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Präzisionskreuzspulmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Präzisionskreuzspulmaschine mit einer
drehbar gelagerten Wickelkörperaufnahme, einem längs der Spule hin- und her beweglichen
Fadenfüher, dessen Bewegungsgeschwindigkeit in einem vorbestimmten Verhältnis zur
Drehzahl
der Wickelkörperaufnahme steht, wobei eine Antriebsvorrichtung für den Fadenführer
mit der Wickelkörperaufnahme mechanisch gekoppelt ist, und mit einem von einem Motor
angetriebenen Antriebszylinder, der im Bereich einer Mantellinie der Spule an dieser
anliegt, wobei die Umfangsgeschwindigkeit des Antriebszylinders im wesentlichen
die Aufspulgeschwindigkeit bestimmt.
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Bei einer bekannten derartigen Maschine muß der Antriebszylinder relativ
stark gegen die Spule gedrückt werden, damit er das zum Antrieb des Fadenführers
erforderliche Drehmoment über die Spule und deren rotierende Wickelkörperaufnahme
auf den Fadenführer übertragen kann. Die bekannte Maschine ist daher lediglich für
starke oder stärkste Fäden, beispielsweise Jute, geeignet.
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Zum Herstellen von Präzisionskeuzspulen bei schwächeren Fäden ist
es bekannt, die Wickelkörperaufnahme für die Spule, die wiederum mechanisch mit
dem Fadenführer gekoppelt ist, selbst durch einen Motor anzutreiben. Durch das feste
Verhältnis zwischen der Drehzahl der Wickelkörperaufnahme und der Bewegungsgeschwindigkeit
des Fadenführers wird eine eindeutig definierte Kreuzwicklung erzeugt, im Gegensatz
zu der sogenannten wilden Wicklung, bei der der die Spule an ihrem äußeren Umfang
antreibende Antriebszylinder mit dem Fadenführer mechanisch gekoppelt ist, so daß
die einzelnen Fäden nicht sauber nebeneinander liegen, sondern sich sogenannte Bildwicklungen
ergeben.
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Bei der an zweiter Stelle geschilderten bekannten Präzisionskreuzspulmaschine,
bei der die Wickelkörperaufnahme angetrieben ist, erhöht sich die Fadengeschwindigkeit
mit
zunehmendem Spulendurchmesser. Steht diese Maschine mit einer
Einrichtung in Verbindung, die den Faden nur mit einer konstanten Geschwindigkeit
liefern kann, so sind aufwendige Regelvorrichtungen erforderlich, um die Fadengeschwindigkeit
der Maschine durch Verringerung der Drehzahl der Antriebsmotors mit wachsendem Spulendurchmesser
konstant zu halten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Präzisionskreuzspulmaschine
zu schaffen, bei der zum Konstanthalten der Fadengeschwindigkeit keine komplizierten
Regelvorrichtungen erforderlich sind, und die sich für Fäden aller Art, insbesondere
auch für feine Fäden, eignet.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung ausgehend von der eingangs
geschilderten Maschine dadurch gelöst, daß für die Wickelkörperaufnahme und/oder
den Antrieb des Fadenführers eine zusätzliche Antriebsvorrichtung vorgesehen ist,
deren Antriebsrichtung derart gewählt ist, daß sie die durch den Antriebszylinder
bewirkte Bewegung der Wickelkörperaufnahme und des Fadenführers unterstützt, derart,
daß das von dem Antriebszylinder auf die Spule zu übertragende Drehmoment verringert
ist.
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Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß wegen des Vorhandenseins
der zusätzlichen Antriebsvorrichtung der Antriebszylinder nicht das gesamte zum
Betrieb der Maschine erforderliche Drehmoment auf die Wicklung übertragen muß. Daher
kann die Anpresskraft, mit der der Antriebszylinder gegen die Spule gedrückt wird,
gegenüber der eingangs geschilderten Maschine verringert werden. Dadurch können
auch empfindliche Fäden verarbeitet werden und es besteht nicht die
Gefahr,
daß die Spule verformt wird. Da die Umfangsgeschwindigkeit des Antriebszylinders,
die beim Antrieb durch einen herkömmlichen Elektromotor ohne zusätzliche Regelvorrichtungen
ausreichend konstant ist, die Fadengeschwindigkeit bestimmt, mit der die Maschine
den Faden ausspült, sind besondere Maßnahmen zur Konstanthaltung der Fadengeschwindigkeit
nicht erforderlich.
