-
Die
Erfindung betrifft neben einer Wickelmaschine ein Wickelverfahren
zum gekreuzten Aufwickeln einer Schnur zu einem Kreuzschnurwickel
in der Wickelmaschine, mit einer stufenlos regelbar angetriebenen Wickelwelle
und einem stufenlos steuerbar angetriebenen Fadenführer,
wobei die Schnur mittels einer Andrückwalze – bei
gleichzeitigem Messen des momentanen Außendurchmessers
des Kreuzschnurwickels – gegen den Kreuzschnurwickel gepresst
wird und wobei die Schnur während eines Doppelhubs des
Fadenführers einen Mittenbereich mit einem im Wesentlichen
schraubenförmigen Verlauf und zwei Wendezonen durchläuft.
-
Aus
der Zeitschriftenreihe „Lenzinger Berichte",
Heft 63, Seite 108 ff. vom Juni 1987 ist ein Artikel mit dem Titel „Maschinentechnische
Neuentwicklungen zur Verbesserung der Qualität synthetischer
Filamentgarne" bekannt. Die Verfasser sind Dr. K. H. Bauer
und W. Pieper von der Barmag AG, Remscheid. In diesem Artikel
wird beschrieben, dass das Umspulen von Fäden von kleinen
Spulen auf große Kreuzfadenwickel sehr problematisch ist.
Das Problem sei, dass bei zunehmendem Wickeldurchmesser der Fadenverlegewinkel
so flach wird, dass die Fäden bei größeren
Durchmessern seitlich abspringen. Als Abhilfe wird vorgeschla gen, das
feste Kreuzungsverhältnis aufzugeben und stattdessen eine
Stufenpräzisionswicklung vorzusehen.
-
Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum spulenfreien Aufspulen von Faden- oder Schnurwickeln mit großen
Durchmessern zu schaffen, mit denen Faden- oder Schnurwickel hergestellt
werden können, die trotz eines konstanten Kreuzungsverhältnisses
plane und/oder konische Stirnflächen aufweisen.
-
Die
Erfindung wird mit den Merkmalen des Anspruchs gelöst.
Dazu werden die einzelnen Wendezonen über den gesamten
Außendurchmesserbereich des Kreuzschnurwickels so gestaltet,
dass sie eine Wendelänge von 150 ± 25 mm haben.
Die Wendezonen haben über den gesamten Außendurchmesserbereich
des Kreuzschnurwickels zur genannten Wendelänge eine Wendebreite,
die 50% ± 20% der theoretischen Wendebreite der ersten
regulären Kreuzschnurwickellage entspricht. In jeder Wendezone
weist die Schnur den zumindest annähernd gleichen bogenförmigen
Verlauf auf.
-
Dabei
ist die erste reguläre Kreuzschnurwickellage diejenige,
ab der die weiteren Wickellagen das Kreuzungsverhältnis
nicht mehr ändern. Unter der ersten regulären
Kreuzschnurwickellage liegen zwei bis fünf Schnurlagen
in einer Parallelwicklung oder in einer engen Kreuzwicklung mit
mindestens einer Kreuzung pro Dezimeter.
-
In
jeder Wendezone, also unabhängig vom aktuellen Aufwickeldurchmesser,
wird die Schnur nach einem fest vorgegebenen Krümmungsverlauf
auf dem Kreuzschnurwickel abgelegt, wobei der Krüm mungsverlauf
zumindest annähernd immer gleich ist. Selbstverständlich
darf die Schnur – quer zur Umfangsrichtung – von
der Ideallinie bis zu 25% der Wendebreite abweichen.
-
Das
Verfahren und/oder die Vorrichtung ist nicht nur für Schnüre
und Fäden, sondern auch für technische Garne,
Kabel, Drähte, Litzen und Bänder verschiedenster
Werkstoffe geeignet.
