CH669176A5

CH669176A5 - Drehbarer garnverteiler mit nuten zum aufspulen von zylindrischen spulen.

Info

Publication number: CH669176A5
Application number: CH1094/86A
Authority: CH
Inventors: Jilji Dr Havelka; Petr Jirasko; Zdenek Koloc; Miroslav Vaclavik
Original assignee: Elitex Zavody Textilniho
Priority date: 1985-03-18
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1989-02-28
Also published as: CS251875B1; GB2172907A; US4674696A; JPS61267664A; IT8619794A0; GB2172907B; GB8606499D0; CS188585A1; DE3607174A1; IT1204480B

Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindungbetrifft einen drehbaren Garnverteiler nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei den bisher bekannten drehbaren Garnverteilern mit Nuten der erwähnten Art geht die Steigung der Nut oder deren Boden einfach kontinuierlich vom Minimal- zum Maximalwert über. Diese drehbaren Garnverteiler, welche einen veränderlichen Halbmesser des Nutenbodens aufweisen und bei denen sich also die Entfernung des Berührungspunktes des Garnes aus dem Nutenboden sowie des Berührungspunktes des Garnes auf der Spule ändert, spulen das Garn auf die Spule nicht mit dem nötigen konstanten Kreuzungswinkel auf.

Es sind ebenfalls drehbare Garnverteiler mit Nuten zum Aufspulen von Kreuzungswicklungen mit kontinuierlich veränderlicher Steigung der Nut in beiden Nutzylindern bekannt, bei welchen jene Nutteile, welche das Garn von den Enden zu deren Mitte führen, eine höhere Steigung aufweisen als jene Nutteile, welche das Garn von der Mitte der Spule zu deren Enden führen und in welchen in den gleichen axialen Abschnitten des drehbaren Garnverteilers mit Nuten die Summe der Längen zweier Abschnitte auf beiden Zweigen der Nut des drehbaren Garnverteilers mit Nuten in der Mitte der Hubnut des Garnes mindestens so gross ist wie die Summe der Längen zweier Nutabschnitte der Nut des drehbarenrGamverteilers an den Enden der Hubbahn des Garnes und der Verlauf der Längensumme zweier Abschnitte an beiden Enden der Nut in den Teilen des drehbaren Garnverteilers, die hintereinander folgen, kontinuierlich ist.

Der Nachteil der erwähnten bekannten drehbaren Garnverteiler mit Nut besteht darin, dass diese die Forderung der Garnablagerung konstanter Dichte auf eine Spule mit Flanschumrisslinie des Spulengehäuses nicht erfüllen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diesen wichtigen Nachteil dadurch zu beseitigen, dass die Idealform der Garnwicklung bei Einhaltung deren konstanter Dichte im ganzen Wicklungsbereich angestrebt wird. Aufgabe der vor-5 liegenden Erfindung ist es ebenfalls, den drehbaren Garnverteiler mit Nut auf digital gesteuerten Fräsmaschinen mit kontinuierlicher Bahnsteuerung bearbeiten zu können.

Diese Aufgaben werden gemäss der Erfindung durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst, io Der Vorteil des Garnverteilers gemäss der Erfindung besteht darin, dass dieser den ungünstigen Einfluss des veränderlichen Halbmessers des Nutbodens, insbesondere an der Kreuzungsstelle der Nut, auf die Struktur der Wicklung beseitigt und die aufgewickelte Spule eine gleichmässigere Dichte und Härte der 15 Garnwicklung aufweist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind aus der beispielhaften Ausführung ersichtlich, welche schematisch in der Zeichnung dargestellt ist, in welcher

Fig. 1 eine Seitenansicht eines drehbaren Garnverteilers mit 20 Nut und einer zylindrischen Spule darstellt,

Fig. 2 eine Stirnansicht des drehbaren Garnverteilers nach Fig. 1,

Fig. 3 das Diagramm der Funktion des Halbmessers 0 des Nutbodens des Garnverteilers nach Fig. 1 in Abhängigkeit vom 25 Winkel <p.

Fig. 4 das Diagramm der ersten Ableitung des Halbmessers o des Nutbodens des Garnverteilers nach dem Winkel <p in Abhängigkeit des Winkels cp.

Fig. 5 das Diagramm der Funktion der Achsenkoordinate | 30 der Nutbodenpunkte des drehbaren Garnverteilers und der Achsenkoordinate a der imaginären Schraubenlinie mit konstantem Anstieg in Abhängigkeit des Winkels a und

Fig. 6 das Diagramm der Funktion der ersten Ableitung der Achsenkoordinate \ der Nutbodenpunkte des drehbaren Garn-35 Verteilers nach dem Winkel cp in Abhängigkeit des Winkels cp darstellt.

