BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kreuzspuleinrichtung zum Aufspulen von faden-, band- oder drahtförmigem Material, das über einen, von einer Kehrgewindewalze hinund herbewegten Fadenführer auf eine Spule aufgewickelt wird wobei die Spulenwelle motorisch angetrieben ist und die Kehrgewindewalze über Getriebemittel mit dieser Spulenwelle in Antriebsverbindung steht.
In vielen Bereichen der Webtechnik gewinnen Kreuzspulen von grossem Volumen immer mehr an Bedeutung, um den Vorteil der heute möglichen hohen Maschinengeschwindigkeiten nicht wieder durch häufigen Spulenwechsel zu verlieren.
Dem stehen aber Probleme beim Herstellen solcher Kreuzspulen entgegen, wo das erzeugte Garnmaterial mit konstanter Geschwindigkeit zugeliefert und mit Hilfe einer Changiervorrichtung, welche den Faden auf der Spule verlegt, nach vorgegebenem Verlegungsgesetz und konstantem Ubersetzungsverhältnis zwischen Spulenwelle und Kehrgewindewalze der Changiervorrichtung aufgewickelt wird.
Insbesondere ist problematisch, dass mit zunehmendem Wickeldurchmesser die Fadensteigung auf der Wickeloberfläche immer steiler wird, was beim späteren Fadenabzug zu einem Abrutschen der Fadenwindungen und so zu Fadenbruch führt. Kompromisse eines Anwickelns mit entsprechend sehr flachem Steigungswinkel sind aber nur beschränkt möglich, da ein zu flacher Steigungswinkel ein Übereinanderschieben der Windungen zur Folge hat, was beim Abziehen ebenfalls wieder Fadenbrüche verursacht.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kreuzspuleinrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, welche die Herstellung von Kreuzspulen beliebigen Volumens gestattet mit einem für jeden Spulendurchmesser geeigneten Steigungswinkel für das aufzuwickelnde Material.
Dies wird nun erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die Getriebemittel mindestens zwei, wechselweise einschalt bare Übersetzungsgetriebe mit unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis umfassen, wobei die Umschaltung vom ei nen Übersetzungsgetriebe, bei dem die von der Spulenwelle angetriebene Kehrgewindewalze wechselweise schneller umläuft, zum anderen mit langsamer umlaufender Kehrgewindewalze in Abhängigkeit des zunehmenden Wickeldurchmessers der Spule erfolgt.
Damit bleibt der Vorteil des einfachen Aufbaues solcher Kreuzspuleinrichtungen sowie das für eine Fadenspannungsregelung wesentliche konstante Übersetzungsverhältnis erhalten zusätzlich einer wirksamen Veränderung der Steilheit des Steigungswinkels ab einem vorgegebenen Spulendurchmesser, so dass auch bei grössten Spulendurchmessern das Material mit einem ausreichend flachen Steigungswinkel auf die Spule aufgebracht werden kann.
Es ist dabei ohne weiteres möglich, noch eine dritte weitere Übersetzungsstufe einzubauen, um weitere Änderungen der relativen Drehzahlverhältnisse zwischen Spulenachse und Kehrgewindewalze und damit eine Änderung der Steilheit des Steigungswinkels zu bewirken.
Eine präzise Umschaltung wird dabei dann erreicht, wenn die Getriebemittel magnetische Kupplungsmittel umfassen, welche zur Umschaltung vom einen zum anderen Übersetzungsgetriebe mit mindestens einem, den zunehmenden Durchmesser an der Wickelspule überwachenden, ein Steuersignal erzeugenden Fühler zusammenwirken.
Der Aufbau der Getriebemittel kann dabei beliebig sein, indem einzelne, je elektromagnetisch ankuppelbare Übersetzungsgetriebe oder sogenannte Uberholkupplungen u.a. verwendet werden können.
Ebenso können die den Spulendurchmesser überwachenden Fühler beliebiger Bauart sein, beispielsweise kapazitive, induktive oder photo optische Fühler.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist nachfolgend anhand der Zeichnung, welche in schematischer Darstellung eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der erfindungsgemässen Spuleinrichtung zeigt, näher erläutert.
Die dargestellte Spuleinrichtung umfasst einen Antriebsmotor 1, auf dessen Welle 2 eine Scheibe 4 aus geeignetem Material drehfest aufsitzt. Diese Scheibe 4 trägt an der äusseren Stirnseite randnah und im Abstand voneinander verteilt angeordnete, in der Regel stabförmige Permanentmagnete 15 mit wechselnder Polung.
Dieser Permanentmagnet-Scheibe 4 gegenüber ist, mit relativ geringem Radialspalt, eine sogenannte Anker-Scheibe 5 aus entsprechendem Material angeordnet, welche auf einer Spulenwelle 9, 9' aufsitzt, die in geeigneter Weise drehbar am Rahmen 7 der Spuleinrichtung abgestützt ist. Auf dieser Spulenwelle 9 ist eine Spule 10 zum Aufspulen von faden-, band- oder drahtförmigem Material 12 drehfest aufsetzbar.
