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Antrieb für Kunstseidenspinnmaschinen Es ist bekannt, an Kunstseidenspinnmaschinen
eine Vorrichtung, meist einen Konoidentrieb mit verschiebbaren Riemen, einzubauen,
die dazu dient, die Drehzahl der Spulen entsprechend ihrer zunehmenden Bewicklungsstärke
zu vermindern, so daß die Fadenabzugsgeschwindigkeit konstant bleibt.
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Die Spindel zur Verschiebung der Riemen oder die Steuerwelle irgendeines
stufenlos regelbaren Getriebes wurden bisher meist über Wechselräder von den mit
gleichbleibender Drehzahl laufenden Konoiden angetrieben.
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Beim Umstellen der Maschine auf einen stärkeren Titer müssen nun die
Pumpenwellen und die obenerwähnte Steuerspindel rascher angetrieben werden. Entsprechend
dem höheren Titer müssen die Pumpen nicht nur mehr Spinnflüssigkeit fördern, sondern
die Spulendrehzahl muß auch entsprechend der schneller zunehmenden Bewicklungsstärke
rascher vermindert werden. Für beide Stellen müssen daher neue Wechselräder eingesetzt
werden. Dabei zeigt sich, daß das Verhältnis der Zähnezahlen der beiden sich entsprechenden
Wechselräder für Pumpen- und Steuerdelle stets ungefähr gleichbleibt.
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Auf diese Tatsache gründet sich die vorliegende Erfindung, deren Kennzeichen
darin besteht, die Vorrichtung zur Drehzahlverstellung der Spulenantriebswelle direkt
von der Pumpenantriebswelle anzutreiben bzw. zu steuern.
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Damit wird erreicht, daß beim Umstellen der Maschine auf einen neuen
Titer nur noch an einer Stelle neue Wechselräder einzubauen sind.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird dieser Gedanke noch weiter ausgewertet,
indem die gesamte periodische Steuerung der vollkommen selbsttätig arbeitenden Maschine
von der Pumpenwelle aus erfolgt. Insbesondere stellt die besondere Ausbildung und
Anordnung der steuernden und gesteuerten Organe einen weiteren Gegenstand der Erfindung
dar, wobei zu erwähnen ist, daß die zwangsläufig wirkenden stufenlos regelbaren
Getriebe (sogenante P.I.V.-Getriebe), die als Ersatz für Wechselräder und Konoidentrieb
verwendet «-erden, an sich bekannt sind.
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Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform veranschaulicht.
Es zeigt Fig. i eine schematische Ansicht der Antriebs- und Übertragungsorgane,
Fig. a einen senkrechten Schnitt durch Fig. i, Fig. 3 und q. die schematische Darstellung
einer Drehkeilkupplung und ihre Wirkungsweise, Fig.5 und 6 einen Querschnitt und
eine Seitenansicht der Einrichtung für die um i 8o° schwenkbaren Spulenträger, Fig.
7 eine Stirnansicht des inneren Changierkastens, Fig. 8 einen Querschnitt durch
Fig. 7 und Fig.9 eine Einzeldarstellung der Spiralfeder.
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Der Zusammenbau der Maschine wird zweckmäßig so ausgeführt, daß die
erforderlichen
drei P.I.V.-Getriebe in einer Stirnwand der Maschine
untergebracht sind. Im einzelnen ist der Zusammenbau der Maschine und die Wirkungsweise
ihrer einzelnen Teile wie folgt: Der Antrieb erfolgt z. B. von einem Elektromotor
und dessen Ritzel i aus. Über das Ritzel 2 und das Wechselgetriebe 3, 4, 5, 6, 7,
8 9 erfolgt der Antrieb der Welle io, die zu dem in Fig. 7 und 8 dargestellten Changierkasten
zur Betätigung der Fadenführer führt. Ebenfalls über das Ritzel2 und das Zahnrad
i i wird das erste stufenlose Getriebe i2 (z. B. ein sogenanntes P.I.V.-Getriebe)
angetrieben, mit dem die Fadenabzugsgeschwindigkeit durch ein auf der Steuerwelle
13 angebrachtes, in der Zeichnung nicht dargestelltes Handrad eingestellt wird.
