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Maschine zum gleichzeitigen gegenläufigen Wickeln zweier Fäden um einen Dorn
Die Erfindung betrifft die weitere Ausbildung einer Maschine, die dazu dient, zwei Fäden oder zwei
Litzen, von denen jede aus einer Vielzahl von Fäden bestehen kann, und die von zwei Fadengebern ge- liefert werden, die in einander schneidenden Bahnen umlaufen, gleichzeitig und gegenläufig um einen
Dorn zu wickeln.
Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass mit den Antriebswellen der beiden Fadengeber zwei oder mehrere, z. B. scheibenförmig ausgebildete Organe umlaufen, die dabei durch Eingriff in ent- sprechende Ausnehmungen des Formfusses diesen samt dem Dorn ohne zusätzliche Abstützung im Raum halten.
Die erfindungsgemässe Maschine ist besonders geeignet zum Herstellen von sperrend ineinandergrei- fenden, wendelförmigen Reissverschlussstreifen, die jeweils von Fäden aus plastischem oder anderem ge- eigneten Material von besonderem Querschnitt gebildet und gleichzeitig hergestellt werden, indem zwei
Fäden unter Zugspannung stehend in entgegengesetzten Richtungen um einen sich verjüngenden Dorn ge- wickelt werden.
Das erfindungsgemässe Gerät ist gleichfalls sehr gut zum Umwickeln eines in axialer Richtung sich fortbewegenden Kernes bzw. einer Einlage geeignet, u. zw. in Form einer äusserst einfachen Umspinn- oder Umflechtmaschine. Wenn an Stelle eines ortsfesten Dornes eine sich fortbewegende Einlage verwen- det wird, kann mit dem erfindungsgemässen Gerät auf der Einlage ein röhrenförmiges Netz gebildet wer- den, das aus zwei gegenläufigen Wicklungen von Fäden oder Litzen besteht. Das Netz kann mehr oder weniger weitmaschig sein, was von der Geschwindigkeit der Fortbewegung der Einlage und der Wickelge-- schwindigkeit abhängt.
Als Umspinn- oder Umflechtmaschine führt das Gerät die Fäden oder Litzen in entgegengesetzten Richtungen abwechselnd über- und untereinander um die Einlage, wobei sich die Fäden oder Litzen in regelmässigen Winkelabständen kreuzen.
Eine Wickelmaschine, die gleichzeitig zwei Fäden in entgegengesetzten Richtungen wickelt, ver- wendet üblicherweise zwei unterbrochene Ringführungen, von denen jede eine der sich überschneidenden
Bahnen der beiden umlaufenden Faden-bzw. Litzengeber darstellt. Die Schwierigkeit beim Bau einer sol- chen Maschine besteht darin, die beiden Fadengeber durch die gleiche Stelle hindurchgehen zu lassen, ohne dass sie einander behindern.
Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemässen Maschine besteht darin, unter Vermeidung der übli- chen Ringführungen den klaglosen Lauf der beiden Fadengeber in einander überschneidenden Bahnen zu gewährleisten.
Die Zeichnungen stellen in den Fig. 1-12 mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, wobei Fig. 1 ein Schnitt nach der Li- nie 1-1 in Fig. 2 und Fig. 2 eine Draufsicht unter Weglassung gewisser Teile ist, die Fig. 3,4 und 5 zei- gen eine weitere Ausführungsform, wobei Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 4, Fig. 4 eine
Draufsicht und Fig. 5 eine Seitenansicht ist, Fig. 6 zeigt eine teilweise schematische Seitenansicht einer dritten Ausführungsform, Fig. 7 zwei Elemente einer vierten Ausführungsform in schematischer Seitenan- sicht bzw. in Draufsicht, die Fig. 8 und 9 zeigen eine fünfte Ausführungsform in zwei Seitenansichten, die zueinander um 900 verdreht sind und die Fig. 10,11 und 12 die gleiche Bauart wie die Fig. 8 und 9,. wobei die Scheiben anders ausgebildet sind und in seitliche Ausnehmungen eines keilförmigen Blockes
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eingreifen.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform löst die Aufgabe der Dornhalterung innerhalb des von den einander überschneidenden Bahnen umgrenzten Raumes ohne eine unmittelbare Abstützung auf dem Hauptrahmen.