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Die zusätzliche Antriebsvorrichtung kann ein weiterer Elektromotor
sein, der in geeigneter Weise mit der Antriebsvorrichtung für die Wickelkörperaufnahme,
die Ja wiederum mit dem Antrieb für den Fadenführer gekoppelt ist, verbunden ist.
Dabei kann es je nach Größe der Maschine und Auswahl des Motors sein, daß dieser
weitere Elektromotor hinsichtlich seiner Drehzahl oder seines Drehmoments nicht
geregelt werden muß. Es muß dabei nämlich beachtet werden, daß sich die Drehzahl
eines für Antriebszwecke verwendbaren Elektromotors bei wechselnder Belastung ändert,
und außerdem muß beachtet werden, daß zwischen dem Antriebszylinder und der Spule
ein gewisses Antriebsmoment oder auch Bremsmoment übertragen werden kann, bevor
ein Schlupf zwischen Antriebszylinder und Spule eintritt, der zu einer Beschädigung
des Garns führen könnte.
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Falls es erforderlich ist, kann Jedoch die Drehzahl dieses weiteren
Antriebsmotors durch eine einfache Steuervorrichtung in Abhängigkeit vom Spulenumfang
gesteuert werden.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Antriebsseite
der zusätzlichen Antriebsvorrichtung von einem den Antriebszylinder antreibenden
Motor angetrieben ist, und daß die Abtriebsseite der zusätzlichen Antriebsvorrichtung
mit
der Wickelkörperaufnahme in Antriebsverbindung ist. Hierdurch wird auf höchst einfache
Weise ohne zusätzlichen Antriebsmotor die weitere Antriebsvorrichtung betätigt.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die zusätzliche Antriebsvorrichtung
eine einen Schlupf zulassende Kupplung auf. Der Vorteil liegt dabei darin, daß die
Abtriebsseite dieser Kupplung, die mit der Wickelkörperaufnahme gekoppelt ist, mit
der Antriebsseite der Kupplung nicht starr verbunden ist, so daß selbst dann, wenn
die Antriebsseite der Kupplung mit einer konstanten Drehzahl angetrieben wird, die
Drehzahl der Abtriebsseite der Kupplung variieren kann. Dies ist deshalb vorteilhaft,
weil sich die Drehzahl der Spule wegen der konstanten Fadengeschwindigkeit mit wachsendem
Spulendurchmesser verändert, nämlich verringert.
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Die Kupplung ist vorzugsweise als verschleißfreie Kupplung ausgebildet.
Hierzu eignen sich insbesondere ansich bekannte Magnetpulverkupplungen und Wirbelstromkupplungen.
Diese Kupplungen haben den weiteren Vorteil, daß sie, wie gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung vorgesehen ist, hinsichtlich ihres Schlupfmomentes einstellbar sind.
Dies geschieht bei den speziell genannten Kupplungen durch entsprechende Wahl der
Versorgungsspannung ihrer Magnetspule.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Drehmoment
des zusätzlichen Antriebs unabhängig von der Spulendrehzahl konstant gehalten ist.
Diese verhältnismäßig einfach zu verwirklichende Ausführungsform reicht in den meisten
Fällen aus.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß
das Drehmoment der zusätzlichen Antriebsvorrichtung steuerbar oder regelbar ist,
insbesondere in Abhängigkeit von der Spulendrehzahl.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung, die
erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen
Merkmale können Je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei
einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Es zeigen: Fig. 1 eine vereinfachte
Seitenansicht einer einzelnen Spulstelle einer Präzisionsspulmaschine, und Fig.
2 die Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung in Richtung des Pfeils II
in Fig. 1.
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Ein Elektromotor 1 treibt über einen doppelt verzahnten Zahnriemen
2 den Antriebszylinder 3 der Spulstelle an. Auf diesem Antriebszylinder 3 liegt
die Kreuzspule 6 auf, und durch eine zusätzliche Feder wird die Anlagekraft unabhängig
vom Spulendurchmesser und daher vom Spulengewicht etwa konstant gehalten. Eine mit
der Rotation der Kreuz spule 6 rotierende Wickelkörperaufnahme 8 für die Kreuzspule
ist an einem Spulenrahmen 10 um eine Achse 12, die parallel zur Achse der Spule
6 verläuft, schwenkbar angeordnet, um die erforderliche Abstandsvergrößerung zwischen
der Spulenachse und dem Antriebszylinder 3 bei wachsendem Spulendurchmesser zu ermöglichen.
