DE2429055B1 - Vorrichtung zur Beseitigung von unerwünschten Aufspulungen von Kapillarfäden, Fäden oder Folienbändchen auf einer rotierenden Arbeitswalze - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Beseitigung von unerwünschten Aufspulungen von Kapillarfäden, Fäden oder Folienbändchen auf einer rotierenden Arbeitswalze, insbesondere in einem Umschlingungsstreckwerk, wobei die rotierende Arbeitswalze einen von Fäden nicht umschlungenen Umfangsbereich aufweist.

Rotierende Arbeitswalzen im Sinn der Erfindung sind beispielsweise Lieferzylinder, Galetten oder Walzen in Streckwerken, Förderwalzen od. dgl., durch welche endlose, fadenartige Gebilde bearbeitet und/oder gefördert werden.

Aus der DT-PS 8 85 908 ist eine Vorrichtung zur Verhütung des unerwünschten Wickeins von Fäden auf rotierenden Walzen bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird die rotierende Walze durch einen Lichtstrahl abgetastet und die Reflexion oder Absorbtion des Lichtes der Walze gemessen. Beim Auftreten eines »Wicklers« wird durch eine Fotozelle ein elektrischer Kontakt gegeben, der den »Wickler« signalisiert oder den Antrieb der wickelnden Walze stillsetzt.

Bei der bekannten Einrichtung wird es als nachteilig empfunden, daß nicht die unerwünschte Aufspulung der

ίο Fäden auf der rotierenden Walze beseitigt wird, sondern daß lediglich zur Verhütung größerer Maschinenschäden die rotierende Walze stillgesetzt wird, wodurch der im wesentlichen kontinuierlich ablaufende Bearbeitungsvorgang bis zur Beseitigung des »Wicklers« durch das Bedienungspersonal unterbrochen wird. Aus der DT-AS 10 79 513 oder der DT-AS 15 10 725 sind ferner Faserabstreifer an Streckwerks- und Lieferzylindern bekannt. Solche Faserabstreifer oder Putzvorrichtungen haben den Zweck, hängengebliebene Einzelfäden oder Fasern, die sich aus einem Fadenbündel gelöst haben und beispielsweise infolge ihrer elektrostatischen Aufladung an der rotierenden Walze haften, abzustreifen. Die Funktionsfähigkeit derartiger Abstreifer oder Putzvorrichtungen ist auf Stapelfasergarne, kleine Fadentiter und kleine Fördergeschwindigkeiten der zu bearbeitenden Garne oder Fäden beschränkt. Die Vorrichtungen sind nicht geeignet, Kapillarfäden, die beim Verstrecken von Fadenkabeln brechen, aus dem Verband heraustreten und auf einem der Lieferzylinder unerwünschte Aufspulungen bilden, von der Oberfläche der rotierenden Arbeitswalze zu entfernen.

Bei diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine betriebssichere Einrichtung zur selbsttätigen Beseitigung von unerwünschten Aufspulungen auf einer rotierenden Walze zu schaffen, durch welche ein »Wickler« schon bei oder direkt nach der Entstehung beseitigt wird und durch welche die bisher mit der Beseitigung der unerwünschten Aufspulung verbundene Betriebsunterbrechung verhindert werden kann.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß in dem von Fäden nicht umschlungenen Umfangsbereich der Arbeitswalze ein in einer Geradführung hin- und herbewegbarer Läufer vorgesehen ist, der ein mit der rotierenden Arbeitswalze zusammenwirkendes und über die Mantelfläche der Arbeitswalze geführtes Schneidmittel aufweist, und daß der Antrieb des Läufers mit dem Drehantrieb der Arbeitswalze gekoppelt ist.
Der Changierhub des Läufers erstreckt sich über die gesamte Länge der von den Fäden, Fadenkabeln oder Folienbändchen umschlungenen Arbeitswalze. Dadurch ist sichergestellt, daß ungewollte Aufspulungen spätestens dann durchgetrennt werden, wenn der Läufer einen Changierhub über die Gesamtlänge der Arbeitswalze zurückgelegt hat. Die Zeitspanne hierfür ist aber relativ kurz, so daß nur wenige Fadenlagen um die Arbeitswalze herumgelegt sind.

