Präzisionskreuzspulapparat
Das Hauptpatent betrifft einen Präzisionskreuzspulapparat, insbesondere für das Verspulen von dehnbarem Garn, mit einem Fadenlieferwerk, einem stufenlos regelbaren Spulspindelantrieb und mit den Spulendurchmesser abtastenden Mitteln, die mit dem Spulspindelantrieb zusammenwirken, um die Spindeldrehzahl in Funktion der Zunahme des Spulendurchmessers zu beinflussen, wobei an den Abtrieb des stufenlosen Spulspindelgetriebes ein mit dem Lieferwerk in Antriebsverbindung stehendes weiteres stufenlos regelbares Getriebe angeschlossen ist und die Verstellorgane der beiden stufenlosen Getriebe über ein Getriebe in einem vorbestimmten Verhältnis zwangsweise gemeinsam betätigbar sind.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines verbesserten Präzisionskreuzspulapparates dadurch, dass den beim Anlauf der Spulsstelle auftretenden Beschleunigungen der Lieferstrangen bzw. der Spulen, im Sinne einer Vermeidung von Fadenbrüchen oder Verstrekkungen des Fadens, Rechnung getragen wird.
Der erfindungsgemässe Präzisionskreuzspulapparat zeichnet sich nun dadurch aus, dass die den Spindelantrieb unterbrechende Abstellvorrichtung ein Schaltorgan aufweist, welches im unterbrochenen Zustand einen mit den Verstellorganen beider stufenlosen Getriebe verbundenen Stellmotor im Sinne einer Verringerung der Abtriebsdrehzahl dieser Getriebe betätigt.
Durch die bei der Abstellung der Spulstelle selbsttätig erfolgende Verringerung der unmittelbar nach Einschaltung wirksamen Abtriebsdrehzahl kann die Anlaufbeschleunigung der Haspel oder Spulen klein gehalten werden. Wenn die Kreuzspulmaschine mit einer Nachlaufsteuerung ausgerüstet ist, so wird die letztere bestrebt sein, die Abtriebs-Drehzahl der Getriebe dem durch den Durchmesser der Auflaufspule gegebenen Verhältnissen wieder anzupassen, sobald das Schaltorgan unwirksam geworden ist.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemässen Präzisionskreuzspulappartes dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische, schematische Darstellung des Kreuzspulapparates und
Fig. 2 ein Schema der Nachlaufsteuerung.
Der vorliegende Präzisionskreuzspulapparat bzw. des sen Spulstelle entspricht in seinem Aufbau der Ausführung, wie sie im Hauptpatent dargestellt und beschrieben ist. Der Spulapparat besteht aus einer Spulvorrichtung 100 und einem Fadenlieferwerk 101, (Fig. 1) einem stufenlos regelbaren Spulspindelantrieb 18, 19, 23, aus den Spulendurchmesser abtastenden Potentiometer 64, das in einer Nachlaufsteuerung als Soll-Geber wirkt und mit dem Spulspindelantrieb zusammenwirkt, um die Spindeldrehzahl in Funktion der Zunahme des Spulendurchmessers zu beeinflussen.
Ferner ist ein, an das stufenlos regelbare Spulspindelgetriebe 19, 23 angeschlossenes weiteres stufenlos regelbares Getriebe 23, 38 vorgesehen, welches mit dem Fadenlieferwerk 101 in Antriebsverbindung 39, 4146 steht, wobei die Verstellorgane 47, 48, 50, 51 und 52, 54, 55, 56 der beiden stufenlos regelbaren Getriebe über ein Getriebe in einem vorbestimmten Verhältnis zwangsweise gemeinsam betätigbar sind und wobei die Fadenlieferwerkstromeln 6, vorzugsweise dauernd kraftschlüssig 25, 30 mit der Auflaufspulenspindel verbunden sind unter Wahrung eines konstanten Verhältnisses der Umfangsgeschwindigkeit der im Durchmesser veränderlichen Auflauf spule 12 zu derjenigen der Fadenlieferwerkstrommeln 6.
Statt der die Verstellspindeln 48 und 52 miteinander verbindenden Zahnräder 61 und 62, sind, die im Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes dargestellt sind, trägt die Spindel 48 eine Reibscheibe 102 und die Verstellspindel 52 eine Reibscheibe 103, wobei ein Reibrad 104, dessen Welle 105 rechtwinklig zu den Spindeln 48 und 52 verläuft, die beiden Reibscheiben miteinander verbindet. Die Welle 105 ist in einem Support 106 gelagert, der in nicht dargestellter Weise in Achsrichtung verschiebbar geführt ist und beispielsweise mittels eines Handrades und einer Verstellspindel verschoben werden kann.
Die Teile 102, 103 und 104 bilden somit ein weiteres stufenlos verstellbares Getriebe, durch welche sich das Verhältnis der Verstellung der beiden Spindeln 48 und 52 zueinander verändern lässt. Auf einer Skala 108, mit welcher ein am Support 106 befestigter Zeiger 107 zusammenwirkt, lässt sich das Abhängigkeitsverhältnis von Spulendrehzahl bzw. Spulendurchmesser und Fadengeschwindigkeit ablesen.
