CH650223A5

CH650223A5 - Vorrichtung zum steuern der fadenspannung zwischen einer changiervorrichtung und einer fadenspule.

Info

Publication number: CH650223A5
Application number: CH2239/81A
Authority: CH
Inventors: Alfred Tschentscher
Original assignee: Schuster & Co F M N
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1981-04-02
Publication date: 1985-07-15
Also published as: GB2074618B; DD158636A5; JPS6245149B2; JPS574860A; GB2074618A; IT1138752B; FR2481684B1; US4379528A; DE3016662A1; DE3016662C2; IT8121406A0; FR2481684A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern der Fadenspannung zwischen einer Changiervorrichtung für den Faden und einer angetriebenen Fadenspule an einer Spulmaschine, wobei zwischen der Changiervorrichtung und der Fadenspule eine Zwischenwalze vorgesehen ist, über die der Faden läuft.

Beim Aufwickeln eines Fadens mittels eines längs der Spule hin- und hergehenden Fadenführers ergeben sich aus verschiedenen Anlässen Änderungen bzw. Schwankungen in der Aufwickelgeschwindigkeit und der Spannung des Fadens. An den Umkehrstellen der Changierung verändert sich der Steigungswinkel der schraubenlinienförmigen Nut der Kehrgewindewalze zu Null und wächst dann in umgekehrter Richtung zu einem Maximalwert an. Hierdurch verändert sich die Fadengeschwindigkeit bei dem Hin- und Hergang des Fadens stetig, wodurch sich bei einer mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit umlaufenden Spule eine nicht konstante Fadengeschwindigkeit und auch eine Änderung in der Spannung des Fadens ergibt. Weiterhin bewirkt der Einfluss des sogenannten Fadendreiecks eine Änderung der Fadengeschwindigkeit beim Hin- und Hergang des Fadens. Das Fadendreieck ist durch die beiden Umkehrpunkte des Fadenführers und einer oberen festliegenden Fadenführung bestimmt, die im allgemeinen über der Mitte des Changierweges des Fadenführers in einem Abstand liegt. Dieser Abstand soll zur Verringerung der beim Fadendreieck sich ergebenden unterschiedlichen Fadenlängen möglichst gross sein. Im allgemeinen beträgt er das 2- bis 4-fache des Hubweges. Wenn sich der Fadenführer von der Mitte des Changierweges zu einem Ende desselben bewegt, vergrössert sich dabei die Entfernung zwischen dem Fadenführer und dem Festpunkt. Durch die Veränderung vergrössert sich bei konstant umlaufender Spule auch die Fadengeschwindigkeit. Ähnliches im umgekehrten Sinne tritt bei entgegengesetzter

Bewegung des Fadens von dem Endpunkt der Changierung zur Mitte des Changierweges ein. Die vorstehend beschriebenen unvermeidbaren Gewchwindigkeitsänderungen wirken sich beim Direktaufspulen von Fäden, die von einer Prozessmaschine mit konstanter Geschwindigkeit angeliefert werden, auf den Aufwickelvorgang in einer stetigen Änderung der Fadenspannung aus, was auch bei dem mit dem Faden hergestellten Produkt bemerkbar ist.

Besondere Schwierigkeiten entstehen bei hohen und sehr hohen Fadengeschwindigkeiten. Da man das sogenannte Fadendreieck nicht sehr lang machen kann, was eine grosse Bauhöhe erfordern würde, werden die sogenannten Eckenspannungen unerträglich. Ausserdem erhöht sich die Fadenspannung mit höher werdender Geschwindigkeit zusätzlich durch Luftreibung.

