<Desc/Clms Page number 1>
GEGROEFDE GELEIDINGSROL VOOR TEXTIELMACHINE
De huidige uitvinding heeft betrekking op een gegroefde geleidingsrol geschikt om in een wikkelmachine, een garen heen en weer te bewegen gedurende het vormen van de wikkel, waarbij de rol over zijn hele slaglengte tenminste twee tegengesteld lopende schroeflijnvormige groeven van veranderlijke diepte aantoont, namelijk een diepere groef in de gedeelten van de schroefgang die het garen naar de omkeerpunten op elk uiteinde van de rol geleiden en een ondiepere groef in elke portie van schroefgang die het garen naar het midden van de slaglengte van de rol geleidt, waarbij de ondiepere groeven door diepere groeven worden onderbroken op de plaatsen van snijdingen.
De uitvinding betreft eveneens een werkwijze om een gegroefde geleidingsrol te fabriceren.
De gegroefde geleidingsrol vindt zijn belangrijkste toepassing in de textielmachines, in het bijzonder in garenwikkelmachines van het type waarbij het op te wikkelen garen vanuit een vast punt op een kruisspoel wordt gewikkeld.
Het woord "garen" moet worden verstaan in de breedst mogelijke zin. Het garen is bij voorbeeld een gewone vers gesponnen of geëxtrudeerd garen. Het garen kan uit een fijn, middelmatig of zelfs dik mono- of multifilament bestaan en vervaardigd worden uit natuurlijke o. a. dierlijke, plantaardige of minerale grondstoffen, kunststof of metaal bestaan.
<Desc/Clms Page number 2>
De gegroefde rol kan gebruikt worden zowel bij de wikke van een garen op een garenwikkelsysteem waar de rol zelf al of niet instaat voor de aandrijving van de wikkel.
Bij het opwikkelen van een garen tot een cilindervormige of een kegelvormige kruisspoel, die in het algemeen aan de omtrek wordt aangedreven om een gelijkvormige garensnelheid te onderhouden, wordt het garen snel eerst in de ene richting over de kruisspoel bewogen en vervolgens omgekeerd en dat met dezelfde snelheid in de tegengestelde richting.
De huidige uitvinding betreft in het bijzonder een gegroefde geleidingsrol met een of meer eindloze groeven met konstante of veranderlijke spoed in het overlangse oppervlak, waarbij een heengaand gedeelte en een terugkerend gedeelte van de groef ten minste een maal met elkaar kruisen. Een geleidingsrol met snijdende groeven is veel kleiner dan een rol met een enkele groef en daarom als bouwdeel van een machine veel voordeliger, op het gebied van traagheidsmoment en trillingen.
De moeilijkheden die met een rol met snijdende groeven worden ondervonden, hebben betrekking op de hoge spanning, die aan het garen moet worden gegeven teneinde te waarborgen dat het garen in de juiste groef blijft gedurende de heen en weergaande beweging van de schroefgang bij rotatie van de rol. Naar mate de snelheid groter wordt moet ook deze spanning groter zijn. Derhalve is de opwindsnelheid begrensd door de spanning, omdat zeer hoge spanningen enerzijds blijvende schade aan het
<Desc/Clms Page number 3>
garen kunnen berokkenen en anderzijds maken dat de wikkel met garen onder hoge spanning niet goed bewerkbaar of verwerkbaar is. De noodzaak van deze spanning ontstaat door het feit dat een garen, dat zieh in een ondiepere groef bevindt, door trillingen niet steeds tegen de bodem van de groef wordt gehouden.
Die gedeelten van het garen die de groef naderen of verlaten, tonen dan ook de neiging het spoor van de ondiepere groef te verliezen. Ofwel komen die gedeelten van het garen in een doorkruisende en diepere groef terecht die het garen zou dwingen terug te keren in de richting vanwaar het kwam in plaats van de overlangse geleidingsbeweging over de gehele slaglengte van de geleidingsrol af te maken. Ofwel plaatst het garen zieh bovenop de omtrek van de geleidingsrol en blijft tijdelijk ter plaatse lopen. Deze storingen veroorzaken verdikkingen op de wikkel.
