Wickel-Einrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln von Garn auf aufeinanderfolgende Spulen
Die Erfindung betrifft eine Wickeleinrichtung zum kontinuierlichen Aufwickeln von Garn auf aufeinanderfolgende Spulen, mit mindestens einem Paar axial distanzierter, urnlaufender Spindeln zur Aufnahme der Spulen und einem Paar Garaverle- gern, die das Garn durch Hand und Herlaufen zuerst auf der einen Spule verlegen, bis diese voll ist, dann auf der andern Spule etc.
Sie ist gekennzeichnet durch eine an einem Trag arm angebrachte Garnzuführung, wobei der Tragarm um eine rechtwinklig zu den Rotationsachsen der Spulen stehende Achse schwenkbar ist und das Garn durch die Zuführung läuft, bevor es den einen oder den andern der Fadenführer passiert, ferner durch einen Mechanismus zum Verschwenken des genannten Tragarmes und der Garnzuführung aus einer der einen Spule zugeordneten Stellung in eine der andern Spule zugeordneten Stellung, um das Garn durch die Bewegung in einer gekrümmten Bahn von einem der Fadenführer abzuheben und automatisch dem andern Fadenführer zuzuleiten.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht, und zwar zeigt:
Fig. 1 in Vorderansicht ein erstes Beispiel einer erfindungsgemässen Einrichtung mit einer Halterung für zwei Spulen und dem Mechanismus zum Verlegen des Garns auf die eine oder die andere Spule;
Fig. 2 dieselbe Einrichtung, wie in Fig. 1 von links gesehen, wobei einige Teile weggelassen sind, um mehr Details zu zeigen; und
Fig. 3 die gleiche Einrichtung von unten;
Fig. 4 zeigt ein zweites Beispiel in Seitenansicht.
Beim ersten Beispiel nach Fig. 1-3 ist der Hauptrahmen der Wickeleinrichtung aus zwei Stützen 10 aufgebaut, die miteinander durch eine obere Welle 11, zwei mittlere Zugstäbe 12 und eine untere Welle 13 verbunden sind, wobei Muttern 14 auf den Ge windeenden der beiden Wellen sitzen. Auf der obern Welle 11 sind zwei Paare von Hebelarmen 15, 16 schwenkbar gelagert, wobei die beiden Hebelarme in jedem Paar durch eine Querverstrebung (nicht gezeigt) miteinander verbunden sind Alle Hebelarme sind bei 17 (Fig. 2) geschlitzt zur Aufnahme der Enden von Spulen 19 tragenden Spindeln 18.
Bei dieser Anordnung sind die Spindeln 18 zueinander parallel und in bezug aufeinander längsversetzt Am einen Ende trägt jede Spule 19 einen Krenenfangring 20 und die Spulen 19 sind auf ihren Tragarmen so montiert, dass die Fangringe einander gegenüberliegen. Die Kronen der Ringe 20 sind vorzugsweise so ausgebildet, dass beim Drehen der Ringe die hintere Kante jedes Vorsprungs rückwärts geneigt ist, wie dies aus Fig. 1 und 3 hervorgeht.
Die Hebelarme 15 lagern in den gegabelten Enden 21 von Stäben 22, die in an den Stützen 10 befestigten Lagern 23 verschiebbar sind. Auf den Stäben 22 sind U-förmige Teile 24 von Gliedern hinund herverschiebbar gelagert, die auf den Stäben sit- zen.
Jeder Stab 22 kann zwischen den Gliedern seines zugeordneten U-förmigen Teiles 24 auf und abwärts gleiten, und jeder Teil 24 weist einen auf seinem obern Rand sitzenden Bund 22a auf, durch den jeder Stab 24 gleiten kann. Die Abwärtsbewegung jedes Stabes 24 ist begrenzt durch den Anschlag des Hebel arms 15 am entsprechenden Bund 22a. Jeder Stab 24 wird durch einen in Löcher der Glieder des Teils 24 auf der einen Stabseite einrastenden Zapfen 25 am Abheben von seinem Teil 24 verhindert.