Der Hauptrahmen 10 der Maschine ist ein festes Gussstück von der Form einer flachen Dose. Im Bo- den des Rahmens 10 sind zwei parallele Wellen 11 und 12 drehbar gelagert, deren Achsen in der Längs- mittellinie des Gerätes 1-1 (Fig. 2) liegt.
Zwei ineinandergreifende gleiche Zahnräder 13 und 14 sind oberhalb des Rahmenbodens auf den Wel- len 11 und 12 befestigt, so dass die beiden Wellen in zeitlicher Übereinstimmung rotieren. Die Welle 12 trägt an ihrem unteren Ende eine Riemenscheibe 15 für den Antrieb des Gerätes. Oberhalb des Zahnra- des 13 ist auf der Welle 11 eine Scheibe 16 und oberhalb des Zahnrades 14, jedoch in geringeremAbs1and von diesem, eine gleiche Scheibe 17 befestigt.
Aus Fig. 2 ist erkennbar, dass die Scheibe 16 mit einer Ausnehmung versehen ist, die eine Kurve 18 bildet. Die Scheibe 17 weist eine gleiche Ausnehmung mit einer Kurve 19 auf. Die Kurven 18 und 19 haben die gleichen Winkelstellungen in bezug auf die Scheiben 16 bzw. 17 und damit auch in bezug auf die Wellen 11 und 12. In Fig. 2 stehen beide Ausnehmungen nach links. Sie werden nach einer Drehung der
Wellen um 180 beide nach rechts gerichtet sein, wobei ihre Darstellung ein Spiegelbild von Fig. 2 ergibt.
Von der Oberseite des Zahnrades 13 erstreckt sich radial ein starrer Arm 20, an dessen Ende sich ein Schaft 21 befindet, der eine den Faden 23 liefernde Spule 22 trägt. Entsprechend erstreckt sich radial von der Oberseite des Zahnrades 14 ein Arm 24 mit einem Schaft 25 für eine den Faden 27 liefernde Spule 26. In Fig. 1 haben die beiden Arme 20 und 24 die gleiche Winkelstellung in bezug auf die zugehörigen Zahnräder 13 und 14 und die Wellen 11 und 12. Die Ausnehmungen 18 und 19 sind in bezug auf die Wellen 11 und 12 diametral entgegengesetzt zu den Armen 20 und 24 gerichtet.
Die Arme 20 und 24, die Schäfte 21 und 25 und die Spulen 22 und 26 befinden sich alle rechts von der lotrechten Mittellinie in Fig. 1. Der Schaft 21 liegt an der Kurve 19 der Scheibe 17, während der Schaft 25 rechts am Umfange der Scheibe 17 vorbeigeht und sich nahe der rechten Seite des Rahmens 10 befindet. Wenn die Schäfte, Spulen und Fäden aus den in Fig. 1 in vollen Linien dargestellten Stellungen um 1800 gedreht worden sind, nehmen sie die durch strichpunktierte Linien angedeuteten Stellungen ein. Das äussere Ende des Armes 20, der Schaft 21 und die Spule 22 bewegen sich auf einer kreisförmigen Bahn, die das Zahnrad 14 beträchtlich überschneidet, wie aus Fig. 1 hervorgeht. Fig. 2 zeigt, dass die beiden Spulen 22 und 26 auf zwei kreisförmigen Bahnen umlaufen, die sich zweimal schneiden.
