Spulmaschine
Die Erfindung betrifft eine Spulmaschine mit einem Dorn zur drehfähigen Halterung eines Wickelkerns und einer angetriebenen Führungstrommel zum Hin- und Herführen von Garn in Wickelkern-Längsrichtung.
Bei Spulmaschinen ist es bekannt, einen Faden mit Hilfe einer umlaufenden zylindrischen Trommel mit einer in ihrer Umfangsfläche vorgesehenen endlosen Nut auf einem umlaufenden Wickelkern bzw. Garnwickel zu führen. Diese Trommel befindet sich üblicherweise in Oberflächen-Antriebsberührung mit dem Wickelkern, wobei das Garn bei Drehung der Trommel in Wickelkern-Längsrichtung hin- und hergeführt wird, um es längs des Wickels zu verteilen.
Führungstrommeln der genannten Art bestehen für gewöhnlich aus Metall, Kunststoff oder einem anderen, verhältnismässig harten Material, während die zum Aufspulen von Garn verwendeten Wickelkerne, um nur einige Beispiele zu nennen, aus Materialien wie Kunststoff, Holz, Papier oder dgl. bestehen können. Im Betrieb der heutzutage verwendeten Hochgeschwindigkeit Spulmaschinen, bei welchen die Führungstrommel häufig ununterbrochen mit Drehzahlen von 4000 U/min und mehr umläuft und das Wickelrohr bzw. der Wickelkern in Umfangsberührung mit der Trommel gebracht wird, um durch sie in Drehung versetzt zu werden, hat es sich gezeigt, dass Beschädigungen der Führungstrommel, des Wickelkerns, des durch die Trommel zu führenden Garns oder möglicherweise zweier oder aller genannten Teile auftreten können.
Wenn der Wickelkern oder dgl. Aufnahmeeinrichtung beispielsweise aus Metall besteht, kann seine Umfangsfläche infolge längeren Betriebs Einkerbungen oder andere Oberflächenbeschädigungen aufweisen, durch welche die Trommel beschädigt werden kann, wenn sie in Berührung mit demWickelkern umläuft. Wenn anderseits der Wickelkern aus verhältnismässig weichem Material, wie Papier, besteht, kann dieser weiche Wickelkern aus demselben Grund beschädigt werden, wenn er zu Beginn des Aufspulvorgangs plötzlich in Berührung mit der sich drehenden Führungstrommel gebracht wird.
Wenn ein metallischer oder anderer, verhältnismässig harter Wickelkern aus einer Stillstandstellung in Umfangsflächenberührung mit der umlaufenden Führungstrommel gebracht wird, wie dies zu Beginn eines Aufspulvorgangs üblicherweise geschieht, kann es ausserdem vorkommen, dass das Garn zwischen den beiden umlaufenden Teilen erfasst und abgescheuert, abgerissen oder anderweitig nachteilig beeinflusst wird.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer verbesserten, mit Nuten versehenen Führungstrommel für den Antrieb eines selbsttragenden Garnwickels, die ohne Beschädigung der Trommel selbst, des durch sie zu führenden Garns oder des Wickelkerns, auf den das Garn aufgespult werden soll, mit hohen Drehzahlen betrieben werden kann. Die erfindungsgemässe Antriebs Führungstrommel soll billig herzustellen und wirtschaftlich, dauerhaft und wirksam im Betrieb sein.
Die erfindungsgemässe Spulmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Führungstrommel eine Einrichtung zum In-Drehung-Versetzen des Wickelkerns von der Führungstrommel aus vorgesehen ist. Die Führungstrommel kann so profiliert sein, dass im Anfangsstadium des Aufspulvorgangs eine wirksame Trennung zwischen Wickelkern und Trommel erreicht wird. Zu diesem Zweck ist die Führungstrommel zweckmässig am einen Ende mit einem Antriebsflansch bzw. Ring versehen, der zu Beginn des Aufspulvorgangs zum Antrieb des Wickelkerns dient und gleichzeitig letzteren ausser Flächenberührung mit der Trommel hält, so dass der Umfang des Garnwickels bzw. -körpers erst dann in Flächenberührung mit der Führungstrommel gelangt, wenn einige Windungslagen auf den Wickelkern aufgespult worden sind.