Zwischen den Gliedern jedes Teils 24 ist bei 9' ein Hebelarm 26 schwenkbar gelagert, dessen eines Ende eine Nockenfläche 27 (Fig. 2) aufweist, und diese Nockenflächen sind bestimmt zum Zusammenarbeiten mit den Stäben 22.
Befindet sich das linke Ende des Hebelarms 26 in einer untern Lage (in Fig. 2 gestrichelt gezeichnet) so ist die Nockenfläche 27 vom Stab 22 abgehoben.
Beim Aufbau des Wickelkörpers auf der einen der beiden Spulen werden die Armpaare 15, 16 dieser Spule nach oben verschwenkt, wobei sie einen der Stäbe mit sich tragen, der sich dann in seinem Lager 23 frei verschieben und durch den zugeordneten, U-förmigen Teil 24 und den Bund 22a bewegen kann.
Die Hebelarme 26 befinden sich im Bewegungsweg von Armen 28 von bei 29 auf Teilen der Stützen 10 schwenkbar gelagerten Winkelhebeln. Die andern Arme 30 dieser Winkelhebel befinden sich im Bewegungsweg von Zapfen 31, die auf einer längs der untern Welle 13 gleitbaren Hülse 32 montiert sind.
Die Hülse 32 wird von einem doppelwirkenden Druckluftmotor hin und her verschoben, dessen Zylinder 33 mittels eines Winkels 34 an einem Teil einer der beiden Stützen 10, und dessen Kolbenstange 34 an einem Querglied 35 befestigt ist. Letzte res ist längs der Stäbe 12 gleitbar und ist fest verbunden mit einer Zahnstange deren Zweck weiter unten beschrieben ist
In Fig. 1 und 2 befindet sich die Kolbenstange in einer zurückgezogenen Lage, wobei der Zapfen 31 am rechten Ende der Hülse 32 in Verbindung mit dem Arm 30 des rechten Winkelhebelarms gebracht wurde, der den Winkelhebel 30, 28 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt hat. Bei dieser Verschwenkung verursachte der Winkelhebel 30, 28 ein Festklemmen des Nockens 27 an der Spindel 22 und trägt dann den Nocken und den U-förmigen Teil 24 nach oben.
Beim Aufwärtsbewegen des Stabes 22 wurde das rechte Paar von Hebelarmen 15, 16 aufwärts verschwenkt, wodurch die dann volle Spule 19 von einer Antriebsrolle 37 (Fig. 2) abgehoben wurde.
Die volle Spule wird dann durch eine leere Spule (Fig. 1) auf den rechten Armen 15, 16 ersetzt.
Die Arme 15, 16 und der Stab 22 können dann durch Aufheben der Klemmung des Nockens 27 am Stab, unter der Einwirkung der Schwerkraft gesenkt werden. Dies wird mittels eines Handhebels 38 ausgeführt der an einem Teil des Trägers 24 schwenkbar gelagert und mit einer Nase 39 versehen ist, die durch Aufwärtsverschwenken des Hebels 38 in Verbindung mit dem Hebelarm 26 gebracht werden kann, wodurch dieser so gedreht wird, dass der Nokken 27 den Stab 22 freigibt, welch letzterer zusammen mit dem Hebelarmpaar 15, 16 abfällt, bis der Arm 15 auf dem Bund 22a sitzt. Der Hebel 38 wird dann freigegeben, und da der Teil 24 vom zugeordneten Winkelhebel 30, 38 immer noch in seiner Hochlage gehalten ist, wird die leere Spule von ihrer Antriebsrolle 37 abgesetzt.
Wenn dann aber der Luftmotor 33 in Betrieb gesetzt wird, so wird der rechte Zapfen 31 vom Arm 30 des rechten Winkelhebels wegbewegt, so dass der Teil 24 und der Bund 22a zusammen mit dem Stab 22 und den Armen 15, 16 absinken können und dadurch die leere Spule an die Antriebsrolle gelegt wird. Der linke Winkelhebel wird dann im Uhrzeigersinn verschwenkt worden sein, so dass die dann volle linke Spule von ihrer Antriebsrolle abgehoben wird.