Durch die Verstellung dieses Verhältnisses lässt sich u.U. eine Leistungssteigerung erreichen. Dieser Fall kann dann eintreten, wenn die Spulgeschwindigkeit bei Spulbeginn nicht, d.h. bei noch kleinem Spulendurchmesser nicht durch die Fadengeschwindigkeit, sondern durch die höchst mögliche Hubzahl des Fadenführers begrenzt ist. In diesen Fällen kann die Drehzahlverminderung der Spule kleiner gehalten werden, als es dem wachsenden Durchmesser entsprechen würde, so dass eine Steigerung der Fadengeschwindigkeit während des Spulvorganges bis zum höchst zulässigen Wert möglich ist, was einer Leistungssteigerung entspricht.
Aus Fig. 1 ist weiterhin ersichtlich, dass der Stange 29 der Abstellvorrichtung, die die Reibscheibe 23 vom Reibrad 19 abhebt, ein Schalter 109 angeordnet, der von der Stange beim Abstellen betätigt, d.h. geöffnet wird.
Dieser Schalter 109 ist in der Brückenschaltung A der Nachlaufsteuerung eingebaut, deren Schema in Fig. 2 gezeigt ist.
Das mit dem Spulbügel 32, 35 drehverbundenes Potentiometer 64, welches demzufolge direkt vom Spulendurchmesser abhängig ist und das zweite Potentiometer 67, welches mit der Verstellspindel 48 des Spulspindelantriebes 19, 23 drehverbunden und deshalb direkt von der Lage der Antriebsreibscheibe 19, also direkt von der Spulspindeldrehzahl abhängig ist, stellen die beiden aufeinander abzustimmenden Geber der Brückenschaltung A dar, wobei der Soll-Geber 64 positiv und der Ist-Geber 67 nachlaufend gesteuert ist, indem je nach Stellung des Gebers 67 in bezug auf die Stellung des Gebers 64 durch den Schaltverstärker B das Schaltelement 70 oder das Schaltelement 71 betätigt wird, welche beide in ihrer Ruhestellung gezeichnet sind.
In einem Stromkreis 72 liegt ein Elektromotor M, welcher einen Kontakt 73 für die Drehrichtung im Gegenuhrzeigersinn und einen Kontakt 74 für die Drehrichtung im Uhrzeigersinn aufweist.
Dieser Motor ist, wie auch der Geber 67 mit der verlängerten Verstellspindel 48 drehverbunden. Rückt nun der Geber 64 zufolge Anwachsens des Durchmessers der Auflaufspule 12 vor, so spricht das Schaltelement 71 an und betätigt den Wechselschalter 75, d.h. Kontakt 73 wird geöffnet und Kontakt 74 geschlossen. Damit wird der Stromkreis 72-74 geschlossen und der Motor M dreht im Uhrzeigersinn. Mit dieser Drehung verändert sich auch zwangsläufig die Stellung des Gebers 67 in dem Sinne, dass er dem Geber 64 nacheilt, bis er dessen Stellung erreicht hat und damit der Wechselschalter 75 durch Schaltelement 71 in seine Ruhelage zurückgebracht wird, womit der Stromkreis 72 unterbrochen und der Motor M abgestellt wird.
Steht aus irgend einem Grunde der Geber 67 vor dem Geber 64, so spricht das Schaltelement 70 an und schliesst über den Wechselschalter 77 den Kontakt 76, womit der Stromkreis 72-76-73 geschlossen wird und der Motor M im Gegenuhrzeigersinn dreht, bis die Gleichstellung der beiden Geber 64 und 67 erreicht ist und der Schalter 77 in seine Ruhelage zurückgebracht wird, womit der Motor M wieder stillsteht. Das Wandern von oben nach unten in Fig. 2 entspricht also beim Soll-Geber 64 einer Durchmesserzunahme der Auflaufspule 12 und beim Ist-Geber 67 einer Drehzahlabnahme der Spulspindel.
Dem Soll-Geber 64 ist auf der Abgriffseite kleiner Spulendurchmesser ein Widerstand 110 vorgeschaltet, welcher über eine Zweigleitung 111 und den geschlossenen Ausschalter 109 überbrückt wird. Dem Geber 64 ist an der entgegengesetzten Seite ein Potentiometer 112 vorgeschaltet, welches mit einer Skala versehen ist. Der Widerstands-Werte der Teile 110 und 112 sind im Vergleich zu dem des Gebers 64 sehr hoch.
Wird nun die Spulstelle, z.B. zufolge eines Fadenbruches abgestellt, z.B. durch einen Fadenwächter der einen Elektromagneten einschaltet (nicht dargestellt), welcher seinerseits die Schaltstange 29 zurückzieht und die Planscheibe 23 von der Antriebsreibscheibe 19 abhebt, so betätigt die Schaltstange 29 gleichzeitig den Schalter 109: Dieser Schalter unterbricht damit die Zweigleitung 111, womit dem Soll-Geber 64 der Widerstand 110 vorgeschaltet wird. Diese schaltungstechnische, auf der Seite des kleinsten Spulendurchmessers des Gebers 64 einseitige, sehr grosse Widerstandserhöhung ist gleichbedeutend, wie, wenn der Geber 64 bzw. dessen Abgriff plötzlich mechanisch nach unten verstellt worden wäre, also in die Stellung des grössten Spulendurchmessers.