Die Welle 14 ist somit treibende und Welle i5 getriebene Welle des Getriebes. Über
die Schraubenräder 16, 17, 18, i9 erhält das zweite Getriebe 29 seinen Antrieb,
das ebenfalls mit einem auf 'der Welle 2o sitzenden, nicht dargestellten Handrad
über das Schraubenräderpaar 21, 22 gesteuert wird. Auf der Getriebe-,velle 23 sitzen
Schnecken 24, die ihrerseits in die auf den Spinnpumpenantriebswellen 25, 26 sitzenden
Schneckenräder 27, 28 eingreifen. Mittels dieses Getriebes wird der Fadendenier
eingestellt. Auf der treibenden Welle 3o des Getriebes 29 sitzt gegenüber dem Rad
i9 das Schraubenrad 31, das über die weiteren Schraubenräder 32, 33, 34 das dritte
stufenlose Getriebe 35 antreibt. 36 ist die treibende und 37 die getriebene Welle
des Getriebes 35, das mit Hilfe der Zahnräder 38, 39, 40, 41, 42, 43 die Antriebswelle
44 der Spulen treibt. Es ergibt sich von selbst, daß die Getriebe 35 und 29 durch
ihre Einstellung sich gegenseitig nicht beeinflussen; dafür sind die Tourenzahlen
beider Getriebe von der Einstellung des Getriebes 12 abhängig. Das Getriebe 35 soll
die Tourenzahl der Spulenwelle so regeln, daß trotz größer werdender Spulen die
Fadenabzugsgeschwindigkeit immer dieselbe bleibt. Die Tourenzahl der Spulenwelle
muß also allmählich, entsprechend der Zunahme der Spulendicke, kleiner werden. In
der kurzen Zeit, während der die Spulenträger um 18o° geschwenkt werden, d. h. die
Spindeln der vollen Spulen außer Eingriff mit derdurchgehenden Antriebswelle und
dafür die Spindeln der leeren Spulen in Eingriff kommen, muß das Getriebe so zurückgeschaltet
werden, daß die neuen Spulen wieder ihre ihrem kleinen Durchmesser entsprechend
höhere Tourenzahl erhalten.
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Diese Regelung der Tourenzahl wurde bis jetzt meistens mittels über
Konoide verschiebbarer Riemen bewerkstelligt, die jedoch sehr ungenau arbeiteten,
weil ihre Wirkungsweise nicht zwangsläufig war. Sie werden deshalb durch zwangsläufig
wirkende Getriebe (P.I.V.-Getriebe) ersetzt. Die Dicke der Spulenbewicklung ist
heute meist immer dieselbe, also unabhängig vom Fadendenier. Dadurch wird die Länge
des auf eine Spule aufgewickelten Fadens für jeden Denier eine andere, und daher
sind auch die Bewicklungszeiten, da die Fadenabzugsgeschwindigkeit konstant ist,
verschieden. Bei kleinen Vernachlässigungen ist die Fadenlänge und somit die Bewicklungszeit
bei gleichbleibender Bewicklungsstärke proportional dem Fadendenier und somit proportional
der Pumpenantriebswellendrehzahl. Diese Tatsache wird erfindungsgemäß ausgenutzt,
indem die Steuerung des Getriebes 35 von der Pumpenantriebswelle 26 aus erfolgt.
Mittels des Zahnräderpaares 45, 46, des Schneckengetriebes 47, 48 und der Schraubenräder
49, 50, 51 wird die Kurvenscheibe 52 angetrieben, durch deren Drehung der Hebel
53 langsam gehoben wird, bis er durch die Feder 54 in dem Augenblick, wo er über
den Absatz 55 gleitet, wieder in seine ursprüngliche Lage zurückgedrückt wird. Der
Hebel 53 sitzt fest auf der Welle 56, so daß er sie durch seine hebende und
senkende Bewegung hin und her dreht, und zwar erfolgt die Drehung in der einen Richtung
sehr langsam, während sie in der anderen Richtung sehr rasch vor sich geht. Ebenfalls
fest auf der Welle 56 sitzt der sensenförmige Hebel 57, der an seiner Innenseite
die Verzahnung 58 trägt, die mit dem Zahnrad 59 in Eingriff steht. Das Zahnrad 59
sitzt auf der Regulierspindel 6o des Getriebes 35. Diese Regulierspindel .wird somit
gemäß der Kurvenscheibe 52 genau mit den durch die Theorie gegebenen Geschwindigkeiten
angetrieben und zur entsprechenden Zeit wieder rasch zurückgedreht.