Beim Drehen der Spule wird das Garn 40 rück- und vorwärts längs der Spule verlegt mittels eines hin- und hergehenden Fadenffih- rers 8 (Fig. 1) der an einem undehnbaren Metallband 9 befestigt ist, das durch einen Mechanismus, wie er im Britischen Patent Nr. 885473 beschrieben ist, hinund herbewegbar ist, bei dem die Enden des Bandes 9 um Teile von Poulies gewickelt und an diesen befestigt sind, die ihrerseits durch eine Transmission in Schwingung versetzt werden. Beispiele solcher Transmissionen sind im erwähnten Brit. Patent gezeigt und beschrieben. Der Fadenführer 8 weist abfallende Aussenschultern auf, so dass er in bezug auf das Garn selbstfassend ist.
Das Garn 40, bevor es zum Fadenführer 8 gelangt, durchsetzt ein Auge 41 am Ende einer schwingenden Spindel 42 und dann durch ein weiteres Auge 43 am Ende eines an der Spindel 42 befestigten Armes 44. Die Spindel ist in einer Lagerhülse 45 montiert, die in einem an der Welle 11 fixierten Block 46a befestigt ist. Normalerweise sind die Spindel 42 und der Arm 44 stationär, und in Fig. 1 ist das Auge 43, von dem aus das Garn zum Fadenführer 8 gelangt, ungefähr gegenüber der Mitte der Breite der linken Spule angeordnet.
Wie am besten in Fig. 2 gezeigt ist, befindet sich das Auge 43 unter dem Fadenführer 8.
Ist die linke Spule 19 voll, so wird die Spindel 42 in Schwingung gesetzt, wodurch der Arm 44 in die in Fig. 1 strichpunktiert gezeichnete Lage gebracht wird, so dass das Auge 43 sich dann gegenüber der Mitte der rechten Spule 19 befindet.
Es ist zu beachten, dass der Arm über die Horizontallage hinaus schwingt, wodurch das Garn über die Mittellage hinaus und dann wieder zurück in die Mittellage bewegt wird. Der Arm könnte auch länger sein, und dessen Verschwenkungsbereich erhöht werden, um diese Wirkung zu verstärken und zu gewährleisten, dass Garn aus dem Fadenführer 8 gegenüber einer vollen Spule herausgezogen wird. Die erforderliche Schwingbewegung wird der Spindel 42 mittels eines Ritzels 46 erteilt, das in die genannte Zahnstange 36 greift. Das Ritzel ist mit der Spindel 42 durch eine Reibungskupplung verbunden, die einen an der Spindel fixierten Kopf 47 aufweist, an dem eine Anzahl von Zapfen 48 befestigt sind, die auch an einer Anschlagscheibe 49 befestigt sind. Zwischen letzterer und einem am Ritzel 46 befestigten Teil 51 befindet sich ein Reibungsring 50.
Zwischen dem Kopf 47 und der Scheibe 49 ist eine um die Zapfen 48 gelegte Druckfeder 52 gelegt.
Die Anschlagscheibe 49 weist an ihrem Umfang einen gekrümmten Ausschnitt auf, über den ein am Block 46a befestigter Stift 53 ragt.
Bei dieser Anordnung beschränken die Enden des Bogenausschnittes in der Anschlagscheibe 49 das Ausmass der Schwingbewegung der Spindel 42 und auch die Lagen des Auges 43 an den Grenzen der Spindel-Schwingbewegung.
Die Reibungskupplung ermöglicht ein Verschwenken der Spindel 42 von Hand, falls dies erforderlich ist.
Der doppelwirkende Luftmotor 33 kann mit einem an sich bekannten Umschaltventilmechanismus 54 ausgerüstet sein, an den einander gegenüberliegenden Enden des Luftzylinders durch Leitungen 55, 56 angeschlossen, und dem eine Zu- und Ableitung 57 bzw. 58 zugeordnet sind.