Dieser Antriebsring ist vorzugsweise so einstellbar, dass er den Kern beim Heranbringen an die Trommel in vorbestimmtem Abstand vom Trommelumfang zu halten vermag.
In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer Garn-Führungstrom mel mit den Merkmalen der Erfindung und eines mit dieser zusammenarbeitenden Garnwickelkerns, der in seinem unbespulten Zustand dargestellt ist;
Fig. 2 eine Fig. 1 ähnelnde Ansicht, welche die Lage des Wickelkerns gegenüber der Führungstrommel darstellt, nachdem er zumindest teilweise mit Garn bespult worden ist und der Garnkörper bereits in Flächenberührung mit der Führungstrommel steht; und
Fig. 3 einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform einer Garn-Führungstrommel in vergrössertem Massstab.
Kurz gesagt, schafft die Erfindung eine drehfähig an einer Spulmaschine gelagerte, mit Nuten versehene Führungstrommel, die in Antriebsberührung mit einem Wickelkern zu gelangen vermag, so dass letzterer bei umlaufender Führungstrommel ebenfalls in Drehung versetzt und das in der Nut der Führungstrommel ablaufende Garn zwecks Verteilung auf dem Kern in Wikkelkern-Längsrichtung hin- und hergeführt wird. Die Führungstrommel ist nahe ihrem einen Ende etwas ausserhalb der Längsausdehnung des effektiven Führungsbereichs der Führungstrommel mit einem Flansch bzw.
Ring von etwas grösserem Durchmesser als dem sonstigen Durchmesser der Trommel versehen, der sich an das eine Ende eines Wickelkerns anzulegen und dessen Aussenfläche in geringem Abstand parallel zum Umfang der Führungstrommel zu halten vermag. Da dieser Ring die Führungsbewegung des Garns auf den Wickelkern nicht beeinträchtigt, gelangt der auf dem Kern aufgespulte Garnkörper automatisch in Flächenberührung mit der Führungstrommel, sobald seine Dicke den Abstand zwischen der Umfangsfläche der Führungstrommel und demjenigen des Ringflansches übersteigt, und verbleibt dann während des restlichen Aufspulvorgangs in Flä- chenberührung mit der Führungstrommel.
In den Zeichnungen ist ein Teil des Rahmens einer Spulmaschine bei 10 angedeutet, an dem ein Lager 12 zur Aufnahme des Lagerabschnitts einer drehbaren Welle 14 befestigt ist, welche drehfest eine beispielsweise aus Metall, Bakelit oder dgl. Kunststoff gegossene oder anderweitig geformte Führungstrommel 16 trägt. In die Oberfläche der Führungstrommel 16 ist eine ununterbrochene Nut eingestochen, deren beide Zweige 18, 20 an ihren gemeinsamen Enden 22, 24 ineinander übergehen. Das vom Rahmen 10 entfernte Ende der Trommel 16 ist mit einem Ringsteg bzw. Ringflansch 26 versehen, der aus demselben Materialstück wie die Trommel bestehen oder ein getrennter, fest auf die Trommel aufgesetzter Teil sein kann, auch kann er selbstverständlich auch noch auf andere als die dargestellte Weise der Führungstrommel 16 betrieblich zugeordnet sein.
Beispielsweise kann dieser Ring ein getrenntes Glied sein, das auf einer eigenen Nabe gelagert ist und am Ende der Führungstrommel anstösst. In der folgenden Beschreibung wird daher kein Versuch unternommen, alle möglichen Abwandlungen dieser Ausbildung aufzuzeigen, da sie dem Fachmann auf diesem Gebiet mehr oder weniger offensichtlich sind.