Man hat schon mehrfach versucht, diesen Schwierigkeiten Herr zu werden. Bei einer bekannten Vorrichtung wird der Faden um zwei Galetten geführt, die mit höherer Geschwindigkeit angetrieben werden als die Geschwindigkeit der Friktionswalze. Hierbei sind die Antriebe völlig synchron zueinander abzustimmen. Es entsteht ein erheblicher Energieverbrauch. Bei geringerer Bauhöhe des Fadendreiecks besteht die Gefahr, dass eine zu geringe Länge für die Dehnung des Fadens zur Verfügung steht, wodurch sich Titerschwankungen ergeben können. Bei einer anderen Vorrichtung ist dem Fadenführer der Kehrgewindewalze eine Nutenwalze nachgeschaltet, von der der Faden unmittelbar zur Aufwik-kelspule geführt wird. Durch eine solche Nutenwalze, bei der die schraubenlinienförmig verlaufende Nut an den Umkehrstellen tiefer als zwischen diesen ausgebildet ist, wird versucht, von den hohen Eckenspannungen infolge der Zuführung des Fadens im Fadendreieck herunterzukommen. Bei solchen Nutenwalzen ergibt sich, dass die Präparation, mit der der Faden behaftet ist, sich in den Nuten absetzt, so dass die Führung durch die Nuten unkontrolliert verändert wird. Es tritt auch ein verhältnismässig baldiger Verschleiss an der Oberfläche des Nutgrundes auf. Das unmittelbare Überführen des Fadens von der Nutenwalze auf den Fadenwickel kann das Spulergebnis beeinträchtigen. Ausserdem kann man die Drehzahl der Nuten walze gegenüber der Drehzahl der Kehrgewindewalze bzw. der Changiervorrichtung nicht ohne weiteres verändern. Man ist an ein bestimmtes Verhältnis der Geschwindigkeiten gebunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Steuerung der Fadenspannung zwischen einer Changiervorrichtung für den Faden und einer angetriebenen Fadenspule an einer Spulmaschine zu schaffen, bei der der Einfluss der durch das Fadendreieck sich ergebenden Eckenspannungen auf den Aufwickelvorgang auf einfache und sichere Weise ausgeschaltet wird und das Aufwickeln auf den Fadenwickel unter Abbau der Fadenspannung durchgeführt werden kann. Die Erfindung zeichnet sich bei der Vorrichtung der anfangs genannten Art dadurch aus, dass - in Richtung des Fadenlaufs zur Spule hin gesehen - nach der Changiervorrichtung mit einem hin- und herchangierenden Fadenführer eine glatte, den Faden am Umfang aufnehmende Walze und danach eine weitere Changiervorrichtung angeordnet sind, und dass die glatte Walze mit einer anderen Umfangsgeschwindigkeit als die Aufwickelgeschwindigkeit der Fadenspule angetrieben wird.

Durch eine solche Ausbildung der Vorrichtung zum Zuführen des Fadens von der Changiervorrichtung zu dem Fadenwickel lässt sich eine einwandfreie und sehr saubere Fadenablage auf der Spule mit Sicherheit erreichen, wobei ein sauberer Spulenaufbau erzielt wird. Es werden die sogenannten Eckenspannungen aufgefangen und abgebaut, wobei sich nach der Walze ein ruhiger Fadenverlauf ohne Eckenspannungen ergibt. Das sogenannte Auspeitschen des

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Fadens an dem Fadendreieck macht sich auf den Fadenwickel nicht bemerkbar. An dem Fadenwickel ergeben sich keine harten Kanten mehr. Es wird eine von Störungen freie Anlage des Fadens an der Friktionswalze erzielt, was zu einer wesentlichen Schonung des Fadens führt. Die zwischengeschaltete glatte Walze unterliegt praktisch keinen Verschleiss-erscheinungen. Der Faden kann auf der glatten Walze an jeder Stelle zur Auflage kommen. Die Präparation an dem Faden hat keine Gelegenheit, sich an dem glatten Umfang der zwischengeschalteten Walze abzusetzen. Die glatte Zwischenwalze wirkt zugleich als Lieferwalze, wobei sonstige Liefervorrichtungen, z.B. Galetten, nicht erforderlich sind. . Auch ergibt sich bei dieser Anordnung bei einer verhältnismässig grossen Länge des Fadendreiecks eine angenehme und praktische Bedienungshöhe für die Spulen. Es steht dabei eine genügende Elastizität in der Fadenlänge bei dem Fadendreieck zur Verfügung. Die Zuführgeschwindigkeit des Fadens für den Aufwickelvorgang auf der Spule wird konstant gehalten. Die Drehzahl der Kehrgewindewalze kann unabhängig von der Umfangsgeschwindigkeit der Zwischenwalze gewählt werden, um optimale Kreuzungswinkel bei der Aufwickelspule anwenden zu können. Beabsichtigte Schwankungen in der Drehzahl der Kehrgewindewalze (Wobbein) beeinflussen die Drehzahl der Zwischen walze nicht und somit auch nicht die Fadenspannung.

