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Vorrichtung zur Herstellung von Kunstseidefäden im fortlaufenden Arbeitsgang
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung an Vorrichtungen zur Herstellung
von Kunstseidefäden im fortlaufenden Arbeitsgang, sogenannten Kontinue-Haspeln.
Diese Haspel sind bekanntlich so gebaut, daß sie den ihnen zugeführten Faden selbsttätig
aufwickeln und in Schraubenlinien seitwärts führen. Während des Laufes auf dem Haspel
werden die Fäden, Bänder u. dgl. einer chemischen Behandlung, gegebenenfalls auch
einer Trocknung unterzogen. Für diese Behandlung bzw. ihre einzelnen Stufen ist
eine bestimmte Mindestlänge Faden auf dem Haspel und eine bestimmte Mindestzeit
erforderlich. Diese Faktoren, sind bei festgelegter Abzugsgeschwindigkeit und gegebener
Haspeldimension abhängig von dem bei jeder Haspelumdrehung erfolgenden seitlichen
Vorschub der Fadenlagen oder, mit anderen Worten, von der Ganghöhe der durch den
Faden gebildeten schraubenähnlichen Linie. Die bisher bekanntgewordenen Kontinue-Haspel
gestatten bei einer einmal gewählten Abzugsgeschwindigkeit und Haspellänge bzw.
Haspeldurchmesser keine Regelung der Ganghöhe und damit keine Regelung der für die
Nachbehandlung zur Verfügung stehenden Fadenlänge und Zeit. Dieser Mangel tritt
besonders dann in Erscheinung, wenn man beabsichtigt, auf ein und demselben Haspel
Fäden oder Bändchen von verschiedenem Titer unmittelbar nacheinander auflaufen zu
lassen, wie dies beim Spinnen von Kunstseidefäden oder von Bändchen nach dem Trocken-oder
Naßspinnverfahren häufig notwendig ist. Nach der .vorliegenden Erfindung sollen
nun Kontinue-Haspel so gebaut werden, daß man den Fadenvorschub, d. h. die seitliche
Wandergeschwindigkeit der Fäden, beliebig einstellen kann. Damit ist es möglich,
den Vorschub je nach der Breite des zu verarbeitenden Gutes zu wählen oder beispielsweise
für eine Variation des Behandlungsverfahrens denselben Faden in engeren oder weiteren
Schraubenwindungen aufzuwickeln. Besonders vorteilhaft sind diejenigen Ausführungsformen,
die es gestatten, den Vorschub während des Betriebs zu ändern, so z. B. beim Anspinnen,
insbesondere beim Anspinnen mehrerer Fäden nebeneinander.
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Die spezielle Ausführung des Erfindungsgedankens richtet sich nach
der jeweils vorliegenden Haspelkonstruktion. Die Haspel gemäß der Erfindung sollen
in erster Linie der nassen und trocknen Nachbehandlung von Kunstseidefäden, Bändchen
u. dgl. dienen. Sie eignen sich aber ganz allgemein für jede kontinuierliche Behandlung
eines Gebildes in Form von Fäden, Garn, Bändchen oder Filmstreifen, die in einfachen
Lagen auf den Haspeln befördert werden.
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Die Regelbarkeit von Kontinue-Haspel gemäß der Erfindung kann je nach
der Wirkungsweise des Haspels auf verschiedene Arten bewirkt werden.
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Zur Erläuterung der Erfindung sind im nachstehenden beispielsweise
eine Reihe von Ausführungsformen für Regelvorrichtungen an den verschiedenen Arten
von Kontinue-Haspel beschrieben..
a) Die Fadenaufnahmevorrichtung
besteht aus zwei ineinandergebauten Sätzen von Stäben. Jeder Satz von Stäben wird
durch ein Paar Scheiben geführt,. von welchen das eine Paar gegen das andere um
einen bestimmten Winkel geneigt ist. Dadurch wird bei der Drehung des Haspels jeder
Stab eines Satzes (oder, wenn gewünscht, auch beider Sätze) axial und radial bewegt.
Ein Satz Stäbe ist hierbei zu dem anderen exzentrisch angeordnet. Für diese Gattung
von Haspel erreicht man eine Regelung des Fadenvorschubes je Umdrehung durch Änderung
der Exzentrizität oder durch Änderung der Neigung der die Stäbe führenden Scheibenpaare
zueinander.
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b) Eine weitere Ausführungsform für Kontinue-Haspel besteht ebenfglls
aus zwei Gruppen von Stäben, die jedoch stets zentrisch zueinander angeordnet sind
und von denen entweder die Stäbe einer Gruppe in seitlichen Endscheiben starr befestigt
sind, die Stäbe der anderen Gruppe dagegen axial und radial bewegbar geführt sind,
oder von denen beide Gruppen bewegbar angebracht sind. Der Umlauf der bewegbaren
Stäbe erfolgt durch Mitnahme in an den Haspelenden befindlichen Schlitzscheiben.