Der drehbare Garnverteiler 3 für ein Garn 8 ist mit einer reversiblen, sich kreuzenden Nut 12 mit zwei Wänden 4, einem Boden 5 mit einem veränderlichen Halbmesser q (siehe Fig. 2) 40 versehen. Eine zylindrische Spule 2 liegt an den Garnverteiler 3 an und wälzt sich auf diesem ab. Der Winkel zwischen den Wänden 4 ist derart, dass das Garn 8 von dem Boden 5 der Nut 12 in einer Geraden auf die Spule 2 steigt und sich nicht über die Wand 4biegt. Daraus geht hervor, dass das Garn 8 durch den 45 Boden 5 der Nut 12 verteilt wird und z. B. die Nut im Punkt C verläßt (Fig. 1) bzw. entlang der Drehwelle zum Boden 5 der Nut 121äuft(Fig. 2). Das Garn 8 wird also immer mit Bezug auf die Verdrehung des Garnverteilers 3 durch den entsprechenden Punkt C des Bodens 5 der Nut 12 verteilt, welcher eigentlich ein so imaginäres Verteilerauge für das Garn 8 darstellt, welches sich zwischen den Umkehrpunkten 6,7 der Nut 12 bewegt.

Zur Beschreibung des Bodens 5 der Nut 12 werden drei Zylinderkoordinaten angewandt:

Es sind dies die Achsenkoordinate § in Richtung der Rota-55 tionsachse des Garnverteilers 3 mit dem Ausgangspunkt im Umkehrpunkt 6 oder7, die Winkelkoordinate <p, gemessen in einer zur Achse des Garnverteilers 3 normal verlaufenden Ebene vom Umkehrpunkt 6 gegen die Drehrichtung 9 des Gamvertei-lers 3 beim Aufwickeln des Garnes 8 auf die Spule 2 vom 6c Nullpunkt bis zum maximalen Winkelwert, der einem Doppelhub des Garnverteilers 3 entspricht, wobei es sich um einen Maximalwert von 720° handelt. Die dritte Koordinate, welche den Boden 5^ er Nut 12 beschreibt, ist die Radialkoordinate q , welche den Halbmesser des Bodens 5 der Nut 12 vorstellt. 6: Die Bewegung des imaginären Verteilerauges des Garnes 8, also des Punktes C, sei derart, dass das auf die Spule 2 hinzukommende Garn 8 die gegebenen Bedingungen der theoretischen Wicklung, also konstante Dichte und Härte erfüllt. Das bedeu-

tet, dass die einzelnen Stellungen des Punktes C aufgrund der Form der theoretischen Wicklung und der gegenseitigen Eigenschaften der Funktionen q = q (cp) sowie § = | (cp) in der Umgebung des gewählten Punktes C für das Garn 3 bestimmt sind.

Die theoretische Wicklung auf der zylindrischen Spule 2 mit konstantem Kreuzungswinkel des Garnes 8, welche die Bedingung konstanter Dichte und Härte erfüllt, stellt eine zylindrische Schraubenlinie mit konstanter Steigung dar. Der Kreuzungswinkel des Garnes 8 wird als Doppelwert des spitzen Winkels zwischen der Tangente zum Garn 8 und der Senkrechten zur Achse der Spule 2 betrachtet.

Die für den Verlauf des Halbmessers q des Bodens 5 der Nut 12 gestellte Bedingung besteht darin, dass an der Stelle der Kreuzung der Nut 12 mindestens ein solcher Unterschied der Halbmesser q der sich kreuzenden Abschnitte der Nut 12 bestehen muss, der eine sichere Führung des Garnes 8 in beiden Richtungen Si und S2 gewährleistet. In den weiteren Teilen des Bodens 5 der Nut 12 ist es zweckmässig, die Bedingung eines kontinuierlichen Überganges des Halbmessers q von einem Wert auf den anderen einzuhalten. Daraus geht hervor, dass die Bedingung einer genauen und perfekten Verteilung des Garnes 8 in den Richtungen Sx und S2 wesentlich ist und zugleich den Verlauf der Funktion q = q (cp) bestimmt. Der geradlinige Abschnitt des Garnes 8 zwischen dem Garnverteiler 3 und der Spule 2 (Fig. 2) ändert sich in Abhängigkeit vom Verlauf der Funktion q = q (cp) des Halbmessers. Deswegen ist der Wert der Achsenkoordinate des gewählten Punktes C des Bodens 5 der Nut 12 im Hinblick auf den Verlauf der Funktion q == q (cp) in der Umgebung des gewählten Punktes C ein solcher, dass das Garn 8 aus dem Boden 5 der Nut 12 entlang einer Tangente zur theoretischen Wicklung des Garnes 8 der Spule 2 austritt.