Die beiden Scheiben 16 und 17 greifen mit Gleitsitz in bogenförmige Einschnitte 28 und 29 eines Blockes 30 ein. Entsprechend einer in Fig. 6 gezeigten Ausführung können die Scheiben 16 und 17 in der Nähe ihres Umfanges mehrere konzentrische Nuten und Erhöhungen aufweisen, die mit entsprechenden konzentrischen Erhöhungen und Nuten in den Einschnitten 28 und 29 zusammenwirken. Der Block 30 kann sich infolge der entgegengesetzt liegenden Einschnitte 28 und 29 nicht bewegen ; er wird von den Scheiben 16,17 getragen, die gegensinnig umlaufen. Es ist bekannt, die Faden- oder Litzenträger, die sich in zweimal sich kreuzenden Bahnen bewegen, in der Nähe des Umfanges mit wenigstens einer unterbrochenen Ringführung abzustützen oder zwei unterbrochene Ringführungen zu verwenden, wobei die Führungen selbst die einander überschneidenden Bahnen bilden.
Auf dem Block 30, u. zw.-wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist-ein wenig exzentrisch, ist ein Dornträger 31 starr befestigt, der ein konisch geformtes Ende aufweist, aus dessen Mitte sich der eigentliche Dorn 33 erhebt (nachfolgend wird gezeigt, dass statt des Dornes 33 ein in axialer Richtung sich fortbewegender Kern eingesetzt werden kann).
Die bisher beschriebene Ausführung der erfindungsgemässen Maschine ist zur Herstellung selbstsperrender Reissverschlussstreifen der eingangs beschriebenen Art geeignet. Wenn diese Ausführungsform als Umspinn- oder Umflechtmaschine verwendet werden soll, kann eine Spule 34 mit dem zu umspinnenden bzw. zu umflechtenden Material drehbar auf einem Achsstummel 35 (vgl. Fig. 2) gelagert sein, der exzentrisch auf dem Block 30 befestigt ist. Der Träger 31 wird dabei in der Mitte des Blockes 30 befestigt.
Im Träger 31 ist ein in Fig. 1 gestrichelt angedeuteter Durchlass 36 zur Aufnahme des von der Spule 34 abzuziehenden Materiales vorgesehen, welches durch geeignete Mittel aus der Mitte der Spitze des Trägers 31 herausgezogen werden kann, nachdem der Dorn 33 entfernt worden ist.
Um Schwingungen in der Maschine während ihres Arbeitens zu verhindern, sei es beim Herstellen von wendelförmigen Reissverschlussteilen oder zum Umspinnen bzw. Umflechten eines Kernes oder einer Einlage, wird ein Ausgleichssystem für die exzentrischen Belastungen vorgesehen, die durch die Teile 20-22, 24-26 und die Fäden 23 und 27 hervorgerufen werden. Dieser Ausgleich ist, wenn Fäden von den Spulen 22 und 26 abgezogen werden, äusserst schwierig. In der Praxis werden die Gegengewichte so bemes-
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sen, dass sich die Belastungen genau ausgleichen, wenn von den beiden Spulen jeweils die Hälfte des Fadenquantums abgezogen worden ist.
Die Gegengewichte sind demnach bei voll bewickelten Spulen nicht schwer genug, um ein Schwingen der Einrichtung zu verhindern, das mit allmählicher Abschwächung so lange auftritt, bis genau die Hälfte der Fäden abgezogen worden ist. Bei weiterem Abziehen der Fäden wird die auszugleichende Belastung fortschreitend geringer als die Gegengewichte, Wenn keine Mittel vorgesehen sind, um die Masse der Gegengewichte entsprechend der sich ändernden, auszugleichenden Belastung zu verringern, so ist ein gewisses Schwingen der Einrichtung nicht zu vermeiden.
Gleichwohl ist der ersten Ausführungsform der Erfindung der Fortschritt eigen, dass eine starre Verankerung des Dornträgers und der Spule mit dem Kern- bzw. Einlagematerial unmittelbar auf dem Hauptrahmen der Vorrichtung vermieden wird, so dass das bekannte System der unterbrochenen Ringführung entfällt.