Ihre axiale und radiale Bewegung erhalten -sie durch zwangsläufige Führung der Stabenden
in beiderseits angebrachten Kurvenscheiben, deren Drehzahl zu der Drehzahl der Schlitzscheiben
in einem bestimmten Verhältnis steht. Für diese Gattung von Haspel erhält man eine
beliebige Regelung des Fadenvorschubes je Umdrehung, indem dieses Drehzahlverhältnis
veränderlich gestaltet wird.
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c) Bei einer weiteren Art von Haspel sind auf einer umlaufenden Welle
Kopfstücke angebracht, die in sternförmiger Anordnung paarweise zusammenarbeitende
Leitrollen tragen, über welche ein endloses Seil als Träger für den Kunstfaden geführt
wird. Bei diesem System von Haspel wird die Regelung des Fadenvorschubes je Umdrehung
durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Haspelwelle und der Drehzahl
der Leitrollen geschaffen.
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Die einfachste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Einstellung des
Fadenvorschubes durch Änderung von Neigung und Exzentrizität zeigt Fig. i in einem
Horizontalschnitt. Die Exzentrizität ist hier und bei allen folgenden Figuren senkrecht
nach oben gelegt.
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Um die Achse i ist eine entsprechend weite Lagerbuchse -9 gelegt.
Auf ihr sitzt das Kugellager 3, vom Gewindering 4 gehalten. Das Lagergehäuse 5 trägt
die Speichen 6 und schließt mittels des Deckels 7 und der beiden Filzdichtungen
8 das Kugellager dicht ab. Das Lagergehäuse mit Deckel und Speichen bildet nunmehr
ein Rad. Die Einstellung der Neigung und der Exzentrizität des die Speichen tragenden
Rades wird durch je vier Justierschrauben 9 und io bewirkt, die auf beiden Seiten
des Rades symmetrisch angeordnet sind. Innerhalb des Raumes zwischen i und 2 ist
im Ruhezustand jede Einstellung von Neigung und Exzentrizität möglich.
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Eine abgeänderte Form der Vorrichtung, welche die Regelung der Wandergeschwindigkeit
des Fadens während des Betriebes gestattet, zeigt Fig. 2 im Horizontalschnitt.
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In der festen hohlen Welle i ist eine zweite Welle 2 mit Gewindestück
3 drehbar gelagert. Die Welle z trägt an zwei gegenüberliegenden Stellen Schlitze,
in denen je ein Stein ¢ geführt ist, der zwei Keilflächen trägt. Die Keilsteine
sind mit Gewinde versehen, das in das Gewindestück 3 der Welle 2 eingreift; die
Keilsteine können durch Drehung an dem Handrad 5 axial verschoben werden. Auf die
Keilsteine 4 ist eine exzentrische Buchse 6 so aufgepaßt, daß deren Wülste 7 auf
den schrägen Keilflächen aufliegen. Bei der Drehung übernehmen die Zapfen 8 oben
und unten die Führung. Auf der Exzenterbuchse 6- ist das Kugellager 9 mittels Gewindering
io befestigt. Den Schutz des Kugellagers übernimmt das Lagergehäuse ii mit Deckel
i2, die mittels der elastischen Filzdichtung 13 und der Exzenterringe 14 eine völlige
Abdeckung bewirken. Der Zeiger 15 gestattet die Ablesung der jeweiligen Einstellung
auf einer Skala 16. Die Arretierung erfolgt mittels der Mutter 17.
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Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zur Regelung der Wandergeschwindigkeit
der Fäden ergibt sich durch Anwendung des folgenden Prinzips bei Haspel mit Schiefexzentern,
das nachstehend an Hand der beiden schematischen Zeichnungen 7 und 711 erläutert
ist.
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Hat man eine bestimmte, genügend große Exzentrizität eingestellt,
so erhält man für einen bestimmten- Neigungswinkel des Schiefexzenters a den größten
Fadenvorschub, wenn die Schwenkachse b dieses Schiefexzenters mit der Verbindungslinie
e (Mittelpunktachse c)-(Mittelpunktexzenter d), kurz Zentrale genannt, zusammenfällt
(Hauptlage I, Fig. 7). Neigt man nun die Schwenkachse b in einer Ebene senkrecht
zur Hauptachse um 9o °, so daß sie mit der Zentralen e einen Winkel von go ° bildet,
so ergibt sich der Fadenvorschub Null (Hauptlage II, Fig. 7a).
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Sorgt man nun dafür, daß in der Hauptlage I die Neigung für den größten
erforderlichen Fadenvorschub ausreicht, so kann man durch Einstellung der Schwenkachse
des Schiefexzenters zwischen diesen beiden Hauptlagen jede Wandergeschwindigkeit
zwischen Null und dem gewünschten Maximum erreichen.