Zur Bestimmung des Verlaufes der Achsenkoordinate § in Abhängigkeit vom Winkel cp, d. h. des Verlaufes der Funktion | = § (cp), wird bei einer beispielhaften Ausführung für die zylindrische Spule 2 nach Fig. 1 ein drehbarer Garnverteiler 8 mit Nut zylindrischer Form von einem Durchmesser von 160 mm, einem Hub von 150 mm, mit einer Kreuzung der Nut 12 vorgesehen, d. h. dass ein Doppelhub durch eine Verdrehung des Garnverteilers 3 um 720° verwirklicht wird.

Der Verlauf des Halbmessers q des Bodens 5 der Nut 12 in Abhängigkeit vom Winkel «p im Doppelhub-Abschnitt mit Berücksichtigung der oben angeführten Bedingungen ist in Fig. 3 dargestellt, in der auf der senkrechten Achse der Halbmesser q des Bodens 5 der Nut 12 und auf der Horizontalachse der Winkel <p angetragen ist. Für einen derart erwählten Halbmesser o des Bodens 5 der Nut 12 ist in Fig. 4 die erste Ableitung des Halbmessers q des Bodens 5 der Nut 12 nach der Winkelkoordinate tp als Funktion der Koordinate cp dargestellt. Auf die Vertikalachse werden die Werte der ersten Derivierten (dg/dcp) und auf die Horizontalachse die Koordinate q> im Doppelhub-Abschnitt aufgetragen.

In Fig. 6 ist die erste Ableitung der Achsenkoordinate | nach der Winkelkoordinate cp als Funktion der Koordinate cp des Garnverteilers 3 zum Aufwickeln von Garn 8 auf die zylindrische Spule 2 dargestellt. Der Charakter dieser Funktion und dadurch auch die Form des Bodens 5 der Nut 12 zum Aufwickeln von Garn 8 auf die zylindrische Spule 2 wird durch die Bedingung der theoretischen Wicklung der zylindrischen Spule 2 mit konstanter Dichte und Härte derart bestimmt, dass die erste Ableitung der

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Achsenkoordinate £ nach der Winkelkoordinate cp eine ansteigende Funktion der Winkelkoordinate cp in der Umgebung des gewählten Punktes C in dem Falle ist, wenn die erste Ableitung des Halbmessers q des Bodens 5 der Nut 12 nach der Winkelkoordinate cp eine ansteigende Funktion der Winkelkoordinate cp in der Umgebung des gewählten Punktes Cist, und ist dann fallend, wenn die erste Ableitung des Halbmessers q des Bodens 5 der Nut 12 nach der Winkelkoordinate cp eine fallende Funktion der Winkelkoordinate cp in der Umgebung des gewählten Punktes C bei Anstieg der Achsenkoordinate | in Richtung der Verteilung Si oder S2 vom Nullwert zum Maximalwert des Hubes des Garnverteilers 3 für das Garn 8 ist. Auf der Vertikalachse der Fig. 6 sind die Werte der ersten Ableitung (d£/d<p) aufgetragen und auf der Horizontalachse die Koordinate <p im Doppelhub-Abschnitt.

Gemäss dem Verlauf der Funktion in Fig. 6 ist der Charakter der Funktion § = £ (cp) in Fig. 5 gegeben, d. h. die Achsenkoordinaten der einzelnen Stellungen des Punktes C, und diese Achsenkoordinaten | der wirklichen Schraubenlinie mit Steigungsverhältnis des Bodens 5 der Nut 12 zum Aufwickeln von Garn 8 auf die zylindrische Spule 2 sind im Hinblick auf die Achsenkoordinaten cx der imaginären Schraubenlinie mit konstanter Steigung im Bereich von 110 mm gemäss dem Kreuzungswinkel auf der Spule, dem Durchmesser und der Form des Verteilers axial verschoben. In Fig. 5 ist also mit Vollinie 13 die Abhängigkeit | = | (cp) welche den Boden 5 der Nut 12 des drehbaren Garnverteilers 3 mit Nut, welcher das Garn 8 auf die zylindrische Spule 2 aufwickelt, und mit unterbrochener Linie 11 die Abhängigkeit a = a (cp) der imaginären Schraubenlinie mit konstanter Steigung dargestellt. Auf der Vertikalachse sind die Achsenkoordinaten | der wirklichen Schraubenlinie 13 mit Steigungsverhältnis des Bodens 5 der Nut 12, und die Achsenkoordinaten a der imaginären Schraubenlinie 11 mit konstanter Steigung aufgetragen. Auf der Horizontalachse ist die Winkelkoordinate cp im Doppelhub-Abschnit aufgetragen.