Der Umschaltventilmechanismus wird vom Plunger 59 eines Solenoids 60 betätigt, das über einen Schalter 62 an eine elektrische Stromquelle 61 angeschlossen ist. Der Schalter 62 kann entweder durch einen beweglichen Teil 63 eines Zeitgebemechanismus 64, z. B. eines Uhrwerks oder eines synchronen Elektromotors, oder durch die Bewegung des einen oder andern Spulenträgerarms betätigt werden, welche Arme beim Aufbau des Wickelkörpers sich nach oben bewegen, und der in einer vorbestimmten Stellung den beweglichen Teil des Schalters 62 betätigt.
Eine überfahrende Handsteuerung 65 kann zum Betätigen des Schalters vorgesehen sein. Im Falle, da eine Anzahl von Spulenpaaren auf der Länge eines Wicklers angeordnet sind, kann dieser eine Schalter 62 die verschiedenen solenoid-betätigten Umschaltventile für alle Druckluftmotore steuern, wodurch alle vollen Spulen gleichzeitig angehoben werden und das Garn von jeder vollen Spule in eine Lage gegen über jeder leeren Spule verschoben wird.
Alternativ können die den verschiedenen Spulenpaaren und der Zahnstange 36 zugeordneten hin- und herbeweglichen Hülsen 32 durch einen einzigen Druckluftmotor betätigt werden, wobei der Umschaltventilmechanismus auf durch ein einziges zeitgesteuertes Solenoid gesteuert wird. Die Reihenfolge der Operationen ist folgende:
Nach dem Aufbau eines Wickelkörpers auf einer Spule auf eine vorbestimmte Grösse wird das Solenoid 60 erregt, und der Umschaltventilmechanismus 54 verursacht eine Bewegung der Pleuelstange 34 des Druckluftmotors in einer gewünschten Richtung. Be ginnt die Kolbenstange 34 sich zu bewegen, so verschiebt sie die Hülse 32, so dass der der leeren Spule zugeordnete Winkelhebel durch seinen Stift 31 sofort freigesetzt wird und die leere Rolle zur Verbindung mit ihrer Antriebsrolle abfällt.
Gleichzeitig bewirkt die Kolbenstange 34 eine Bewegung der Zahnstange
36, die das Ritzel 46 dreht, so dass der Arm 44 auf der Spindel aufwärts verschwenkt und das Garn aufwärts aus dem Fadenführer 8 und dann von der vollen Spule gegen die leere Spule gezogen wird.
Die Anordnung ist so gewählt, dass die leere
Spule bereits mit ihrer Antriebsrolle 37 in Verbin dung getreten ist und von dieser gedreht wird, bevor das Garn die leere Spule erreicht.
Nachdem das Garn über die untere Mantelfläche der vollen Spule gezogen worden ist, bewegt es sich nach oben, da es gegen die leere Spule gezogen wird.
Bei dieser Bewegung des Garns läuft es auch durch den Raum zwischen den beiden Spulen und wird von einem oder mehreren der Vorsprünge am Fangring 20 der leeren Spule erfasst, und da letztere sich dreht, wird das Garn auf dem oder den Vorsprüngen verankert. Während nun das Garn auf dem Fangring der leeren Spule so verankert wird, beginnt es sich auf letzterer aufzuwickeln, und ein anderer (nicht gezeigter) Fadenführer 8 nimmt das Garn auf und beginnt es rück- und vorwärts auf diese Spule zu legen, so dass sich ein neuer Wickelkörper aufzubauen beginnt. Das Garn braucht nur für die ersten paar Umdrehungen der leeren Spule auf dem Fangring 20 verankert zu sein, damit der neue Wickelkörper seinen Aufbau richtig beginnt.