Aus der DT-OS 17 60 921 ist eine Vorrichtung zum Entfernen von Fadenresten von bespulten Wickelhülsen zur späteren Wiederverwendung der Hülsen bekannt, bei der die in Längsrichtung genuteten Spulenhülsen jeweils in eine vorbestimmte Stellung gedreht und in dieser Stellung blockiert werden und bei der ein Schneidmittel in der Nut der Spulenhülse parallel zur Achse der Hülse geführt wird, um die noch vorhandenen Fadenlagen auf der Hülse zu entfernen. Diese Vorrichtung einer anderen Gattung konnte zu der angegebenen Lösung nach der Erfindung keine Anregungen

liefern, weil die Arbeitswalze entsprechend der vorliegenden Aufgabenstellung auch bei der Bildung einer ungewollten Aufspulung weiter rotieren soll, um Betriebsunterbrechungen zu vermeiden. Ein mit der Arbeitswalze umlaufendes Schneidmittel wäre aber auch nicht geeignet, da hierdurch auch die zu bearbeitenden oder zu fördernden, die Arbeitswalze nur teilweise umschlingenden Fäden durchgetrennt würden.

Für den Fall, daß die Arbeitswalze mit einem Oberflächenbelag versehen und zum Führen eines Läufers nicht geeignet ist, beispielsweise eine gummierte oder eine mit einem elastischen Kunststoffmaterial od. dgl. beschichtete Walze, wird der Läufer von einer Nutwalze, insbesondere einer Kehrgewindewalze angetrieben. Dabei ist der Antrieb für die Arbeitswalze und für die Kehrgewindewalze formschlüssig gekoppelt, und das Verhältnis von Drehzahl der Arbeitswalze zur Doppelhubzahl des in der Geradführung hin- und hergeführten Läufers ist entsprechend dem Kriterium für eine »Spiegelbildung« ganzzahlig, so daß das Schneidmittel auf einer sich ständig wiederholenden Bahnkurve geführt und die beschichtete Oberfläche der Arbeitswalze nicht durch eine Vielzahl von nebeneinanderliegenden Schnittstellen phasenverschobener Bahnkurven zerstört wird.

Es besteht auch die Möglichkeit, die Vorrichtung so auszubilden, daß die Arbeitswalze selbst als Nutwalze mit schraubenförmiger Nut ausgestaltet ist. Eine solche Lösung ist besonders vorteilhaft, wenn die Arbeitswalze eine harte, zur Führung eines Schneidmittels oder eines Läufers geeignete Oberfläche, beispielsweise Stahl od. dgl. bei einem zur Einarbeitung des schraubenförmigen Nutverlaufs geeigneten Verhältnis von Länge und Durchmesser aufweist. Der Durchmesser der Walze muß mindestens so groß gewählt sein, daß durch die Führungsnut die Funktion der Arbeitswalze — beispielsweise als Streckwerkswalze — nicht beeinträchtigt wird. Auch muß der Steigungswinkel der Führungsnut groß genug gewählt werden können, damit der Kreuzungswinkel zwischen Führungsnut und Faden nicht zu flach verläuft und der Faden sich verfangen kann. Bei einer derartigen Lösung ist der das Schneidmittel tragende Läufer in die schraubenlinienförmige Führungsnut der Arbeitswalze formschlüssig eingesetzt und im Zusammenwirken mit der zur Achse der Arbeitswalze parallelen Geradführung von der Arbeitswalze angetrieben; er gleitet einerseits in der Führungsnut und wird andererseits in der Geradführung hin- und herchangiert Ein separater Antrieb des Läufers ist nicht erforderlich, so daß der mechanische Aufwand bei dieser Lösung sehr gering ist.