Die Fig. 3,4 und 5 erläutern eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der sowohl das Problem der Lagerung des Dornes oder der Kern- bzw. Einlagenzuführung innerhalb des durch die einander überschneidenden Bahnen begrenzten Raumes ohne unmittelbare Abstützung auf dem Hauptrahmen (und damit.
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tischen Belastungen durch die Fadenvorräte, die ihre Masse stetig ändern, zu beseitigen. Bei der zweiten
Ausführungsform ist daher kein fortlaufendsich änderndes System von Gegengewichten zum Ausgleich der stetig abnehmenden Fadenvorräte erforderlich.
Im Rahmen 50 sind zwei parallele lotrechte Wellen 51 und 52 drehbar gelagert, die durch ihre La- ger 53 und 54 an einer Axialbewegung gehindert sind. Die geometrischen Achsen der Wellen 51 und 52 liegen in der durch die Linie 3-3 in Fig. 4 bestimmten Längsmittellinie der Vorrichtung. Zwei miteinan- der kämmende gleiche Zahnräder 55 und 56 sind fest auf den Wellen 51 und 52 angeordnet. Am unteren
Ende der Welle 52 sitzt eine Riemenscheibe 57 für den Antrieb der Vorrichtung.
Auf der Welle 51 sind oberhalb des Zahnrades 55 zwei Scheiben befestigt, von denen die untere mit
58 und die obere mit 59 bezeichnet ist. Auf der Welle 52 sind oberhalb des Zahnrades 56, jedoch versetzt in bezug auf die Scheiben 58 und 59, ebenfalls zwei Scheiben befestigt, von denen die untere mit 60 und' die obere mit 61 bezeichnet ist (Fig. 3). Die vier Scheiben sind im wesentlichen von gleicher Dicke, doch haben die Scheiben 58 und 60 einen grösseren Durchmesser als die Scheiben 59 und 61. Aus Fig. 4 ist zu ersehen, dass kurvenförmige Ausnehmungen 62 bzw. 63 in den Scheiben 58 und 59 und entsprechen- de Ausnehmungen 64 bzw. 65 in den Scheiben 60 bzw. 61 vorgesehen sind. Die Ausnehmungen 62 und 64 haben die gleichen Winkelstellungen und sind etwas versetzt gegenüber den Kurven 63 und 65, die ebenfalls gleiche Winkelstellungen aufweisen.
Die Scheiben 58-61. stützen, ähnlich wie die Scheiben 16 und 17 bei der ersten Ausführungsform, einen Block 62a, der mit vier bogenförmigen Einschnitten versehen ist entsprechend den vier Scheiben 58-61. Die Einschnitte sind mit 63a, 64a, 65a und 66 bezeichnet. Die Randteile der Scheibenkönnen wiederum mit konzentrischen Nuten und Erhöhungen versehen sein, die mit entsprechenden Erhöhungen und Nuten in den Einschnitten des Blockes 62a zusammenarbeiten. Zweck der Verwendung von vier Stützscheiben für den Block 62a ist es, das Klappern und Rasseln des Blockes, das durch die Kurven verursacht werden könnte, auf ein Kleinstmass zurückzuführen. Um die Ausnehmungen in den Scheiben gegeneinander versetzen zu können, sind die Fadenführungen 67 und 68 seitlich geneigt, wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist.
An den unteren Enden der Wellen 51 und 52 sind Bügel 69 und 70 befestigt, welche die Spulen 71 und 72 halten, deren Drehachsen zu den Achsen der zugehörigen Wellen senkrecht stehen. Der Faden 79 der Spule 71 wird durch eine mittige Längsbohrung 73 in der Welle 51 und eine Bohrung 74 in einem ra-' dialen Arm 75 dem Ende der Fadenführung 67 zugeführt, während der Faden 80 von der Spule 72 durch eine mittige Längsbohrung 76 in der Welle 52 und eine Bohrung 77 in einem gleichen radialen Arm 78 dem Ende der Fadenführung 68 zugeleitet wird (Fig. 3).