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In den Fig. 3 bis 6 ist die Vorrichtung an einem Schiefexzenter dargestellt,
der auf einer feststehenden, nach oben exzentrischen Buchse i
am
Lagerbock 2 sitzt, wobei die Zeichnungen verschiedene Schnitte der Vorrichtung darstellen.
Die auf i passende Lagerbuchse 3 ist für den größten erforderlichen Vorschub schräg
durchbohrt und wird von einem Decke14 gehalten. Auf ihr sitzt das Kugellager 5,
vom Gewindering 6 gehalten, samt Lagergehäuse und Deckel B. Die Lagerbuchse 3 kann
mittels des Hebels 9 um 9o ° gedreht werden. Der Zeiger io gibt auf der Skala ii
die jeweilige Einstellung an; sie kann mit Hilfe der Flügelmutter 12 festgehalten
werden.
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Fig. 8 zeigt das Schema eines Haspels, bei dem der Fadenvorschub durch
ein endloses, über Rollen laufendes Seil oder Leitband bewirkt wird. Die Wandergeschwindigkeit
der Fäden ist von dem Verhältnis zwischen der Umdrehungszahl der Haspelachse i und
derjenigen der Gewindespindel 2, welche die Rollen 3 antreibt, abhängig. Man kann
demnach den Fadenvorschub regeln, wenn man die Achse i und die Spindel :2 durch
ein an sich bekanntes Regelgetriebe 4 verbindet, welches stufenlos oder in Stufen
arbeiten kann.
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Eine schematische Darstellung eines Haspels, bei dem zwei Stabgruppen
durch eine Regelvorrichtung gemäß Fig. 2 gleichzeitig eingestellt werden können,
zeigen die Fig. 9 und io. Die gegenläufige Drehung der beiden Systeme kann entweder
durch entgegengesetzte Neigung der Keilflächen oder durch Rechts- bzw. Linksgewinde
erzielt werden.
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Auf der festen Welle i sitzt zentriert die eine Stabtrommel2, auf
Kugellagern drehbar. Der Antrieb erfolgt vom Zahnrad 3 über das Kegel-, radgetriebe
4 und wird von beiden Seiten durch einen Mitnehmer 5 bewirkt. Unabhängig davon sitzt
auf der festen Welle die andere Stabtrommel 6, welche gegen die Trommel e exzentrisch
nach oben versetzt ist. Ihre Holme liegen zwischen denen der Trommel 2 und werden
von den letzteren mitgenommen, so daß beide Trommeln dieselbe Umfangsgeschwindigkeit
aufweisen. Die Führungsscheiben der Trommeln sind gegen die Welle um denselben Winkel
geneigt, jedoch nach verschiedenen Seiten, so daß der Faden auf dem Haspel eine
gleichmäßige Schraubenlinie beschreibt. Eine weitere besonders anschauliche Darstellung
eines vollständigen Kontinue-Haspels ist in den Fig. ii und i2 wiedergegeben.
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Die Welle i ist in den Lagerböcken 2 drehbar gelagert und wird durch
die Riemenscheibe 3 angetrieben. Mit der `'Pelle fest verbunden ist die Trommel
4. Zwei zur Welle exzentrische Scheiben 5 nebst den Holmen bilden die Trommel 6,
die von der Trommel 4 angetrieben wird. Die Scheiben 5 sind auf schwenkbaren Lagerböcken
7 befestigt. Die Scheibe 8, auf der die Lagerböcke 7 aufsitzen, ist mit einem Dorn
9 versehen, der beim Drehen der Handräder io die Trommel 6 beliebig schräg einstellt.
Ein Zeiger ii gibt auf der Skala 12 die jeweilige Einstellung an, die den Fadenvorschub
auf dem Haspel bestimmt.
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Die Einstellvorrichtung für den seitlichen Transport der Fäden ist
in den Fig. 13 und 14 vergrößert dargestellt.
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Auf der Grundplatte 13 liegt, um einen Zapfen drehbar, die Scheibe
8 mit dem Dorn 9, der durch die Stellräder io verstellbar ist. Auf der Scheibe 8
sitzen die Lagerböcke 7, an denensenkrecht über dem Drehpunkt die Scheiben 5 exzentrisch
zur Welle i angeordnet sind. Die beiden Scheiben 8 sind durch Stangen 14 zwangsläufig
verbunden. Die Speichen 15 sind in den Scheiben um ihre eigene Achse drehbar gelagert
und tragen an Gelenken 16 die Querholme 17.
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Es ist bekannt, die Zugkraft zum Breithalten von Stoffbahnen in Breitstreckmaschinen
durch Änderung des Neigungswinkels zweier Radscheiben, die als Träger von je zwei
Serien von Holmenschienen nach Art eines Haspels dienen, zu ändern. Im Gegensatz
hierzu handelt es sich jedoch bei dem Kontinue-Haspel gemäß der Erfindung um die
Änderung des Fadenvorschubs beim schraubenförmigen Aufwinden der Fäden auf den Haspel.