-
Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten
Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung einer
schematisch dargestellten Ausführungsform:
-
1:
Wickelmaschine zu Beginn der Umspulung;
-
2:
Wickelmaschine am Ende der Umspulung;
-
3:
Kreuzschnurwickel, breit, doppelkonisch;
-
4:
Kreuzschnurwickel, schmal, zylindrisch;
-
5:
Geschwindigkeits-Hub-Diagramm zu 9;
-
6:
Geschwindigkeits-Hub-Diagramm zu 11;
-
7:
ein Doppelhub einer theoretischen Kreuzschnurwickellage mit 2 Kreuzungen;
-
8:
Teil einer abgewickelten Schnurlage zu 7;
-
9:
erste abgewickelte Schnurlage mit endgültiger Kreuzeinstellung;
-
10:
Teil einer abgewickelten Schnurlage mittleren Durchmessers;
-
10a: Ausschnitt zu 10, wobei
die Schnur in der Wendezone einer Sinuskurve folgt;
-
11:
Teil einer abgewickelten Schnurlage maximalen Durchmessers;
-
12:
ein Hub einer theoretischen Kreuzschnurwickellage für 6
Kreuzungen;
-
13:
Teil einer abgewickelten Schnurlage zu 12, praktisch
und theoretisch.
-
Die 1 zeigt
eine Wickelmaschine, die u. a. aus vier größeren
mechanischen bzw. elektromechanischen Baugruppen besteht: einer
Abspulbaugruppe (70), einem Schnurspeicher (80),
einer Fadenführerbaugruppe (100) und einer Aufwickelbaugruppe
(160).
-
Mit
dieser Wickel- bzw. Umspulmaschine wird – nach dem Ausführungsbeispiel – eine
Schnur (1) von kleinen Spulen (8) abgespult und
zu einem großen Kreuzschnurwickel (10) aufgewickelt.
Die Schnur (1), die hier einen Durchmesser von beispielsweise
3,5 mm hat, ist z. B. eine als Seele eines elektrischen Kabels geeignete
Papierschnur. Sie wird auf Spulen (8) angeliefert, auf
denen pro Spule ca. 600 m Schnur z. B. in einer Parallelwicklung
aufgewickelt sind. Ca. 60 dieser Spulen werden zu einem großen
Kreuzschnurwickel (10) umgespult. Bei jedem Einwechseln
einer neuen Spule (8) wird das Ende der Schnur der abgespulten
Spule mit dem Ende der Schnur der neuen Spule verbunden. Die dafür
erforderlichen Hilfsmittel für den Verbindevorgang sind
hier nicht dargestellt.
-
Der
fertige Kreuzschnurwickel (10) hat im Ausführungsbeispiel
bei einem Bohrungsdurchmesser von 150 mm einen Außendurchmesser
von 850 mm und eine Breite von 800 mm. Er besteht aus einer ca.
36 km langen Schnur mit einem Gewicht von ca. 210 kg. Die beiden
Stirnflächen (12) des Kreuzschnurwickels (10) sind
im Wesentlichen Kegelstumpfmantelflächen. Die Höhe
des Kegelstumpfes beträgt ca. 50 mm, wobei der Durchmesser
der Grundfläche 850 mm und der Deckfläche 150
mm beträgt. Die Bohrung des Kreuzschnurwickels (10)
hat eine Länge von ca. 800 mm, während die im
We sentlichen zylindrische Außenfläche (11)
eine Länge von 700 mm misst.
-
In
der Wickelmaschine besteht die Abspulbaugruppe (70) aus
einem elektrisch steuerbaren Abspulmotor (71) mit einem
ggf. nachgeschaltetem, ins Langsame untersetzenden Getriebe. Er
ist am Maschinenrahmen (5) befestigt. Der Maschinenrahmen
(5) ist in den 1 und 2 jeweils
symbolisch als nicht vollständig umrandete Schraffur dargestellt.
Auf die Getriebewelle (72) wird die Spule (8)
drehstarr aufgesteckt. Die Drehzahlregelung des Abspulmotors (71)
erfolgt über ein Messen der Schwenkbewegung einer im Schnurspeicher
(80) gelagerten Doppelrollenschwinge (81). Die
Doppelrollenschwinge (81) ist am Maschinenrahmen (5)
schwenkbar im Schwenklager (85) gelagert. Sie trägt
an ihrem freien Ende zwei z. B. gleich große Rollen (82, 83).
Hier sind alle jeweils auf einer Rotationsachse hintereinander gelagerten
Rollen – zur einfacheren Verfolgung des Schnurverlaufs – mit
unterschiedlichen Durchmessern dargestellt.
