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Kreuzspulmaschine mit Fadenführungstrommel und Spulenantriebsrolle
Die Erfindung betrifft eine Kreuzspulmaschine mit Fadenführungstrommel und separater
Spulenantriebsrolle, gegen die eine in einem Spulenhalter drehbare und auf einer
Führungsbahn schwenkbare Spule durch ihr Eigengewicht anliegt, wobei die Spulenantriebsrolle
zwischen der Fadenführungstrommel und der Schwenkachse des Spulenhalters angeordnet
ist und der Schwenkarm des Spulenhalters länger als der maximal zu erreichende Radius
des aufzuspulenden Garnkörpers ist, der seinerseits größer als der Radius der Spulenantriebsrolle
ist.
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Bekannte Kreuzspulmaschinen weisen den Nachteil auf, daß sich der
Abstand zwischen der Fadenführungstrommel und dem Garnkörper während des Liefervorgangs
ändert. Man kann dadurch keinen optimalen Abstand zwischen Garnkörper und Fadenführungstrommel
einhalten, der allein eine gute Fadenführung erlauben würde. Außerdem kann man mit
der bekannten Kreuzspulmaschine nur Garnkörper relativ kleinen Durchmessers wickeln,
weil Garnkörper größerer Durchmesser an der Fadenführungstrommel anliegen würden.
Darüber hinaus dringt der Faden verschieden tief in die Nut der Fadenführungstrommel
ein, wodurch sich auch von dieser Seite her die Fadenführung verschlechtert (deutsches
Patent 845 772).
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Bei einer anderen bekannten Kreuzspulmaschine liegt zwischen dem
Garnkörper und der Fadenführungstrommel eine Spulenantriebsrolle. Die Anordnung
ist so getroffen, daß die Spulenantriebsrolle nicht nur den Garnkörper antreibt,
sondern daß auch der Faden über die Spulenantriebsrolle läuft. Dadurch wird der
Faden beim Aufwickeln gespannt, so daß die Wahrscheinlichkeit für einen Fadenbruch
größer ist. Bei einem Fadenbruch wickelt sich der Faden um die ständig angetriebene
Spulenantriebsrolle und muß dann vom Personal wieder entfernt werden, was erhebliche
Zeit in Anspruch nimmt, da die nach einem Fadenbruch auf der Spulenantriebsrolle
aufgewickelten Garnkörper sehr fest sind.
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Schließlich werden bei der bekannten Vorrichtung die Fadenführungstrommel
und die Spulenantriebsrolle über ein festes Getriebe angetrieben. Für einen bestimmten
Durchmesser des Garnkörpers stehen also die Drehzahlen der drei Bauteile in einem
starren Verhältnis zueinander.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung dafür anzugeben, wie man
Garnkörper jeden Durchmessers - also auch solche mit verhältnismäßig großem Durchmesser
- auf Spulen kleinen Durchmessers so aufspulen kann, daß der Umfang der Fadenführungstrommel
während des Aufspulvorgangs vom Garn-
körper nicht berührt wird, und hierbei der
Abstand zwischen dem Umfang des Garnkörpers und der Fadenführungstrommel bei wachsendem
Garnkörper etwa konstant und möglichst klein bleibt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Führungsbahn
der Spule die Verbindungslinie zwischen den Achsen der Fadenführungstrommel und
der Spulenantriebsrolle in einem näher bei der Spulenantriebsrolle, jedoch außerhalb
ihres Umfanges liegenden Punkt schneidet und daß die Verbindungslinien zwischen
den Achsen der Fadenführungstrommel und der Spulenantriebsrolle und zwischen den
Achsen der Spulenantriebsrolle und dem Spulenhalterschwenkarm einen Winkel von 165
bis 1800 einschließen.
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Bei einer solchen Anordnung kann man darüber hinaus die Spulenantriebsrolle
und damit den Garnkörper mit einer anderen Drehzahl betreiben als die Fadenführungstrommel
und die Fadenführungsbedingungen weiterhin verbessern.
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Ein Ausführungsbeispiel wird nunmehr an Hand der einzigen Figur beschrieben.
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In dieser Figur ist eine Spulenantriebsrolle mit 10 bezeichnet, die
eine Achse 11 und einen Radius a aufweist. Die Größe des Radius a liegt vorzugsweise
zwischen den Radien des Garnkörpers zu Beginn und am Ende des Aufwickelvorgangs.
Bei Garnkörpern
großen Durchmessers weist die Spulenantriebsrolle
10 zweckmäßig einen Radius auf, der ungefähr dem halben Radius des fertigen Garnkörpers
entspricht.
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Diese Größenverhältnisse sind jedoch ohne wesentliche Bedeutung, und
das Verhältnis von Spulenantriebsrollenradius und dem Radius des fertigen Garnkörpers
kann in weiten Grenzen schwanken. Es kann beispielsweise ohne weiteres der Spulenantriebsrollenradius
größer als der Radius des fertigen Garnkörpers sein. Um die Größe der Einzelteile
zu vermindern, ist es jedoch in vielen Fällen vorteilhaft, wenn der Spulenantriebsrollenradius
verhältnismäßig klein ist.
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Eine Fadenführungstrommel 13 weist eine Achse 14 auf, die oberhalb
der Achse 11 der Spulenantriebsrolle 10 und parallel zu dieser angeordnet ist.