Als vorteilhaft wird weiter angesehen, daß dem Schneidmittel eine mit diesem hin- und herbewegbare Blasdüse zugeordnet ist, durch welche ein auf die von der rotierenden Arbeitswalze ablaufenden Fäden gerichteter Blasstrom erzeugbar ist. Hierdurch wird erreicht, daß, sobald der »Wickler« durchgeschnitten ist, sein freies Ende von der Luftströmung erfaßt wird, in Richtung des ablaufenden Fadenkabels geblasen und von diesem weiter durch die Vorrichtung gefördert wird. Die Blasdüsen werden von einer geeigneten Druckluftquelle, beispielsweise über eine bewegliche Schlauchverbindung, mit Druckluft versorgt und sind während des Betriebs der Arbeitswalze ständig oder gegebenenfalls nur bei Kontaktgabe und Signalisierung einer ungewollten Aufspulung mit Druckluft beaufschlagt.

Für manche Anwendungsbereiche ist es nicht ausreichend, allein die gebildeten, unerwünschten Aufspulungen selbsttätig zu beseitigen; denn hierdurch wird zunächst nur ein kontinuierlicher, störungsfreier Betrieb und eine hohe Maschinenausnutzung, d. h. eine erhöhte Produktivität gewährleistet. Um die Qualität der bearbeiteten Produkte überwachen und beurteilen zu können, ist es aber auch erforderlich und wünschenswert, mindestens die Häufigkeit von »Wicklern« oder Fadenbrüchen zu kennen und zu wissen, wo diese Kapillarwickler oder Fadenbrüche aufgetreten sind. Es ist somit notwendig, »Wickler« oder Fadenbrüche festzustellen und dem Bedienungspersonal optisch oder akustisch anzuzeigen bzw. bei automatischem Betrieb zu erfassen, zu signalisieren und die zugeordneten Arbeitsbereiche der Walze betreffenden störenden Aufspulungen oder Fadenbrüche in geeigneter Form zu speichern. Durch eine Korrelation dieser Werte mit der Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalze bzw. der Bearbeitungsgeschwindigkeit kann dann die Qualität des bearbeiteten Fadenkabels — beispielsweise als Fadenbruchhäufigkeit je 1000 m laufender Fadenlänge — quantitativ beurteilt werden.

Die Vorrichtung ist deshalb mit Mitteln zur Erfassung und Signalisierung festgestellter unerwünschter Aufspulungen ausgerüstet. Hierbei kann das Schneidmittel selbst als Kontakt- oder Impulsgeber ausgebildet sein, indem es federnd auf dem Läufer befestigt ist und infolge der bei der Betätigung auftretenden Änderung der Federspannung bzw. seiner Auslenkung in der Schnittstellung aus der Normalstellung über einen Mikroschalter den Kontakt eines elektrischen Stromkreises schließt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist an Hand der bevorzugte Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorrichtung mit einer als Nutwalze ausgebildeten Arbeitswalze in axonometrischer Darstellung,

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach F i g. 1 entsprechend der Schnittlinie H-II in F i g. 3,

F i g. 3 den Ausschnitt des in der Geradführung angeordneten Läufers im Zusammenwirken mit dem Kehrgewinde der Arbeitswalze,
Fig.4 eine Vorrichtung mit einer oberflächenbeschichteten Arbeitswalze und einem durch eine separate Kehrgewindewalze angetriebenen, das Schneidmittel tragenden Läufer,

F i g. 5 die Einzelheit des mit der Arbeitswalze zusammenwirkenden Schneidmittels,

F i g. 6 die Darstellung eines als Kontaktgeber ausgebildeten Schneidmittels.