-
Die
Messung der Schwenkbewegung erfolgt über ein als Schubgelenk
aufgebautes Potentiometer (75), das zwischen einem rahmenfesten
Schwenklager (76) und der Doppelrollenschwinge (81)
eingebaut ist. Über das Potentiometer (75) wird
die Drehzahl des Abspulmotors (71) gesteuert. Je mehr sich
die Doppelrollenschwinge (81) im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt,
also je höher die Rollen (82, 83) durch
die ablaufende Schnur (1) angehoben werden, desto schneller
rotiert der Abspulmotor (71).
-
Auf
dem Arm der Doppelrollenschwinge (81) sitzt manuell oder
maschinell längsverschiebbar ein Schiebegewicht (84)
zur Einstellung des Schwenkverhaltens der Doppelrollenschwinge (81).
Die Be- oder Entlastung der Doppelrollenschwinge (81) kann
auch über ein seilgeführtes Gewicht erfolgen,
vgl. das seilgeführte Gewicht (141) der Andrückbelastung
des Fadenführerrahmens (101).
-
Der
Schnurspeicher (80) umfasst neben der Doppelrollenschwinge
(81) eine untere, am Maschinenrahmen (5) gelagerte
Umlenkrolle (88). Ggf. ist die Umlenkrolle (88)
als Schlepprolle zusätzlich um eine vertikale Achse schwenkbar,
um bei unterschiedlichen Spulendurchmessern eine bessere Schnurführung
zu erzielen. Oberhalb der Umlenkrolle (88) sind eine erste,
hintere (91) und eine zweite, vordere und obere Umlenkrolle (92)
am Maschinenrahmen (5) gelagert. Auf gleichem Höhenniveau
befinden sich rechts daneben, um einige Rollendurchmesser versetzt,
noch eine dritte, hintere (93) und eine vierte, vordere
und obere Umlenkrolle (94). Die erste (91) und
die zweite (92) sowie die dritte (93) und die
vierte Umlenkrolle (94) sitzen jeweils paarweise auf einer
Achse.
-
Innerhalb
des Schnurspeichers (80) läuft die Schnur (1) – von
der Spule (8) kommend – über die untere Umlenkrolle
(88) zur hinteren, ersten, oberen Umlenkrolle (91).
Von dort aus verläuft die Schnur (1) nach unten zur
hinteren Umlenkrolle (82) der Doppelrollenschwinge (81),
dann wieder nach oben zur hinteren, dritten Umlenkrolle (93),
um von da aus zur vorderen, zweiten Umlenkrolle (92) zu
führen. Von hier aus erstreckt sich die Schnur (1)
wieder nach unten, ist dort um die vordere Umlenkrolle (83)
der Doppelrollenschwinge (81) gelegt, um dann zur vorderen,
vierten Umlenkrolle (94) zu verlaufen. Von dieser läuft
die Schnur (1) über eine Federtellerbremse (97)
zur hier letzten, oberen Umlenkrolle (95). Dieser Umlenkrolle
(95) ist ggf. eine weitere Umlenkrolle nachgeschaltet,
die als Schlepprolle zusätzlich um eine vertikale Achse
schwenkbar ist.
-
Zwischen
der Federtellerbremse (97) und der Umlenkrolle (95)
ist – hier nicht dargestellt – ein Meterzähler
zum Erfassen der durchlaufenden Schnurmenge angeordnet.
-
Nach
den 1 und 2 führt die Schnur
(1) von der letzten Umlenkrolle (95) zu einer
Doppelstangenschnurbremse (110) der Fadenführerbaugruppe
(100).
-
Die
Fadenführerbaugruppe (100) umfasst neben der Doppelstangenschnurbremse
(110) eine Andrückwalze (120), einen
schlittenartigen Fadenführer (130), eine Führungsschiene
(131), einen horizontalen Zahnriemen (136), einen
vertikalen Zahnriemen (135), einen Fadenführerantrieb
(132) mit Winkeldrehgeber (134), ein Potentiometer
(103), ein Dämpferelement (117), eine
Andrückvorrichtung (140) und ein Gegengewicht
(109). Alle genannten Bauteile sind zumindest teilweise
in einem Fadenführerrahmen (101) gelagert oder befestigt.
-
Der
Fadenführerrahmen (101) ist am Maschinenrahmen
(5) in einem Schwenklager (102) gelenkig und z.
B. mittels des Gegengewichtes (109) austariert gelagert.
Demnach befindet sich der Fadenführerrahmen (101),
einschließlich seiner An- und Einbauten, bei stillstehender
Wickelmaschine und ausgehängtem seilgeführten
Gewicht (141) im Gleichgewicht.