Während dieser ersten wenigen Umdrehungen wird wahrscheinlich auch das sich zwischen der vollen und der leeren Spule strekkende Garn von den Vorsprüngen des Fangringes 20 der vollen Spule aufgenommen und zwischen der vollen Spule und dem sich eben auf der leeren Spule aufbauenden Wickelkörper geschnappt. Dieses Schnappen des Garns kann verursacht werden durch den Geschwindigkeitsunterschied der Fangringe 20 auf den beiden Spulen, oder dadurch, dass der Garnabschnitt zwischen den beiden Fangringen sich um die Enden einer der Spindeln 18 oder eines der stationären Teile zwischen den beiden Spulen verstrickt.
Es ist wichtig, dass beim Wechsel des Garns von einer vollen auf eine leere Spule das Garn auf dem Fangring der leeren Spule für wenigstens einige Umdrehungen verankert ist, so dass der Aufbau eines neuen Wickelkörpers auf der leeren Spule einsetzen kann.
Zu diesem Zeitpunkt hat auch der der vollen Spule zugeordnete Stift 31 den Arm 30 des dieser Spule zugeordneten Winkelhebels erfasst und die volle Spule von ihrer Antriebsrolle 37 abgehoben. Ist nun der Faden nicht schon abgerissen, so wird er es dann zufolge der Geschwindigkeitsreduktion der vollen Spule.
Die volle Spule wird dann zwischen den Tragarmen 15, 16 weggenommen, und eine leere Spule eingesetzt. Dies kann zu irgendeinem Zeitpunkt beim Wickeln der andern Spule geschehen. Der Arbeiter kann zu irgendeinem Zeitpunkt den Hebel 38 betätigen, so dass die leere Spule gegen die Antriebsrolle 37, aber nicht auf diese fällt. Wie schon früher gesagt, wird, wenn dann der Zeitgebemechanismus in Tätigkeit tritt, der entsprechende Winkelhebel durch den Druckluftmotor freigesetzt, und die leere Spule wird von ihrer Antriebsrolle erfasst.
Nachfolgend ist das zweite Beispiel nach Fig. 4 beschrieben.
Wie schon früher erwähnt, kann das Legen des Garns rück- und vorwärts längs der Spule ähnlich erfolgen, wie dies im genannten Brit. Patent Nr.
885 473 beschrieben ist. Beim zweiten Beispiel wird ein undehnbares Kabel bzw. Band 39 mit einer An zahl von an diesem befestigten Fadenführeraugen e66 in Schwingung versetzt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.
Der vorliegende Mechanismus unterscheidet sich jedoch von demjenigen nach dem erwähnten Patent, indem der verstümmelte Leerlaufpoulie der früheren Konstruktion ersetzt ist durch einen vollständigen Poulie 67, der mittels eines Kugellagers 69 auf einer Welle 68 frei drehbarist.
Die andere Bandscheibe 70 ist unvollständig und wird durch einen Nockenmechanismus 72 und eine mittels eines Kulissenantriebes 74 mit der Scheibe 70 verbundene Rolle 73 um eine Welle 71 hin- und hergedreht. Das eine Ende des Bandes 39 ist bei 75 mit der Scheibe 70 verbunden und läuft dann unter einer Führungsrolle 76 über eine weitere Rolle 77, unter einer Führungsrolle 78 und dann um Poulie 67. Die Führungsrollen 76, 78 sind auf einem festen Träger 79 montiert, während die Rolle 77 am obern Ende eines hin- und herbeweglichen Stabes 80 gelagert ist.
Der vom Poulie 67 ablaufende untere Abschnitt des Bandes 49 läuft über eine Führungsrolle 81 nach unten und um die untere Seite einer andern Rolle 82, dann aufwärts über eine weitere Führungsrolle 83 und dann zum Poulie 70, an dem es bei 84 befestigt ist.
In diesem Beispiel sind wiederum die Führungsrollen 81, 83 an einem festen Gebilde 85 montiert, und die andere Rolle 82 ist am untern Ende des Stabes 80 gelagert.
