spulenspanndorne 11, wodurch die neu aufgesetzten leeren Hülsen auf diesem für den Aufwickelbe trieb bereit festsitzen. Der Druck in Leitung 25 kann nun abblasen, und die Spulenträger 12 wandern unter der Seilzugspannung nach links. Gleichzeitig senkt sich der Arm 15 in Betriebsstellung unter Einwirkung des nun auch in Leitung 19 wirksamen Druckes, der nun während des ganzen Aufwickelbetriebes aufrechterhalten bleibt.
Dadurch wird die keilförmige Fortsetzung 15' des Armes 15 dauernd in einen am Maschinengestell angebrachten Zentrierschlitz 3 (Fig. 4) gedrückt, was zur präzisen Einstellung des Armes bzw. der Spulenspanndorne in bezug auf die Treibwalze 7 wegen der sonst unkontrollierbaren seitlichen Auslenkung des hängenden Armes 15 notwendig ist. Sind die Spulen 5, 5' und 6, 6' auf die Abzugsgrösse angewachsen, so beginnt das Anhebe-, Brems-und Hülsenfreigabespiel durch Umlegen des Schalters 24 und Umstellen des Ventiles 21 von neuem.
Ein auf der vorgängig beschriebenen Aufwickelvorrichtung verwendbarer Spulenspanndorn sei nun nachstehend im Detail geschildert: Die Welle 13 mit Zentralbohrung 34 ist im Spulenlager 12 befestigt und trägt auf Wälzlagern einen Zylinder 35, der innen einen festaufgebrachten Ring 36 trägt. Auch die Welle 13 besitzt einen festsitzenden Ring 37, in den das Ende einer Druck- und Torsionsfeder 38' zur Drehungssicherung eingreift, welche eine auf der Welle 13 verschiebbare und drehbare Kolbenbüchse 38 umgibt. Die Büchse 38 besitzt einen Kolben 39 mit einem Bremsbelag 40, der dem Ring 36 in einem bestimmten Abstand gegenüberliegt. Die andere Seite des Kolbens 39 ist hinterstochen und durch einen Anschlag 40' in seiner axialen Bewegungsmöglichkeit nach links beschränkt.
Zur Abdich tunggegenüber der Hülse besitzt der Kolben aussen eine berührungsfreie Labyrinth-Dichtungszone 39'. Ein ge ges gleich hinterstochener, fest auf der Welle sitzender Flansch 41 schliesst den Zylinder auf der Lagerseite ab.
Durch diese beiden Hinterstechunhgen bildet sich ein Hohlraum, in dem eine radiale, von der Zentralbohrung 34 der Welle ausgehende Bohrung 42 mündet. Die Büchse 38 besitzt eine Öffnung 43, die in linker Extremlage mit einer ebenfalls von der Zentralbohrung ausgehenden Bohrung 44 zusammenfällt. Der Durchmesser der Bohrung 42 ist wesentlich grösser als derjenige von 44, welch letztere zum Zwecke der Drosselung der Druckfluidumzufuhr kleingehalten ist. Der Abschluss 45 ist mit einer Bohrung 46 zur verschiebbaren Aufnahme eines Spannkolbens 47 versehen, der durch eine Feder 48 in linker Normallage gehalten wird, in der die Hülsen n aufgespannt sind.
Mit dem Kolben 47 starr ver- bunden ist ein kurzes, den Zylinder 35 umfassendes Rohr 49, das mit seiner Schrägfläche 50 einen Gummiring 51 deformiert und gegen die aufgesetzte Spulen, hülse 10 drückt. Das koaxiale, auf dem Zylinder 35 verschiebbare Rohr 52 wird in Betriebslage durch die Feder 48 ebenfalls nach links gegen einen zweiten Gummiring 53 gedrückt, der ebenfalls eine Deformation nach bussen erfährt und zusammen mit Ring 51 die Spulenhülse 10 axial als auch radial festhält. Der Anschluss der Leitungen 32 oder 33 ist mit Schlauch 54 angedeutet.
Die Arbeitsweise des Spulenspanudornes ist nun kurz beschrieben wie folgt:
Sobald die Leitung 25 und darauf die Zentralbohrung 34 Druck erhält, strömt durch die Bohrung 42 Fluidum in den Bremskoibenraum 55 und gedrosselt auch durch 44 in den Spannkolbenraum 56, so dass gegenüber letzterem ein Druckgefälle entsteht, das den Bremskolben 39 sofort an den Ring 36 anlegt, und die Bremsung beginnt, bevor der Spannkoibenraumdruck aufgebaut werden kann. Der Bremskolben 39 wird nun durch das B, remsmotment gegen die Torsionsfeder 38' um einen solchen Winkel gedreht, dass die Bohrung 44 durch die Büchse 38 abgedeckt (Fig. 7) und die Flu idumzufuhr gesperrt wird.