-
Der
Fadenführerrahmen (101) stützt sich über
die in ihm gelagerte, frei drehbare Andrückwalze (120) an
der angetriebenen Aufwickelwelle (161) des Aufwickelantriebs
(165) oder dem darauf umlaufenden Kreuzschnurwickel (10)
fremdbelastet ab. Für den fremdbelastenden Andruck an der
Aufwickelwelle (161) bzw. dem Kreuzschnurwickel (10)
sorgt das zwischen zwei am Maschinenrahmen (5) gelagerten
Umlenkrollen (144, 142, 143) seilgeführte
Gewicht (141). Das im Bereich des oberen Endes des Fadenführerrahmens
(101) befestigte Seil (145) wird dazu kurz oberhalb
der Aufwickelwelle (161) vorbeigeführt, um es
mittels einer kleineren Umlenkrolle (144) zur oberen Umlenkrolle
(142) umzulenken. Am unteren Ende des Gewichts (141)
ist ein weiteres Seil (146) befestigt, das von der unteren
Umlenkrolle (143) umgelenkt über eine z. B. relativ
weiche Schraubenzugfeder (147) in einem Lager (149)
am Maschinenrahmen (5) fixiert ist. Durch diese Konstruktion
ist die Andruckkraft der Andrückwalze (120) über
den gesamten Aufwickelvorgang nahezu konstant. Die Kraftabweichung
liegt maximal bei 10% des Kraftmittelwerts.
-
Zwischen
den seitlichen Rahmenteilen des Fadenführerrahmens (101)
erstrecken sich parallel zur Mittellinie der Aufwickelwelle (161)
neben der Andrückwalze (120) die z. B. rechteckige
Führungsschiene (131) zur Führung des
Fadenführers (130) und die beiden zylindrischen
Stangen (115, 116) der Doppelstangenschnurbremse
(110). Die beiden parallelen, polierten Stangen (115, 116)
sitzen im Ausführungsbeispiel fest zwischen zwei z. B.
quadratischen Schwenkplatten (111), die am Fadenführerrahmen
(101) auf zwei Schwenkzapfen (112) mittig gelagert
sind. Je ein Schwenkzapfen (112) ist an einem seitlichen
Rahmenteil befestigt, wobei beide Schwenkzapfen (112) auf
einer gemeinsamen Mittellinie liegen. Letztere verläuft
parallel zur Mittellinie der Aufwickelwelle (161).
-
An
der in den 1 und 2 dargestellten
Schwenkplatte (111) ist eine Führungsstange (113)
befestigt, die in einem Dämpferzylinder (118)
gedämpft geführt ist. Der Dämpferzylinder
(118) ist an einem am Maschinenrahmen (5) befestigen
Dämpferlager (119) angelenkt. Die Dämpfung
im Dämpferzylinder (118) erfolgt z. B. durch mechanische
Reibung oder durch das übliche gedrosselte Hin- und Herbewegen
einer Dämpferflüssigkeit.
-
Nach 2 befindet
sich der Schwenkzapfen (112) – am Ende des Aufwickelvorgangs – mit
dem Dämpferlager (119) auf einem Höhen niveau.
Während des Aufwickelns verschwenkt das Dämpferelement (117)
die Schwenkplatte (111) zusammen mit den Stangen (115, 116).
Hierdurch wird eine permanente, bremsende Anlage der Schnur (1)
an beiden Stangen erzielt. Die von der Umlenkrolle (95)
kommende Schnur (1) läuft somit an der Unterseite
der oberen Stange (115) und an der Oberseite der unteren
Stange (116) entlang zur Führungsausnehmung des
Fadenführers (130).
-
Der
Fadenführer (130) gleitet während des
Wickelvorganges auf der starren Führungsschiene (131) hin
und her, um die Schnur (1) mit einem vorgegebenen, z. B.
variablen Hub auf dem Kreuzschnurwickel (10) abzulegen.
Dazu wird der Fadenführer (130) von einem geregelten
Fadenführerantrieb (132) in Abhängigkeit von
der Rotationsbewegung des Aufwickelantriebes (165) bewegt.
Ggf. wird hier als Fadenführerantrieb auch nur ein gesteuerter
Schrittmotor verwendet.
