DE19524701A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Changieren von faden- oder bändchenförmigem Spulgut - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Changieren von faden- oder bändchenförmigem SpulgutInfo
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- DE19524701A1 DE19524701A1 DE1995124701 DE19524701A DE19524701A1 DE 19524701 A1 DE19524701 A1 DE 19524701A1 DE 1995124701 DE1995124701 DE 1995124701 DE 19524701 A DE19524701 A DE 19524701A DE 19524701 A1 DE19524701 A1 DE 19524701A1
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Changieren eines
aufzuwickelnden Fadens von faden- oder bändchenförmigem Spulgut
auf Spulmaschinen zur Herstellung einer Spule in Kreuzwicklung
mit Wild- oder Präzisionswicklung, indem der Faden mit einer
eine Führungsnut aufweisenden angetriebenen Schlitztrommel
verlegt und zu der Spule aufgewickelt wird. Es wird auch eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aufgezeigt.
Unter "Spulgut" wird jedes faden- oder bändchenförmige Material
verstanden, welches sich im Kreuzspulverfahren aufspulen läßt,
angefangen von flachen Bändchen mit mehr oder weniger großer
Breite über Drähte bis zu feinsten Mono- und Multifilamentgarnen
der Textil- und artverwandten Industrie. Unter "Faden" wird die
gestreckte Form des Spulgutes verstanden. Unter "Changieren"
wird eine Bewegung des Spulgutes quer zur Aufspulrichtung hin
und her verstanden, so daß das momentan auf die Spule auflaufen
de Stück Spulgut einen vorherbestimmten Abstand zu dem zuvor
aufgespulten Spulgutstück in einer Richtung parallel zur Achse
der Spule aufweist.
Eine "Nutentrommel" ist eine Trommel mit
Kehrgewindenuten definierter Tiefe, also mit Nutgrund. Sie dient
zum Changieren des Spulgutes und besteht häufig aus Vollmaterial
(Kunststoff), aber auch aus einem Rohrabschnitt mit großer
Wandstärke oder in seltenen Fällen aus Blech, welches durch
Tiefziehen in die entsprechende Form gebracht wurde. Eine
"Schlitztrommel" ist eine meist hohle Trommel, die durch die
Kehrgewindenut in zwei Teile geteilt ist. Sie weist keinen
Nutgrund auf, eine solche Schlitztrommel kann vorzugsweise aus
Blech oder aus einem dünnwandigen Rohrabschnitt bestehen. Aber
auch achslose Schlitztrommeln aus Vollmaterial, bei denen zwei
Teile einander gegenüberliegend angeordnet sind, sind bekannt.
Häufig wird der Begriff Nutentrommel oder -walze in der Lite
ratur auch für Schlitztrommeln verwendet, so daß der hier
wichtige Definitionsunterschied aus dem Begriff selbst nicht
erkennbar ist. Eine "Führungsnut" ist eine Nut an einer Nuten
trommel oder einer Schlitztrommel, mit deren Hilfe das Spulgut
changiert wird. Eine "Kontaktwalze" ist eine Walze, die zwischen
einer Nutentrommel oder einer Schlitztrommel und einer Spulen
wickelvorrichtung angeordnet ist, über die das Spulgut der
Spulenwickelvorrichtung zugeleitet wird.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung, die mit einer Schlitztrommel
arbeiten, ist aus "Vorbereitungsmaschinen für die Weberei, Ein
Handbuch für Spinner, Weber und Wirker", J Schneider, Springer-
Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg, 1963, Seiten 18 bis 27,
insbesondere Seiten 20 bis 25, bekannt. Dabei findet eine
Schlitztrommel Verwendung, die aus zwei Teilen besteht, deren
einander zugekehrte Ränder eine Führungsnut für den Faden ohne
Kreuzungspunkt bilden. Der Faden durchläuft die Schlitztrommel
sekantenartig. Je kleiner der Abstand des Fadens von der Dreh
achse der Schlitztrommel entfernt ist, also je weiter sich der
Faden von dem Außendurchmesser der Schlitztrommel entfernt, umso
größer wird die Kraftkomponente, die den Faden an der Einlauf
stelle in die Schlitztrommel auszuheben und radial nach außen zu
verdrängen versucht. Unterstützend wirkt hier zusätzlich die
Kraftkomponente, die aus der Steigung der Führungsnut der
Schlitztrommel resultiert. Maßgebend für die einwandfreie
Funktion einer Schlitztrommel sind also der Abstand des Fadens
von der Drehachse der Schlitztrommel und die Steigung der
Führungsnut der Schlitztrommel.
Es ist weiterhin nicht zu verkennen, daß die freie Fadenlänge
des Fadenstücks von einem fixen Führungspunkt bis zu einem
Auflaufpunkt auf einer Kontaktwalze oder einer Spule sich
während des Verlegevorganges periodisch ändert. Dies hat
Wechselspannungen im Faden zur Folge. Um diesen Längenänderungen
des freien Fadenstückes entgegenzuwirken, wird im Innenraum der
Schlitztrommel ein Verdrängungskörper mit etwa elliptischem
Querschnitt angeordnet, der drehfest mit der Schlitztrommel
verbunden ist. Dabei ist der elliptische Querschnitt relativ zur
Lage der Führungsnut ausgerichtet angeordnet. Läuft der Faden
etwa in der Mitte der Spule auf diese auf, ist die freie Faden
länge am kürzesten, so daß das sekantenartig die Schlitztrommel
durchlaufende Fadenstück durch den elliptischen Körper so
ausgewinkelt wird, daß ein relativ größerer Anteil der freien
Fadenlänge innerhalb der Schlitztrommel aufgenommen wird. Läuft
dagegen der Faden durch einen Umkehrpunkt der Führungsnut, dann
ist die freie Fadenlänge außerhalb der Schlitztrommel am
größten. Dabei ist auch das innerhalb der Schlitztrommel
liegende Fadenstück durch die Schräglage zur Achse der Schlitz
trommel relativ groß. Es wird durch den elliptischen Grundkörper
nicht oder relativ wenig ausgelenkt, um die Fadenreserve in der
Schlitztrommel nicht noch zusätzlich zu vergrößern. Auf diese
Weise wird ein nahezu vollständiger statischer Spannungsaus
gleich des Fadens innerhalb der Schlitztrommel geschaffen.
Weiterhin ist eine dynamische Fadenspannungskompensation
bekannt, die durch eine besondere Formgebung der Führungsnut der
Schlitztrommel erreicht wird. Die Führungsnut ist in ihrer
Linienführung parabolisch, und es wird so versucht, auf den
Faden quer zu seiner Laufrichtung beschleunigend und verzögernd
einzuwirken.
Es ist weiterhin bekannt, durch Verwendung eines ortsfest ange
ordneten Lineals am Außenumfang der Schlitztrommel parallel zur
Achse der Schlitztrommel dafür zu sorgen, daß sich die Länge des
freien Fadens innerhalb der Schlitztrommel auf etwa 90° be
schränkt wird, so daß sich diese Länge des Fadens innerhalb der
Schlitztrommel gegenläufig zu der periodisch wechselnden Länge
des freien Fadens außerhalb der Schlitztrommel im Verlegedreieck
verhält. Dies führt zu einer angenäherten Fadenspannungskompen
sation. Gleichzeitig wird damit aber auch der Abstand des Fadens
von der Drehachse der Schlitztrommel festgelegt oder anders
gesagt der Winkel, mit der der Faden sekantenartig die Schlitz
trommel durchläuft. Zur Erzielung einer großen Verlegebreite
müßte man die Steigung der Führungsnut der Schlitztrommel ver
größern bzw. groß wählen. Mit dieser Vergrößerung der Steigung
wird jedoch auch die Reibkraftkomponente aus der Drehung der
Schlitztrommel, die den Faden im Einlaufpunkt aus der Führungs
nut der Schlitztrommel zu heben versucht, vergrößert. Da diese
Reibkraftkomponente an einem doch recht langen, nicht fest
eingespannten Fadenstück wirkt, nämlich zwischen dem Festpunkt
und dem Auflaufpunkt des Fadens auf die Spule oder auf eine
Kontaktwalze, sind der Vergrößerung der Steigung der Führungsnut
der Schlitztrommel enge Grenzen gesetzt, die nicht überschritten
werden können. Dies führt zwingend dazu, daß zur Erzielung
großer Verlegebreiten der Durchmesser der Schlitztrommel ver
größert werden muß. Ein großer Schlitztrommeldurchmesser ist
jedoch in mehrfacher Hinsicht nachteilig. Oft steht der dafür
erforderliche Platz an einer Spulmaschine gar nicht zur Verfü
gung. Zudem sind erhöhte Massen anzutreiben. Weiterhin wird das
sekantenartig die Schlitztrommel durchlaufende Fadenstück auch
absolut größer.
