CH667070A5

CH667070A5 - Anordnung zur veraenderung der zugkraft eines laufenden fadens.

Info

Publication number: CH667070A5
Application number: CH436/85A
Authority: CH
Inventors: Rainer Dr Lorenz
Original assignee: Palitex Project Co Gmbh
Priority date: 1984-01-31
Filing date: 1985-01-31
Publication date: 1988-09-15
Also published as: DE3403144A1; FR2558813A1; US4709543A; JPH0210070B2; IT8512411A0; CS266566B2; JPS60161863A; IN163506B; IT1186811B; FR2558813B1; CS41485A2

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Veränderung der Zugkraft eines laufenden Fadens mit einer drehbar auf einer Antriebswelle gelagerten, von dem überlaufenden Faden durch Haftung antreibbaren Fadenlaufrolle und mit einer drehfest auf der Antriebswelle gelagerten Einrichtung zur Beeinflussung des Drehmomentes der vom Faden mitgenommenen Fadenlaufrolle.

Bekannte Anordnungen, insbesondere im Hinblick auf eine Reduzierung der Zugkraft, arbeiten im wesentlichen in der Form von sogenannten Voreilrollen, wie sie auch in der DE-AS 23 42 766 beschrieben sind. Den Voreilrollen liegt physikalisch die Seilreibungsformel (e/u a) zugrunde. Bei derartigen Voreilrollen gibt es demnach zwei Einflussgrössen für den Spannungsabbau. Die eine ist der Reibwert zwischen Faden und Oberfläche der Voreilrolle; die andere der Um-schlingungswickel des Fadens um die Voreilrolle.

Andere, beispielsweise in den DE-PS'en 920 981 und 926 805 beschriebene Anordnungen zur Veränderung der Zugkraft eines laufenden Fadens sind entweder als Fadenbremsen oder als Streckvorrichtungen für Fäden konzipiert, d.h. sie bewirken bevorzugt eine Zugkrafterhöhung. Die Beeinflussung des Drehmomentes der von dem überlaufenden Faden durch Haftung angetriebenen Fadenlaufrolle wird in der Weise erreicht, dass gegen diese Fadenlaufrolle eine mechanisch von aussen her angetriebene Scheibe od. dgl. mechanisch mit unterschiedlichen Andrückkräften gedrückt wird.

Als dritte Einflussgrösse - jedoch mit geringerer Bedeutung - kann die Umfangsgeschwindigkeit der Voreilrolle betrachtet werden. Je höher die Umfangsgeschwindigkeit um so grösser der Abbau der Fadenspannung.

Die Voreilrolle wird in einem festen Verhältnis zur Fadengeschwindigkeit durch eine Welle und ein dahinter stehendes Getriebe angetrieben. Für den Fall des Spannungsabbaus ist die Umfangsgeschwindigkeit der Voreilrolle immer höher als die Fadengeschwindigkeit, d.h. aber auch, dass die Voreilrolle mit ihrer Fadenkontaktfläche an dem Faden reibt. Garntechnisch ist dies ein ungewünschter Effekt, weil die Gefahr besteht, dass aus dem Faserverband des Fadens einzelne Kapillare durch die Reibung herausgelöst werden und dadurch das produzierte Garn haariger sein kann.

Heute werden überwiegend Voreilrollen mit kugelig strukturierter Laufrillengestaltung angewendet. Die direkte Kontaktfläche zum überlaufenden Faden ist entweder hartverchromt oder aber plasmabeschichtet (OxydWerkstoffe). Dem Rauhigkeitsgrad der direkten Fadenkontaktflächen sind Grenzen gesetzt. Rauhe Oberflächen würden den Reibwert erhöhen und damit den Mitnahmeeffekt (Spannungsabbau) der Voreilrolle. Dies wäre nach der Seilreibungsformel gewünscht, steht jedoch im Gegensatz zur gewünschten texti-len Technologie des Fadens (Haarigkeit).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Laufrollenanordnung zu schaffen, die eine definierte Fadenmitnahme und einen einstellbaren Spannungsabbau (Zugkraftabbau) besitzt, wobei weiterhin die Möglichkeit gegeben sein soll, diesen Zugkraftabbau in Abhängigkeit von den jeweils bearbeiteten Fadensorten fein einstellen zu können. Anders ausgedrückt besteht die Aufgabe darin, eine derartige Laufrollenanordnung so zu gestalten, dass ohne Schlupf des Fadens entlang der Fadenlaufrollenoberfläche dennoch ein definierter Spannungsabbau (Zugkraftabbau) erreicht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Drehmoment-Beeinflussungseinrichtung und die Fadenlaufrolle gemäss dem Prinzip einer magnetischen, bevorzugt dauermagnetischen Kupplung miteinander gekuppelt sind.

