DE1124407B - Spulmaschine zur Erzeugung von Spulen mit ueber der Spulreise vorbestimmter Fadenspannung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Spulmaschine, bei welcher die Aufwickelspannung des zugeführten Fadens während des Aufwickelvorganges in bestimmter, vor Beginn des Aufwickelvorganges festgelegter veränderlicher oder unveränderlicher Größe eingehalten werden soll.

Zur Feinregulierung der Fadenspannung ging man beim Aufwickeln auf Spulmaschinen bisher so vor, daß man in den Antrieb der Aufwickelspule ein drehzahlregelndes Organ einschaltete, welches in einer unmittelbar vor der Wickelspule angeordneten Fadenschleife die Fadenspannung abfühlte und den Verän-. derungen in der Fadenschleifengröße und damit der Fadenspannung die Drehzahl des Antriebsaggregates so anpaßte, daß bei zu hoher Fadenspannung die Aufwickelgeschwindigkeit verringert und im umgekehrten Falle erhöht wurde. Solche Antriebsregelungen hatten den Nachteil, daß durch die in dem Regelsystem liegenden Verzögerungen dadurch, daß die Veränderung in der Fadenspannung erst den Stellimpuls auslösen mußte, die beabsichtigte Feineinstellung der Spannung im auflaufenden Faden niemals vollkommen zu erreichen war. Vor allem dann, wenn bei Verhängungen des ablaufenden Fadens die Fadenspannungen sehr stark anstiegen, war ein Ausgleich nicht möglich, und gegebenenfalls konnte es sogar zum Zusammenfallen des Antriebes kommen.

Es wurde versucht, die Schwierigkeiten durch Anordnung einer angetriebenen Vorabzugsrolle vor der Aufwickelspule zu beseitigen, deren Drehzahl den Bedingungen an der Aufwickelspule angepaßt werden sollte, was beispielsweise dadurch geschah, daß die Vorabzugsrolle abhängig vom Wickeldurchmesser oder nach einem Zeitprogramm gesteuert wurde. Da die Fadenzulieferung dem Fadenbedarf eines mit konstanter Drehzahl umlaufenden und in seinem Durchmesser anwachsenden Wickels entsprechend aber nicht so genau gesteuert werden kann, daß während des ganzen Aufspulvorganges ständig die zugeführte gleich der aufgewickelten Fadenmenge ist, kann die Fadenspannung zwischen dem Wert Null und der Bruchlast praktisch jeden beliebigen Wert annehmen. Auch das Zwischenschalten einer Fadenbremse zwischen Vorabzugsrolle und Aufwickelspule konnte vor allen Dingen dann nicht zum Erfolg führen, wenn feine und feinste Fäden aufgewickelt werden sollten.

Es wurde auch versucht, einen gleichmäßigen Fadenspannungsverlauf beim Aufwickelvorgang dadurch zu erreichen, daß zwischen Antriebsmaschine und Aufwickelspule und Schlupfkupplung zwischengeschaltet wurde. Dabei sollte eine davor angeordnete Fadenbremse die gewünschte Fadenspannung erzeugen, Spulmaschine zur Erzeugung von Spulen

mit über der Spulreise.vorbestimmter

Fadenspannung

Anmelder:

Vereinigte Glanzstoff-Fabriken A. G.,
ίο Wuppertal-Elberfeld

Dipl.-Ing. Werner Zander, Wuppertal-Elberfeld,
ist als Erfinder genannt worden

während sich die Schlupfkupplung entsprechend ihrer Charakteristik in ihrer Abtriebsdrehzahl der jeweiligen Fadenspannung anpaßte. Aber auch diese Lösung konnte nicht befriedigen, da die vorgeschaltete Fadenbremse nur eine von vielen Einflußstellen war, an welcher die Fadenspannung erzeugt wurde. Unregelmäßigkeiten im Fadenablauf, wie sie beispielsweise durch Fadenverhängungen auf der Ablaufspule auftraten, konnten durch eine solche Vorrichtung nicht ausgeglichen werden.
Darüber hinaus sind Regeleinrichtungen, mit deren Hilfe ein vorbestimmter Fadenspannungsverlauf beim Auflaufen des Fadens auf die Aufwickelspule erreicht werden soll, meist nur durch komplizierte und empfindliche Meß- und Verstellvorrichtungen zu verwirklichen, die aber sehr betriebsanfällig und teuer sind.