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Im gleichen Augenblick, wo das Getriebe zurückgeschaltet wird, müssen
auch die Spulenträger mittels der durchgehenden Spulenträgerantriebswelle 71 um
18o° geschwenkt werden. Die Spulenträgerantriebswelle 71 muß somit in periodischen
Zeitabständen eine Anzahl Umdrehungen entsprechend dem Übersetzungsverhältnis zwischen
ihr und den Spulenträgern machen. Dies wird durch eine von der Kurvenscheibe 52
gesteuerte Drehkeilkupplung erreicht, die in Fig. 3 schematisch dargestellt ist.
Das sich ständig drehende Zahnrad 61 ist im Eingriff mit dem auf der Changierwelle
i o sitzenden Zahnrad 9 (s. Fig. i) und sitzt auf der Welle 62, um die es sich vorläufig
frei drehen kann. Wird nun der Hebel 63 nach rechts gezogen, so wird der
in der Welle 62 gelagerte, mit einem keilförmigen Ansatz 67 versehene
Hebel
64 von einer Feder 65, die mit ihrem anderen Ende an einem nasenförmigen Ansatz
66 der Welle 62 befestigt ist, um ein gewisses Stück gedreht, so daß der keilförmige
Fortsatz 67 mit einer von den beispielsweise vier im Zahnrad 61 befindlichen Nocken
68 in Eingriff kommt, so daß die Welle 62 mit dem Zahnrad 61 starr gekuppelt wird.
Wird nun, bevor die Kupplung eine Umdrehung gemacht hat, der Hebel 63 wieder
zurückgeschoben, so wird die Kupplung genau nach einer Umdrehung wieder gelöst,
indem der Hebel 64 gegen den Hebel 63 schlägt; sich unter Spannung der Feder
65 wieder in seine ursprüngliche Lage zurückdreht und dadurch den Drehkeil 67 wieder
außer Eingriff bringt. Auf der Welle 62 sitzt ferner fest das Zahnrad
69, das mit einem auf der Spulenträgerantriebswelle 71 festsitzenden Zahnrad
70 in Eingriff steht. Das Übersetzungsverhältnis der beiden Räder ist so
gewählt, daß bei einer Umdrehung des Rades 69 die Welle 71 die nötige Anzahl
Umdrehungen ausführt, um die Spulenträger um 18o° zu schwenken. Die Steuerung der
Kupplung erfolgt, wie schon gesagt, von der Kurvenscheibe 52 aus mittels des Hebels
53 und der Welle 56. Auf der Welle 56 sitzt fest der Hebel 72, der gegen eine Klinke
73 drückt, die ihrerseits an dem schon erwähnten Hebel 63 sitzt. Die Wirkungsweise
ist dabei folgende (s. Fig. 4.) Die Klinke 73 wird von der Feder 7.1., die mit ihrem
anderen Ende an einem Ansatz 75 des Hebels 63 sitzt, gegen den Ansatz 76 des Hebels
63 gedrückt, so daß sich die Klinke in dieser Richtung nicht weiterdrehen kann.