Das Prinzip der dauermagnetischen Kupplung kann entweder nach Art einer Wirbelstrombremse bzw. -kupplung oder nach Art einer Hysteresebremse bzw. -kupplung oder unter Anwendung sowohl des Wirbelstromsystems als auch des Hysteresesystems verwirklicht werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 die erfindungsgemässe Anordnung zur Veränderung der Zugkraft eines laufenden Fadens im Axialschnitt;

Figi 2 eine schematische Seitenansicht der erfindungsge-mässen Anordnung in Zuordnung zu einer Doppeldraht-Zwirnstelle, und •

Fig. 3 und 4 in schematischer Darstellung Seitenansichten der erfmdungsgemässen Anordnung mit zugeordneten Gegendruckelementen.

Die erfindungsgemässe Anordnung-1 umfasst eine drehfest auf einer angetriebenen Welle 2 befestigte Permanentmagnetscheibe 3, der unter Freilassung eines Luftspaltes, d.h. mit Abstand eine Scheibe 4 gegenüberliegt, die gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung aus einem elektrisch gut leitendem Material, beispielsweise Cu, Al oder vorzugs: weise Ag oder gemäss einer zweiten Ausführungsform aus Hysteresematerial besteht. Die in Fig. 1 dargestellte Einzelscheibe 4 kann auch gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine Scheibenkombination sein, bestehend aus einer ersten aus elektrisch gut leitendem Material bestehenden. Scheibe und einer zweiten Scheibe aus Hysteresematerial, wobei die Reihenfolge Permanentmagnetscheibe - Luftspalt - Scheibe aus elektrisch gut leitendem Material - Scheibe aus Hysteresematerial zu beachten ist. Die Scheibe 4 oder Scheibenkombination ist an einer auf der Welle 2 drehbar gelagerten Fadenlaufrolle 5 befestigt, die in an sich bekannter Weise aus zwei nebeneinander angeordneten Ringen 6, 7 besteht, die auf ihren einander zugekehrten Seitenflächen mit Kugelkörpern 8, 9 derart besetzt sind, dass die Kugelkörper versetzt zueinander liegen.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemässe Anordnung 1 in Zuordnung zu einer Doppeldraht-Zwirnstelle, und zwar in einer einem bekannten Aufwickelaggregat 10 unmittelbar vorgeschalteten Stellung. Bei einer derartigen Doppeldraht-Zwirnstelle wird der in üblicher Weise von einer Vorlagespule 11 abgezogene Faden A nach Durchlaufen der Spindelhohlachse 12 nach oben in Form eines die Vorlagespule 11 umlaufenden Fadenballons abgezogen, dessen Spitze durch den Fadenführer 13 begrenzt ist. Der Faden kann anschliessend in ebenfalls bekannter Weise über eine Fadenumlenkrolle 14 laufen und dann im Bereich des Spaltes zwischen den beiden Ringen 6 und 7, über die Kugelkörper 8, 9 geführt, die Fadenlaufrolle 5 überlaufen, bevor er mittels eines Changierfadenführers 15 auf einer von einer Friktionswalze 16 angetriebenen Aufwickelspule 17 aufgewickelt wird.

Bei den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen ist eine Fadenlaufrolle 18 mit jeweils zylindrischer Mantelfläche vorgesehen, wobei bei beiden Ausführungsformen gegen die Fadenlaufrolle 18 ein von der Fadenlaufrolle kraftschlüssig angetriebenes Gegendruckelement anliegt. Gemäss Fig. 3 hat dieses Gegendruckelement die Form einer Gegendruckrolle 19 (Capstanrolle) während gemäss Fig. 4 das Gegendruckelement durch einen über Walzen 20,21 laufenden Endlosriemeh 22 gebildet ist.

Der Permanentmagnet 3 ist im übrigen gemäss Fig. 1 in ein vorzugsweise napfförmiges Halterungselement 23 aus vorzugsweise Weicheisen eingesetzt. Für den Fall, dass die Scheibe 4 aus elektrisch gut leitendem Material besteht, kann 5 sie an der der Permanentmagnetscheibe 3 abgewandten Seite einen Rückschluss aus mindestens einer nicht dargestellten Weicheisenscheibe haben.

Mit der dargestellten und beschriebenen erfmdungsgemässen Anordnung besteht die Möglichkeit einer definierten ■ 10 Fadenmitnahme mit einstellbarem Spannungsabbau bzw. Zugkraftabbau, ohne dass es bei entsprechend einregulierter Relativdrehzahl zwischen der Welle 2 und der Fadenlaufrolle zu dem eingangs beschriebenen unerwünschten Schlupf des Fadens relativ zur Fadenlaufrolle kommt.