Die vorliegende Erfindung vermeidet die Nachteile der bisherigen Einrichtungen und gestattet das Aufwickeln selbst feinster Fäden unter in weiten Grenzen wählbaren Bedingungen. Erfindungsgemäß ist im Fadenlauf zwischen der Lieferspule und der Aufwikkelspule ein in seiner Abzugsgeschwindigkeit einstell- und über die Spulreise veränderbares, an sich bekanntes fremd angetriebenes Abzugsorgan vorgesehen, welches den Faden ohne weiteres Abtasten seiner Spannung der Aufwickelspule zuführt, welche über eine mit konstanter Drehzahl angetriebene Schlupfkupplung bekannter Art betrieben wird, wobei die Fadenspannung beim Aufwickeln mittels der veränderbaren Abzugsgeschwindigkeit des Abzugsorgans und des mit dem Schlupf geänderten Übertragungsdrehmomentes der Schlupfkupplung gesteuert wird.

Man benötigt für eine so aufgebaute Spulmaschine eine an sich bekannte Schlupfkupplung, die nach elek-

209 510/173

3 4

trischem, magnetischem, elektromagnetischem oder kann z. B. im Falle der Taststeuerung vom jeweiligen hydrauh'sch-pneurnatischem Prinzip arbeitet und deren Wickeldurchmesser her in das Steuergestänge für die Übertragungsdrehmoment in Abhängigkeit vom Änderung der Abzugsgeschwindigkeit ein auswechsel-Schlupf veränderbar ist. Wird einer über eine solche bares übersetzendes Übertragungsglied, beispielsweise Schlupfkupplung angetriebenen Aufwickelspule ein 5 ein Kurvenzwischenglied od. dgl., eingeschaltet sein, Faden zugeführt, so wird mit zunehmendem Wickel- das die beliebig gewünschte Abzugsgeschwindigkeitsdurchmesser der Schlupf in der Schlupfkupplung ver- verstellung einbringt. Diese kann linear oder in angrößert, wenn nicht in entsprechender Weise gleich- derer ausgewählter mathematischer Folge vorgenomzeitig die Fadenzuführgeschwindigkeit erhöht wird. men werden, so daß damit auch unerwünschte Cha-Der vergrößerte Schlupf hat eine Erhöhung des Über- to rakteristiken des Schlupfdrehmomentenverhältnisses tragungsdrehmomentes zur Folge, die bei entsprechen- der Schlupfkupplung auskompensiert werden können, der Abstimmung mit der Durchmesserzunahme der DievorbeschriebeneSpulmaschinenanordnungzeich-

Wickelspule beispielsweise ein Beibehalten der ur- net sich dadurch aus, daß die in ihr verwendeten Ansprünglichen Fadenspannung ergeben kann. Verändert triebsorgane in einfacher Weise gesteuert werden, woman aber die Fadenzuführgeschwindigkeit, so hat man 15 durch einfache Einrichtungen verwendet werden könes in der Hand, über den dadurch veränderten Schlupf nen, die robust im Betrieb sind und nur geringer Warin der Schlupfkupplung jede gewünschte Änderung tung bedürfen, und daß außerdem ein vorsbestimmder Fadenspannung zu ersteuern. Eine solche kann bares Fadenspannungsverhältnis während der Spulmit der Spulreise zunehmen — was im allgemeinen reise gewährleistet ist unabhängig von Verhängungen nicht erwünscht ist —, sie kann aber außer der bereits 20 und unvorhergesehenen Spannungserhöhungen von der oben erwähnten Konstanterhaltung ihres Wertes auch Lieferspule her, und daß es weiterhin möglich ist, mit in jeder beliebigen Weise abnehmend gestaltet werden, zunehmendem Wickeldurchmesser eine Erhöhung der sofern man nur die erforderliche Fadenlänge durch Wickelgeschwindigkeit zu erreichen, wodurch die Spulentsprechende Änderung der Abzugsgeschwindigkeit stellen rationeller ausgenutzt werden, des Abzugsorgans anliefert. Da es üblich ist, bei zu- 25 Die erfindungsgemäße Spulmaschine wird an Hand nehmendem Wickeldurchmesser mit geringerer Auf- der schematischen Zeichnung näher erläutert. wickel-Fadenspannung zu arbeiten, wird man also im Mit 1 wird die Aufwickelspule bezeichnet, die auf

allgemeinen die Abzugsgeschwindigkeit im Laufe des einer Welle 2, 7 mit dem schlüpfenden Teil 3 einer Aufwickeins am Abzugsorgan erhöhen. Durch diese Schlupfkupplung — hier als Wirbelstromkupplung beliebig vermehrte Anlieferung kann man dann jede 30 dargestellt — verbunden ist, deren fest angetriebener beliebig erwünschte Fadenspannung erzielen. Teil 4 seine konstante Drehzahl über den Riemen 5