In F i g. 1 ist in perspektivischer Darstellung eine Vorrichtung zur Beseitigung von »Wicklern« gemäß der Erfindung gezeigt. An dem Maschinenrahmen 1 ist eine Arbeitswalze 2 drehbar gelagert und in nicht näher dargestellter Weise von der Rückseite des Maschinenrahmens her angetrieben. Die Arbeitswalze 2 ist beispielsweise Teil eines Streckwerkes für mehrere nebeneinanderliegende und gleichzeitig zu bearbeitende Fadenkabel 3. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus der am Maschinenrahmen 1 — parallel zur Achse der Arbeitswalze 2 in dem von Fäden 3 nicht umschlungenen Umfangsbereich — angeordneten Geradführung 4 und dem mit der Oberfläche der Arbeitswalze 2 zusammenwirkenden Läufer 6, der in der Geradführung 4 hin- und herchangiert wird. Zum Antrieb des Läufers 6 ist in der Mantelfläche der Arbeitswalze 2 eine endlose, schraubenförmige Führungsnut 5 vorgesehen, die zur

Führung des schiffchenförmigen Führungskörpers 7 geeignet ist. Die Steigung der schraubenförmigen Führungsnut ist so gewählt, daß der Winkel, der zwischen einem am Umfang der Arbeitswalze gegebenenfalls gebildeten »Wickler« und dem längs der Führungsnut 5 geführten Schneidmittel 8 gebildet wird, möglichst groß ist. Dies ergibt eine hohe axiale Changiergeschwindigkeit des Läufers und einen geringen »Wickleraufbau«. Andererseits dürfen aber die Reibungsverhältnisse zwischen der Führungsnut 5 und den Gleitflanken des angetriebenen schiffchenförmigen Führungskörpers 7 durch eine Erhöhung der Flächenpressung — infolge eines zu flachen Steigungswinkels der Führungsnut — nicht zu stark beeinträchtigt werden, so daß die maximale Größe des Winkels hierdurch begrenzt ist. Für die Praxis wird ein Steigungswinkel der Führungsnut zwischen 30 und höchstens 60°, vorzugsweise kleiner als 45°, empfohlen.

F i g. 2 und F i g. 3 zeigen den Querschnitt der Vorrichtung nach F i g. 1 und einen Ausschnitt des in der Geradführung changierten Läufers 6 im Zusammenwirken mit der Führungsnut 5 der Arbeitswalze 2. Der schiffchenförmige Führungskörper 7 trägt das Schneidmittel 8. Er wird bei Drehung der Arbeitswalze von dieser zwangsläufig angetrieben und bewegt dabei eine mit ihm verbundene, etwa rautenförmig ausgebildete Führungsplatte 9 in der Geradführung hin und her. Zur Beseitigung von unerwünschten Aufspulungen auf der gegebenenfalls wickelnden Arbeitswalze trägt der schiffchenförmige Führungskörper 7 ein in mindestens einer Laufrichtung wirkendes Schneidmittel 8. Dieses Schneidmittel ist bevorzugt in der Weise ausgebildet, daß ein abgestumpfter Teil des Messers in der Führungsnut 5 geführt ist und die auf dem Umfang der Arbeitswalze gebildete Aufspulung unterfährt, um sie unter leicht erhöhter Spannung im Bereich der geschärften Messerkante durchzutrennen.

Während in den F i g. 1 bis 3 ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, bei dem in der Mantelfläche der Arbeitswalze 2 eine Führungsnut 5 eingearbeitet ist, mit welcher der aus dem schiffchenförmigen Führungskörper 7, dem Schneidmittel 8 und der rautenförmigen Führungsplatte 9 bestehende Läufer 6 angetrieben ist, stellt F i g. 4 eine Arbeitswalze 10 dar, deren Oberflächenbelag oder Oberflächenbeschichtung 11 zum Antreiben und/oder zur exakten Führung eines Läufers 6 ungeeignet sein soll. Der Oberflächenbelag kann beispielsweise Gummi, Kork, ein elastomerer Kunststoff od. dgl. sein.