Der erste Fadenführer kann zu dem weiteren Fadenführer zweckmässig voreilend angeordnet sein. Hierbei soll der Weg der Voreilung im Bereich einer halben Steigung der schrau-benlinienförmig verlaufenden Nut der Kehrgewindewalze liegen. Dadurch verläuft der Faden auf der Walze längs eines Teils einer Schraubenlinie. Die Eckenspannungen werden auf der Walze eliminiert, so das beim Abgang des Fadens von der Zwischen walze ein ruhiger Fadenlauf erzielt wird.

Weiterhin ist es vorteilhaft, dass zwischen dem weiteren Fadenführer und der aufzuwickelnden Spule eine Walze zur Aufnahme des Fadenlaufs zwischengeschaltet ist. Dadurch kann der Schleppweg des Fadens von dem weiteren Fadenführer zu der weiteren Walze kurz gehalten werden. Ehe der Faden auf der Spule aufläuft, ist dieser durch Anlage auf einem Teilumfang der weiteren Walze vollkommen beruhigt. Es ergibt sich eine sehr saubere Fadenablage an der Spule und damit ein einwandfreier Spulenaufbau.

Der erste und der weitere Fadenführer können an derselben Changiervorrichtung angebracht sein, wobei die Fadenführer im wesentlichen gegenüberstehend zu dem Umfang der Changiervorrichtung vorgesehen sind. Man kann aber auch für den weiteren Fadenführer eine selbständige Changiervorrichtung Zwischenschalten.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Aufspulen eines Fadens od. dgl. auf eine Spulenhülse gemäss der Erfindung in Ansicht und im Schema.

Fig. 2 veranschaulicht eine Einzelheit an der Kehrgewindewalze schematisch.

Der Faden 1 wird unmittelbar oder mittels einer Liefervorrichtung mit den Rollen 3 und 4, die mit konstanter Drehzahl arbeitet, zu einer Kehrgewindewalze 5 geführt, um auf einer Spulenhülse 6 zu einem Fadenwickel 7 aufgewickelt zu werden. Der Antrieb der Spulenhülse 6 bzw. des Fadenwik-kels 7 erfolgt über eine Friktionswalze 8, die unmittelbar als Walzenmotor 8a ausgebildet sein kann und auf einer ortsfesten Achse 9 gelagert ist. Die Spulenhülse 6 ist an einem Schwingarm 10 angeordnet, der um die feste Achse 11 in Abhängigkeit von dem Wachsen des Durchmessers des Fadenwickels 7 ausschwingen kann.

Die Kehrgewindewalze 5 weist einen Fadenführer 12 auf, der in eine schraubenlinienförmig verlaufende Nut eingreift

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und in Längsrichtung der Kehrgewindewalze mittels der Führung 13 geführt ist und ständig hin- und herläuft. Der Antrieb der Kehrgewindewalze 5 erfolgt von einem Motor 14 mittels eines Übertragungsriemens od. dgl. 15.

Auf dem Weg der Zuführung des Fadens 1 zu der Spulenhülse 6 bzw. dem Fadenwickel 7 ist nach der Kehrgewindewalze 5 mit der Changiervorrichtung 12,13 eine am Umfang glatte Walze 17 angeordnet, um die der Faden 1 herumgeführt ist. Die Walze 17 kann mit einer anderen, z.B. höheren Geschwindigkeit bzw. Umdrehungszahl angetrieben werden als die Friktionswalze 8. Während beispielsweise die Friktionswalze 8 eine Umfangsgeschwindigkeit von 4000 Umdrehungen je Minute hat, kann die Walze 17 eine höhere oder auch eine gleiche oder auch geringere Umfangsgeschwindigkeit erhalten. Der Antrieb für die Walze 17 ist mit 18 und das Übertragungsglied mit 19 bezeichnet. Wenn die Friktionswalze eine geringere Umfangsgeschwindigkeit aufweist als die Walzen 17, wird die Fadenspannung abgebaut.