Er zijn reeds vele pogingen gedaan deze neiging op te heffen en gegroefde rollen te ontwikkelen waarvan het geleidingsprofiel zeer hoge opwindsnelheden zou mogelijk maken.
Door het dokument US-A-2. 998. 203 is een garenwikkelmachine gekend, die in wezen uit een gegroefde geleidingsrol bestaat. Deze rol heeft een eindloze groef met twee tegengesteld lopende schroeflijnvormige groefarmen van veranderlijke diepte, waarbij op de linker helft van de rol het ondieper groefgedeelte van de eerste arm, die het garen van links naar rechts geleidt onderbroken wordt door
<Desc/Clms Page number 4>
de diepere gedeelten van de tweede arm die het garen van rechts naar links geleidt terwijl op de rechter helft van de rol het ondiepere gedeelte van de arm, die het garen van rechts naar links geleidt, onderbroken wordt door de diepere gedeelten van de arm die het garen van links naar rechts geleidt.
Deze bekende geleidingsrol heeft echter als nadeel dat hij bij hogere snelheden geen onvoldoende draadgeleiding verzekert omdat het garen op de plaats van elke snijding vaak van de ondiepere groef in de diepere groef springt en hierdoor van richting verandert of gewoon tijdelijk boven op de rolomtrek blijft lopen zodat de groefarm niet gevolgd wordt over de gehele slaglengte van de rol.
De huidige uitvinding stelt een gegroefde geleidingsrol voor die dit nadeel verhelpt. Ze beoogt een geleidingsrol die met een slechts geringe garenspanning een uitstekende overlangse geleidingsbeweging van het garen over de hele slaglengte van de geleidingsrol waarborgt, ook bij hoge toerentallen of wikkelsnelheden zonder de neiging wilde wikkelingen te vormen.
Dit doel kan bereikt worden door middel van een gegroefde geleidingsrol zoals omschreven in het inleidingsgedeelte van conclusie 1. Volgens de uitvinding, worden ondiepere schroefvormige groeven bij het benaderen van een snijding met diepere groeven, van de normale schroefgang verwijderd door een tweevoudige afbuiging, eerst weg van de normale schroefgang in de looprichting van het garen op de geleidingsrol en vervolgens terug naar de normale
<Desc/Clms Page number 5>
schroefgang toe.
De buitenmantel van de geleidingsrol is meestal cilinder-of kegelvormig maar andere omwentelingsprofielen kunnen ook gebruikt worden.
Volgens een verdere ontwikkeling van de uitvinding, heeft een groef in een gedeelte van een groefarm gelegen tussen snijdingen, een verbreding teneinde een garen dat uit de groef ontsnapt is terug te kunnen opvangen.
De uitvinding betreft ook een werkwijze om een gegroefde geleidingsrol volgens een der vorige conclusies te vervaardigen, vanuit een in rotatie aangedreven rol, met de hulp van een CNC freesmachine uitgerust met een in een richting loodrecht op de as van de geleidingsrol opgestelde vingerfrees met veranderlijke doorsnede, met het kenmerk dat men de tweevoudige afbuiging van de ondiepere groef bij het benaderen van een snijding verwezenlijkt, door de verhouding tussen de langsverplaatsing van de vingerfrees en de hoekverdraaiing van de rol tijdelijk te verhogen v66r de snijding en daarna te verminderen.
Deze bijzonderheden en details van de uitvinding, en anderen, verschijnen in de loop van de volgende gedetailleerde beschrijving onder verwijzing naar de volgende tekeningen, die een bijzondere realisatievorm van de uitvinding illustreren en als niet beperkte uitvoeringsvoorbeelden genomen zijn.
Figuur 1 toont een wikkelmachine uitgerust met een geleidingsrol volgens de uitvinding ;
<Desc/Clms Page number 6>
Figuur 2 is een vooraanzicht van een gelei- dingsrol"olcens de uitvinding ; Figuur 3 is een v66raanzicht van een geleidingsrol gelijk aan deze van figuur 1 verdraaid om een hiek van 90 ; Figuur 4 geeft een ontwikkeling van de buitenmantel van de geleidingsrol afgebeeld in figuren 2 en 3 ;
Figuur 5 een grafische voorstelling van de langscoordinaat a van de ligging van de groef in functie van zijn hoekcoordinaat : 3 voor een gegroefde geleidingsrol met slechts een snijding.