Gleitet nun der Hebel 53 über den Absatz 55 der Kurvenscheibe 52, so führt der Hebel
72 unter der Wirkung der Feder 54 eine Drehung aus. Durch das Anliegen des Hebels
72 an der Klinke 73 wird diese noch fester gegen ihre Unterlage 76 gepreßt. Durch
die Drehung des Hebels 72 wird der Hebel 63 nach rechts verschoben und somit die
Kupplung eingerückt. Dreht sich der Hebel 72 noch weiter, so wird die Überdeckung
mit der Klinke 73 immer kleiner, bis die beiden Teile schließlich ganz außer Eingriff
kommen und der Hebel 63 durch die Feder 77 wieder in seine ursprüngliche Lage gebracht
wird. Dieser Vorgang muß beendet sein, ehe die Kupplung eine volle Umdrehung gemacht
hat, so daß nach vollendeter Umdrehung die Kupplung auf die beschriebene Art und
Weise wieder gelöst wird. Der Hebel 72 dreht sich langsam zurück, so daß
er gegen das Ende der Spinnperiode wieder in Eingriff mit der Klinke 73 kommt. Für
den Fall, daß die Maschine Fadenführer besitzt, deren Ausschlag mit zunehmender
Spulenbewicklung abnimmt, wird von der Welle 62 noch eine Steuerbewegung abgeleitet,
mit deren Hilfe im Changierkasten im entsprechenden Augenblick der Fadenführerausschlag
von seinem Minimum auf das Maximum zurückgebracht wird. Um dies zu erreichen, muß
der Steuerhebel 78 in der durch das Schwenken der Spulenträger benötigten
Zeit, d. h. während der einen Umdrehung der Drehkeilkupplung, eine einmalige hin-
und hergehende Bewegung ausführen. Dies wird dadurch erreicht, daß auf der Welle
62 ein Exzenter 79 sitzt; durch dieses Exzenter 79 und den
Winkelhebel 8o erhält der Steuerhebel 78 jedesmal, «renn sich die Welle 62
einmal dreht, seine einmalige Hin-und Herbewegung.
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Die Fig. 5 und 6 zeigen eine beispielsweise Ausführungsform für die
um 18o° schwenkbaren Spulenträger.
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Auf den einzelnen Zwischenwänden 81 sitzt das über die ganze Maschine
durchlaufende Gehäuse 82. Dieses Gehäuse hat folgende Zweckbestimmung: i. Lagerung
der Spulenträger, z. Aufnahme der Spulen- und. Spulenträgerantriebswellen, 3. Lagerung
dieser Wellen, 4. Ölbadbehälter, 5. Versteifung der Maschine, 6. Träger der Changierkästen.
Im Gehäuse 82 sind die Spulenträger 83 drehbar gelagert. Der einzelne Spulenträger
ist ein Stück, besteht im wesentlichen aber aus drei mit einer Welle verbundenen
Scheiben, wobei die beiden äußeren Scheiben in der Wand des Gehäuses 82 sitzen und
somit zur Lagerung des Spulenträgers dienen. In diesen Scheiben sind paarweise übereinander
die Spulenspindeln 84. und 85 gelagert, die an beiden Enden Spulen gi bzw. 92 tragen.
Die mittlere dritte Scheibe 86 ist als Schraubenrad ausgebildet und dient zum Antrieb
des Spulenträgers. Die Spindeln 84 und 85, auf denen die den Antrieb für die Spulen
übermittelnden Schraubenräder 89 und go sitzen, treten durch entsprechende
Bohrungen frei durch das Rad 86 durch. Gegen seitliches Verschieben ist der Spulenträger
83 durch einen Ring 95 gesichert.
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Der Aufwickelvorgang des frisch gesponnenen Fadens ist folgender:
Der Faden läuft direkt von der Düse 96 zum Fadenführer 97, der fest mit Welle 98
verbunden ist. -Im Changierkasten 99, in dem sich ein Herzexzenter befindet, erhält
die Welle 98 eine hin und her gehende Drehbewegung. Der Changierkasten
99 wird von der Changierwelle ro angetrieben. Dabei kann der Changierkasten,
der, den Deckel 1 oo unterbrechend, auf dem Gehäuse 82 sitzt, auch so ausgebildet
sein, daß der Hub des Fadenführers mit zunehmender Spulenbewicklung abnimmt oder,
was gewöhnlich der Fall ist, daß zwei hin und her gehende Bewegungen verschiedener
Frequenz und Größe übereinandergelagert werden.