In F i g. 4 ist parallel zur Achse der Arbeitswalze 10 eine Kehrgewindewalze 12 in dem Gehäuse 13 drehbar gelagert, welches am Maschinenrahmen 14 verschraubt ist. Der im Detail nicht näher dargestellte Antrieb der Arbeitswalze ist mit dem Antrieb der Kehrgewindewalze 12 über einen Zahnriemen 15 oder andere geeignete Mittel formschlüssig gekoppelt. Die Riemenscheiben 16 und 17 auf der Arbeitswalze 10 bzw. der Kehrgewindewalze 12 sind derart aufeinander abgestimmt, daß das Verhältnis von Drehzahl der Arbeitswalze zur Doppelhubzahl des in der Geradführung hin- und herchangierten Läufers 6 ganzzahlig ist. Dadurch ist sichergestellt, daß das am Läufer 6 befestigte Schneidmittel 8 immer auf ein und derselben Bahnkurve über die Oberfläche 11 der Arbeitswalze geführt wird. Der Läufer 6 besteht ebenfalls aus einem schiffchenförmigen Führungskörper 7, der jedoch von der Kehrgewindewalze 12 angetrieben ist, der hiermit verbundenen rautenförmigen Führungsplatte 9, die in der im Gehäuse 13 eingearbeiteten Geradführung 4 bewegbar ist, sowie aus dem über die rotierende Arbeitswalze geführten Schneidmittel 8. Dieses Schneidmittel ist am Läufer 6 austauschbar befestigt. Beim Zusammenwirken des von der Kehrgewindewalze 12 angetriebenen Läufers mit der Oberfläche der Arbeitswalze 10 wird die Bahnkurve des Schneidmittels 8 allmählich in den elastischen Oberflächenbelag 11 eingeschnitten. Die entstehende Kehrgewindenut kann aber auch von vornherein in die Oberfläche der Arbeitswalze hineingeschnitten sein, um die starke Beanspruchung der Schneidklinge und die auf den Läufer wirkenden Reibungskräfte zu verringern.

F i g. 5 zeigt die Einzelheit des mit einer Arbeitswalze 2 zusammenwirkenden Schneidmittels. Die Darstellung entspricht etwa den F i g. 1 bis 3. Der schiffchenförmige Führungskörper 7 des Läufers 6 — wirkt wie zuvor beschrieben — mit der in der Arbeitswalze 2 eingearbeiteten Führungsnut 5 zusammen. Bei Drehung der Arbeitswalze wird der Läufer 6 in der Geradführung 4 parallel zur Achse der Arbeitswalze hin- und herbewegt. Am schiffchenförmigen Führungskörper 7 ist eine Schneidklinge 8 mit einer in Laufrichtung weisenden Messerkante 18 auswechselbar befestigt. Der vorspringende Teil 19 der Messerkante 18 ist keilförmig ausgebildet und vorzugsweise abgestumpft, um den »Wickler« besser unterfahren und von der Umfangsfläche der Arbeitswalze abheben zu können, bevor er durchgetrennt wird. Der abgestumpfte, vorspringende Teil 19 der Messerkante 18 taucht hierzu geringfügig in die Führungsnut 5 der Arbeitswalze ein.

In der Ausbildungsform des Läufers 6 nach F i g. 5 sind dem Schneidmittel 8 vor und hinter der Schneidklinge Blasdüsen 20 zugeordnet, durch welche eine gezielte Luftströmung in der Richtung des von der rotierenden Arbeitswalze ablaufenden Fadenkabels erzeugt wird. Die Blasdüsen 20 sind durch einen in dem Läufer 6 vorgesehenen Kanal 21 und über eine flexible Schlauchverbindung 22 in geeigneter Weise mit einer nicht näher dargestellten Druckluftquelle verbunden.

Beim Betrieb der Vorrichtung strömt ständig oder gegebenenfalls erst bei Feststellung einer unerwünschten Aufspulung Luft aus den BlasdUsen 20 aus. Beim Auftrennen eines »Wicklers« wird dann dessen loses Ende durch die Luftströmung erfaßt, in Richtung des von der Arbeitswalze ablaufenden Fadenkabels geblasen und von diesem wieder mitgenommen.