Aus der DE-PS 30 16 662 ist eine Vorrichtung zum Steuern der
Fadenspannung zwischen einer Kehrgewindewalze und einer Spule
bekannt. Der Faden wird über eine glatte Walze geführt, der eine
Kehrgewindewalze mit zwei Fadenführern zugeordnet ist. Der eine
Fadenführer führt den auf die glatte Walze auflaufenden Faden.
Der andere Fadenführer führt den von der glatten Walze ablaufen
den Faden. Die Fadenführer sind um 180° an der Kehrgewindewalze
versetzt zueinander angeordnet. Damit soll ein vollständiger
Ausgleich der Fadenspannung erreicht werden. Der Faden wird mit
konstanter Geschwindigkeit zugeliefert. Die glatte Walze und die
der Spule vorgeschaltete Kontaktwalze verfügen über separate
Antriebe. Die Umfangsgeschwindigkeit der glatten Walze kann
größer, gleich oder geringer als die Umfangsgeschwindigkeit der
Kontaktwalze gewählt werden. Damit ist es möglich, eine Diffe
renz in der Fadenspannung zwischen dem auf die glatte Walze
auflaufenden Fadenstück zu dem von der glatten Walze ablaufenden
freien Fadenstück zu erzielen.
Changiereinrichtungen einer anderen Art, nämlich in der Form von
Nutentrommeln in der eingangs gegebenen Definition sind bei
spielsweise aus der DE 42 37 860 A1 oder auch der DE 36 28 735
A1 bekannt. Bei einer solchen Nutentrommel wird das Spulgut
vorzugsweise auf dem Nutgrund geführt. Hierzu umschlingt das
Spulgut den Nutgrund der Nutentrommel in einem bestimmten
Winkel. Bei entsprechender Verlegebreite besitzt die Führungsnut
der Nutentrommel einen oder auch mehrere Kreuzungspunkte. Das
Herausspringen bzw. Herausfördern des Fadens aus der Führungsnut
und der damit verbundene Wechsel in den entgegenlaufenden Ab
schnitt der Führungsnut an den Kreuzungspunkten der Führungsnut
oder auch das Herausfördern des Fadens aus der Führungsnut der
Nutentrommel wird in der Regel durch eine aufwendige Gestaltung
der Führungsnut selbst sowie insbesondere der Kreuzungspunkte
der Führungsnut durch partiell differierende Tiefen der Füh
rungsnut verhindert. Durch die Umschlingung des Fadens im Nut
grund der Nuttrommel wirkt zwischen dem Faden und dem Nutgrund
eine gewisse Reibung (Seilreibung), deren Höhe u. a. maßgeblich
von der Differenz der (konstanten) Geschwindigkeit des Fadens zu
der (nicht konstanten) Umfangsgeschwindigkeit des Nutgrundes
abhängt. Bei Spulen mit wilder Wicklung wird die äußere Mantel
fläche der Nutentrommel häufig als Umfangsantrieb für die sich
im Bereich der Spulenaufwickelvorrichtung bildende Spule
genutzt. Somit ist eine Kontaktwalze entbehrlich. Hierbei ist
das Spulverhältnis von der Nutgeometrie abhängig und nicht frei
wählbar. Auch hier entsteht die zuvor beschriebene Reibung
(Seilreibung), da hier die Umfangsgeschwindigkeit am Außendurch
messer der Nutentrommel gleich der Geschwindigkeit des Fadens
ist und die Umfangsgeschwindigkeit im Nutgrund der Nutentrommel
zwangsläufig geringer als die Geschwindigkeit des Fadens ist.
Die Vorteile, die mit der Verwendung von Nutentrommeln verbunden
sind, sind folgende:
Auch hier sind die oszillierenden Massen gering, da nur der Faden oszilliert. Die Sicherheit der Führung des Spulgutes ist sowohl während der linearen Verlegung als auch in den Umkehrpunkten durch die geschlossene Führungsnut gewährleistet, was allerdings eine entsprechend aufwendige Gestaltung der Führungs nut voraussetzt. Die Schärfe der Umkehrung an den Spulenseiten kanten kann durch die entsprechende Ausgestaltung der Führungs nut in diesen Bereichen beliebig gewählt werden. Die Reib geschwindigkeit zwischen dem Faden und den Flächen der Führungs nut, insbesondere dem Nutgrund, ist kleiner als die Geschwindig keit des Spulgutes. Ein Verschleiß tritt vornehmlich nur an den fadenführenden Flächen der Führungsnut, insbesondere im Nutgrund auf. Die Baugröße hinsichtlich des Außendurchmessers der Nuten trommel ist nicht von der Verlegebreite abhängig. Ein aufwendi ges Getriebe ist nicht erforderlich.
Auch hier sind die oszillierenden Massen gering, da nur der Faden oszilliert. Die Sicherheit der Führung des Spulgutes ist sowohl während der linearen Verlegung als auch in den Umkehrpunkten durch die geschlossene Führungsnut gewährleistet, was allerdings eine entsprechend aufwendige Gestaltung der Führungs nut voraussetzt. Die Schärfe der Umkehrung an den Spulenseiten kanten kann durch die entsprechende Ausgestaltung der Führungs nut in diesen Bereichen beliebig gewählt werden. Die Reib geschwindigkeit zwischen dem Faden und den Flächen der Führungs nut, insbesondere dem Nutgrund, ist kleiner als die Geschwindig keit des Spulgutes. Ein Verschleiß tritt vornehmlich nur an den fadenführenden Flächen der Führungsnut, insbesondere im Nutgrund auf. Die Baugröße hinsichtlich des Außendurchmessers der Nuten trommel ist nicht von der Verlegebreite abhängig. Ein aufwendi ges Getriebe ist nicht erforderlich.
Mit der Verwendung von Nutentrommeln sind aber andererseits
gewichtige Nachteile verbunden:
Durch die partiell differierende Nuttiefe der Führungsnut ent steht ein Schwingen des betreffenden Abschnittes des Spulgutes quer zur Verlegerichtung. Die Größe der freien Fahrtenschlepp länge vom Nutgrund zur Kontaktwalze oder Spule ist relativ hoch. Die Funktionssicherheit der Nutentrommel ist von der aufwendigen Gestaltung der Form der Führungsnut, insbesondere an den Kreu zungspunkten, abhängig. Diesem hohen Fertigungsaufwand kann sinnvoll nur durch Einsatz entsprechender Formen für die Her stellung der Nutentrommeln begegnet werden. Die Herstellkosten sind stückzahlabhängig, also insbesondere bei kleinen Stück zahlen relativ hoch.
Durch die partiell differierende Nuttiefe der Führungsnut ent steht ein Schwingen des betreffenden Abschnittes des Spulgutes quer zur Verlegerichtung. Die Größe der freien Fahrtenschlepp länge vom Nutgrund zur Kontaktwalze oder Spule ist relativ hoch. Die Funktionssicherheit der Nutentrommel ist von der aufwendigen Gestaltung der Form der Führungsnut, insbesondere an den Kreu zungspunkten, abhängig. Diesem hohen Fertigungsaufwand kann sinnvoll nur durch Einsatz entsprechender Formen für die Her stellung der Nutentrommeln begegnet werden. Die Herstellkosten sind stückzahlabhängig, also insbesondere bei kleinen Stück zahlen relativ hoch.