-
Der
Fadenführerantrieb (132) besteht aus einem Getriebemotor
(133) mit einem inkrementalen Winkeldrehgeber (134)
und einem Riemengetriebe mit zwei hintereinander angeordneten Zahnriemen
(135, 136). Das Abtriebsrad des Getriebemotors
(133) treibt einen nach 2 zumindest
annähernd vertikal angeordneten Zahnriemen (135)
an. Dieser überträgt seinen Umlauf auf ein Abtriebsrad,
das mit dem Antriebsrad des zweiten, zumindest annähernd
horizontal ausgerichteten Zahnriemens (136) drehstarr gekoppelt
ist. Zumindest das jeweilige Lasttrum des zweiten Zahnriemens (136)
verläuft parallel zur Führungsschiene (131).
Das Riemengetriebe untersetzt die Drehzahl des Getriebemotors (133)
z. B. zusätzlich ins Langsame. Die einzelnen Riemen (135, 136)
können zur Verringerung des üblichen Umkehrspiels
mittels reibender oder abrollender Riemenspanner belastet werden.
-
Die
Aufwickelbaugruppe (160) besteht im Wesentlichen aus der
am Maschinerahmen (5) in einem Wellenlager (162)
einseitig gelagerten Aufwickelwelle (161) und dem Aufwickelantrieb
(165). Die Aufwickelwelle (161) ist ein rotierbar
gelagerter Spreizdorn, auf den die aufzuwickelnde Schnur (1)
direkt oder auf eine Aufwickelhülse aufgewickelt wird.
Zum kraftschlüssigen Spannen der Aufwickelhülse
weist der Spreizdorn z. B. vier radial spreizbare Backen auf.
-
Der
Aufwickelantrieb (165) umfasst einen Getriebemotor (166)
und einen inkrementalen Winkeldrehgeber (167). Die Antriebswelle
(168) des Getriebes ist vorzugsweise koaxial an der Aufwickelwelle
(161) angeflanscht. In den 1 und 2 ist
der Aufwickelantrieb (165) – nur aus darstellerischen
Gründen – über ein Kegelradgetriebe (169)
mit der Aufwickelwelle (161) verbunden. Der Getriebemotor
(166) wird, von der Maschinensteuerung geregelt, genau
so angetrieben, dass eine vorgewählte Umfangsgeschwindigkeit
am aktuellen Außendurchmesser der zylindrischen Außenfläche
(11), vgl. 3, des Kreuzschnurwickels (10) – unabhängig
vom aktuellen Außendurchmesser – konstant bleibt.
Zur Berechnung des aktuellen Durchmessers wird die Schwenkbewegung
des Fadenführerrahmens (101) mittels des Potentiometers
(103) gemessen. Demnach nimmt mit zunehmendem aktuellen
Außendurchmesser die Drehzahl der Aufwickelwelle (161)
ab.
-
Da
nach dem Ausführungsbeispiel die Wickelmaschine zum Wechseln
der Spulen (8) z. B. 59 mal abgebremst, angehalten und
wieder angefahren werden muss, werden der Aufwickelantrieb (165)
und der Fadenführerantrieb (132) abhängig
voneinander mit separaten z. B. konstanten Verzögerungen
oder Beschleunigungen abgebremst oder angefahren.
-
Wird
bei einer Kreuzwicklung der Faden bzw. die Schnur (1) auf
den Mantel (31) eines Zylinders (30) aufgewickelt,
so beschreibt der Faden bei einem Vorwärtshub theoretisch
eine z. B. rechtssteigende Schraubenlinie (35) und bei
dem dazugehörigen Rückwärtshub eine rechtsfallende
bzw. linkssteigende Schraubenlinie (36), vgl. 7.
An der Stoßstelle (38), an der sich die steigende
(35) und die fallende Schraubenlinie (36) treffen,
schließen die Schraubenlinienenden einen Winkel ein, der
180 Winkelgrade minus dem 2-fachen Steigungswinkel entspricht. Hier
findet eine sogenannte unstetige, theoretische Wende in einem Punkt
statt. Beim Aufwickeln verkleinert sich mit zunehmendem Wickeldurchmesser
der Steigungswinkel bei konstantem Hub und konstanter Kreuzungsanzahl.