Die Wickelkörperaufnahme 8 trägt ein Zahnrad 14, das über einen Zahnriemen 16 über
ein Zwischenlager 18, das achsgleich mit der Achse 12 ist, und einen Zahnriemen
20
mit einem Zahnrad 22 in Verbindung ist, das mit der im allgemeinen
als Fadenleitwerk bezeichneten Antriebsvorrichtung 24 eines Fadenführers 26 verbunden
ist. Dadurch besteht ein konstantes Drehzahlverhältnis zwischen den Drehzahlen der
Wickelkörperaufnahme 8 und dem Fadenleitwerk 24. Dieses weist in an sich bekannter
Weise sich überkreuzende Nuten auf, die den Fadenführer 26 in einer hin- und hergehenden
Bewegung längs der Spule 6 antreiben, so daß hierdurch das Garn 50 auf die Spule
6 aufgelegt wird. Dabei wird pro Doppelhub des Fadenführers immer die gleiche Anzahl
von Windungen aufgelegt.
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Der Zahnriemen 2 steht mit seiner gezähnten Außenseite außerdem mit
der Antriebs seite einer Magnetpulverkupplung 28 in Verbindung, deren Abtriebsseite
über eine Welle 30 mit einem Zahnrad 32 verbunden ist, das mit dem noch um dieses
Zahnrad 32 herumgeführten Zahnriemen 20 in Eingriff steht.
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Die Magnetpulverkupplung 28 ist in der Fig. 2 vereinfacht dargestellt.
Ihre Magnetspule 34 weist angedeutete Anschlüsse 36 auf, die mit einer nicht gezeigten
Spannungsquelle verbunden sind. Der die Magnetspule 34 durchfließende Strom ist
einstellbar.
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Bei einer tatsächlich herstellten Maschine wird als Kupplung eine
Magnetpulverkupplung des TypTYPEX NS 50 P der Firma Jaeger, Levallois-Perret, Frankreich,
verwendet. Diese Magnetpulverkupplung weist in einem Gehäuse zwei Rotoren auf, die
die Antriebs- und Abtriebsseite bilden, und das Gehäuse, das in der Maschine verankert
ist, ist gegenüber den Rotoren mit Kugellagern abgestützt. Die Magnetspule dreht
sich daher während des Betriebs nicht, und es sind daher zur Stromzuführung keine
Schleifringe erforderlich.
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Die Übersetzungsverhältnisse der gezeigten Maschine sind so gewählt,
daß schon beim Anspulen der Spule 6, also dann, wenn sie ihren kleinsten Durchmesser
hat, und wenn sie und die Wickelkörperaufnahme 8 ihre größte Drehzahl hat, die Antriebsdrehzahl
der Kupplung 28 noch um einen bestimmten Betrag höher ist als die Abtriebsdrehzahl
am Zahnrad 32, damit die Kupplung 28 auch in diesem Betriebszustand schlupft und
somit eindeutig definierte Verhältnisse herrschen. Die Maschine weist noch zwei
Spannrollen 39 und 40 für die Zahnriemen 2 und 20 auf.
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Bei der gezeigten Maschine ist, wie eingangs beschrieben, die Fadengeschwindigkeit
konstant, weil diese durch die Umfangsgeschwindigkeit des sich mit konstanter Drehzahl
drehenden Antriebszylinders 3 bestimmt wird.
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Man kann die Anordnung so treffen, insbesondere wenn eine hinsichtlich
ihres Schlupfmoments einstellbare Schlupfkupplung verwendet wird, wie im beschriebenen
Ausführungsbeispiel, daß das von dem Antriebszylinder 3 aufzubringende Drehmoment
nur dazu benötigt wird, den Faden durch den Fadenführer 26 und etwa davorliegende
Führungsorgane zu ziehen, wogegen das zum Antrieb des Fadenführers und zur Uberwindung
der Lagerreibung der Wickelkörperaufnahme sowie zur Überwindung etwaiger Verluste
in den gezeigten Getriebeanordnungen erforderliche Drehmoment von der Schlupfkupplung
geliefert wird.
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Selbst bei kleinstem Auflagedruck zwischen der Spule und dem Antriebszylinder
ist ein absolut schlupffreier Antrieb der Spule vorhanden, das heißt, zwischen dem
Antriebszylinder und der Spule besteht kein Schlupf.
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Die Einstellung des Schlupfmoments der Kupplung 28 kann für eine größere
Anzahl von Spulstellen zentral erfolgen. Anstatt der beschriebenen Kupplung könnte
auch eine hydraulische oder pneumatische Kupplung vorgesehen sein.