Hin- und hergehender Fadenführer
Die Erfindung bezieht sich auf einen hin- und hergehenden Fadenführer insbesondere für Kreuzspulmaschinen, wobei es sich sowohl um einen solchen handeln kann, der in einer geraden Bahn geführt ist, als auch um einen solchen, der auf einer gekrümmten Bahn geführt ist und vielfach als sogenannter schwingender Fadenführer bezeichnet wird. Derartige hin- und hergehende Fadenführer werden in Führungskurven sogenannter Antriebsexzenter oder in Führungskurven von Nutentrommeln geführt. Dabei müssen die Massenkräfte des Fadenführers an den Umkehrstellen von den Führungskurven aufgefangen wenden, so dass an diesen Stellen ein starker Verschleiss an den Führungskurven auftritt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diesen Verschleiss an den Umkehrstellen der Führungskurven so weit wie möglich zu vermindern.
Die Richtungsumkehrung der hin- und hergehenden Fadenführer soll in möglichst kurzer Zeit erfolgen. Da es aber nicht möglich ist, die Umkehrung vollkommen schlagartig vorzunehmen, lässt man dem Fadenführer einen Auslaufweg von etwa 2 bis 3 mm zum Abbremsen auf Null und zum Wiederbeschleunigen in die entgegengesetzte Richtung. Aber selbst bei dieser etwas weicheren Umkehrung treten, z. B. bei einer Fadengeschwindigkeit von 600 m/min, zum Abbremsen und Wiederbeschleunigen des hin- und hergehenden Fadenführers an der Umkehrstelle Kräfte auf, die etwa den hundertfachen Wert des Fadenführergewichtes betragen. Naturgemäss verändern sich diese Kräfte unter sonst gleichbleibenden Bedingungen mit der Fadengeschwindigkeit bzw. mit der Changiergeschwindigkeit des hin- und hergehenden Fadenführers.
Dabei ist noch zu berücksichtigen, dass die Verzögerungskräfte schlagartig in voller Stärke auftreten, weil innerhalb des Auslaufweges von 2 bis 3 mm eine nahezu konstante Verzögerungskraft herrschen muss, um die Verzögerung und Beschleunigung auf den kürzesten Weg zu beschränken.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, an den Umkehrstellen von hin- und hergehenden Fadenführern Pufferfedern oder auch gestellfeste Anschläge anzubringen. Mit diesen Massnahmen kann das Problem jedoch nicht gelöst werden, Ida mit der Anbringung von einfachen Pufferfeidern der schlagartig einsetzenden Verzöge- rung nicht Rechnung getragen werden kann. Gestellfeste Anschläge andererseits sichern keinen weichen, ver schleissarmen Übergang, sondern bewirken ein schlagartiges Aufprallen des Fadenführers auf den Anschlägen.
Die Erfindung, welche sich auf hin- und hergehende Fadenführer, insbesondere für Kreuzspulmaschinen, mit nachgiebigen Anschlägen an den Umkehrstellen bezieht, beseitigt ; die vorbeschriebenen Nachteile dadurch, dass die nachgiebigen Anschläge erfindungsgemäss in Abhängigkeit von den auf den Fadenführer einwirkenden Beschleunigungs- oder Verzögerungskräften einstellbar oder regelbar vorgespannt sind.
Anhand der Fig. 1 sei zunächst das Problem vorlie gender Erfindung erläutert. Im oberen Teil dieser Fig. 1 erkennt man die Umkehrstelle der Führungsnut 1 eines nur mit seiner Nutenwandung angedeuteten Antrieb,sexzenters 2. An der Stelle la geht der zunächst geradlinige Verlauf der Führungsnut in den gekrümmten Teil über, welcher bis zum Punkt lb reicht und den Fadenführer in die entgegengesetzte Richtung umlenkt. Von der Stelle 1 b an verläuft die Führungsnut wieder geradlinig.
Die Abbremsung des Fadenführers soll nun zwischen dem Punkt la und dem Scheitelpunkt lc der gekrümmten Führungsnut erfolgen, während zwischen diesem Scheitelpunkt 1c und dem Punkt lb der Fadenführer wieder auf seinen Maximalwert beschleunigt werden soll. In dem unterhalb der Führungsnut gezeichneten Diagramm ist die Abhängigkeit der auf den Fadenführer einwirkenden Kraft P von dem Fadenführerweg s dargestellt. Man erkennt deutlich, dass zunächst nur geringe Kräfte auf den Fadenführer einwirken, und zwar die Reibungskräfte des Fadenführers und die durch die Fadenspan nun, g übertragenen Kräfte, welche mit zunehmender Auslenkung des Fadens allmählich zunehmen.