Um diesen Nachteilen entgegenzuwirken, sind beispielsweise aus
der DE-OS 18 16 271, der DE 39 01 278 A1 oder auch der DE 33 41
928 A1 Nutentrommeln mit nahezu konstanter, relativ flach
verlaufender Nuttiefe bekannt. Dabei ist diesen Nutentrommeln
eine Changiereinrichtung vorgeschaltet, wobei diese Changierein
richtung einerseits die wesentliche Changierfunktion für das
Spulgut erbringt und andererseits auch die Führung des Fadens
über die Kreuzungspunkte der Führungsnut der Nutentrommel
gewährleistet. Der Vorteil der Nutentrommel wird hierbei zur
Realisierung einer scharf ausgebildeten Umkehrung im Bereich der
Seitenkanten der Spule genutzt, wobei jedoch in nachteiliger
Weise die oszillierenden Massen durch den entsprechenden Massen
anteil der Changiereinrichtung vergrößert werden, was sich nach
teilig hinsichtlich Verschleiß und auch in einer Begrenzung der
noch beherrschbaren Changiergeschwindigkeit bemerkbar macht.
Aus der DE-OS 26 28 501 oder der DE-OS 20 05 621 sind Changier
einrichtungen bekannt, deren wesentliche Elemente in einer
Kehrgewindewalze und einem Fadenführer bestehen. Dabei wird der
Faden durch den Fadenführer verlegt, der seine Bewegung durch
die Kehrgewindewalze vermittels einer endlosen, aus Rechts- und
Linksgewinde bestehenden Nut erfährt. Die Umkehrung der Bewegung
des Fadenführers in den beiden Endlagen erfolgt durch Bogen
stücke, die die Gewindegänge verbinden. Hierdurch wird der
Fadenführer also in seinen Endlagen abgebremst und in der
Gegenrichtung wieder beschleunigt. Die mögliche Anzahl
Verlegehübe pro Zeiteinheit wird durch die Masse des Faden
führers und die Größe der Bogenstücke begrenzt. Für einen
exakten Spulenaufbau werden möglichst scharfe Bogenstücke für
die Umkehrungen angestrebt, so daß einer beliebigen Größe der
Bogenstücke hier Grenzen gesetzt sind. Um eine möglichst große
Anzahl Verlegehübe pro Zeiteinheit zu erreichen, muß der Faden
führer eine möglichst geringe Masse besitzen. Besonders bei
hohen Changierfrequenzen tritt an der Kontaktfläche zwischen
Fadenführer und Kehrgewindewalze beim Fadenführer ein hoher
Verschleiß auf. Der Faden wird mit Hilfe eines Schlitzes oder
einer ähnlichen Formgebung am Fadenführer ständig geführt, so
daß die relative Reibgeschwindigkeit des Fadens an den Kanten
des Schlitzes der Geschwindigkeit des Fadens entspricht. Die
wesentlichen Nachteile der Verwendung einer Kehrgewindewalze und
eines Fadenführers liegen in der Erhöhung der oszillierenden
Massen und in der relativ hohen Reibgeschwindigkeit zwischen
Faden und Fadenführer. Der Verschleiß des Fadenführers ist
relativ hoch und gestattet entweder nur niedrige Changier
geschwindigkeiten oder erbringt kurze Lebensdauer. Eine belie
bige Schärfe der Bahn der Umkehrung im Bereich der Seitenkanten
der Spule ist nicht möglich.
Aus der DE-OS 36 27 544 oder auch der DE-OS 35 31 034 sind
Changiereinrichtungen bekannt, die unter Verwendung von Faden
führern arbeiten, die über zwei gegenläufig angetriebene Ketten
oder Zahnriemen angetrieben werden. Es sind mindestens zwei
Fadenführer erforderlich, wobei der Faden jeweils von dem gerade
aktiven Fadenführer geführt wird. Oft ist ein zusätzliches
Leitblech erforderlich. Die Fadenübergabe von einem Fadenführer
an den gegenläufig bewegten anderen Fadenführer ist nicht exakt
möglich und daher fehlerträchtig. Die Sicherheit der Faden
führung ist weder während der linearen Verlegung noch in den
Umkehrpunkten gewährleistet. Die oszillierenden Massen sind
relativ hoch. Die Reibgeschwindigkeit zwischen dem Faden und den
Fadenführern entspricht der Fadengeschwindigkeit. Zur Reali
sierung der Gegenläufigkeit der Antriebsmittel ist ein Getriebe
zwingend erforderlich.
Schließlich sind noch Aufspulmaschinen mit Flügelchangierung
bekannt, beispielsweise aus der DE-OS 43 17 087 oder der DE-OS
37 03 731. Dabei findet mindestens ein Paar gegenläufig ange
triebener Flügel mit rechtwinklig zur Achse der Spule stehender
Flügeldrehachse Verwendung. Die Flügel führen den Faden
entsprechend der Drehrichtung entlang der Spulenbreite. Zum
Ausgleich der nicht konstanten Tangentialgeschwindigkeit der mit
konstanter Drehzahl angetriebenen Flügel ist der Faden mittels
eines bogenförmigen Leitlineals geführt. Zusätzlich besitzen die
Kanten der Flügel eine besondere Form. Durch eine gegenseitige
exzentrische Lagerung der Drehachsen der Flügel wird erreicht,
daß der Faden an den Übergabepunkten von dem bis dahin faden
führenden Flügel an den gegenläufigen Flügel freigegeben wird,
um von diesem übernommen zu werden. Zur Realisierung der Gegen
läufigkeit der Flügel ist ein Umkehrgetriebe erforderlich. Die
fadenführende Kante des jeweiligen Flügels schiebt den Faden vor
sich her. Der Faden ist also nicht exakt geführt und kann der
Flügelkante vorauseilen. In den Umkehrpunkten wird der Faden von
dem fadenführenden Flügel freigegeben, bevor er von dem gegen
läufigen Flügel erfaßt wird. Auch hier ist der Faden nicht
geführt. Das bogenförmige Leitlineal zwingt dem Faden eine
oszillierende Bewegung rechtwinklig zum Verlegehub auf, was
insbesondere bei höheren Verlegegeschwindigkeiten zu sich
aufschaukelnden, unkontrollierbaren Schwingungen des Fadens
führen kann. Zwar sind die oszillierenden Massen vorteilhaft
gering, jedoch ist die Sicherheit der Führung des Fadens sowohl
während der linearen Verlegung als auch in den Umkehrpunkten
nicht gewährleistet. Die Reibgeschwindigkeit zwischen Faden und
Flügelkante entspricht der Fadengeschwindigkeit. Für eine große
Verlegebreite müssen die Flügel eine relativ große Baulänge
erhalten. Ein Umkehrgetriebe für die Gegenläufigkeit vergrößert
den Aufwand zwingend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art aufzuzeigen, mit
denen die Verlegung eines Fadens von faden- oder bändchenförmi
gem Spulgut unter Verwendung einer Schlitztrommel erreichbar
ist, bei denen - außer dem Faden - möglichst keine hin- und
hergehenden Teile Verwendung finden, so daß die oszillierenden
Massen möglichst gering sind. Auch bei großen Verlegebreiten
soll keine zwangsweise Vergrößerung des Querschnittes der
Verlegeeinrichtung eintreten. Der Faden soll sicher, störungs
frei und ohne Schwingung quer zur Verlegerichtung geführt
werden.