Der Faden 1 wird nach der Walze 17 über einen weiteren Fadenführer 21 geführt, der von derselben Kehrgewindewalze 5 angetrieben werden kann, mit der auch der Fadenführer 12 zusammenwirkt. Der Fadenführer 21 gleitet längs der Führung 22. Der erste changierende Fadenführer 12 ist zu dem weiteren changierenden Fadenführer 21 voreilend angeordnet. Der Weg der Voreilung beträgt vorteilhaft eine halbe Steigung der schraubenlinienförmigen Nut 23. Der Faden 1 kann von dem weiteren changierenden Fadenführer 21 zugleich auf dem Umfang der Friktionswalze 8 abgelegt werden und verläuft auf diesem Umfang eine gewisse Strecke bis zu dem von der Friktionswalze 8 angetriebenen Fadenwickel 7. Dies führt zu einer schonenden Überführung des Fadens von dem weiteren Fadenführer 21 zu der Spulenhülse 6 bzw. dem Fadenwickel 7 oder zu der Friktionswalze 8,

wobei im letzteren Fall ein besonders kurzer Schleppweg des Fadens durch die Luft erreicht werden kann.

Die Zwischenschaltung des weiteren Fadenführers 21 verbürgt ein exaktes Legen des Fadens zunächst an der Friktionswalze und danach zugleich an dem Fadenwickel. Die von dem Fadendreieck, d.h. dem Fadenverlauf oberhalb der Changiervorrichtung 12, herrührenden sogenannten Eckenspannungen sind durch das Auflegen des Fadens auf die danach folgende Walze 17 mit glattem Umfang und der weiteren exakten Führung des Fadens mittels des weiteren Fadenführers 21 vollständig eliminiert. Der Faden kann sich auf dem glatten Umfang der zwischengeschalteten Walze 17 ohne jede Behinderung auflegen. Er kann sich somit den üblichen bewusst vorgenommenen Schwankungen in der Geschwindigkeit des Fadenführers (dem sogenannten Wobbeivorgang) anpassen. Man erzielt einen vollständigen Ausgleich in der Fadenspannung. Die bauliche Anordnung kann wie bisher so gehalten werden, dass die Höhe des sogenannten Fadendreiecks in Bedienungshöhe verbleiben kann und auch das Fadendreieck in sich eine ausreichende Höhe einnehmen kann, so dass durch eine genügende Fadenlänge auch eine ausreichende Elastizität in dem Faden zur Verfügung steht. Der weitere Fadenführer 21 kann auch von einer weiteren selbständigen Kehrgewindewalze angetrieben werden, die mit der ersten Kehrgewindewalze synchron läuft.

Für die Kehrgewindewalze 5, die Walze 17 und die Friktionswalze 8 wird zwar je ein Antriebsmotor benötigt, wobei die Drehzahlen in einem vorbestimmten Verhältnis zueinander gehalten werden. Dadurch wird jedoch eine wesentlich bessere Funktion für das Aufspulen des Fadens erzielt, bei der sehr hohe Geschwindigkeiten verwendet werden können, ohne dass eine Beeinträchtigung der Funktion durch überhöhte Fadenspannung eintritt. Die Umfangsfläche der glatten Walze kann in Richtung der Längsachse schwach ballig ausgebildet sein.

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650 223 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Steuern der Fadenspannung zwischen einer Changiervorrichtung für den Faden und einer angetriebenen Fadenspule an einer Spulmaschine, wobei zwischen der Changiervorrichtung und der Fadenspule eine Zwischenwalze vorgesehen ist, über die der Faden läuft, dadurch gekennzeichnet, dass - in Richtung des Fadenlaufs zur Spule gesehen - nach der Changiervorrichtung mit einem hin- und hergehenden Fadenführer (12) eine glatte, den Faden am Umfang aufnehmende Walze ( 17) und danach eine weitere Changiervorrichtung (21) angeordnet sind, und dass die glatte Walze mit einer anderen Umfangsgeschwindigkeit als die Aufwickelgeschwindigkeit der Fadenspule (7) angetrieben wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Changiervorrichtung (12) zu der weiteren Changiervorrichtung (21) voreilend angeordnet ist und dass der Voreilungsweg im Bereich einer halben Steigung der ersteren Changiervorrichtung liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der weiteren Changiervorrichtung (21) und der Fadenspule (7) eine Walze (8) zur Aufnahme des Fadenlaufs zwischengeschaltet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenführer (12) der ersten Changiervorrichtung und der weitere Fadenführer (21) an derselben Changiervorrichtung vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für den weiteren Fadenführer (21) eine selbständige Changiervorrichtung vorgesehen ist.