Kommt nun der Zylinder 35 samt festgehaltener Spule zum Stillstand, so dreht die gespannte Torsionsfeder 38' den Bremskolben 39 zusammen mit der Spule wieder bis zum Übereinander liegen von Bohrung 44 und Offnung 43 zurück, wo durch sofort im S, pannkolbenraum 56 der Druck auf denjenigen des Bremskolbenraumes 55 aufgebaut wird.
Die Feder 38' schiebt darauf den Bremskolben an den Anschlag 40 zurück, und die Bremse ist gelöst. Gleichzeitig wird der Spannkolben 47 durch den herrschenden Druck gegen die Federkraft 48 nach rechts geschoben und die Deformation der Gummiringe 51 und 53 rückgängig gemacht, so dass die volle Spulenhülse 1Q axial weggezogen und durch eine leere ersetzt werden kann.
Device for winding up threads
The present invention relates to a device for winding z. B. produced after the melt spinning or dry spinning process, especially for drawn or undrawn, endless threads, as they are produced in the chemical fiber industry.
There are already tandem arrangements of take-up reels on rewinding machines become known in which the coils could be lifted individually from the drive roller overcoming a pressure he showed by springs or weights, for the purpose of removing all the coils and attaching new, empty bobbin tubes. The reels were either mounted on individual arms that were supported at the bottom and pivoted out at the top or on reel bearings that could be moved in the machine frame.
These designs all have the disadvantage that the currently very heavy, i. H. Full bobbins weighing up to 15 kg have to be lifted by the operator to the height of a waiting trolley after removal from the bobbin mandrel, which is very tedious because of the large number of bobbins to be changed in a short time.
In order to make this heavy work superfluous, according to the invention a device for winding up z. B. endless, drawn or undrawn threads produced by the melt or dry spinning process are proposed with in the operating position pressed against a drive roller, superposed take-up bobbins, which are slidably arranged in a downwardly hanging bar swiveling down into the operating position and middle bar after making the pivoting movement up to one in the operating position of the arm this all-round fixing in its position stop by a holding force acting in the downward pivoting direction of the arm in their position with respect to the drive roller are set.
The means for generating the holding force can preferably be reversed by control means to generate a lifting force for pivoting the arm upward into a sleeve withdrawal position. Furthermore, means for interrupting the Treibwal zenmituahme can be provided on the arm. After moving the bobbins by a certain amount relative to the arm, these can actuate braking means for stopping the bobbin clamping mandrel. A further embodiment of the invention consists in that when the braking means are actuated, the sleeve relaxation means are blocked until the coil comes to a standstill.
In addition to lifting the bobbins for removal, the solution according to the invention has the advantage that, due to the force-fitting centering of the arm at the lower end, it is clamped twice and the eccentrically acting bobbin weights and reactions of the drive roller pressure forces cannot bend the arm so much that the precise Support of the bobbins on the drive roller would be in question.
The invention is explained in more detail below using an illustrated embodiment. It shows:
1 shows an elevation of the winding device,
Fig. 2 is a side elevation of the same,
3 shows a detail of the coil arm including the control in a schematic representation,
4 shows a section along line IV-IV of FIG. 1,
5 shows a valve in section,
6 shows a section through a reel mandrel,
7 shows a detail of the same.
The thread 3 running from a godet 1 of a winder 2 arrives at a thread changer around, e.g. B. in the form of a r slot drum 4, and from there to a pair of first upper 5 and 5 'or lower take-up reels 6 and 6'. Both coil tiers get their drive in a known manner by a drive roller 7, against which they with z. B. by a weight 8, 8 'tensioned cables 9, 9' are pressed. The bobbin tubes 10 are held on a bobbin mandrel 11 which rotates on a shaft 13 seated in the bobbin carrier 12.
If necessary, the reel mandrel 11 can be braked and the sleeves 10 released for axial withdrawal and for relocation. Such a reel mandrel 11 is described in more detail below. Each reel bearing 12 is slidably mounted in guides 14 of an arm 15. The arm 15 itself is pivotably suspended at its upper end on the pin 16 'of the machine frame. The up and down pivoting movement of the arm 15 is transmitted by a piston rod 16 of a pivotable cylinder-piston system 17, 18, which is articulated on the inside and the bottom of the arm, while the cylinder 18 is pivotably mounted on the machine frame on the other hand.
The cylinder 18 is also connected at its ends via lines 19, 20 to a four-way solenoid valve 21 and to a pressure source (not shown), which via a circuit 22 with solenoid 23 and z. B. a manually operated switch 24 is controlled. Another line 25 extending from line 20 leads to the side of a cylinder 26 which is free of the piston rod and which is fixedly mounted in arm 15 between the coil bearings 12.