Am Band 39 sind eine Anzahl Fadenführeraugen 66 befestigt, je eines für jedes Paar von Spulen 19.
Bei dieser Anordnung kann eine Anzahl von Paaren von Spulen nebeneinander längs des obern und untern Abschnittes des Bandes 39 angeordnet sein. Dies ist übrigens auch möglich beim ersten Beispiel.
Die Länge des Stabes 80, auf dem die Poulies 77, 82 montiert sind, ist so gewählt, dass, wenn der Stab von seiner untern Lage in Fig. 4 in eine obere Lage bewegt wird, jedes Garnauge durch das Längen des obern und das Kürzen des untern Bandabschnittes von einem Punkt gegenüber der einen Spule an einen solchen gegenüber einer benachbarten Spule gebracht wird, ohne die dem Band durch den Mechanismus 72-74 erteilte Hand und Herbewegung zu hindern.
Der Stab 80 kann von einem Druckluftmotor 33, 34 hin- und herbewegt werden, der auf ähnliche Art und Weise gesteuert wird wie der Motor des ersten Beispiels, von einem Mechanismus, der die gleichen Oberweisungszahlen aufweist wie in Fig. 1.
Auch bei diesem Beispiel werden alle die verschiedenen Garne gleichzeitig von einer Spule auf eine andere bewegt. Die Spulen können durch elektromagnetisch betätigte Mechanismen unter der Kontrolle des Schalters 62 von den Reibungsrollen 37 abgehoben werden.
Die beiden oben beschriebenen Beispiele können innerhalb des Erfindungsgedankens in mancherlei Hinsicht abgeändert werden.
So könnten z. B. nur wenige Vorsprünge an den Fangringen 20 vorgesehen und auch durch einen ioder mehrere andere Typen von Verankerungsvor sprüngen, wie z. B. Haken, ersetzt sein. Ferner könnten, falls erwünscht, Schneidmittel, wie z. B. ein Messer, zwischen einem Spulenpaar angeordnet sein, um das Garn zwischen einer vollen und einer leeren Spule zur gegebenen Zeit sicher abzutrennen. Bei einer weiteren Variante können die Antriebsrollen 37 für benachbarte Spulen durch eine einzige Rolle gebildet werden. In Fig. 4 können z. B. alle Antriebs- rollen 37 längs des obern Trums des Riemens 39 durch eine einzige lange Rolle ersetzt werden, und ebenso können alle Antriebsrollen 37 längs des untern Trums des Riemens 39 durch eine weitere lange, einzelne Rolle ersetzt sein.
Beim Beispiel nach Fig. 1-3 können mehrere -Spulenpaare nebeneinander längs des Riemens 9 angeordnet sein, die alle von einer einzelnen langen Rolle 37 angetrieben werden können. Weiter kann ein zweiter Riemen parallel zum ersten Riemen 9 vorhanden, und ein weiterer Satz von Spulen längs dieses zweiten Riemens angeordnet sein, ähnlich der allgemeinen Anordnung der Spulen in Fig. 4. Bei einer solchen Anordnung kann der Umschaltmechanismus für jedes Spulenpaar so eingerichtet werden, dass er im gleichen Augenblick betätigt wird.
Die Wickeleinrichtung nach der gegenwärtigen Erfindung eignet sich insbesondere auch für flanschlose Spulen, die zylindrisch oder kegelstumpfförmig sein können. Bei den beiden gezeichneten Ausführungsbeispielen können die Spulen 19 von zylindrischen Hülsen gebildet sein, z. B. Kartonzylinder. Jede Hülse hat Schiebesitz auf einer Welle oder einem Dorn, der mit Wellenenden 18 und einem Fangring 20 versehen ist. Bei dieser Anordnung kann die zylindrische Hülse, auf der der Wickelkörper aufgebaut wird, nach beendeter Bewicklung einer Spule und deren Wegnahme, vom Dorn abgestreift, eine neue zylindrische Hülse auf den Dorn geschoben, und die leere Spule dann auf den Wickler gesetzt werden.