Figuur 6 een grafische voorstelling van de eerste afgeleide van de 1angscoordinaat Z van de ligging van de groef ten opzichte van zijn hoekcoordinaat # in functie van zijn hoekcoor- dinaat.
In deze tekeningen duiden dezelfde verwijzingstekens identieke of gelijksoortelijke elementen aan.
Een gegroefde geleidingsrol 1 volgens de uitvinding die geschikt is om in een textielmachine 2, een garen 3 heen 8n weer te bewegen gedurende het vormen an een wikkel 4, omvat twee tegengesteld lopende schroeflijnvormige groefarmen 5, 6 van
EMI6.1
veranderlijke 5, op elke uiteinde naar het middenpunt van de
<Desc/Clms Page number 7>
diepte.
De gedeeltenlO van groefarmengeleidingsrol 1 geleiden, hebben een ondiepe cnderbroKen groef en de gedeelten 7 van groefarmen
EMI7.1
die het garen 3 het middenpunt van de slaglengte van de geleidingsrol 1 naar de omkeerpunten 3, de uiteinden van de geleijingsrol een diepe doorlopende scnrceflinvormige het geleiden van het garen . vanuitDe ondiepe groeven 10 worden door de diepe groefarmgedeelten 7 onderbroken op de plaatsen van snijdingen 11.
In het algemeen vertrekt men van het standpunt dat men een regelmatig gekruiste wikkeling op een wikkel 4 of spoel best bekomt met de hulp van een cilinder-of kegelvormige geleidingsrol 1 voorzien van helicoidale groeven van veranderlijke diepte, veranderlijke breedte op de kruisingen van de groeven met elkaar, waarbij de groeven aangebracht worden volgens een constante spoed of gelijkmatig varierende spoed op de geleidingsrol 1 aangedreven met een constante rotatiesnelheid in de richting van een pijl X terwijl de wikkel al of niet door de geleidingsrol zelf in rotatie in de richting van de pijl Y wordt aangedreven.
In de geleidingsrol 1 volgens de uitvinding toont eenzelfde schroeflijnvormige groef een veranderlijke diepte naar gelang deze groef het garen 3 naar de omKeerpunten 8, 9 op elk uiteinde van de geleidingsrol 1 brengt of naar het midden van de slaglengte van de rol.
<Desc/Clms Page number 8>
De richting waarbij het garen heen-en weerbeweegt wordt looprichting genoemd.
Zoals afgebeeld in figuur 2, is het linkse kruispunt een snijding 11 van een ondiepere groef 10 die het garen naar het middenpunt van de rol geleidt en een diepere groef 7 die het garen naar het omkeerpunt op de linkse kant van de tekening geleidt. De diepte van de ondiepe groef bedraagt ongeveer een tot tien maal de diameter van het garen in dat deel van de groefarm 5 gelegen half-weg van het omkeerpunt 8 op de linkerkant van de tekening en de eerste snijding 11. De breedte van de intrede van de groef is ca 3-4 mm. De diepte en de breedte van de eerste groef verminderen geleidelijk naar gelang men de snijding 11 benadert terwijl de diepe groef 7 die het garen naar het omkeerpunt 8 op de rechterkant van de tekening geleidt een kwasi konstante zo groot mogelijke diepte, in het algemeen tien tot twintig maal de garendiameter aantoont.
De ondiepe groef 10 wordt bij het benaderen van de snijding 11 weggeleid van de normale schroefgang 15 door een tweevoudige puntvormige afbuiging 14 eerst weg van een in stippellijn afgebeelde normale schroefgang 15 in de looprichting van het garen en vervolgens terug naar de normale schroefgang. Hierdoor neemt de hellingshoek van de schroefgang toe terwijl het garen 3 de snijding 11 benadert en nadien af terwijl de groef na de snijding terug op de normale schroefgang uitkomt.