Der Ringflansch 26 umgibt die Führungstrommel 16 und ist ausserhalb der Begrenzungen der Führungsnuten 20, 22 angeordnet, d. h. er befindet sich zwischen dem Verbindungspunkt 24 der Nutenzweige und dem gemäss Fig. 1 rechten Ende der Führungstrommel. Ersichtlicherweise besitzt der Ring 26 einen etwas grösseren Durchmesser als die Führungstrommel 16. Das Ausmass, bis zu welchem der Ring 26 über den Umfang der Trommel 16 hinaussteht, wird so festgelegt, dass eine Berührung zwischen einem Wickelkern und der Trommel 16 verhindert wird. Trotzdem wird dieser Abstand wünschenswerterweise so klein gehalten, dass das unter Hin- und Herführung auf den Wickelkern aufgespulte Garn nach dem Aufspulen einiger weniger Windungslagen mit der Führungstrommel in Flächenberührung gelangt.
In der Praxis sind bereits annehmbare Betriebsbedingungen beim Aufspulen eines Garnkörpers mit Hilfe der Führungstrommel 16 mit einem Ring 26 erzielt worden, der an jedem vorgegebenen Punkt um etwa 0,25-1,25 mm über den Umfang der Führungstrommel 16 hinausragt.
Wichtige Faktoren bei der Auswahl des richtigen Abstands sind der Ausschlag bzw. die Exzentrizität des Wickelkerns, der Garndurchmesser sowie vom Kern abstehende Oberflächenbeschädigungen. Selbstverständlich sollte die Umfangsfläche des Rings 26 konzentrisch zum Umfang der Führungstrommel 16 liegen, um bei der Führung des Garns auf den Wickelkern gleichmässige Laufbedingungen zu schaffen.
In der Zeichnung ist ein herkömmlicher konischer Garnhalter bzw. Wickelkern 30 dargestellt, auf welchen in üblicher Weise ein konischer, selbsttragender Garnkörper aufgespult werden kann. Der dargestellte, beispielsweise aus Metall bestehende Wickelkern 30 weist eine Vielzahl von Mantelöffnungen auf, so dass der durch die Führungstrommel 16 auf ihn aufgespulte Garnkörper einer Packfärbung unterzogen werden kann.
Ersichtlicherweise kann der Kern 30 jedoch auch ein beliebiger anderer, zum Aufspulen eines Garnkörpers verwendeter Wickelkern sein, zylindrische oder konische Form besitzen und aus einem anderen Material, wie Kunststoff, Holz oder Papier, bestehen. Der Kern 30 ist auf einen Spuldorn 32 aufgesetzt, der drehfähig auf einer Welle 34 sitzt, die ihrerseits derart mit dem nicht dargestellten restlichen Teil der Maschine verbunden ist, dass der Wickelkern mit seiner Umfangsfläche parallel zur Führungstrommel 16 angeordnet werden und seine Grösse beim Bespulen mit dem Garn vergrössern kann.
Gemäss den Figuren ist die Maschine für das Aufspulen eines konischen Garnkörpers bzw. Kopse eingestellt, doch können selbstverständlich auch andere Formen und Arten von Garnkörpern gespult werden, indem der konische Dorn und der konische Wickelkern durch andere Dorne und Wickelkerne mit dem gewünschten Garnkörper entsprechender Form ersetzt werden.
Zu Beginn des Aufspulvorgangs sollen der Wickelkern 30 und der Dorn 32 durch Reibungsberührung des Rings 26 mit dem Umfang des Kerns in Drehung versetzt werden. Zu diesem Zweck liegt die Aussenfläche des Wickelkerns 30 gemäss Fig. 1 durch entsprechende Schrägstellung der Welle 34 parallel zur Aussenfläche der Führungstrommel 16. Wie erwähnt, kann die Welle 14 ständig umlaufen oder wahlweise in Drehung versetzt werden, wenn der Wickelkern an sie herangebracht wird, wobei die Einrichtung zum Antreiben der Welle 14 im vorliegenden Fall weggelassen ist. Infolge dieser Drehbewegung wird das Garn in Wickelkern-Längsrichtung durch die Nuten 18 und 20 derart hin- und herde führt, dass es zum Aufspulen auf den Wickelkern an diesem entlanggeführt wird.