Die Abzugsgeschwindigkeit kann während der Spul- von einer durchgehenden Welle 6 erhält. Die Ausreise am Abzugsorgan nach einem zeitlich festgelegten gangswerte des Übertragungsdrehmomentes der Programm in an sich bekannter Weise gesteuert wer- Schlupfkupplung können im vorliegenden Falle bei den, beispielsweise dadurch, daß ein zwischengeschal- 35 Beginn der Spulreise durch axiales Verschieben und tetes stufenloses Getriebe zum Antrieb des Abzugs- Feststellen des schlüpfenden Teiles 3, wie es durch organs von einem Uhrwerk in vorher festgelegter die Steckwellenanordnung 2 und 7 dargestellt ist, er-Weise verstellt wird; sie kann aber auch in Abhängig- reicht werden. Auf der Welle 6 ist weiterhin eine fest keit vom bisherigen Wickelvorgang z. B. vom Wickel- angetriebene Kegelwalze 8 vorgesehen, die mit einer durchmesser geändert werden. In letzterem Fall wird 40 Andrückwalze? zusammenläuft und die den Faden 19 der Wickeldurchmesser durch ein Tastorgan, bei- von der Lieferspule 10 über eine vorgeordnete spielsweise den schwenkbaren, hin- und hergehenden Bremse 11 sowie nicht näher gezeichnete bekannte Fadenführer, abgetastet. Die sich stetig ändernden Fadenreinigungs-und Flusenmessereinrichtungen ab-Tastwerte werden dann über Gestänge einer Verstell- zieht. Durch Verschieben des Fadens auf dem Abvorrichtung für die Abzugsgeschwindigkeit vor oder 45 zugsorgan8, 9 in Richtung der Welle 6 ist es möglich, am Abzugsorgan zugeführt. Dabei kann das Abzugs- die Abzugsgeschwindigkeit zu verändern. Dies georgan so ausgebildet sein, daß der Faden beispiels- schieht im gezeichneten Beispiel durch einen den Faweise auf einer Rolle mit festem Durchmesser geführt den axial verschiebenden Fadenführer 12, der mit und die Umfangsgeschwindigkeit der Rolle durch stu- seinem Fuß 13 gegen ein auswechselbares Kurvenfenlose Verstellgetriebe in Abhängigkeit von dem Aus- 50 zwischenglied 14 anliegt. Das Kurvenzwischenglied 14 schlag des Tastorgans verändert wird. Es ist aber ist um die Achse 15 verschwenkbar angeordnet und auch möglich, mit konstanter Drehzahl rotierende erhält seine Verschwenkimpulse über Steuergestänge 16, konische Walzen zu verwenden, die z. B. als Klemm- beispielsweise von dem auf der hin- und hergehenden, walzenpaare ausgebildet sein können und auf denen antriebsmäßig nicht näher gezeichneten Changierder Faden durch das Tastorgan in Bereiche anderer 55 stange 17 angeordneten Fadenführer 18, der den Umfangsgeschwindigkeiten verschoben wird. Durchmesser der Aufwickelspule 1 abtastet und bei

Wesentlich für die vorgesehene Einstellung der stärker werdendem Durchmesser derselben in Pfeil-Aufwickelfadenspannung ist also auf der einen Seite richtung um die Achse seiner Changierstange 17 abdie veränderliehe Abzugsgeschwindigkeit des Abzugs- geschwenkt wird. Durch das Abschwenken des Fadenorgans und auf der anderen Seite die Änderungen des 60 führers 18 — also mit zunehmender Spulreise — wird Übertragungsdrehmomentes der Schlupfkupplung in dann zwangsweise das Kurvenzwischenglied 14 über Abhängigkeit vom durch das Abzugsorgan über den den Fuß 13 den Schiebefadenführer 12 so verstellen, zugeführten Faden veränderten Schlupf. Da die daß der Faden an Stellen mit höherer Umfangsge-Schlupfkupplung nur in bezug auf ihre Ausgangswerte schwindigkeit des Abzugsorgans 8, 9 zu liegen kommt vor Spukeisebeginn, nicht aber mehr während der 65 und seine Abzugsgeschwindigkeit ständig erhöht wird, Spulreise verstellt werden soll, muß eben die Abzugs- wodurch die Fadenspannung vor der Aufwickelspule geschwindigkeit zur Steuerung der Fadenspannung in wegen des nunmehr schneller laufenden schlüpfenden weiten Grenzen variierbar sein. Zu diesem Zweck Teiles 3 der Schlupfkupplung und damit verbundener

Erniedringung des Ubertragungsdrehmomentes während der Spulreise absinkt. Diese Steuerung kann also auch so erfolgen, daß der Schlupf und damit das Übertragungsdrehmoment konstant bleiben, sie wird im allgemeinen aber wohl so vorgenommen, daß der Schlupf erheblich verkleinert wird, so daß die Fadenspannung zu recht niedrigen Werten abgesenkt werden kann.