The piston rod 27 has a stop 28 which, when extending, hits the two reel bearing drivers 29, 30 and shifts them to the right and lifts the reels 5, 5 'and 6, 6' from the drive roller 7 as soon as line 25 is moved by moving the valve 21 is put under pressure into the position shown in FIG. 3, which is done by inserting the switch 24. After the piston 31 has passed the approximately centrally arranged entry of the lines 32, 33, the bobbin mandrels 11 now also receive pressure, which has the result that the bobbin sleeves 10 together with the bobbins are braked and the sleeves 10 are released for withdrawal and re-attachment (cf. further description below).
Since the line 20 receives pressure at the same time, the piston 17 moves to the right and pivots the arm 15 into the position shown in phantom in FIG. 1 after the entire piston stroke has been covered. If the switch 24 is now released and the valve 21 is switched to the normal position (FIG. 5), the bobbin-tensioning mandrels 11 are tensioned, so that the newly placed empty sleeves are stuck on this drive ready for the take-up. The pressure in line 25 can now blow off, and the coil carriers 12 migrate to the left under the tension of the cable. At the same time, the arm 15 lowers in the operating position under the effect of the pressure now also effective in line 19, which is now maintained during the entire winding operation.
As a result, the wedge-shaped continuation 15 'of the arm 15 is constantly pressed into a centering slot 3 (Fig. 4) attached to the machine frame, which allows for the precise adjustment of the arm or the spool mandrels in relation to the drive roller 7 because of the otherwise uncontrollable lateral deflection of the hanging arm 15 is necessary. If the coils 5, 5 'and 6, 6' have grown to the withdrawal size, the lifting, braking and sleeve release play begins again by flipping the switch 24 and moving the valve 21.
A reel mandrel that can be used on the winding device described above will now be described in detail below: The shaft 13 with the central bore 34 is fastened in the reel bearing 12 and carries a cylinder 35 on roller bearings which has a fixed ring 36 on the inside. The shaft 13 also has a fixed ring 37, in which the end of a compression and torsion spring 38 ′ engages to prevent rotation and which surrounds a piston sleeve 38 which is displaceable and rotatable on the shaft 13. The sleeve 38 has a piston 39 with a brake lining 40 which lies opposite the ring 36 at a certain distance. The other side of the piston 39 is undercut and restricted in its axial movement to the left by a stop 40 '.
For sealing against the sleeve, the piston has a non-contact labyrinth sealing zone 39 'on the outside. A flange 41, which is cut back and is firmly seated on the shaft, closes the cylinder on the bearing side.
Through these two undercuts, a cavity is formed in which a radial bore 42 extending from the central bore 34 of the shaft opens. The sleeve 38 has an opening 43 which, in the extreme left position, coincides with a bore 44 likewise starting from the central bore. The diameter of the bore 42 is substantially larger than that of 44, which the latter is kept small for the purpose of throttling the pressure fluid supply. The end 45 is provided with a bore 46 for slidably receiving a tensioning piston 47, which is held by a spring 48 in the normal left position in which the sleeves n are stretched.
Rigidly connected to the piston 47 is a short tube 49 which encompasses the cylinder 35 and which, with its inclined surface 50, deforms a rubber ring 51 and presses it against the attached bobbin sleeve 10. The coaxial tube 52, slidable on the cylinder 35, is also pressed to the left by the spring 48 in the operating position against a second rubber ring 53, which is also deformed to bussen and together with ring 51 holds the bobbin case 10 axially and radially. The connection of the lines 32 or 33 is indicated by hose 54.
The operation of the spool chipping mandrel is now briefly described as follows:
As soon as the line 25 and then the central bore 34 receive pressure, fluid flows through the bore 42 into the brake piston chamber 55 and throttled through 44 into the tensioning piston chamber 56, so that a pressure gradient arises compared to the latter, which immediately applies the brake piston 39 to the ring 36 , and braking begins before the clamping chamber pressure can be built up. The brake piston 39 is now rotated by the brake piston 39 against the torsion spring 38 'by such an angle that the bore 44 is covered by the sleeve 38 (FIG. 7) and the fluid supply is blocked.
If the cylinder 35 and the held coil come to a standstill, the tensioned torsion spring 38 'rotates the brake piston 39 together with the coil again until the bore 44 and the opening 43 are on top of each other, where the pressure on that one is immediately in the S, panning piston space 56 of the brake piston chamber 55 is built up.
The spring 38 'then pushes the brake piston back against the stop 40, and the brake is released. At the same time, the tensioning piston 47 is pushed to the right by the prevailing pressure against the spring force 48 and the deformation of the rubber rings 51 and 53 is reversed, so that the full bobbin tube 1Q can be axially pulled away and replaced by an empty one.