Irgendwann ist der Winkel so klein, dass die Schnur (1)
bei der Wende an der entsprechenden Stirnseite (33) abrutscht,
womit der Aufwickelvorgang zu Ende ist. Der theoretische Steigungswinkel
(61) ist zugleich der Schnurverlegewinkel.
-
Die
Verkleinerung des theoretischen Steigungswinkels (61) bei
steigendem Durchmesser ist auch den 9 bis 11 entnehmbar.
Dort wird eine schmale Scheibe (50), vgl. 4,
mit nur zwei Kreuzungen des Kreuzschnurwickels für drei
Wickeldurchmesser (55, 56, 57) abgewickelt
dargestellt. 9 zeigt den abgewickelten Mantel
einer Schnurlage mit kleinem Wickeldurchmesser (55). 10 zeigt
verkürzt eine Schnurlage mit dem mittleren Durchmesser
(56). In 11 ist ebenfalls verkürzt
die äußere Schnurlage des Wickeldurchmessers (57)
abgebildet.
-
In 8 ist
der obere Teil der 9 vergrößert
wiedergegeben. Der Schnurabschnitt (41) mit der unstetigen,
theoretischen Wende (38) ist hier gestrichelt dargestellt,
während die durchgezogen gezeichneten Schnurabschnitte
(42, 43, 44) zwei reale Verlegungsmuster
sind. Die Schnurabschnitte (41, 42) schneiden
sich jeweils im Mantelmittelpunkt (32), vgl. 9.
-
Für
diese theoretische Verlegung der Schnur würde der Fadenführer
an der Wendestelle seine Bewegungsrichtung in einem Sprung – also
ohne Verzögerung – wechseln. Der Fadenführer
wäre enormen Beschleunigungen ausgesetzt. Um das zu vermeiden,
wird in der Realität die Geschwindigkeit des Fadenführers im
Wendebereich auf Null abgebremst und in Gegenrichtung wieder beschleunigt,
vgl. 5. Da sich während der Wende der Fadenwickel
bzw. der Kreuzschnurwickel weiterdreht, dehnt sich die Wende über
einen bestimmten Anteil des Zylindermantelumfangs aus. Dieser Umfangsanteil
wird als Wendelänge (23) bezeichnet. Die Wendelänge
(23) ist als Erfahrungswert z. B. auf 150 mm festgelegt,
vgl. 8.
-
Als
reale Wendebreite (25) wird ein Wert genommen, der zwischen
einem Drittel und zwei Dritteln der theoretischen Wendebreite (24)
liegt. Die von der realen Wendebreite (25) und der Wendelänge
(23) aufgespannte Fläche wird als Wendezone (22)
bezeichnet. Jede Wendezone (22) hat einen Eckpunkt (27),
an dem ein schraubenförmig aufzuwickelnder Schnurabschnitt
(42) beginnt und einen Eckpunkt (29), an dem der Schnurabschnitt
(42) endet, vgl. 9 und 13.
Zwischen den Wendezonen (22) – quer zur Umfangsrichtung
gesehen – liegt der sogenannte Mittenbereich (21),
in dem die Mittellinie der Schnur nach wie vor im Wesentlichen eine
ideale Schraubenlinie beschreibt.
-
Innerhalb
der Wendezone (22) verläuft der entsprechende
Schnurabschnitt (43) als stetiger Kurvenzug, vgl. 8 und 10a, in Form einer Sinuskurve, einer Parabel,
einer Hyperbel, eines Kreisbogens oder dergleichen, wobei der Kurvenzug
idealerweise tangential in die als Gerade dargestellte Abwicklung
der Schraubenlinie übergeht. Selbstverständlich
kann der Kurvenzug auch unstetig gebildet werden, vgl. linke Seite
des abgewickelten Mantels (31) nach 8. Hier
ist das mittlere Drittel der Wendezone (22) eine Gerade (46),
die senkrecht zur Längsrichtung des abgewickelten Mantels
(31) verläuft. Diese Gerade (46) wird
dann oben und unten mit jeweils einer weiteren Geraden (47, 48)
mit dem jeweils nächst gelegenen Eckpunkt (27, 28)
verbunden.
-
An
den 8 und 9 kann man ablesen, dass der
theoretische Verlegewinkel (61) – für
kleine Wickeldurchmesser (55) – kleiner ist als
der reale (62). Bei mittleren und großen Wickeldurchmessern
(56, 57) ist es umgekehrt, vgl. 10 und 11.