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Der Radius b der Fadenführungstrommel 13 kann günstige Verhältnisse
ergeben sich, wenn der Radius a der Spulenantriebsrolle 10 und dem Radius des fertigen
Garnkörpers liegen. Vorteilhaft ist jedoch der Radius b der Fadenführungstrommel
13 in seiner Größe mehr dem Radius des fertigen Gamkörpers angenähert. Diese beiden
Radien können auch im wesentlichen gleich sein. Doch kann der Radius b der Fadenführungstrommel
13 in weiten Grenzen schwanken und kann auch wesentlich kleiner als der Radius des
fertigen Garnkörpers sein. Besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn der
Radius a wesentlich kleiner als der Radius b und der letztere etwas kleiner als
der Radius des fertigen Garukörpers ist.
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Die Achse 15 des Garnkörpers bzw. der Spule wandert auf einer Führungsbahn
16, die sich dadurch ergibt, daß die Oberfläche des Garnkörpers in einem im wesentlichen
konstanten Abstand von der Fadenführungstrommel 13 bleibt, da sich dadurch gute
Wicklungsergebnisse erreichen lassen. Um nun einen solchen konstanten Abstand zwischen
der Fadenführungstrommel 13 und dem Garnkörper während des Wickelns einzuhalten,
müßte die Achse 15 sich auf einer geraden Linie bewegen. Im Hinblick auf die Konstruktion
der Maschine ist jedoch die Anordnung so gewählt, daß die Achse 15 auf einer Umfangslinie
eines Zylinders in Gestalt der Führungsbahn 16 wandert, der eine parallel zu den
Achsen 14 und 11 angeordnete Achse 17 aufweist. Der Radius des Garnkörpers ist dabei
mit c und der Zylinderradius von der Achse 17 aus gesehen mit d bezeichnet. Der
Radius d ist verhältnismäßig groß, um der Führungsbahn 16 der Achse 15 eine so kleine
Krümmung zu geben, daß sie sich nur wenig von einer Geraden unterscheidet. Günstige
Bedingungen werden erreicht, wenn der Radius d so groß ist, daß die Oberfläche des
Gamkörpers höchstens ungefähr 38 mm von der Oberfläche der Fadenführungstrommel
13 entfernt ist. Vorzugsweise beträgt diese Entfernung zwischen 0,8 und 20 mm.
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Die Fadenführungstrommel 13 ist oberhalb der Spulenantriebsrolle
10 und etwas nach rechts versetzt angeordnet. Damit befindet sich die Achse 17 unterhalb
der Achse 11 der Spulenantriebsrolle 10 und etwas nach links versetzt.
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Die gegenseitige Stellung dieser drei Achsen ändert sich in Abhängigkeit
von den betreffenden Radien der Spulenantriebsrolle 10, der Fadenführungstrommel
13 und des fertigen Gamkörpers. Die Achse 15 ist auf der Seite der Spulenantriebsrolle
10 vorgesehen, auf der die Verbindungslinien e und f einen Winkel von
etwas weniger
als 1800 bilden. Dieser letztere Winkel soll erfindungsgemäß zwischen 165 und 1800
betragen.
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Die Spulenantriebsrolle 10 und die Fadenführungstrommel 13 sind durch
geeignete, nicht dargestellte Mittel angetrieben. Es ist nicht notwendig, daß die
Drehzahl der Fadenführungstrommel 13 in irgendeinem festen Verhältnis zur Drehzahl
der Spulenantriebsrolle 10 steht. Der Garnkörper selbst ruht auf der Spulenantriebsrolle
10 und wird von dieser angetrieben.
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Wenn das Garn auf der Fadenführungstrommel 13 gleitet, kann der seitliche
Vorschub des Garnes während des Aufwickelns ohne Rücksicht auf die Größe des Garnkörpers
gesteuert werden.
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Die Fadenführungstrommel 13 und die Spulenantriebsrolle 10 sind so
angeordnet, daß ein Abstand zwischen den gegenüberliegenden Rollenoberflächen entsteht.
Dieser Abstand ist vorzugsweise kleiner als der Radius a der Spulenantriebsrolle
10 und ungefähr gleich dem kleinsten Garnkörperradius.
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Der Radius d ist so groß, daß die Verlängerung der Führungsbahn 16
nach rechts die Verbindungslinie f der beiden Achsen 11, 14 in einem Punkt zwischen
den Oberflächen der beiden Rollen und näher bei der Oberfläche der Spulenantriebsrolle
10 als bei der Oberfläche der Fadenführungstrommel 13 schneidet. Der Radius d kann
innerhalb weiter Grenzen schwanken, ist jedoch vorzugsweise ungefähr doppelt so
groß wie der Radius des vollen Garnkörpers. In einer gemäß der Erfindung hergestellten
Maschine waren die ungefähren Größenverhältnisse wie folgt: Spulenantriebsrollenradius
a .... 7,5 cm Fadenführungstronunelradius b 13 cm Abstand g . 5 .................
cm Radius . ....... 38 cm Abstand e . . .. 29 cm Winkel zwischen Verbindungslinie
e und Strecke f . . 165° Für die beiden Extremstellungen des Radius d bei minimalem
bzw. maximalem Garnkörperradius blieb der Abstand zwischen den gegenüberliegenden
Oberflächen des Garnkörpers und der Fadenführungstrommel 13 im allgemeinen konstant
und innerhalb erträglicher Grenzen. Die minimalen und maximalen Wicklungsradien
waren 5 bzw. 10 cm. Der Winkel x zwischen den beiden Endstellungen des Radius d
war in diesem Beispiel ungefähr doppelt so groß wie der Winkel zwischen der Verlängerung
der Verbindungsstrecke e und der Strecke f. Es wurde dabei festgestellt, daß der
Abstand zwischen dem Garnkörper und der Fadenführungstrommel über einen größeren
Winkel als dargestellt die gewünschte Größe hatte, was sich dadurch ergab, daß der
Radius der Fadenführungstrommel abnahm und/oder der Garnkörper breiter wurde.