Wird durch den Motor 1 die Permanentmagnet-Scheibe 4 in Rotation versetzt, wird ein Magnetfeld erzeugt, das in der Anker-Scheibe 5 einen Wirbelstrom bewirkt und diese in Drehrichtung mitnimmt, wodurch die Spule 10 angetrieben und das Material 12 aufgewickelt wird.
Um nun diese Mitnahmeverbindung in bekannter Weise durch eine Fadenspannungsregelvorrichtung beeinflussen zu können, wird das ankommende Material 12 unter Bildung einer Schlaufe über eine sogenannte Tänzerrolle 21 geführt, deren Tänzerarm 20 mit seinem anderen Ende drehfest auf einer Welle 18 aufsitzt, die im genannten Rahmen 7 in geeigneter Weise drehbar gelagert ist. Diese Anordnung steht dabei unter der Wirkung einer Feder oder dgl. (nicht gezeigt).
In bekannter Weise läuft dann das Material 12 nach der Tänzerrolle 21 zu einem von einer Kehrgewindewalze 40 hinund herbewegten Fadenführer 43, welcher das ankommende Material 12 auf der Spule 10 verlegt.
Diese Kehrgewindewalze 40 stützt sich ebenfalls drehbar über ihre Achse 41, 41', am Rahmen 7 der Einrichtung ab und wird über Getriebemittel mit konstantem Übersetzungsverhältnis von der Spulenwelle 9, 9' angetrieben.
Soweit sind solche Kreuzspuleinrichtungen bekannt.
Um nun gemäss Aufgabe der vorliegenden Erfindung auch bei zunehmendem Spulendurchmesser einen flachen Steigungswinkel zu erreichen, umfassen die Getriebemittel 44 hier zwei, wechselweise einschaltbare Übersetzungsgetriebe 45 und 46 mit unterschiedlichem Übersetzungsverhältnis, wie der Darstellung entnommen werden kann. Hierbei bewirkt jedes Übersetzungsgetriebe 45 und 46 mit einer auf der Achse 41' der Kehrgewindewalze 40 aufsitzenden magnetischen Kupplung 47 bzw. 47' zusammen und ist so wahlweise mit der Kehrgewindewalze 40 in Mitnahmeverbindung bringbar.
Wie einleitend erwähnt, können die Getriebemittel und Kupplungsmittel aber auch anders gestaltet sein.
Wesentlich ist lediglich, dass die Getriebemittel 44 mindestens zwei, wechselweise einschaltbare Ubersetzungsgetriebe 45 und 46 mit unterschiedlichem Übersetzungsverhält- nis umfassen, wobei die Umschaltung vom einen Ubersetzungsgetriebe 45, bei dem die von der Spulenwelle 9' angetriebene Kehrgewindewalze 40 vergleichsweise schneller umläuft, zum anderen 46 mit langsamer umlaufender Kehrgewindewalze 40 in Abhängigkeit des zunehmenden Wickeldurchmessers der Spule 10 erfolgt.
Für diese Umschaltung ist hier ein den zunehmenden Durchmesser an der Wickelspule 10 überwachender, ein Steuersignal über eine Signalleitung 48' an einen Umformer 49 liefernder Fühler 48 vorgesehen. Das betreffende Durchmessersignal gelangt dann vom Umformer 49 über betreffende Signalleitungen 49' zu den magnetischen Kupplungen 47 und 47', die dann die Umschaltung bzw. An- und Abkopplung der Übersetzungsgetriebe 45 bzw. 46 bewirken.
Wie vorerwähnt, kann auch eine mehrstufige Umschaltung vorgesehen sein, um das an sich konstante Übersetzungsverhältnis zwischen Spulenwelle und Kehrgewindewalze mehr als einmal zu ändern, um bei weiterer Zunahme des Spulendurchmessers den Steigungswinkel nochmals flacher zu machen.
Zudem kann die beschriebene Spuleinrichtung auch von anderem Aufbau, insbesondere bezüglich der Ausgestaltung der Fadenspannungsregelmittel, sein, ohne dabei den Erfindungsgedanken einer durchmesserabhängigen Änderung des konstanten Übersetzungsverhältnisses zwischen treibender Spulenwelle und getriebener Kehrgewindewalze zu verlassen.
DESCRIPTION
The present invention relates to a cross-winding device for winding thread, tape or wire-shaped material, which is wound onto a spool by a thread guide moved back and forth by a reversing thread roller, the spool shaft being motor-driven and the reversing thread roller being in drive connection with this spool shaft via gear means .
In many areas of weaving technology, packages of large volume are becoming increasingly important in order not to lose the advantage of the high machine speeds that are possible today due to frequent bobbin changes.
This is countered by problems in the manufacture of such packages, where the yarn material produced is supplied at a constant speed and wound up with the aid of a traversing device, which lays the thread on the bobbin, according to the prescribed laying law and constant ratio between the bobbin shaft and the reversing thread roller of the traversing device.