Jedoch bleibt bei allen Wickeldurchmessern (55, 56, 57)
der Wendeverlegewinkel (63) konstant. Dies gilt auch für
eine stetige Schnurverlegung in den Wendezonen (22), vgl. 10a. Bei dieser Figur folgt der Schnurabschnitt
(43) einer Sinuskurve. Hier wird als mittlerer Wendeverlegewinkel
(63) die Steigung am Wendepunkt (64) der Sinuskurve
genommen.
-
Der
reale Verlegewinkel (
62) wird kleiner als der Wendeverlegewinkel
(
63), sobald der Kreuzschnurwickel einen Grenzdurchmesser überschreitet.
Die Formel für den Grenzdurchmesser (D/mm) lautet:
-
Der
Winkel α ist dabei der mittlere Wendeverlegewinkel (63).
-
Die 5 zeigt
ein Geschwindigkeits-Hub-Diagramm. Es beschreibt für einen
kleinen Wickeldurchmesser (55), vgl. 4, 8 und 9,
den Geschwindigkeitsverlauf des Fadenführers (130) über
den gesamten Wickelhub (l), also die Kreuzschnurwickelbreite. Der
Verlauf oberhalb der Abszisse zeigt den Vorwärtshub, während
der Verlauf unterhalb der Abszisse den Rückwärtshub
des Fadenführers (130) darstellt. Die horizontalen
Kurvenabschnitte stellen die konstante Fadenführer-Geschwindig keit
während des schraubenförmigen Aufwickelns der
Schnur – also zwischen den Wendezonen (22) im
Mittenbereich (21) – dar. Sie sind in dem Diagramm
durch zwei vertikale, gestrichelte Linien begrenzt. Die Linien repräsentieren
die Grenzen zu den an den Rändern bzw. Stirnflächen
liegenden Wendezonen (22).
-
Die
Kurvenabschnitte, die außerhalb dieser Linien liegen, beschreiben
den Geschwindigkeitsverlauf des Fadenführers (130)
beim Durchlaufen der Wendezonen (22). An den Stellen an
denen der Kurvenverlauf die Abszisse schneidet, ist der Fadenführer
(130) vollständig abgebremst. Somit ist eine nahezu
ruckfreie, maschinenschonende Geschwindigkeitsumkehr möglich.
-
Die 6 zeigt
für den großen Wickeldurchmesser (57),
vgl. 4 und 11, den Geschwindigkeitsverlauf
des Fadenführers (130). Zwischen den gestrichelten
Linien ist die Fadenführer-Geschwindigkeit konstant und
so groß wie bei 5. Jeweils im mittleren Bereich
der Wendezonen (22) bilden sich – zum Durchfahren
der Wendepunkte (64) – Maxima aus, deren Amplitudenbetrag
größer ist als der Ordinatenbetrag im Bereich
der horizontalen Kurvenabschnitte.
-
Die 12 zeigt
einen Zylinder (30) kleinen Durchmessers, auf dem im Vorwärtshub
eine Schnur (1) entlang einer theoretischen Schraubenlinie
verlegt ist. Das Wickelgesetz sieht hier beim Rückwärtshub
des Fadenführers sechs Kreuzungen vor.
-
Die 13 stellt
die plane Abwicklung des Mantels (31) des Zylinders (30)
dar. Die aus der 12 bekannte Schnurverlegung
ist in der Abwicklung als mehrere gestrichelte Schnurabschnitte
(41) wiedergegeben. In der linken oberen Ecke und der rechten
unteren Ecke der Abwicklung ist jeweils eine halbe Wendezone (22)
mit einem realen Schnurverlauf dargestellt. Auch hier ist der reale
Verlegewinkel größer als der theoretische. Ferner
hat der Mittenbereich (21), in dem die Schnur (1)
schraubenlinienförmig verlegt ist, eine Breite, die der
Differenz aus dem Hub bzw. Gesamthub und der zweifachen realen Wendebreite
entspricht.