Erfindungsgemäß wird dies bei dem Verfahren der eingangs
beschriebenen Art dadurch erreicht, daß der Faden mit einer
mindestens aus zwei eine Führungsnut bildenden Teilen bestehen
den Schlitztrommel und einer darin angeordneten Innentrommel
verlegt wird, und daß die freilaufende Innentrommel von dem
Faden oder der Faden von der angetriebenen Innentrommel
unabhängig von der angetriebenen Schlitztrommel angetrieben
wird.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, den Faden mit einer
Einheit aus einer Schlitztrommel und einer darin angetriebenen
Innentrommel zu verlegen, wobei die eigentliche Verlegung
ausschließlich von der Schlitztrommel herbeigeführt wird,
während der Faden im Innenraum der Schlitztrommel auf der
Innentrommel abgelegt wird und auf dieser aufliegt. Durch die
Anwendung der Innentrommel innerhalb der Schlitztrommel wird es
im Vergleich zur Anwendung einer reinen Schlitztrommel möglich,
den Auslaufpunkt des Fadens aus der Führungsnut der Schlitz
trommel unabhängig von dem Einlaufpunkt des Fadens in die
Schlitztrommel zu wählen. Durch die Verwendung einer Innen
trommel wird die freie Fadenlänge, also die Länge des Fadens von
einem fixen Führungspunkt bis zu einem nächsten Auflagepunkt,
erheblich verkürzt, weil dieser nächste Auflagepunkt nicht erst
auf einer Kontaktwalze oder auf der Spule der Spulenwickelvor
richtung gebildet wird, sondern unmittelbar auf der Innentrommel
im Innern der Schlitztrommel. Damit wird der Hebelarm für die
Kraftkomponente, die den Faden aus dem Schlitz der Schlitz
trommel nach außen herauszudrängen versucht, erheblich verkürzt.
Somit ergibt sich die Möglichkeit, die Steigung der Führungsnut
in der Schlitztrommel zu vergrößern und trotzdem einen relativ
kleinen Durchmesser der Schlitztrommel beizubehalten. Der
Grenzwert, bei dessen Überschreiten der Faden aus dem Schlitz
der Schlitztrommel herausgeworfen wird, wird damit erheblich
erhöht und kommt einer Vergrößerung der Verlegebreite zugute.
Die Verwendung der Innentrommel bietet weiterhin ohne weiteres
die Möglichkeit, den Innendurchmesser der Innentrommel ver
gleichsweise groß zu wählen, so daß der in die Schlitztrommel
einlaufende Faden fast tangential in die Schlitztrommel ein
läuft, so daß auch insoweit die Kraftkomponente, die den Faden
aus der Führungsnut der Schlitztrommel herauszudrängen versucht,
klein wird. Da die Länge des freien Fadens zwischen einem fixen
Führungspunkt und der Innentrommel begrenzt wird, ist es nicht
unbedingt erforderlich, die Verhältnisse am Auslaufpunkt zu
betrachten. Dort entsteht zwar ein weiteres Stück freier Faden
länge zwischen der Innentrommel und dem Auflaufpunkt auf einer
Kontakttrommel oder auf der Spule der Spulenwickelvorrichtung;
jedoch ist auch diese freie Fadenlänge relativ kurz.
Die Innentrommel kann freilaufend angetrieben werden. In diesem
Falle ist es der Faden, der die Innentrommel antreibt. Die
Laufgeschwindigkeit des Fadens stimmt mit der Umfangsgeschwin
digkeit der Innentrommel in Auflegerichtung des Fadens überein.
Andererseits besteht die Möglichkeit, die Innentrommel unab
hängig von der Schlitztrommel anzutreiben, also mit einem
aktiven Antrieb zu versehen, der auch von einer Kontaktwalze
oder indirekt von einer Spulenwickelvorrichtung abgenommen
werden kann. Damit ist es möglich, auf den Faden in dem
Umschlingungsbereich der Innentrommel eine zusätzliche Kraft
auszuüben. Beispielsweise kann durch eine höhere Umfangs
geschwindigkeit der Innentrommel, als es der Laufgeschwindigkeit
des Fadens entspricht, ein Dehn- oder Streckeffekt auf den Faden
ausgeübt werden, der z. B. zur Einsparung einer Galette führen
kann. Auch die Aufspulspannung in dem Fadenstück zwischen Innen
trommel und Kontaktwalze bzw. Spule der Spulenwickelvorrichtung
kann vermindert werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Faden auf der Innen
trommel über einen Umschlingungswinkel von angenähert 270°
geführt wird. An sich ist eine Fadenspannungskompensation oder
besser gesagt ein Fadenlängenausgleich sowohl bei einem Um
schlingungswinkel von angenähert 90° wie auch bei einem
Umschlingungswinkel von angenähert 270° möglich, während sich
die Verhältnisse bei einem Umschlingungswinkel von angenähert
180° umkehren, so daß die Fadenlängendifferenz innerhalb des
Verlegedreiecks dann noch vergrößert wird. Bei einer Schlitz
trommel, die aus mehr als zwei Teilen besteht, ist der Faden
längenausgleich nur partiell möglich. Wenn der Umschlingungs
winkel jedoch angenähert 270° beträgt, steht eine relativ große
Kontaktfläche zwischen Faden und Außendurchmesser der Innen
trommel zur Verfügung, so daß bei freilaufender Innentrommel
eine sichere Mitnahme durch den Faden erfolgt. Umgekehrt wirkt
sich diese große Kontaktfläche auch bei angetriebener Innen
trommel bezüglich der Mitnahme des Fadens positiv aus. Es kann
sinnvoll sein, wenn die Innentrommel gleichsinnig zu der
angetrieben Schlitztrommel in Laufrichtung des Fadens, jedoch
mit gleicher, höherer oder niedrigerer Umfangsgeschwindigkeit
als die Laufgeschwindigkeit des Fadens angetrieben wird. Die
Schlitztrommel und die Innentrommel werden in allen Fällen
gleichsinnig zu der Laufrichtung des Fadens angetrieben bzw.
umlaufen, damit auftretende Differenzgeschwindigkeiten möglichst
klein bleiben. Die Wahl einer höheren Umfangsgeschwindigkeit in
Ablegerichtung des Fadens auf der Innentrommel auf die Laufge
schwindigkeit des Fadens ermöglicht es, den Faden in diesem
Bereich gleichzeitig zu strecken und zu dehnen. Dabei kann die
Vorschaltung einer ganzen Galette entbehrlich werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kennzeichnet
sich erfindungsgemäß dadurch, daß die Schlitztrommel mindestens
zwei zwischen sich die Führungsnut bildende Teile aufweist, und
daß in der Schlitztrommel eine Innentrommel angeordnet ist, die
sich in axialer Richtung mindestens über die von der Führungsnut
bestimmte Verlegebreite erstreckt.
Die Erfindung läßt sich in ihrer einfachsten Ausführungsform auf
einer Einheit aus einer Schlitztrommel mit zwei zwischen sich
lediglich eine Führungsnut bildenden Teilen und einer Innen
trommel anwenden. Die Steigung der Führungsnut kann bei kleinem
Außendurchmesser der Schlitztrommel relativ groß gewählt werden,
so daß damit bei kleiner Baugröße auch relativ große Verlege
breiten beherrschbar sind. Die Erfindung läßt sich aber auch auf
solche Schlitztrommeln anwenden, die aus mehr als zwei Teilen
bestehen. Wenn die Schlitztrommel aus drei Teilen besteht,
erhält die Führungsnut zwar einen Kreuzungspunkt, so daß dort
sichergestellt sein muß, daß bei Durchlaufen des Kreuzungs
punktes die Verlegerichtung nicht geändert wird. Aber auch die
Steigung einer solchen Führungsnut kann durch die Anwendung der
Innentrommel größer gewählt werden, was der Vergrößerung der
Verlegebreite zugutekommt.