Beim Aufwickeln des Garnes 8 auf die zylindrische Spule 2 dreht sich der Garnverteiler 3 in Richtung 9. Durch Bestimmung der Koordinate | für die einzelnen Stellungen des Punktes C des Bodens 5 der Nut 12, d. h. die Bestimmung des Verlaufes der Funktion | = |(cp) gemäss der gegebenen Funktion Q = Q (cp)

wird erreicht, dass aus dem Verteilungspunkt C (dem imaginären Verteilerauge des Garnes 8) das Garn in einer Richtung austritt, welche sich der Richtung der Tangente der theoretischen Wicklung des Garnes 8 auf der zylindrischen Spule nähert, welche die Bedingung konstanter Dichte und Härte im ganzen Wicklungsbereich erfüllt. Gleichzeitig ist der Winkel zwischen den Wänden 4 der Nut 12 ein solcher, dass das Garn 8 aus dem Boden 5 der Nut 12 auf die zylindrische Spule 2 entlang einer Geraden austritt, und sich nicht über die Wand 4 biegt.

Eine Anwendung der vorliegenden Erfindung kommt insbesondere aufTextilmaschinen in Frage, aufweichen zylindrische Spulen mittels drehbarer Garnverteiler mit Nut gewickelt werden. In der beispielsmässigen Ausführung wird die V-förmige Nut mittels einer Kegelfräse geformt, doch kann auch eine zylindrische oder Kegelstumpffräse angewendet werden, wobei als Boden der Nut dann jene Kante des Bodens der Nut angesehen wird, mittels welcher das Garn in dem drehbaren Garnverteiler geführt wird, wobei diese Kante die einzelnen Stellungen des Punktes C aus der beispielsmässigen Ausführung der V-förmigen Nut bestimmt.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Drehbarer Garnverteiler zylindrischer oder kegeliger Form mit einer umkehrbaren, sich kreuzenden schraubenförmigen Nut und mit einem veränderlichen Halbmesser des Nutenbodens, zum Aufwickeln zylindrischer Spulen mit einem konstanten Kreuzungs winkel des aufzuwickelnden Garnes auf Textilmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass für den Boden (5) seiner Verteilungsnut (12) die erste Ableitung der Achsenkoordinate (§) des Bodens (5) der Nut (12) nach der Winkelkoordinate (cp) eine ansteigende Funktion der Winkelkoordinate (cp) in der Umgebung eines gewählten Punktes (C) in jedem Falle ist, wenn die erste Ableitung des Halbmessers (q) des Bodens (5) der Nut (12) nach der Winkelkoordinate (cp) eine ansteigende Funktion der Winkelkoordinate (cp) in der Umgebung des erwählten Punktes (C) ist und dann fallend ist, wenn die erste Ableitung des Halbmessers (q) des Bodens (5) der Nut (12) nach der Winkelkoordinate (cp) eine fallende Funktion der Winkelkoordinate (cp) in der Umgebung des gewählten Punktes (C) beim Ansteigen der Achsenkoordinate (§) des Bodens (5) der Nut (12) in der Richtung der Verteüung (S! oder S2) vom Nullwert bis zum Maximalwert des Hubes des drehbaren Garnverteilers (3) mit der Nut ist.

2. Drehbarer Garnverteiler mit Nut nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsenkoordinate (|) im gewählten Punkt (C) der Schraubenlinie mit veränderlichem Ansteigen des Bodens (5) der Nut (12) im Hinblick auf die Achsenkoordinate (a) der imaginären Schraubenlinie (11) mit kontinuierlicher Steigung im Bereich von 110 mm gemäss dem Kreuzungswinkel des Garnes (8) auf der zylindrischen Spule (2), dem Durchmesser und der Form des drehbaren Garnverteilers (3) axial verschoben ist.