-
- 1
- Schnur
- 5
- Maschinenrahmen,
Gerätegestell
- 8
- Spulen
- 10
- Kreuzschnurwickel,
Fadenwickel
- 11
- Außenfläche,
zylindrisch
- 12
- Stirnflächen,
konisch
- 13
- Stirnflächen,
zylindrisch
- 14
- Bohrung
- 21
- Mittenbereich
- 22
- Wendezone,
Wendebereich
- 23
- Wendelänge
- 24
- Wendebreite,
theoretisch
- 25
- Wendebreite,
real
- 27,
28
- Eckpunkte
- 29
- Eckpunkt
- 30
- Zylinder
- 31
- Zylindermantel
- 32
- Mantelmittelpunkt
- 33
- Stirnseite
- 35
- Schraubenlinie,
rechtssteigend
- 36
- Schraubenlinie,
linkssteigend
- 38
- Stoßstelle,
theoretische Wende
- 41
- Schnurabschnitte
aus theor. Schraubenverlegung
- 42
- Schnurabschnitte
aus realer Schraubenverlegung
- 43
- Schnurabschnitte
aus der Wendezone, stetig
- 44
- Schnurabschnitte
aus der Wendezone, unstetig
- 46
- Gerade
in Umfangsrichtung
- 47,
48
- Geraden
- 50
- Scheibe
- 51
- Wickelzylinder,
Mantel, klein
- 53
- Wickelzylinder,
Mantel, mittel
- 54
- Wickelzylinder,
Mantel, groß
- 55
- Wickeldurchmesser,
klein
- 56
- Wickeldurchmesser,
mittel
- 57
- Wickeldurchmesser,
groß
- 61
- Verlegewinkel,
Schraubenliniensteigung, theoretisch
- 62
- Verlegewinkel,
Schraubenliniensteigung, real,
- 63
- Wendeverlegewinkel,
ggf. Mittelwert
- 64
- Wendepunkt
- 70
- Abspulbaugruppe
- 71
- Abspulmotor
- 72
- Getriebewelle
- 75
- Potentiometer
- 76
- Schwenklager
- 80
- Schnurspeicher
- 81
- Doppelrollenschwinge,
Schwinge
- 82
- Rolle,
groß, hinten
- 83
- Rolle,
klein, vorn
- 84
- Schiebegewicht
- 85
- Schwenklager
- 88
- Umlenkrolle,
unten
- 91
- Umlenkrolle,
oben, erste, hinten
- 92
- Umlenkrolle,
oben, zweite, vorn
- 93
- Umlenkrolle,
oben, dritte, hinten
- 94
- Umlenkrolle,
oben, vierte, vorn
- 95
- Umlenkrolle,
oben
- 97
- Federtellerbremse
- 100
- Fadenführerbaugruppe
- 101
- Fadenführerrahmen
- 102
- Schwenklager
- 103
- Potentiometer
- 105
- Lager
- 109
- Gegengewicht
- 110
- Doppelstangenschnurbremse
- 111
- Schwenkplatten
- 112
- Schwenkzapfen
- 113
- Führungsstange
- 115
- Stange,
oben
- 116
- Stange,
unten
- 117
- Dämpferelement
- 118
- Dämpferzylinder
- 119
- Dämpferlager
- 120
- Andrückwalze
- 130
- Fadenführer
- 131
- Führungsschiene,
rechteckiger Querschnitt
- 132
- Fadenführerantrieb
- 133
- Getriebemotor
- 134
- Winkeldrehgeber,
inkremental
- 135
- Zahnriemen,
vertikal
- 136
- Zahnriemen,
horizontal
- 140
- Andrückvorrichtung
- 141
- Gewicht
- 142
- Umlenkrolle,
oben
- 143
- Umlenkrolle,
unten
- 144
- Umlenkrolle,
klein
- 145
- Seil
am Fadenführerrahmen
- 146
- Seil
an der Zugfeder
- 147
- Zugfeder,
Schraubenzugfeder
- 149
- Lager
- 160
- Aufwickelbaugruppe
- 161
- Aufwickelwelle
- 162
- Wellenlager
- 165
- Aufwickelantrieb
- 166
- Getriebemotor
- 167
- Winkeldrehgeber,
inkremental
- 168
- Antriebswelle
- 169
- Kegelradgetriebe
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - „Lenzinger
Berichte”, Heft 63, Seite 108 ff. vom Juni 1987 ist ein
Artikel mit dem Titel „Maschinentechnische Neuentwicklungen
zur Verbesserung der Qualität synthetischer Filamentgarne” bekannt.
Die Verfasser sind Dr. K. H. Bauer und W. Pieper von der Barmag
AG, Remscheid [0002]