Die Erfindung weist den weiteren Vorteil auf, daß sie eine
sichere und störungsfreie Arbeitsweise ermöglicht. Schwingungen
des Fadens quer zur Verlegerichtung finden nicht statt. Die
Sicherheit der Führung des Fadens ist sowohl während der
linearen Verlegung als auch in den Umkehrpunkten durch die
geschlossene Führungsnut gewährleistet. Da die Führungsnut im
Bereich der Umkehrstellen an den Spulenseitenkanten beliebig
gewählt werden kann, sind auch scharfe Umkehrpunkte erreichbar,
die einen ordnungsgemäßen Spulenaufbau begünstigen. Die
Reibgeschwindigkeit zwischen dem Faden und der Führungsnut der
Schlitztrommel ist kleiner als die Laufgeschwindigkeit des
Fadens. Die Größe der freien Fadenschlepplänge von der Führungs
nut zur Kontaktwalze oder zur Spule ist sehr gering. Verschleiß
tritt im Bereich der Führungsnut nur an den fadenführenden
Kanten auf. Die Teile der Schlitztrommel sind relativ einfach
auf herkömmlichen Werkzeugmaschinen herzustellen. Der Durch
messer der Schlitztrommel ist von der Verlegebreite (relativ)
unabhängig. Auch bei kleinen Durchmessern kann die Führungsnut
eine relativ große Steigung aufweisen.
Die Schlitztrommel sollte möglichst dünnwandig ausgebildet sein
und der Außendurchmesser der Innentrommel sollte nur geringfügig
kleiner als der Innendurchmesser der Schlitztrommel gewählt
werden. Unter geringfügig wird ein Abstand verstanden, der den
Durchtritt des Fadens zwischen dem Innendurchmesser der Schlitz
trommel und dem Außendurchmesser der Innentrommel gerade unge
hindert zuläßt. Damit wird erreicht, daß der Faden von einem
fixen Führungspunkt auf die Schlitztrommel nahezu tangential zu
dieser einläuft. Damit wird einerseits die Kraftkomponente
klein, die den Faden aus der Führungsnut der Schlitztrommel
herauszudrängen versucht. Andererseits wird auch der Abstand zum
Auflaufpunkt des Fadens auf der Innentrommel, an dem diese Kraft
einwirkt, vorteilhaft verkürzt.
Die Schlitztrommel kann eine Welle aufweisen, mit der die Teile
der Schlitztrommel drehfest verbunden sind. Die Innentrommel
ist auf der Welle der Schlitztrommel frei drehbar gelagert,
beispielsweise durch die Einschaltung von Kugellagern. Damit ist
sichergestellt, daß sich die Innentrommel unabhängig von der
Drehung der Schlitztrommel frei drehen kann. Dies ist sowohl für
eine frei drehbare Innentrommel wie auch für eine angetriebene
Innentrommel wichtig. Schlitztrommel und Innentrommel sind damit
konzentrisch oder auch exzentrisch zueinander angeordnet und auf
kleinem Raum untergebracht.
Die Innentrommel kann einen von dem Antrieb der Schlitztrommel
unabhängigen aktiven Antrieb aufweisen. Für die Durchführung der
Antriebsleistung durch einen Teil der Schlitztrommel kann eine
Magnetkupplung vorgesehen sein. Mit Hilfe dieser Magnetkupplung
ist es möglich, die Innentrommel durch die Stirnwand des ersten
Teiles der Schlitztrommel hindurch aktiv anzutreiben.
Die Spulenwickelvorrichtung kann relativ zu der Einheit aus
Schlitztrommel und Innentrommel so angeordnet sein, daß der
Faden die Innentrommel mit einem Umschlingungswinkel von ange
nähert 270° umschlingt. Damit wird vorteilhaft erreicht, daß der
Faden auf der Innentrommel für eine relativ lange Wegstrecke
aufliegt und die Kontaktfläche vorteilhaft groß wird. Gleich
zeitig ermöglicht diese Anordnung einen Fadenlängenausgleich
einerseits sowie die Anordnung der Spulenwickelvorrichtung
oberhalb der Einheit aus Schlitztrommel und Innentrommel, also
auf der Seite, von der auch der Faden der Einheit aus Schlitz
trommel und Innentrommel zuläuft. Es ist aber auch möglich, die
Anordnung so zu treffen, daß der Umschlingungswinkel angenähert
90° beträgt. Auch dabei ist ein Fadenlängenausgleich möglich.
Die Spulenwickelvorrichtung kann eine angetriebene Kontaktwalze
aufweisen. Zwischen Kontaktwalze und Innentrommel kann eine
Getriebestufe für den Antrieb der Innentrommel in Abhängigkeit
von dem Antrieb der Kontaktwalze vorgesehen sein. Damit ist es
möglich, den aktiven Antrieb der Innentrommel von dem Antrieb
der Kontaktwalze abzunehmen, so daß auf diese Art und Weise die
Drehung der Innentrommel an die Drehung der Kontaktwalze
gekoppelt ist. Es ist aber auch möglich, der Innenwalze einen
gesonderten Antrieb mit Motor, Getriebestufe usw. zuzuordnen,
wobei freilich eine entsprechende Steuerung in Abhängigkeit von
dem Antrieb der Spulenwickelvorrichtung gegeben sein muß.
Die Schlitztrommel kann auch mindestens drei die Führungsnut mit
mindestens einem Kreuzungspunkt bildende Teile aufweisen. In
diesem Fall muß gewährleistet sein, daß die Kreuzungspunkte ohne
Änderung der Verlegerichtung durchlaufen werden. Hier kann eine
angetriebene Hilfseinrichtung für die Aufzwingung einer zusätz
lichen Bewegungskomponente auf den Faden in Verlegerichtung beim
Übergang über jeden Kreuzungspunkt vorgesehen sein. Die Hilfs
einrichtung kann mindestens zwei Verlegeelemente pro Kreuzungs
punkt aufweisen. Die Hilfseinrichtung ist mit einem Antrieb
versehen, der von dem Antrieb der Schlitztrommel abgeleitet wird
und eine Drehzahl an der Hilfseinrichtung zur Verfügung stellt,
die sich aus der Drehzahl der Schlitztrommel dividiert durch die
Gesamtzahl der Verlegeelemente pro Kreuzungspunkt ergibt.
Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
weiter erläutert und beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Verhältnisse beim
Durchlauf eines Fadens durch eine reine Schlitztrommel
(Stand der Technik),
Fig. 2 die Verhältnisse beim Durchlauf eines Fadens durch
eine Einheit aus Schlitztrommel und Innentrommel,
Fig. 3 eine schematisierte Ansicht einer ersten Ausführungs
form der Vorrichtung mit einer zweiteiligen Schlitz
trommel und einer freilaufenden Innentrommel,
Fig. 4 eine schematisierte Seitenansicht der Vorrichtung
gemäß Fig. 3,
Fig. 5 eine Schnittdarstellung der Vorrichtung gemäß Fig. 3,
Fig. 6 eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung mit
Kontaktwalze und angetriebener Innentrommel in der
Schlitztrommel,
Fig. 7 eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung mit
Kontaktwalze und angetriebener Innentrommel,
Fig. 8 eine vierte Ausführungsform der Vorrichtung unter
Verwendung einer dreiteiligen Schlitztrommel und
zugehöriger Hilfsvorrichtung,
Fig. 9 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 8 und
Fig. 10 eine ähnliche Vorrichtung wie Fig. 8, jedoch mit
angetriebener Innentrommel.
In Fig. 1 ist eine Schlitztrommel 1 dargestellt, wie es dem
Stand der Technik entspricht. Die Schlitztrommel 1 wird um ihre
Achse 2 in Richtung des Pfeiles 3 angetrieben. Ein Faden 4 wird
in Richtung des Pfeiles 5 der Schlitztrommel 1 zulaufend zuge
führt, wobei er einen festen Führungspunkt 6 durchläuft und an
einer Einlaufstelle 7 in die Führungsnut 8 zwischen den beiden
Teilen der Schlitztrommel 1 einläuft. Der Faden 4 durchsetzt den
hohlen Innenraum der Schlitztrommel 1 und gelangt zu einer Aus
laufstelle 9, an der er aus der Führungsnut 8 der Schlitztrommel
1 wieder austritt. Der Faden 4 gelangt dann schließlich auf eine
Kontaktwalze 10, die auch die Spule 11 einer Spulenwickelvor
richtung 12 sein kann. Der Faden wird dort aufgewickelt. Man
erkennt bereits, daß die freie Fadenlänge 13 zwischen dem
Führungspunkt 6 und dem Auflaufpunkt des Fadens auf der Kontakt
walze 10 oder der Spule 11 relativ groß ist.