<Desc/Clms Page number 9>
Om de geleiding van het garen in de ondiepere groef nog te verbeteren en zekerder te maken is de ondiepere groef, juist na de snijding 11 met de diepere groef van de normale schroefgang 15 verlegd van een afstand 12 gelijk of kleiner dan de breedte van de groef, naar links, in de richting tegenovergesteld aan degene waartoe het garen 3 loopt. Uitspringende flensen 16 op de uiteinden van de rol houden een verloren garen tegen.
Om wilde wikkelingen van het garen 3 op de kruisspoel te voorkomen, hebben de ondiepere gedeelten van de groef, half-weg tussen twee snijdingen, een breder uitgewerkte groef 13 die het mogelijk maakt een verloren garen te recupereren in de groef.
De tweede afbuiging van de schroefgang van de ondiepe groef en de verlegging ervan zijn niet duidelijk aangetoond op figuur 4 omwille van de verbreding 13.
Op de snijding zelf zijn de uitmondingen van de ondiepere groef 10 in de diepere groefarm zeer nauw waardoor de opvang van het garen in de groef 10 nauwkeurig is gedefinieerd en de positionering van het garen 3 op de wikkel of spoel 4 beter gecontroleerd.
Het gelijkvormig opwinden van het garen 3 met overal dezelfde garenspanning en wikkeldichtheid op de kruisspoel is onder andere van bijzonder belang voor een gelijkmatige aanverfbaarheid van de wikkel 4.
<Desc/Clms Page number 10>
De uitvinding betreft eveneens een werkwijze om een gegroefde geleidingsrol volgens de uitvinding te fabriceren.
De werkwijze bestaat erin een vingerfrees te gebruiken in een computergestuurde werktuigmachine om de geleidingsgroef in het omtreksoppervlak van geleidingsrol uit te freezen.
Het diagram volgens figuur 5 omvat op de ordinaat de langsverplaatsing van de ligging van de groef op de geleidingsrol 1 en op de abcis de hoekcoordinaat zo van de ligging van de groef op de buitenmantel van de rol, beide vertrekkende van het linker omkeerpunt 8. De kromme van het diagram toont een lineaire samenhang tussen beide grootten, d. w. z. dat het diepe gedeelte van een groefarm de normale schroefarm met constante spoed volgt tot een eerste omkeerpunt 9 en dat het ondiepe gedeelte van de andere groefarm een tweevoudige afbuiging ondergaat in de richting waartoe het garen loopt. Dit resulteert in een plaatselijke gelijkmatig toenemende spoed van de eerste afbuiging en een plaatselijk gelijkmatig afnemende spoed voor de tweede afbuiging.
Om de kenmerken van de vervormde schroefgang van de groef nog op een meer duidelijke wijze te tonen werd in figuur 6, het diagram dat de samenhang toont tussen de eerste afgeleide d ?/dz van de langscoordinaat ? van de ligging van de groef ten opzichte van de hoekcoordinaat @ , in wezen de plaat- selijke hellingshoek van de schroefgang als functie van de hoekcoordonaat 0-ook afgebeeld.
<Desc/Clms Page number 11>
De gegroefde geleidingsrol mag worden vervaardigd van metaal, rubber of kunststof met verharde buitenlaag of een combinatie van deze materialen. Omwille van de hoge rotatiesnelheden is het aangewezen gebruik te maken van een hol omwentelingslichaam teneinde trillingen te vermijden. Het kan een hol gegoten stalen rol betreffen met plaatselijk dikkere wanden waarin de groeven uitgefreesd worden.
Een uitbreiding van deze uitvinding betreft een geleidingsrol met vier of meer groefarmen en vier of meer omkeerpunten. Zo een rol laat toe het garen twee maal of meer heen en weer te laten gaan vooralleer het garen terug op het vertrekpunt op de buitenmantel van de rol komt. Daarbij kan de tweede slaglengte van de rol verschillend zijn van de eerste slaglengte.
De werkwijze volgens de uitvinding om een gegroefde rol te vervaardigen is veel goedkoper en voordeliger dan de reeds bekende werkwijzen, omdat de rol volledig machinaal gemaakt kan worden. Er is bijna geen handarbeid meer nodig voor de afwerking van de randen van de groef. Dit bevoordeligt grote serie-produktie.