In F i g. 6 ist ein als Impulsgeber ausgebildeter Läufer mit einem Schneidmittel 8 gezeigt, das mit einem schiffchenförmigen Führungskörper 7 verbunden und in der Führungsnut 5 der Arbeitswalze 2 geführt ist. Das Schneidmittel 8 besteht aus dem Messerhalter und der auswechselbar in dem Messerhalter angeordneten Schneidklinge. Der Messerhalter 23 ist aus einem geeigneten Kunststoff gespritzt und trägt an seinem der Schneidklinge abgewandten Ende zwei Kontakte 24 und 25, die in geringem Abstand auf der elektrisch gut leitenden Kontaktbrücke 26 angeordnet sind. Bei Betätigung der Schneidklinge wird das Schneidmittel 8 in dem Drehgelenk 27 gegenüber dem schiffchenförmigen Führungskörper 7 gekippt, wobei durch die Kontakte 24 und 25 ein offener Kontakt des gezeigten Kontaktstromkreises kurzzeitig geschlossen wird. Nach dem Durchtrennen des »Wicklers« wird durch die Rückstellkraft der Feder 28 das Schneidmittel 8 in die Ausgangslage zurückgeholt und hierbei der zuvor geschlossene Stromkreis wieder unterbrochen. Die Kontakte 29 und 30 des Kontaktstromkreises sind an einer geeigneten Stelle der Geradführung parallel zur Achse der Ar-

beitswalze 2 elektrisch isoliert angeordnet. An dem Kontakt 29 liegt eine geeignete Niederspannung an, die beim Schließen der Kontakte 29, 30 durch die Brücke 24,25,26 vom Verstärker 31 verstärkt wird.

Durch den Kontaktstromkreis wird angezeigt bzw. signalisiert oder registriert, daß eine ungewollte Aufspulung auf der Arbeitswalze 2 aufgetreten ist und beseitigt wurde.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Beseitigung von unerwünschten Aufspulungen von Kapillarfäden, Fäden oder Folienbändchen auf einer rotierenden Arbeitswalze, insbesondere in einem Umschlingungsstreckwerk, wobei die rotierende Arbeitswalze einen von Fäden nicht umschlungenen Umfangsbereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von Fäden nicht umschlungenen Umfangsbereich der Arbeitswalze (2, 10/11) ein in einer Geradführung (4) hin- und herbewegbarer Läufer (6) vorgesehen ist, der ein mit der rotierenden Arbeitswalze (2, 10/11) zusammenwirkendes und über die Mantelfläche der Arbeitswalze (2, 10/11) geführtes Schneidmittel (8) aufweist, und daß der Antrieb des Läufers (6) mit dem Drehantrieb der Arbeitswalze (2,10/11) gekoppelt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung der Antriebe für die Arbeitswalze (2,10/11) und den Läufer (6) formschlüssig vorliegt und daß das Verhältnis von Drehzahl der Arbeitswalze zur Doppelhubzahl des in der Geradführung (4) hin- und herbewegbaren Läufers (6) ganzzahlig ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (6) von einer Nutwalze (2/5, 12) mit gegenläufiger, schraubenlinienförmiger Nut in der Mantefläche, insbesondere einer Kehrgewindewalze (12), angetrieben ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schneidmittel (8) eine mit diesem hin- und herbewegbare, einen auf die von der rotierenden Arbeitswalze (2, 10/11) ablaufenden Fäden (3) gerichteten Blasstrom erzeugende, an sich bekannte Blasdüse (20) zugeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (6) als Impulsgeber für einen mit einer Auswertschaltung (32, 33, 34) elektrisch verbundenen Detektor (29, 30, 31) zur Erfassung unerwünschter Aufspulungen von Fäden (3) auf der Arbeitswalze (2,10/11) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidmittel (8) an dem Läufer (6) mittels eines Drehgelenkes (27) und einer Feder (28) befestigt ist und zur Impulsgabe elektrische Kontakte (24,25,26) aufweist.