Vom Fadenführer
wird der Faden auf die untere Spule 92 aufgewickelt. Die Spulen erhalten Kreuzwicklung
mit abnehmender Breite. Der Antrieb der Spulen erfolgt von der im Gehäuse befindlichen
durch die ganze Maschine laufenden Antriebswelle 44 aus mittels eines unter jeder
Spulenspindel 85 aufgekeilten Schraubenrades 93, das das auf der Spulenspindel sitzende
Schraubenrad 9o treibt.
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Ist die Spule voll bewickelt, so dreht sich der Spulenträger um i
8o0. Im Gehäuse 82 befindet sich neben der Spulenantriebswelle auch noch die Spulenträgerantriebswelle
71-. Sowohl die Welle 44 als auch die Welle 71 sind in regelmäßigen Abständen im
Gehäuse gelagert. Unter jedem Spulenträger trägt die Welle 71 ein Schraubenrad 87,
das mit dem Spulenträgerrad 86 kämmt. Durch die an Hand der Fig. 1, 2, 3, 4 beschriebene
Vorrichtung dreht sich die Welle 71 jedesmal, wenn die Bewicklung einer Spule beendet
ist, um so viel, als entsprechend dem Übersetzungsverhältnis der beiden Räder 86
und 87 nötig ist, den Spulenträger um i8o° zu schwenken. Dadurch vertauschen die
Spindeln 84 und 85 ihre Lage. Da das Rad 9o außer Eingriff, dafür aber das Rad 89
in Eingriff mit dem Rad 93 kommt, bleiben die Spulen 92 stehen, und die Spulen 91
wickeln den durch die Schwenkung des Spulenträgers selbsttätig auf sie umgelegten
Faden auf. Unterdessen können die Spulen 92 durch leere ersetzt werden. Sind die
Spulen 9i ebenfalls voll bewickelt, so wiederholt sich derselbe Vorgang.
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In den Fig.7 und 8 ist der sogenannte Changierkasten mit der selbsttätigen
Hub-
verstellung für die Fadenführer veranschaulicht.
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Um eine abnehmende Breite der Spulenbewicklung zu erhalten, wurden
bisher zwei in Frequenz und Größe verschiedene hin und her gehende Bewegungen übereinandergelagert.
Dadurch bestrich der Fadenführer die Enden der Spulen weniger oft als die ,litte,
wodurch die Spulenbewicklung gegen die Enden abfallend wurde. Hat die Bewicklung
eine gewisse Stärke erreicht und ist dementsprechend die Tourenzahl der Spulen kleiner
geworden, um die Abzugsgeschwindigkeit konstant zu halten, so wird die Fadenabzugsgeschwindigkeit
jedesmal kleiner, wenn der Faden an das Ende der Spule geführt wird, wo die Bewicklungsstärke
noch bedeutend geringer ist. Infolgedessen wird dort der Faden jedesmal einen größeren
Denier erhalten.
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Um dies zu vermeiden, erhalten die Fadenführer mit zunehmender Bewicklungsstärke
einen abnehmenden Hub, so daß der Faden immer auf eine gleich dicke Fadenschicht
aufgewunden wird.
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Auf der Antriebswelle io ist der Herzexzenter io2 aufgekeilt. Die
hin und her gehende Bewegung wird mittels der Rollen 103 auf den kreuzförmigen
Schlitten 104 übertragen. Auf den Wellen i o und i o7 angeordnete Gleitschuhe io8
und io9, die in entsprechenden Schlitzen io5 und io6 sitzen, übernehmen seine Führung.
Ebenfalls im Schlitten 104 sind symmetrisch die beiden horizontalen Aussparungen
i io und i i i angebracht, in denen sich die Schlitten 112 und 113 bewegen. Diese
Schlitten, die beidseitig über die Schlitze vorstehen, tragen auf der einen Seite
die Bolzen 114, die in entsprechende Schlitzeii5 der Schwenkhebe1116 eingreifen.