In particular, it is problematic that as the winding diameter increases, the thread pitch on the winding surface becomes ever steeper, which leads to the thread turns slipping off during the subsequent thread take-off and thus to thread breakage. Compromises of winding with a correspondingly very flat pitch angle are, however, only possible to a limited extent, since a pitch angle that is too flat results in the windings being pushed over one another, which likewise causes thread breaks again when the thread is pulled off.
It is therefore an object of the present invention to provide a cross-winding device of the aforementioned type which allows the production of cross-wound bobbins of any volume with a pitch angle suitable for each reel diameter for the material to be wound up.
This is now achieved according to the invention in that the gear means comprise at least two gear transmissions with different gear ratios, which can be switched on and off alternately, the changeover from egg gear, in which the reversing thread roller driven by the spool shaft alternately rotates faster, and on the other hand with a slower rotating reversing thread roller as a function of the increasing winding diameter of the coil.
The advantage of the simple structure of such cross-winding devices and the constant transmission ratio essential for a thread tension control also remains effective in changing the steepness of the pitch angle from a given bobbin diameter, so that even with the largest bobbin diameters the material can be applied to the bobbin with a sufficiently flat pitch angle .
It is easily possible to install a third additional gear ratio in order to bring about further changes in the relative speed ratios between the coil axis and the reversing thread roller and thus to change the steepness of the pitch angle.
A precise changeover is achieved when the gear means comprise magnetic coupling means which, for the changeover from one to the other transmission gear, interact with at least one sensor which monitors the increasing diameter on the winding spool and generates a control signal.
The construction of the transmission means can be arbitrary, in that individual, each electromagnetically connectable transmission gears or so-called overrunning clutches, etc. can be used.
Likewise, the sensors monitoring the coil diameter can be of any type, for example capacitive, inductive or photo-optical sensors.
An example embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which shows a schematic illustration of a side view, partly in section, of the winding device according to the invention.
The winding device shown comprises a drive motor 1, on the shaft 2 of which a disk 4 of suitable material is seated in a rotationally fixed manner. This disk 4 carries, as a rule, rod-shaped permanent magnets 15 with alternating polarity, which are arranged near the edge and spaced apart from one another on the outer end face.
Opposed to this permanent magnet disk 4, with a relatively small radial gap, is a so-called armature disk 5 made of the corresponding material, which is seated on a coil shaft 9, 9 ', which is rotatably supported in a suitable manner on the frame 7 of the winding device. On this spool shaft 9, a spool 10 for winding thread, tape or wire-shaped material 12 can be placed in a rotationally fixed manner.
If the permanent magnet disc 4 is set in rotation by the motor 1, a magnetic field is generated which causes an eddy current in the armature disc 5 and carries it in the direction of rotation, thereby driving the coil 10 and winding the material 12.
In order to be able to influence this entrainment connection in a known manner by means of a thread tension regulating device, the incoming material 12 is guided over a so-called dancer roll 21 with the formation of a loop, the dancer arm 20 of which rests with its other end rotatably on a shaft 18 which is in the frame 7 in is suitably rotatably mounted. This arrangement is under the action of a spring or the like (not shown).
In a known manner, the material 12 then runs after the dancer roll 21 to a thread guide 43, which is moved back and forth by a reversing thread roller 40 and which moves the incoming material 12 on the bobbin 10.
This reversing thread roller 40 is also rotatably supported via its axis 41, 41 ', on the frame 7 of the device and is driven by the spool shaft 9, 9' via gear means with a constant transmission ratio.
So far, such packages are known.
In order to achieve a flat pitch angle, even with increasing coil diameter, in accordance with the object of the present invention, the gear means 44 here comprise two gear transmissions 45 and 46, which can be switched on alternately and have different gear ratios, as can be seen in the illustration. In this case, each transmission gear 45 and 46 acts together with a magnetic coupling 47 or 47 ', which is seated on the axis 41' of the reversing thread roller 40, and can thus be brought into driving connection with the reversing thread roller 40.
As mentioned in the introduction, the gear means and clutch means can also be designed differently.
It is only essential that the gear means 44 comprise at least two gear transmissions 45 and 46, which can be switched on alternately and have different gear ratios, the changeover from one gear gear 45, in which the reversing thread roller 40 driven by the spool shaft 9 'rotates comparatively faster, to the other 46 with a slowly rotating reversing thread roller 40 depending on the increasing winding diameter of the coil 10.
A sensor 48, which monitors the increasing diameter on the winding spool 10 and supplies a control signal to a converter 49 via a signal line 48 ', is provided for this switchover. The relevant diameter signal then passes from the converter 49 via the relevant signal lines 49 'to the magnetic couplings 47 and 47', which then effect the switching or coupling and uncoupling of the transmission gears 45 and 46, respectively.
As mentioned above, a multi-stage switchover can also be provided in order to change the constant transmission ratio between the spool shaft and the reversing thread roller more than once in order to make the pitch angle even flatter as the spool diameter increases further.
In addition, the winding device described can also be of a different design, in particular with regard to the design of the thread tension regulating means, without leaving the inventive concept of a diameter-dependent change in the constant transmission ratio between the driving spool shaft and the driven reversing thread roller.