Wie weiterhin erwähnt, wird der Kern 30 zu Beginn des Aufspulvorgangs durch den Ring 26 in Drehung versetzt, damit das Garn auf ihn aufgespult werden kann. Nachdem jedoch mehrere Garnlagen auf den Wickelkern aufgespult worden sind, d. h. wenn eine dem Abstand, um welchen der Durch messer des Rings 26 denjenigen der Trommel 16 über steigt, entsprechende Dicke der Garulagen erreicht wor den ist, kommt der Garnkörper in Flächenberührung mit dem Umfang der Führungstrommel 16, so dass der Zustand gemäss Fig. 2 erreicht wird, wo der Aufnahmewickel bzw.
Garnkörper P in Umfangsflächenberührung mit der Führungstrommel 16 steht und durch diese in Drehung versetzt wird, so dass das dem Garnkörper P zugeführte und an diesem entlang hin- und hergeführte Garn auf übliche Weise am Garnkörper hin- und herläuft, um den Garnkörper vollständig zu bespulen. Zu diesem Zeitpunkt wirkt der auf dem Wickelkern 30 befindliche Garnkörper bzw. -wickel als ein Trennmittel, welches verhindert, dass sich der Wickelkern während des Aufspulens an irgendeiner Stelle seiner Länge mit Flächenberührung an die Führungstrommel 16 anlegt.
In Fig. 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher eine längliche Welle 24' als Lagerung für eine Führungstrommel 16' dient, die ihrerseits mittels einer Stellschraube 17 an der Welle befestigt ist, so dass die Führungstrommel in Drehung versetzt wird, wenn die Welle 14' auf nicht dargestellte Weise angetrieben wird. Die Oberfläche der Führungstrommel 16' ist mit einer ununterbrochenen Nut mit zwei in entgegengesetztem Sinn verlaufenden Zweigen 18', 20' versehen, die an ihren gemeinsamen Enden miteinander in Verbindung stehen. Ein derartiger Verbindungspunkt ist bei 24' angedeutet.
Die Nutabschnitte 18', 20' dienen zur Aufnahme eines Garnfadens, der bei sich drehender Führungswalze in diesen Nutabschnitten hin- und hergeführt und auf einem benachbarten, sich drehenden Wickelkern 30' verteilt wird.
Der sich auswärts über die Begrenzungen der Führungstrommel 16' hinauserstreckende Abschnitt 36 der Welle 14' besitzt etwas dünneren Durchmesser als der zur Lagerung der Trommel dienende Wellenabschnitt und ist bei 38 mit einem Gewinde versehen, auf welches eine Gegenmutter 40 aufgeschraubt ist. Zwischen Führungstrommel 16' und Mutter 40 ist eine Büchse 42 verschiebbar auf den Wellenabschnitt 36 aufgesetzt, deren Aussenfläche sich bei 43 verjüngt, so dass der Durchmesser der Büchse zur Führungstrommel hin abnimmt.
Zwischen der Trommel und etwa dem vorderen bzw. dünneren Ende der Büchse 42 ist eine die Welle 14' umgebende kreisförmige Manschette 44 angeordnet, die praktisch den gleichen Durchmesser wie die Trommel 16' besitzt. Tatsächlich erstreckt sich jedoch das Vorderende der Büchse 42 in eine die Manschette 44 durchsetzende erweiterte Zentralbohrung 46 hinein und bildet auf diese Weise eine Lagerung, durch welche die Manschette in konzentrischer Lage zur Welle 14' gehalten wird. Die Zentralbohrung 46 der Manschette 44 verjüngt sich bei 47 über den grössten Teil ihrer Breite hinweg und passt sich somit dem Vorderteil der Büchse 42 an.