Letztere sind auf die Fadenführerwellen 98 aufgekeilt. Mittels dieser Schlitten
und Hebel erfahren also die Wellen 98, auf denen die eigentlichen Fadenführer 97
(s. Fig. 5 und 6) sitzen, ihre hin und her gehende Drehbewegung.
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Werden die Schlitten 112 und 113 nach innen verschoben, so wird der
Ausschlag der Fadenführer 97 kleiner. Diese Verschiebung wird wie folgt erreicht:
Die Schlitten i 12 und i 13 tragen an ihrem anderen Fortsatz horizontale Bohrungen
mit Links- bzw. Rechtsgewinde. Die Spindel r 18, ebenfalls mit Links- und Rechtsgewinde
versehen, verbindet die beiden Schlitten und ist, links und rechts über den Schlitten
io4 hinausragend, in den auf den letzteren aufgeschraubten Böcken iig und i2o gelagert.
An ihrem linken Ende trägt sie ein Klinkenrad 121 und an ihrem rechten Ende eine
Spiralfeder 122, deren anderes Ende mit einem Bolzen 123 fest mit dem Bock i2o verbunden
ist. Diese Feder 122 hat eine gewisse Vorspannung, so daß sie die Spindeln in der
Richtung zu drehen trachtet, die die beiden Schlitten 112 und i 13 voneinander entfernt,
aber durch die in das Klinkenrad 121 eingreifende und durch die Feder 124 angedrückte
Klinke 125 daran verhindert wird. Die Klinke 125 und die Feder 124 sind am Bock
i i9 befestigt (s. Fig. 8). Bewegt sich der Schlitten 1o4 nach unten, so stößt das
Klinkenrad; 121 gegen die an der Klinke 126 sitzende Stellschraube 127. Weil der
Schlitten 104 sich aber noch ein bißchen weiter senkt, wird das Klinkenrad 121 um
ein kleines Stück, z. B. um einen Zahn, unter Spannungsvermehrung der Feder 122
gedreht und von der Klinke 125, die in den folgenden Zahn greift, in der Stellung
erhalten. Dadurch werden die beiden Schlitten i 12 und i 13 um ein Weniges gegeneinander
genähert, so daß der Ausschlag des Fadenführers entsprechend abnimmt. Bewegt sich
der Schlitten io4 wieder nach oben,
so wird die Klinke 126 durch
das Klinkenrad 121 ein wenig gehoben und nachher durch die Feder 128 wieder in ihre
ursprüngliche Stellung gebracht. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, als sich
der Schlitten io4 nach unten bewegt, d. h. bei jeder Umdrehung der Antriebswelle
io, bis der Fadenführerausschlag bei vollendeter Spulenbewicklung sein Minimum erreicht
hat.
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Wird die volle Spule durch eine leere ersetzt, so muß der Fadenführerausschlag
wieder auf sein Maximum gebracht werden, d. h. die Spindel i 18 muß sich wieder
bis in ihre Ausgangsstellung zurückdrehen. Infolge des an Hand von Fig. i und 2
beschriebenen Steuerantriebes führt die Steuerstange 78 mittels des Exzenters 79
und des Winkelhebels 8o (s. Fig. 2) mit den Hebeln 130 und 131 eine einmalige langsame
hin- und hergehende Bewegung aus. Um ein Verdrehen zu verhindern, ist der Hebel
130 zwischen den Leisten 132 geführt. Durch die Hebel 130 und i31 werden
die Hebel 133 und 134 der Klinken i25 und 126 gedreht, wodurch die beiden Klinken
außer Eingriff kommen und sich die Spindel i 18 unabhängig von der Lage des Schlittens
io4 unter Einfluß der Spiralfeder 122 in ihre Ausgangsstellung zurückdrehen kann.
Die Ausgangsstellung ist erreicht, wenn der Schlitten 112 gegen das verstellbare
Flacheisen 135 stößt. Dieser Vorgang muß beendet sein, bevor die Steuerstange ihre
Anfangsstellung wieder erreicht hat, so daß das langsame Drehen der Spindel wieder
beginnen und somit das ganze Spiel sich wiederholen kann.