Blei Erreichen des Umkehrradius an der Stelle la tritt jedoch schlagartig eine Verzögerung des Fadenführers 1 auf, welche Auffangkräfte in der im Diagramm eingetrage nen Grösse erzeugt. Diese Auffangkräfte bleiben bis zur Stelle 1c nahezu konstant erhalten, um sodann in gleicher Grösse als Beschleunigungskräfte wirksam zu werden, die den Fadenführer wieder in die entgegengesetzte Richtung bringen zwischen den Punkten 1c und d lb. Erst nach dem Verlassen der Umlenkstelle im Punkt 1b treten wieder kleinere Kräfte auf, die in diesem Fall sogar etwas niedriger sind, da nunmehr die Fadenspannung nicht hemmend, sondern ziehend auf den Fadenführer einwirkt.
Dieser Unterschied ist jedoch für die vorliegende Erfindung nur von untergeordneter Bedeutung und deshalb in dem Diagramm vernachlässigt worden.
Wesentlich ist, dass zwischen den Punkten la und 1b auf den Fadenführer eine um ein Vielfaches grössere Kraft einwirkt als in dem übrigen Teil der Führungsnuten, so dass an dieser Umkehrstelle ein besonders starker Verschleiss auftritt. Lediglich der Vollständigkeit halber sei nochmals darauf hingewiesen, dass die in dem Diagramm der Fig. 1 eingezeichneten Auffangkräfte zum Abfangen des Fadenführers und zum Wiederbeschleunigen desselben nur für eine bestimmte Changiergeschwindigkeit zutreffen. Bei halber Changiergeschwindigkeit ist die Kraft nur etwa ein Viertel so gross, da bekanntlich die Massenkräfte mit dem Quadrat der Aufprallgeschwindigkeit veränderlich sind.
Das Diagramm lässt aber auch erkennen, dass die Anordnung von Pufferfedern an der Umlenkstelle keine Lösung des der Erfindung zugrunde liegenden Problems bringen kann, da eine Verzögerung des Fadenführers in dem geraden Teil der Fadenführungsnuten unerwünscht ist und die Verzögerungszeit auf ein Minimum beschränkt werden soll. Werden jedoch gemäss der Erfindung nachgiebige Anschläge an den Umkehrstellen verwendet, welche vorgespannt sind, so kann die Vorspannung dieser nachgiebigen Anschläge in Abhängigkeit von den auf den Fadenführer einwirkenden Beschleunigungs- oder Verzögerungskräften einstellbar oder auch regelbar sein. Es ist also möglich, die Vorspannung der nachgiebigen Anschläge so einzustellen, dass auf den Fadenführer von den nachgiebigen Anschlägen eine Kraft entsprechend der eingezeichneten Kraft P der Fig. 1 ausgeübt wird.
Anhand der Fig. 2 und 3 werden nachfolgend Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes erläutert.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Einzelheit aus einer Spulstelle, und zwar soll erläutert werden, wie der Fadenführer an der linken Umkehrstelle von einer vorgespannten Feder abgefangen wird. Man erkennt, wie der Fadenführer 3 von der Führungsnut 1 des Antriebsexzenters 2 vor der Auflaufspule 4 längs der Gleitbahn 5 hin- und herbewegt wird. Zum Antreiben der Auflaufspule 4 dient in bekannter Weise eine Antriebstrommel 6. Zum Abfangen des Fadenführers 3 dient hier eine vorgespannte Feder 7, deren Arm 7a unter dem Einfluss des Fadenführers 3 aus der gestrichelt gezeichneten Stellung in die ausgezogen gezeichnete Stellung gadrückt wird. In der gestrichelt gezeichneten Ruhestellung lehnt sich dieser Federarm 7a an einen Anschlag 8 an. Die Einstellung der Vorspannung kann mit Hilfe eines Hebels 9 über ein Zugglied 10 erfolgen.
Dabei soll diese Vorspannung gemäss der Erfindung in Abhängigkeit von der auf den Fadenführer einwirkenden Beschleuni gungs- oder Verzögerungskraft einstellbar sein. Dies kann auf besonders einfache Weise dadurch erreicht werden, dass das Verstellorgan 9 für die Grösse der Vorspannung mit dem Versteilorgan für die Geschwindigkeitseinstellung der Maschine verbunden ist, d. h. also, dass der Hebel 10 unmittelbar von dem Geschwindigkeitseinstellhebel der Maschine verstellt wird, so dass also die Vorspannung der Feder 7 abhängig ist von der Geschwindigkeitseinsteilung der Maschine.
Ein derartiges Ausführungsbeispiel für die Verstellung der Vorspannung in Abhängigkeit von der Ge schwindigkeitseinstellung der Maschine ist in Fig. 3 erläutert. Neben den bereits in Fig. 2 erläuterten Einzelheiten einer Spuispindel erkennt man das Antriebsorgan 11 der Spulmaschine, welches sowohl ein veränderbares Getriebe als auch ein Regelmotor sein kann. Dieses Antriebsorgan 11 treibt beispielsweise über einen Riemenantrieb 12, die Welle 13 an, auf welcher die Antriebstrommeln 6 fur die Auflaufspulen 4 befestigt sind.