Wie dargestellt, sind die einander benachbarten äusseren Umfangskanten der Trommel 16' und der Manschette 44 bei 48 bzw. 49 abgeschrägt. Auf diesen Abschrägungen 48, 49 sitzt ein Ring 26' aus nachgiebigem Material, wie Kunststoff oder Gummi, dessen Sei tenfianken zur Anpassung an die Abschrägungen 48, 49 ebenfalls teilweise abgeschrägt sind. Der Ring 26' hält normalerweise die Manschette 44 von der Führungstrommel 16' entfernt. Ausserdem kann der Ring 26' so eingestellt werden, dass er ein vorbestimmtes Stück über die Aussenfläche der Trommel 16' hinausragt, indem die Büchse durch Verdrehen der Mutter 40 axial zum Wellenabschnitt 36 verschoben wird.
Wenn der Ring 26' so eingestellt werden soll, dass er weiter über die Aussenfläche der Führungstrommel 16' hinausragt, wird die Mutter 40 gedreht, um die Büchse 42 gemäss Fig. 3 nach links zu verschieben. Hierdurch wird die Manschette 44 dichter an die Seitenwand der Trommel 16' heranbewegt, wodurch der Ring 26' konzentrisch auswärts gedrückt wird. Der anfänglich in Antriebsberührung mit dem Ring 26' stehende Wickelkern 30' wird somit in entsprechend grösserem Abstand von der Umfangsfläche der Führungstrommel gehalten. Umgekehrt kann der Ring 26' auch dadurch zusammengezogen werden, so dass er weniger weit über die Umfangsfläche der Trommel 16'hinausragt, indem die Mutter 40 gemäss Fig. 3 nach rechts bewegt wird.
Hierbei zieht sich der Ring 26' zusammen und schiebt die Büchse 42 sowie die Manschette 44 nach rechts, so dass sich sein Effektivdurchmesser verkleinert Der mit dem Ring in Berührung gelangende Wickelkern 30' kommt folglich entsprechend näher an die Führungstrommel 16' zu liegen. Selbstverständlich wird der Ring 26' aus nachgiebigem Material ausreichender Steifheit hergestellt, so dass er ein festes Antriebsmittel für den Wickelkern 30' bildet und ihn beim Drehen der Führungstrommel ständig und gleichmässig mitnimmt.
Da der Wendepunkt 24' der Führungstrommel einwärts, d. h. in Richtung auf den Trommel-Mittelpunkt vom Ring 26' versetzt ist, baut sich das Garn am Wickelkern 30' bis zu einem Punkt auf, an welchem sich der Wickelkern ausser Antriebsberührung mit dem Ring 26' befindet, so dass der Garnkörper bzw. -wickel zwecks weiterer Drehbewegung in Flächenberührung mit der Führungstrommel gelangt.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist es ersichtlich, dass die Erfindung eine höchst zufriedenstellende Einrichtung zum Aufspulen eines Aufnahmewickels bzw.
Kopse mittels einer umlaufenden Führungstrommel schafft, bei welcher der Wickelkern, auf welchen der Garnwickel aufgebaut werden soll, im Anfangsstadium des Aufspulens von dem mit Nut versehenen Abschnitt der Führungstrommel getrennt ist. Auf diese Weise wird eine Beschädigung des Garns, der Führungstrommel und des Wickelkerns verhindert, die andernfalls infolge der über praktisch die gesamte Länge von Kern und Trommel hinweg vorhandenen innigen Flächenberührung vorkommen könnte. Die erfindungsgemässe Führungstrommel stellt somit eine einfache und billige Lösung der Aufgabe der Vermeidung einer Beschädigung vorgenannter Teile sowie des Garns beim Aufspulen von Garn auf einen Garnkörper in einer Spulmaschine dar.