Im Bereich der Einlaufstelle 7 übt die Führungsnut 8 der
Schlitztrommel 1 eine Tangentialkraft 14 aus, die im Kräfte
dreieck angedeutet ist. Diese Tangentialkraft 14 läßt sich in
eine in Richtung des Fadens 4 gemäß Pfeil 5 wirkende Kraftkom
ponente 15 und eine dazu senkrechte Kraftkomponente 16 zerlegen.
Die Kraftkomponente 16 versucht, den Faden 4 aus der Führungsnut
8 der Schlitztrommel 1 zu drängen und nach außen herauszuwerfen.
Der Faden 4 möge die Schlitztrommel 1 so durchlaufen, daß ein
Zentriewinkel 17 von annähernd 90° entsteht. An der Auslauf
stelle 9 des Fadens 4 aus der Führungsnut 8 der Schlitztrommel
1 wirkt eine Tangentialkraft 18 infolge Reibung zwischen der
Führungsnut 8 und dem Faden 4 auf diesen ein. Diese Tangential
kraft 18 kann in die Kraftkomponenten 19 und 20 zerlegt werden.
Die Kraftkomponente 20 versucht, den Faden 4 in die Schlitz
trommel 1 zu ziehen.
Da die Kraftkomponenten 16 und 20 einen unterschiedlichen
Kraftangriffspunkt, bezogen auf den als Fixpunkt geltenden
Auflaufpunkt 21 des Fadens 4 auf der Kontaktwalze 10 aufweisen,
nämlich einmal den Abstand 22 und zum anderen den Abstand 23,
besteht kein Momentengleichgewicht, da die Wirkung der Kraftkom
ponente 16 überwiegt. Die Folge ist, daß der Faden 4 bei ent
sprechenden Voraussetzungen aus der Führungsnut 8 der Schlitz
trommel 1 herausgehoben bzw. herausgedrängt wird.
Der Faden 4 weist nur ein geringes Widerstandsmoment auf, resul
tierend aus der Größe der Fadenspannung. Er kann als frei auf
liegender Träger auf zwei Stützen mit der Stützweite entspre
chend der Fadenlänge 13 angesehen werden. Da diese Stützweite im
Vergleich zu den Abständen 22 und 23 sehr groß ist, ist es umso
leichter, den Faden 4 mittels der Differenz der Momente aus den
Kraftkomponenten 16 und 20 sowie den Abständen 22 und 23 aus der
Schlitztrommel zu heben. Eine Verkleinerung des Zentriewinkels
17 durch Verlagerung der Einlaufstelle 7 und der Auslaufstelle
9 in Richtung auf die Mantelfläche der Schlitztrommel 1 ändert
zwar alle Größen. Es bleibt jedoch eine Differenz der Momente
aus den Kraftkomponenten 16 und 20 erhalten.
Die Größe der Kraftkomponenten 16 und 20 ist auch von der
Steigung der Führungsnut 8 der Schlitztrommel 1 abhängig. Eine
vergleichsweise große Steigung führt zu einer Vergrößerung der
Kraftkomponenten 16 und 20, eine Verkleinerung der Steigung zu
einer Verkleinerung.
Fig. 2 verdeutlicht die entsprechenden Verhältnisse an einer
Einheit aus Schlitztrommel 1 und Innentrommel 24. Die Innen
trommel 24 ist mit ihrer Achse koaxial zu der Achse 2 der
Schlitztrommel vorgesehen und innerhalb der Schlitztrommel 1 und
unabhängig von dieser drehbar gelagert. Die Schlitztrommel 1
wird gemäß Pfeil 3 angetrieben. Auch die Innentrommel 24 läuft
gemäß Pfeil 3 um. Der Faden 4 läuft von dem festen Führungspunkt
6 auf die Führungsnut 8 der Schlitztrommel 1 zu und läuft im
Bereich der Einlaufstelle 7 in die Führungsnut 8 ein. Der
Außendurchmesser 25 der Innentrommel 21 ist nur geringfügig
kleiner als der Innendurchmesser der Schlitztrommel 1, und zwar
so, wie es für die Durchführung des Fadens 4 zwischen diesen
beiden Teilen 1, 24 erforderlich ist. Somit läuft der Faden 4
kurz nach Eintritt in die Führungsnut 8 auf den Auflaufpunkt 21
auf, der nunmehr auf dem Umfang der Innentrommel 24 angeordnet
ist. Hieraus wird erkennbar, daß die freie Fadenlänge 13
zwischen dem festen Führungspunkt 6 und dem Auflaufpunkt 21
gegenüber dem in Fig. 1 dargestellten Stand der Technik erheb
lich verkürzt ist. Zusätzlich ist noch der Abstand 22 verkürzt.
An der Einlaufstelle 7 ist wiederum die hier von der Führungsnut
8 auf den Faden 4 einwirkende Tangentialkraft dargestellt, die
auch hier in die beiden Kraftkomponenten 15 und 16 zerlegt ist.
Man erkennt, daß die Tangentialkraft 14 hier in einem wesentlich
steileren Winkel an dem Faden 4 angreift. Hierdurch wird die
Kraftkomponente 15, die in Laufrichtung des Fadens gemäß Pfeil
5 wirkt, erhöht. Die Kraftkomponente 16 wird dagegen erniedrigt.
Die Kraftkomponente 16, die den Faden 4 aus der Führungsnut 8
herauszudrängen sucht, ist damit prinzipiell verkleinert. Da
auch der Abstand 22 prinzipiell verkleinert ist, ergibt sich ein
insgesamt kleineres Moment, welches zusätzlich noch auf einen
Faden 4 mit verkleinerter freien Fadenlänge 13 einwirkt. Dies
bedeutet, daß die Steigung der Führungsnut 8 der Schlitztrommel
1 vergrößert werden kann, was sich in einer Vergrößerung der
möglichen Verlegebreite auswirkt, und zwar ohne daß der
Durchmesser der Schlitztrommel 1 vergrößert werden müßte und
ohne daß die Gefahr besteht, daß der Grenzwert erreicht wird,
bei welchem der Faden 4 aus der Führungsnut 8 nach außen
herausgedrängt wird. Die Abhängigkeit des Durchmessers der
Schlitztrommel 1 von der Verlegebreite ist nicht mehr so
gravierend wie im Stand der Technik.
Es versteht sich, daß es einen Grenzwert gibt, bei dessen
Erreichen der Faden 4 aus der Führungsnut 8 der Schlitztrommel
1 nach außen herausgedrängt wird. Die Tangentialkraft 14 ent
steht infolge Reibung zwischen der Führungsnut 8 der Schlitz
trommel 1 und dem Faden 4, wobei auch die Steigung der Führungs
nut 8 sich entsprechend auswirkt. Zur Vereinfachung ist in den
Fig. 1 und 2 eine Darstellung in Richtung der Achse 2 gewählt,
wie es dem Durchlauf des Fadens etwa in der Mitte der Verlege
breite entspricht. Der Einfluß der Steigung auf die Tangential
kraft 14 ist hier nicht dargestellt. Sie soll zur Vereinfachung
als konstant angenommen werden. Auch bei geringster Reibung gibt
es einen Grenzwert der. Steigung der Führungsnut 8 der Schlitz
trommel 1, der bei den in den Fig. 1 und 2 dargelegten Gegeben
heiten nicht überschritten werden kann, da sonst der Faden 4 aus
der Schlitztrommel 1 ausgeworfen wird. Betrachtet man einen nur
theoretisch denkbaren Fall, bei dem der Außendurchmesser der
Innentrommel 24 bis zum Innendurchmesser der Schlitztrommel 1
gewachsen ist, so verläuft die Tangentialkraft 14 in Richtung
des Fadens 4, so daß die Kraftkomponente 16 Null wird. Insoweit
könnte die Steigung der Führungsnut 8 unendlich groß werden,
solange diese Tangentialkraft 14 den Faden 4 nicht überdehnt
oder zerreißt.