Legt man in der erfindungsgemäßen Anordnung ein Kurvenzwischenglied 14 mit einer Gleitkurve 20 ein, die eine quadratische Zunahme der Abzugsgeschwindigkeit bewirkt, so ist es beispielsweise möglich, die Fadenspannung mit zunehmender Spulreise stark veränderlich ab- oder zunehmen zu lassen. Ist in anderer Ausführung die Charakteristik des Schlupfes zum Übertragungsdrehmoment quadratisch ausgelegt, so kann man durch ein passendes, eine Verstellung nach Wurzelwerten bewirkendes Kurvenzwischenglied 14 die Fadenzulaufgeschwindigkeit so ändern, daß wiederum eine lineare Abhängigkeit der Fadenspannung über die Spulreise erreicht wird. Es ist aber auch möglich, beispielsweise lineare und quadratische Verstellung hintereinander zu reihen, so daß während der Spulreise bis zu einem bestimmten Zeitpunkt linear und danach quadratisch od. dgl. verstellt wird. Aus letztgenanntem Beispiel ist ersichtlich, welche vielfältigen Einstellungsmöglichkeiten zum Erreichen einer bestimmten Fadenspannung bei der erfindungsgemäßen Anordnung gegeben sind.

An Stelle des gezeichneten Kegelwalzenpaares als Abzugsorgan können auch andere, z. B. stufenlos gesteuerte Rollen veränderlicher Drehzahl angewendet werden, die beispielsweise über Reibgetriebe angetrieben werden und den Vorteil haben, in Abhängigkeit von den Umdrehungszahlen der Rolle gleichzeitig die genaue Fadenlänge auf der Aufwickelspule abzugrenzen.

Als Schlupfkupplungen sind alle Arten bekanntgewordener schlüpfender elektrischer, magnetischer, elektromagnetischer oder strömungstechnischer wie hydraulischer Art verwendbar. Insbesondere sind die magnetisch oder elektromagnetisch wirkenden Wirbelstromkupplungen wegen ihres einfachen Aufbaues und der leicht durchzuführenden Beeinflussung der Charakteristik von Schlupf zu Übertragungsdrehmoment durch das auswechselbare Kurvenzwischenglied sowie die leichte Einstellbarkeit der Ausgangswerte durch axiales Verschieben des schlüpfenden Teiles mittels der Steckwellen zu Beginn der Spulreise für die vorliegenden Zwecke geeignet. An Stelle der gezeichneten Einrichtung mit Tastorgan an der Aufwickelspule zur Verstellung der Abzugsgeschwindigkeit des Abzugsorgans kann letztere auch in beliebiger Weise nach zeitlich ablaufendem, vorher eingestelltem Programm z. B. an Hand einer zeitgesteuerten Kurvenscheibe ähnlich dem von der Aufwickelspule gesteuerten Kurvenzwischenglied 14 durchgeführt werden.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Spulmaschine zur Erzeugung von Spulen mit über der Spulreise vorbestimmter Fadenspannung, dadurch gekennzeichnet, daß im Fadenverlauf zwischen Lieferspule (10) und Aufwickelspule (1) in an sich bekannter Weise ein in seiner Abzugsgeschwindigkeit einstellbares und über die Spulreise veränderbares, fremd angetriebenes Abzugsorgan (8, 9) vorgesehen ist und die Aufwickelspule (1) über eine mit konstanter Drehzahl angetriebene, an sich bekannte, beispielsweise elektrische, magnetische, elektromagnetische oder hydraulische Schlupfkupplung (3, 4) mit von der Größe des Schlupfes abhängigem Übertragungsdrehmoment angetrieben ist, wobei die Aufwickelspulendrehzahl von der Abzugsgeschwindigkeit des Fadens (19) in Verbindung mit dem jeweiligen Wickelradius abhängig ist, so daß die Fadenspannung auf der Aufwickelspule (1) mittels der veränderbaren Aufwickelgeschwindigkeit und des durch den hierdurch verursachten Schlupf geänderten Übertragungsdrehmomentes der Schlupfkupplung (3, 4) steuerbar ist.

2. Spulmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Abzugsgeschwindigkeit des Abzugsorgans (8, 9) den Durchmesser der Aufwickelspule (1) abtastende Fadenführer (18) vorgesehen sind, welche über Steuergestänge (16) und auswechselbare Kurvenzwischenglieder (14) die erforderlichen Verstellimpulse beispielsweise für ein im Antrieb des Aufwickelorgans angeordnetes, an sich bekanntes, stufenlos verstellbares Getriebe liefern.

3. Spulmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellimpulse durch ein mit der Spulreise ablaufendes Uhrwerk gegeben werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 834 422;
USA.-Patentschriften Nr. 2 199 550, 2 335 965.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 209 510/173 2.