Für die radialen Arme 75 und'78 sind nicht dargestellte Gegengewichte vorgesehen, die das Schwingen der Vorrichtung verhindern. Es ist klar, dass, wenn jedes Gegengewicht im wesentlichen die exzentrische Belastung des zugehörigen radialen Armes, des Schaftes und des Fadens darin ausgleicht, der Gewichtsunterschied vernachlässigt werden kann, der gemäss Fig. 3 nur auf dem über die Fadenführungen hinausgehenden Faden selbst beruht.
Diese Ausführungsform der Erfindung vermeidet nicht nur die Schwierigkeit einer Verankerung des Dornes 81 bzw. Abstützung für den Kern bzw. die Einlage auf dem Hauptrahmen, sondern sie beseitigt auch die veränderlichen exzentrischen Belastungen durch die zwei stetig leichter werdenden Fadenspulen.
Fig. 6 zeigt schematisch eine dritte Ausführungsform, die die Merkmale der zweiten Ausführungsform (Fig. 3-5) aufweist, die es jedoch ermöglicht, einen grossen Fadenvorrat unterzubringen. Zwei ver-
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tikale Wellen 100 und 101 sind durch gleich grosse Zahnräder 102 und 103 miteinander gekuppelt. Ober- halb jedes Zahnrades ist ein exzentrischer radialer Arm angeordnet, der an seinem äusseren Ende eine lot- rechte Fadenführung trägt. Zur Welle 100 gehört der Arm 104 mit der Fadenführung 105 und zur Wel- le 101 der Arm 106 mit der Fadenführung 107. Die Fäden werden von unten her zugeführt, genau wie bei der zweiten Ausführungsform. Zur Zuführung 105 gehört der Faden 108 und zur Zuführung 107 der Fa- den 109. Unterhalb von den in zeitlicher Übereinstimmung drehbaren Zahnrädern 102 und 103 sitzt die antreibende Riemenscheibe 110.
Oberhalb der Zahnräder und der exzentrischen radialen Arme ist auf jeder Welle eine Scheibe mit einer kurvenförmigen Ausnehmung vorgesehen. Die Scheibe auf der Welle 100 ist mit 111 und die auf der
Welle 101 mit 112 bezeichnet. Die lotrechte Fadenführung, 105 geht durch die Kurvenausnehmung 113 der Scheibe 112 hindurch. Ein Block 114 nimmt wieder die äusseren Teile der Scheiben 111 und 112 auf und wird von diesen getragen. Auf dem Block ist ein Dorn- bzw. Einlagenträger befestigt.
Damit die Fadenspulen oder-rollen aussergewöhnlich gross sein können, sind die Wellen 100 und 101 mittels Universalgelenken 118 und 119 an Bügeln 116 und 117 angeschlossen. Die beiden Bügel gehen un- terhalb der Kreuzgelenke voneinander weg (Fig. 6) und der untere Querteil eines jeden Bügels ist mit einem Achsstummel versehen, der in einem geeigneten (nichtgezeigten) Lager im Maschinengestell dreh- bar ist. In jedem Bügel ist eine grosse Rolle für Fäden drehbar gelagert, u. zw. im Bügel 116 die Rolle 120 und im Bügel 117 die Rolle 121. Die Bügel und ihre Rollen sind um 900 gegeneinander verdreht. Die Fä- den sind durch strichpunktierte Linien angedeutet. Oberhalb der Fadenrolle ist an jedem Bügel eine Fa- denspannvorrichtung 122 vorgesehen.
Fig. 7 zeigt schematisch in Seitenansicht und in Draufsicht einen Dornträger 225, der von ringförmig angeordneten Dauermagneten 226 gehalten wird. Rechts in der Seitenansicht sind zwei Fadenführun- gen 227 und 228 abgebrochen dargestellt. Wenn die Fadenführungen auf ihren sich schneidenden Bahnen umlaufen, werden jeweils einer oder mehrere der Dauermagnete für einen Augenblick angehoben, um den
Weg für den einen oder andern Faden freizugeben. Geeignete Mittel zum wahlweisen Heben und Senken der Magnete sind zeitlich in Übereinstimmung zum Arbeiten der Wickelvorrichtungen eingestellt.