In den Fig. 3 bis 5 ist eine erste Ausführungsform der Vorrich
tung mit ihren für die Erfindung wesentlichen Teilen darge
stellt. Es findet eine zweigeteilte Schlitztrommel 1 Verwendung,
die also aus zwei Teilen 26 und 27 besteht, die identisch
ausgebildet sind und mit den einander zugekehrten Kanten die
Führungsnut 8 bilden. Die beiden Teile 26 und 27 sind drehfest
mit einer Welle 28 verbunden, die sich auch durch den Innenraum
der Schlitztrommel 1 erstreckt und nach außen herausgeführt ist.
Ein Motor 29 dient dem Antrieb der Welle 28 und damit der beiden
Teile 26 und 27 der Schlitztrommel 1. Die Innentrommel 24 ist
mit Hilfe von Kugellagern 30 frei drehbar auf der Welle 28
gelagert und insoweit im Innern der Schlitztrommel 1 so angeord
net, daß sich die Innentrommel 24 gegenüber der Schlitztrommel
1 frei drehen kann.
Die Spulenwickelvorrichtung 12 weist eine Welle 31 auf, auf der
eine Spulhülse 32 angeordnet ist. Auf der Spulhülse 32 wird der
Faden 4 in Form der Spule 11 aufgewickelt. Zum Antrieb der Welle
31 dient ein Motor 33.
Eine weitere Verlege- und Spuleinheit 34 ist in dünner Linien
führung angedeutet, um zum Ausdruck zu bringen, daß mehrere
solcher Einheiten auf einer gemeinsamen Welle 28 und 31 neben
einander angeordnet sein können. Es versteht sich, daß zwischen
dem Außenumfang der Schlitztrommel 1 und dem sich aufbauenden
Außendurchmesser der Spule 11 immer ein Spalt vorhanden sein
muß. Dieser Spalt ist zweckmäßig klein zu wählen, um einen
annähernd tangentialen Einlauf des Fadens 4 in die Schlitz
trommel 1 zu erreichen. Die freie Fadenlänge 35 zwischen der
Auslaufstelle 9 und dem Umfang der Spule 11 ist klein.
Lediglich aus Übersichtlichkeitsgründen ist hier der Abstand
zwischen dem Außendurchmesser der Innentrommel 24 und dem
Innendurchmesser der Schlitztrommel 1 unzutreffend groß
dargestellt.
Wie aus den Fig. 3 bis 5 erkennbar ist, läuft der Faden 4 über
den festen Führungspunkt 6 gemäß Pfeil 5 von oben in die
Schlitztrommel 1 ein. Er durchläuft die Schlitztrommel 1 unter
Umschlingung der Innentrommel 24 und tritt aus dieser unterhalb
der Spule 11 wieder aus. Der Faden 4 läuft hier auf die Spule 11
auf. Die Darstellung zeigt, daß sich der Außendurchmesser der
Schlitztrommel 1 und der wachsende Durchmesser der Spule 11
nicht berühren. Den gewünschten Abstand zwischen beiden kann man
durch eine Regel- oder Steuereinrichtung aufrechterhalten,
welches die Achse der Welle 31 entsprechend verschiebt. Denkbar
ist auch eine Anordnung, bei der die Spule 11 nicht von dem
Motor 33, sondern über den Motor 29 angetrieben wird. Hierbei
ist es dann erforderlich, daß die Spule 11 mit ihrem wachsenden
Außendurchmesser auf dem Außendurchmesser der Schlitztrommel 1
anliegt und über diese angetrieben wird.
Weitere Antriebsmöglichkeiten zeigen die Fig. 6 und 7 bei
prinzipiell ähnlich gestalteten Vorrichtungen. Die Spulenwickel
vorrichtung 12 weist eine Kontaktwalze 10 auf, an deren Umfang
die Spule 11 anliegt. Die Kontaktwalze 10 besitzt eine Welle 36.
Der Umfang der Kontaktwalze 10 berührt jedoch den Außendurch
messer der Schlitztrommel 1 nicht. Auf der Welle 36 ist drehfest
ein Zahnrad 37 befestigt. Auf der Welle 28 ist ein Zahnrad 38
mit Hilfe eines Kugellagers 39 frei drehbar aufgesetzt, welches
mit dem Zahnrad 37 kommt und somit eine Getriebestufe 37, 38
bildet. Mit dem Zahnrad 38 ist der eine Teil 40 einer Magnet
kupplung 40, 41 angeordnet. Der andere Teil 41 der Magnet
kupplung 40, 41 ist mit der Innentrommel 24 drehfest verbunden,
so daß es dadurch möglich ist, mit Hilfe der Magnetkupplung 40,
41 den Antrieb für die Innentrommel 24 durch die Stirnwand des
Teiles 26 der Schlitztrommel 1 in das Innere hinein zu über
tragen. Wenn weitere Verlege- und Spuleinheiten 34 vorgesehen
sind, wie dies in dünner Linienführung angedeutet ist, dann ist
auch eine entsprechende Magnetkupplung 42 an der Übergangsstelle
vorgesehen.
Die in Fig. 7 dargestellte Vorrichtung ist prinzipiell ähnlich
aufgebaut wie die in Fig. 6. Der aktive Antrieb der Innentrommel
24 wird jedoch hier nicht von der Spulenwickelvorrichtung 12
abgenommen, sondern es ist ein gesonderter Motor 43 für den
Antrieb vorgesehen. Der Motor 43 treibt ein Zahnrad 44 an,
welches mit dem Zahnrad 38 kämmt, so daß hier eine Getriebestufe
44, 38 gebildet ist. Der Motor 33 treibt die Welle 36 der
Kontaktwalze 10 an, während die Spule 11 an der Kontaktwalze 10
anliegt. Auch hierbei wird eine Schlitztrommel 1 aus den beiden
Teilen 26 und 27 eingesetzt, so daß die Führungsnut 8 keinen
Kreuzungspunkt aufweist.
Die in den Fig. 8 und 9 dargestellte Ausführungsform wendet eine
dreiteilige Schlitztrommel 1 an, die aus den Teilen 26, 44 und
27 besteht, so daß die Führungsnut 8 einen Kreuzungspunkt 45
erhält. Dieser Kreuzungspunkt 45 ist um etwa 180° versetzt
gegenüber einem Antriebsteil 46 angeordnet, über welches das
mittlere Teil 44 der Schlitztrommel 1 drehfest mit der Welle 28
verbunden ist. Damit stört das Antriebsteil 46 die Ablage des
Fadens 4 auf dem äußeren Umfang der Innentrommel 24 nicht. Es
muß jedoch sichergestellt sein, daß beim Durchwandern des Kreu
zungspunktes 45 hin und her die Verlegerichtung im Kreuzungs
punkt 45 nicht geändert wird. Hierzu dient eine Hilfseinrichtung
47, die in Fig. 9 angedeutet ist und die mindestens zwei Hilfs
elemente 48 und 49 aufweist, die bügelartig ausgebildet sein
können und die dem Fade;n eine zusätzliche Bewegungskomponente in
Verlegerichtung aufdrängen, so daß der Kreuzungspunkt 45 sicher
durchlaufen wird. Die Hilfseinrichtung 47 wird rotierend
angetrieben, und zwar mit einer Drehzahl, die der Drehzahl der
angetriebenen Schlitztrommel, dividiert durch die Gesamtzahl der
Hilfselemente 48 und 49 pro Kreuzungspunkt 45 entspricht. In der
einfachsten Ausführungsform sind damit zwei Hilfselemente 48 und
49 vorgesehen, so daß die Hilfseinrichtung 47 mit der halben
Drehzahl der Schlitztrommel 1 angetrieben wird. Die Innentrommel
24 innerhalb der dreigeteilten Schlitztrommel 1 aus den Teilen
26, 44, 27 ist auch hier frei drehbar angeordnet.
Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform, die mit derjenigen nach den
Fig. 8 und 9 weitgehend übereinstimmt. Die Abänderung besteht
nur darin, daß die Innentrommel 24 aktiv angetrieben wird, und
zwar über einen Motor 43, eine Getriebestufe 44, 38 und eine
Magnetkupplung 40, 41. Bei Verwendung einer aus drei Teilen
bestehenden Schlitztrommel 1 ist auch die Innentrommel 24
geteilt, und die beiden Teile werden über eine Magnetkupplung 50
gekoppelt. Es ist vorstellbar, daß auch diese Vorrichtung in
axialer Richtung weitergebaut werden kann, so daß mehrere
Verlege- und Spuleinheiten 34 nebeneinander vorgesehen sind. Zur
Verbindung der jeweiligen Teile Innentrommel 24 dienen Magnet
kupplungen 42. Es ist auch vorstellbar, daß die Erfindung auch
bei Schlitztrommeln 1 anwendbar ist, die beispielsweise aus vier
Teilen bestehen, wobei dann die mittleren Teile 44 doppelt
vorgesehen sind. In diesem Falle ergeben sich zwei Kreuzungs
punkte 45 an der Führungsnut 8.
Bezugszeichenliste
1 Schlitztrommel
2 Achse
3 Pfeil
4 Faden
5 Pfeil
6 Führungspunkt
7 Einlaufstelle
8 Führungsnut
9 Auslaufstelle
10 Kontaktwalze
11 Spule
12 Spulenwickelvorrichtung
13 Fadenlänge
14 Tangentialkraft
15 Kraftkomponente
16 Kraftkomponente
17 Zentriewinkel
18 Tangentialkraft
19 Kraftkomponente
20 Kraftkomponente
21 Auflaufpunkt
22 Abstand
23 Abstand
24 Innentrommel
25 Außendurchmesser
26 Teil
27 Teil
28 Welle
29 Motor
30 Kugellager
31 Welle
32 Spulhülse
33 Motor
34 Verlege- und Spuleinheit
35 Fadenlänge
36 Welle
37 Zahnrad
38 Zahnrad
39 Kugellager
40 Teil
41 Teil
42 Magnetkupplung
43 Motor
44 Teil
45 Kreuzungspunkt
46 Antriebsteil
47 Hilfseinrichtung
48 Hilfselement
49 Hilfselement
50 Magnetkupplung
2 Achse
3 Pfeil
4 Faden
5 Pfeil
6 Führungspunkt
7 Einlaufstelle
8 Führungsnut
9 Auslaufstelle
10 Kontaktwalze
11 Spule
12 Spulenwickelvorrichtung
13 Fadenlänge
14 Tangentialkraft
15 Kraftkomponente
16 Kraftkomponente
17 Zentriewinkel
18 Tangentialkraft
19 Kraftkomponente
20 Kraftkomponente
21 Auflaufpunkt
22 Abstand
23 Abstand
24 Innentrommel
25 Außendurchmesser
26 Teil
27 Teil
28 Welle
29 Motor
30 Kugellager
31 Welle
32 Spulhülse
33 Motor
34 Verlege- und Spuleinheit
35 Fadenlänge
36 Welle
37 Zahnrad
38 Zahnrad
39 Kugellager
40 Teil
41 Teil
42 Magnetkupplung
43 Motor
44 Teil
45 Kreuzungspunkt
46 Antriebsteil
47 Hilfseinrichtung
48 Hilfselement
49 Hilfselement
50 Magnetkupplung
Claims (10)
1. Verfahren zum Changieren eines aufzuwickelnden Fadens (4) von
faden- oder bändchenförmigem Spulgut auf Spulmaschinen zur
Herstellung einer Spule (11) in Kreuzwicklung mit Wild- oder
Präzisionswicklung, indem der Faden (4) mit einer eine Führungs
nut (8) aufweisenden angetriebenen Schlitztrommel (1) verlegt
und zu der Spule (11) aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Faden (4) mit einer mindestens aus zwei eine Führungsnut
(8) bildenden Teilen (26, 27) bestehenden Schlitztrommel (1) und
einer darin angeordneten Innentrommel (24) verlegt wird, und daß
die freilaufende Innentrommel (24) von dem Faden (4) oder der
Faden von der angetriebenen Innentrommel (24) unabhängig von der
angetriebenen Schlitztrommel (1) angetrieben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Faden (4) auf der Innentrommel (24) über einen Umschlingungs
winkel von angenähert 270° geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Innentrommel (24) gleichsinnig zu der angetrieben Schlitz
trommel (1) in Laufrichtung des Fadens (4), jedoch mit gleicher,
höherer oder niedrigerer Umfangsgeschwindigkeit als die
Laufgeschwindigkeit des Fadens angetrieben wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 3, mit einer angetriebenen, eine Führungsnut (8)
aufweisenden Schlitztrommel (1) und einer Spulenwickelvorrich
tung (12), dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitztrommel (1)
mindestens zwei zwischen sich die Führungsnut (8) bildende Teile
(26, 27) aufweist, und daß in der Schlitztrommel (1) eine
Innentrommel (24) angeordnet ist, die sich in axialer Richtung
mindestens über die von der Führungsnut (8) bestimmte Verlege
breite erstreckt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schlitztrommel (1) dünnwandig ausgebildet ist, und daß der
Außendurchmesser (25) der Innentrommel (24) nur geringfügig
kleiner als der Innendurchmesser der Schlitztrommel (1) ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlitztrommel (1) eine Welle (28) aufweist, mit der die
Teile (26, 44, 27) der Schlitztrommel (1) drehfest verbunden
sind, und daß die Innentrommel (24) auf der Welle (28) der
Schlitztrommel (1) frei drehbar gelagert ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Innentrommel (24) einen von dem Antrieb der Schlitztrommel (1)
unabhängigen aktiven Antrieb aufweist, und daß für die Durchfüh
rung der Antriebsleistung durch einen Teil (26) der Schlitz
trommel (1) eine Magnetkupplung (40, 41) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenwickelvorrichtung (12)
relativ zu der Einheit aus Schlitztrommel (1) und Innentrommel
(24) so angeordnet ist, daß der Faden (4) die Innentrommel (24)
mit einem Umschlingungswinkel von angenähert 270° umschlingt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spulenwickelvorrichtung (12) eine angetriebene Kontaktwalze (10)
aufweist und zwischen Kontaktwalze (10) und Innentrommel (24)
eine Getriebestufe (37, 38) für den Antrieb der Innentrommel
(24) in Abhängigkeit von dem Antrieb der Kontaktwalze (10)
vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schlitztrommel (1) mindestens drei die Führungsnut (8) mit
mindestens einem Kreuzungspunkt (45) bildende Teile (26, 44, 27)
aufweist, und daß eine angetriebene Hilfseinrichtung (47) für
die Aufzwingung einer zusätzlichen Bewegungskomponente auf den
Faden (4) in Verlegerichtung beim Übergang über jeden Kreuzungs
punkt (45) vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995124701 DE19524701A1 (de) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Verfahren und Vorrichtung zum Changieren von faden- oder bändchenförmigem Spulgut |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995124701 DE19524701A1 (de) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Verfahren und Vorrichtung zum Changieren von faden- oder bändchenförmigem Spulgut |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19524701A1 true DE19524701A1 (de) | 1997-01-09 |
Family
ID=7766206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995124701 Withdrawn DE19524701A1 (de) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Verfahren und Vorrichtung zum Changieren von faden- oder bändchenförmigem Spulgut |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19524701A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102390760A (zh) * | 2011-06-13 | 2012-03-28 | 浙江工业大学 | 高速绕线槽筒机构 |
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