Gleichzeitig wird von der Welle 13, beispielsweise über einen zweiten Riemenantrieb 14, die Welle 15 angetrie- ben, auf welcher die Antriebsexzenter 2 gelagert sind.
Zur Geschwindigkeitseinstellung der Spulmaschine dient ein Verstellhebel 16, welcher über eine Welle 17 und ein Hebelgestänge 18 das Antriebsorgan 11 entsprechend der gewünschten Spulmaschinengeschwindigkeit einstellt. Mit der Welle 17 sind aber auch die Verstellhebel 10 für die Vorspannung der nachgiebigen Anschläge 7 verbunden, wobei durch entsprechende Anordnung und Übersetzung dafür Sorge getragen ist, dass die Grösse der Vorspannung stets Iden auf den Fadenführer 3 einwirkenden B eschleunigungs- bzw. Verzögerungskräften entspricht.
Wie bereits erwähnt, kann bei Spulmaschinen mit hin- und hergehendem Fadenführer durch die Erfindung der gefürchtete Umkehrstellenvers chleiss der den Fadenführer antreibenden Elemente und der Verschleiss der Fadenführer selbst ganz erheblich vermindert werden. Die Folge ist, dass derartige Spulmaschinen höhere Changiergeschwindigkeiten der Fadenführer und damit höhere Spulgeschwindigkeiten zulassen. Infolge des Abfangens der schlagartig einsetzenden Umkehrstösse laufen Maschinen mit hin- und hergehenden Fadenführern und gemäss der Erfindung vorgespannten, nachgiebigen Anschlägen an den Umkehrstellen auch geräuschärmer.
Dabei können die nachgiebigen Anschläge sowohl, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, mechanisch aus Federn als auch aus einem anderen elastischen Werkstoff, wie beispielsweise Gummi oder Kunststoff, bestehen. Desgleichen wäre es grundsätzlich möglich, für die nachgiebigen Anschläge hydraulische oder pneumatische Mittel vorzusehen. Wesentlich ist jedoch, dass die nachgiebigen Anschläge in Abhängigkeit von den auf den Fadenführer einwirkenden Kräften vorgespannt sind.
Back and forth thread guide
The invention relates to a reciprocating thread guide, in particular for cross-winding machines, which can be one that is guided in a straight path as well as one that is guided on a curved path and often as so-called swinging thread guide is called. Such reciprocating thread guides are guided in guide curves of so-called drive eccentrics or in guide curves of grooved drums. The inertia forces of the thread guide must be absorbed by the guide curves at the reversal points, so that the guide curves are subject to severe wear at these points.
The object of the invention is to reduce this wear at the reversal points of the guide curves as much as possible.
The reversal of direction of the reciprocating thread guides should take place in the shortest possible time. However, since it is not possible to do the reversal completely suddenly, the thread guide is given a run-out path of about 2 to 3 mm to brake to zero and to accelerate again in the opposite direction. But even with this somewhat softer reversal, e.g. B. at a thread speed of 600 m / min, to slow down and re-accelerate the reciprocating thread guide at the reversal point on forces that are about a hundred times the value of the thread guide weight. Naturally, under otherwise constant conditions, these forces change with the thread speed or with the traversing speed of the reciprocating thread guide.
It must also be taken into account that the deceleration forces suddenly occur in full strength, because an almost constant deceleration force must prevail within the discharge path of 2 to 3 mm in order to limit the deceleration and acceleration to the shortest path.
It has already been proposed to attach buffer springs or stops fixed to the frame at the reversal points of reciprocating thread guides. The problem cannot be solved with these measures, however, because Ida cannot take into account the sudden deceleration with the installation of simple buffer feathers. Stops fixed to the frame, on the other hand, do not secure a soft, low-wear transition, but rather cause the thread guide to hit the stops suddenly.
The invention, which relates to reciprocating thread guides, in particular for package winding machines, with flexible stops at the reversal points, is eliminated; the disadvantages described above in that the flexible stops are adjustable or controllably pretensioned according to the invention as a function of the acceleration or deceleration forces acting on the thread guide.
1, the problem of the present invention will first be explained. In the upper part of this Fig. 1 you can see the reversal point of the guide groove 1 of a drive, indicated only with its groove wall, sixth 2. At point la, the initially straight course of the guide groove goes into the curved part, which extends to point lb and the The thread guide deflects in the opposite direction. From the point 1 b on, the guide groove is straight again.