Demnach wird der Geber 67 der dadurch geschaffenen neuen Stellung des Gebers 64 nach unten in die Stellung der niedrigsten Drehzahl nacheilen.
Wird danach die Spulstelle wieder eingeschaltet, gibt die Schaltstange 29 den Ausschalter 109 frei und dieser schliesst die Überbrückungl 11, womit der vorgeschaltete Widerstand 110 abgeschaltet ist. Damit sind die Verhältnisse am Geber 64 unmittelbar vor der Stillsetzung der Spulstelle wieder hergestellt, womit der Geber 67 veranlasst wird, dem Geber 64 nachzueilen, bis in Stellung, die der Geber 67 unmittelbar vor der Stillsetzung der Spulstelle innehatte. Somit beginnt bei jeder Inbetriebsetzung einer Spulstelle nach einem Spulunterbruch der Spulvorgang mit der kleinsten Spulspindeldrehzahl, bzw. mit der niedrigsten Fadengeschwindigkeit, um danach gleichmässig beschleunigt zu werden, bis zu dem, unmittelbar vor dem Spudunterbruch innegehabten Wert.
Das dem Geber 64 unten (entsprechend der Stellung des grössten Durchmessers der Auflaufspule 12) zugeschaltete Potentiometer 112 ermöglicht, den Widerstand im positiv gesteuerten Zweig 64 der Messbrücke A einstellbar zu vergrössern. Zufolge der direkten Abhängigkeit des Gebers 64 vom Auflaufspulendurchmesser wird der zugeschaltete Widerstand des Potentiometers 112 mechanisch nicht berücksichtigt. Elektrisch dagegen steht dem Gesamtwiderstand (Geber 64 und zugeschalteter Widerstand des Potentiometers 112) der unveränderte Widerstand des nachlaufenden Gebers 67 gegenüber.
Gemäss der Wirkungsweise der Messbrücken ist die Gleichlage der Geber gegeben, wenn in beiden Gebern 64 und 67 das gleiche Verhältnis besteht zwischen den Teilwiderständen vor und nach dem Abgriff. Daraus folgt, dass im Geber 67, der für die Nachlaufsteuerung aktive Teil des Widerstandes um ein, dem zugeschalteten Wider stand 112 zum Geber 64 proportionales Stück einge schränkt wird, d.h. der für eine konstante Umfangsgeschwindigkeit bei wachsendem Spulendurchmesser notwendige Regelbereich der Spulendrehzahl ist einge schränkt, so dass sich die Umfangsgeschwindigkeit mit zunehmendem Spulendurchmesser erhöht.
Dieser Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit der Auflaufspule 12 wird die Umfangsgeschwindigkeit der Lieferwerkstrommeln 6 angepasst, indem das Übersetzungsverhältnis des stufenlosen Getriebes 102, 104, 103 zwischen den Ver stellspindeln 48 und 52 durch Verschiebung der Reib scheibe 104 zwischen den beiden Planscheiben 102 und
103 geändert wird. Das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Lieferwerkstrommeln 6 zu derjenigen der wachsenden Auflaufspule 12 über den ganzen Durch messerbereich bleibt somit auch dann erhalten, wenn die Fadengeschwindigkeit durch Zuschalten eines Widerstandes 112 zum Geber 64 fortlaufend gesteigert wird. Die Einstellung der Reibscheibe 104 erfolgt nach Skala 108, deren Einteilung und Bezeichnung vorzugsweise in logischer Beziehung zur Skala des Potentiometers 112 steht.
Die beiden zu verstellenden Elemente können auch durch mechanische oder andere geeignete Elemente miteinander gekoppelt sein (nicht dargestellt).
Die beschriebene selbsttätig erfolgende Regulierung vor bzw. nach der Abstellung der Spulstelle ist insbesondere dann von wesentlicher Bedeutung, wenn der Faden bzw. das Garn von Spulen oder Strangen, die ein beachtliches Gewicht und eine dementsprechende Trägheit aufweisen, abgerollt und nicht axial abgezogen wird.
Die zu beschleunigenden Massen der Spulen oder Strangen würden bei plötzlichem Anlauf mit normaler Drehzahl erneut zu Fadenbrüchen führen. Diesem Umstand wurde bisher dadurch Rechnung getragen, dass die Spulstelle langsam und vorsichtig von Hand eingeschaltet wurde, um mittelst eines gewissen Schlupfes einen lang samen Anlauf zu erzielen. Die beschriebene Lösung bringt somit die Vorteile, dass das Bedienungspersonal entlastet wird, was einem Zeitgewinn entspricht und, dass das Einschalten der Spulstellen unabhängig vom Gefühl des Personals erfolgt.