15 Für den Fall, dass die Scheibe 4 aus elektrisch gutleitendem Material besteht, liegt im wesentlichen das Prinzip einer Wirbelstromkupplung bzw. Wirbelstrombremse vor mit einem in Abhängigkeit von der Relativdrehzahl zwischen angetriebener Welle 2 und vom Faden mitgenommener Lauf-20 rolle 5 bzw. 18 linear ansteigender Drehmomentcharakteristik. Wenn die Scheibe 4 aus Hysteresematerial besteht, liegt im wesentlichen der Fall einer Hysteresebremse bzw. -kupplung vor, derart, dass das Dreh- oder Bremsmoment der Hysteresekombination unabhängig von der Relativdrehzahl ist. 25 Durch Benutzung einer Scheibenkombination sowohl aus elektrisch gut leitendem Material und Hysteresematerial kann die Drehmomentcharakteristik in geeigneter Weise auf einen zwischen diesen beiden Extremfällen - Wirbelstromkupplung oder Hysteresekupplung - liegenden Wert einge-30 stellt werden.

In allen Fällen wird die Welle 2 mechanisch mit vorbestimmter Drehzahl angetrieben, und zwar mit Voreilung gegenüber der Fadengeschwindigkeit des ankommenden Fadens. Bei zunehmender Relativgeschwindigkeit der Perma-35 nentmagnetscheibe gegenüber der Fadenlaufrolle und damit der Scheibe 4 wird im Falle einer Wirbelstromkupplung bzw. -bremse ein stärkerer Wirbelstrom-induziert, womit zwangsläufig das Drehmoment der Fadenlaufrolle 5 bzw. 18 erhöht wird. Die Fadenspannung- bzw. Fadenzugkraft hinter der 40 Fadenlaufrolle hat somit bei ansteigender Drehzahl der Welle 2 eine annähernd linear abnehemende Charakteristik.

Die Regulierung des Drehmomentes der Fadenlaufrolle kann in allen Fällen auch durch eine Spaltveränderung zwischen Permanentmagnetscheibe und Stirnseite der Faden-45 laufrolle erzielt werden. Ebenso ist es möglich, in den Luftspalt Rosetten oder Blenden zu Abschirmzwecken einzufügen und dadurch das auf die bewegliche Fadenrolle übertragene Drehmoment zu beeinflussen.

Eine andere Möglichkeit zur Drehmomentregulierung 50 besteht darin, den Abstand zwischen der Permanentmagnetscheibe 3 und der an der Fadenlaufrolle befestigten Scheibe 4 * bzw. Scheibenkombination zu verändern.

POOR QUALITY

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Anordnung zur Veränderung der Zugkraft eines laufenden Fadens mit einer drehbar auf einer Antriebswelle gelagerten, von dem überlaufenden Faden durch Haftung antreibbaren Fadenlaufrolle und mit einer drehfest auf der Antriebswelle gelagerten Einrichtung zur Beeinflussung des Drehmomentes der vom Faden mitgenommenen Fadenlaufrolle. dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmoment-Beein-flussungseinrichtung und die Fadenlaufrolle (5, 18) gemäss dem Prinzip einer magnetischen Kupplung miteinander gekuppelt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmoment-Beeinflussungseinrichtung eine elektromagnetische Kupplung umfasst.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmoment-Beeinflussungseinrichtung eine Permanentmagnetscheibe (3) umfasst.

4. Anordnung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet. dass der Permanentmagnetscheibe (3) unter Freilassung eines Luftspaltes eine stirnseitig an der Fadenlaufrolle (5 bzw. IX) befestigte Scheibe (4) gegenüber liegt, die aus elektrisch gut leitendem Material besteht.

5- Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (4) an der der Permanentmagnetscheibe (3) abgewandten Seite einen Rückschluss aus mindestens einer Weicheisenscheibe hat.

6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet. dd->s der Permanentmagnetscheibe (3) mit Abstand eine stirnseitig an der Fadenlaufrolle (5 bzw. 18) befestigte Scheibe < 4) gegenüber liegt, die aus Hysteresematerial besteht.

7. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet. dass der Permanentmagnetscheibe (3) mit Abstand eine an der Fadenlaufrolle (5 bzw. 18) befestigte Scheibenkombination aus einer ersten aus elektrisch gut leitendem Material bestehenden Scheibe und einer zweiten Scheibe aus Hystere-sematerial in der Reihenfolge Permanentmagnetscheibe-Luftspalt-Scheibe aus elektrisch gut leitendem Material-Scheibe aus Hysteresematerial gegenüber liegt.

X. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7. dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Permanentmagnetscheibe (3) und der an der Fadenlaufrolle befestigten Scheibe (4) bzw.

Scheibenkombination veränderbar ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Luftspalt zwischen Permanentmagnetscheibe (3) und der an der Fadenlaufrolle befestigten Scheibe (4) bzw. Scheibenkombination Blenden einfügbar sind.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass gegen die von dem Faden überlaufene Fläche der Fadenlaufrolle (18) ein von dieser Fadenlaufrolle kraftschlüssig angetriebenes Gegendruckelement anliegt.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegendruckelement eine Gegendruckrolle (19) ist.

12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegendruckelement ein Endlosriemen (22) ist.