Die Fig. 8 und 9 stellen eine Ausführungsform der Erfindung dar, bei der nicht nur'die umlaufenden Wellen gegeneinander, sondern die ganze Einrichtung auch zur Lotrechten geneigt ist. Kreuzgelenke sind nicht vorgesehen. Der Vorteil besteht darin, dass die Fadenführungen im wesentlichen in gleichen Abständen um den Dornträger umlaufen und das Problem der Exzentrizität nahezu völlig vermieden ist. Die in zeitlicher Übereinstimmung umlaufenden Wellen sind mit 125 und 126 bezeichnet und ihre Zahnräder mit 127 und 128. Der Block 129, von dem sich der Dornträger 130 lotrecht erhebt, u. zw. ohne Rücksicht auf die geneigte Anordnung der ganzen Einrichtung, wird von drei Scheiben 131,132, und 133 getragen, von denen die erste auf der Welle 125 und die beiden andern auf der Welle 126 angebracht sind.
Die Welle 126 wird über eine Riemenscheibe 134 vom Motor 135 (Fig. 9) angetrieben. Die Rollenbügel sind mit den Achsen der Wellen 125 und 126 gleichgerichtet. Mit der Welle 125 läuft der Bügel 136 um, in dem eine Rolle 137 mit einem Faden 138 drehbar gelagert ist, während der Bügel 139, in dem eine Rolle 140 mit einem Faden 141 drehbar gelagert ist, mit der Welle 126 umläuft. Die Fäden und ihre Bahnen sind strichliert angedeutet. Die übliche Fadenspannvorrichtung ist mit 142 bezeichnet. Oberhalb der Zahnrä- der'127 und 128 sind exzentrische Fadenführungen 143 und 144 vorgesehen. Die Auslassöffnungen der Fadenführungen weisen im wesentlichen die gleichen Abstände vom Kopf des Dornträgers auf. Die Fadenführungen sind in Fig. 9 zur besseren Klarstellung weggelassen.
Die Stützscheibe 131-133 enthalten die üblichen kurvenförmigen Ausnehmungen. Die Wellen 125,126 sind schräg gestellt, um möglichst grosse Vorratsrollen unterzubringen.
Gemäss Fig. 9 liegt die Spitze des Dornträgers 130 auf der Längsmittellinie der beiden Wellen 125, 126. Beide Fadenführungen bilden Bahnen um die Spitze des Dornträgers herum, die gleiche Abstände von dieser haben. Dadurch wird die Verwendung von Spannvorrichtungen zum Ausgleich für die Exzentrizität der Fadenführungen, die ein Schlaffwerden des Fadens verursachen könnte, überflüssig.
Bei der in den Fig. 10-12 dargestellten Ausführungsform ist das erzielte Ergebnis das gleiche wie bei der Vorrichtung nach den Fig. 8 und 9. Die beiden Fäden 150 und 151 haben bei ihrem Austritt aus den Fadenführungen immer im wesentlichen die gleichen Abstände von der Spitze des Dornträgers 152. Der kegelstumpfförmige Block 153 wird nicht dadurch getragen, dass die Randteile der Scheiben 154 und 155 in bogenförmige Ausschnitte 156 und 157 des Blockes eingreifen, sondern durch einen Ring 158 am Fuss des Dornträgers. Jede Scheibe ist so dick wie der Block selbst, und sie bleibt ständig mit dessen Seiten in Berührung. Jede Scheibe kann als eine Säule von Scheiben angesehen werden, wie sie in Fig. 4 gezeigt sind, u. zw. mit gegeneinander versetzten Kurvenausnehmungen darin.
Anderseits sind die Fadenführungen 159 und 160 gleich denen in Fig. 3, nur sind sie zur Spitze des Dornträgers hin umgebogen. Die Bau-
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