The thread guide is now to be decelerated between point la and apex lc of the curved guide groove, while the thread guide is to be accelerated to its maximum value again between this apex 1c and point lb. In the diagram drawn below the guide groove, the dependence of the force P acting on the thread guide on the thread guide path s is shown. It can be clearly seen that initially only small forces act on the thread guide, namely the frictional forces of the thread guide and the forces transmitted by the thread chip, which gradually increase with increasing deflection of the thread.
When the reversal radius is reached at point la, however, a sudden delay in the thread guide 1 occurs, which generates catching forces in the size entered in the diagram. These catching forces remain almost constant up to point 1c, in order to then become effective in the same magnitude as acceleration forces which bring the thread guide back in the opposite direction between points 1c and d lb. Only after leaving the deflection point in point 1b do smaller forces occur again, which in this case are even somewhat lower, since the thread tension now acts on the thread guide rather than inhibiting it.
However, this difference is only of secondary importance for the present invention and has therefore been neglected in the diagram.
It is essential that a force which is many times greater than that in the remaining part of the guide grooves acts on the thread guide between points la and 1b, so that particularly severe wear occurs at this reversal point. Merely for the sake of completeness, it should again be pointed out that the catching forces shown in the diagram in FIG. 1 for catching the thread guide and for re-accelerating it only apply to a certain traversing speed. At half the traversing speed, the force is only about a quarter as great, as it is known that the inertial forces vary with the square of the impact speed.
However, the diagram also shows that the arrangement of buffer springs at the deflection point cannot solve the problem on which the invention is based, since a delay in the thread guide in the straight part of the thread guide grooves is undesirable and the delay time should be kept to a minimum. If, however, according to the invention, resilient stops are used at the reversal points which are pretensioned, the pretensioning of these resilient stops can be adjustable or controllable as a function of the acceleration or deceleration forces acting on the thread guide. It is therefore possible to adjust the pretensioning of the flexible stops in such a way that a force corresponding to the force P shown in FIG. 1 is exerted on the thread guide by the flexible stops.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained below with reference to FIGS. 2 and 3.
Fig. 2 shows schematically a detail of a winding station, to be precise to explain how the thread guide is intercepted at the left reversing point by a pretensioned spring. It can be seen how the thread guide 3 is moved back and forth along the slide 5 by the guide groove 1 of the drive eccentric 2 in front of the winding bobbin 4. A drive drum 6 serves to drive the take-up bobbin 4 in a known manner. A pretensioned spring 7 is used here to catch the thread guide 3, the arm 7a of which is pressed under the influence of the thread guide 3 from the position shown in dashed lines into the position shown in solid lines. In the rest position shown in dashed lines, this spring arm 7a rests on a stop 8. The preload can be set with the aid of a lever 9 via a tension member 10.
According to the invention, this bias should be adjustable as a function of the acceleration or deceleration force acting on the thread guide. This can be achieved in a particularly simple manner in that the adjusting element 9 for the size of the preload is connected to the adjusting element for setting the speed of the machine, i.e. H. that is, that the lever 10 is adjusted directly by the speed setting lever of the machine, so that the preload of the spring 7 is dependent on the speed setting of the machine.
Such an embodiment for adjusting the preload as a function of the speed setting of the machine is illustrated in FIG. In addition to the details of a winding spindle already explained in FIG. 2, the drive element 11 of the winding machine can be seen, which can be both a variable gear and a regulating motor. This drive element 11 drives, for example via a belt drive 12, the shaft 13 on which the drive drums 6 for the package bobbins 4 are attached.
At the same time, the shaft 15, on which the drive eccentrics 2 are mounted, is driven by the shaft 13, for example via a second belt drive 14.
An adjusting lever 16 is used to set the speed of the winding machine, which adjusts the drive element 11 via a shaft 17 and a lever linkage 18 according to the desired winding machine speed. With the shaft 17, however, the adjusting levers 10 for the bias of the resilient stops 7 are connected, with appropriate arrangement and translation ensuring that the size of the bias always corresponds to the acceleration or deceleration forces acting on the yarn guide 3.
As already mentioned, in winding machines with a reciprocating thread guide, the dreaded Umkehrstellenvers wear of the elements driving the thread guide and the wear of the thread guide itself can be reduced considerably. The consequence is that such winding machines allow higher traversing speeds of the thread guides and thus higher winding speeds. As a result of the interception of the sudden reversal impacts, machines with reciprocating thread guides and, according to the invention, resilient stops at the reversal points that are pretensioned, also run with less noise.
The resilient stops can be mechanically composed of springs, as shown in the exemplary embodiment, or of another elastic material, such as rubber or plastic. Likewise, it would in principle be possible to provide hydraulic or pneumatic means for the flexible stops. It is essential, however, that the flexible stops are pretensioned as a function of the forces acting on the thread guide.