DE1959261A1

DE1959261A1 - Changiervorrichtung mit gekruemmter Fuehrungsnut

Info

Publication number: DE1959261A1
Application number: DE19691959261
Authority: DE
Inventors: Eberhard Fenger; Erich Dipl-Ing Dr Lenk
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1969-11-26
Filing date: 1969-11-26
Publication date: 1971-06-03
Also published as: FR2072424A5

Description

Bag. 688

mit gekrümmter Führungsnut

B ar aa g
B armer Mas chinenf ab rik Aktiengesellschaft Wuppertal

Die Erfindung besieht sich auf eine Changiervorrichtung an einer Aufwickelvorrichtung bei Spul-? Spinn-, Zwirnmaschinen cder dergleichen, bei der der Fadenführer mit einem in Chanhierrichtung geführten Gleitstück verbunden ist, das eine Führungsnut für die Aufnahme eines an wenigstens einem umlaufenden Rand fest angebrachten Kopplungsgliedes aufweist»

Changiervorrichtungo.n dienen dazu, beim Aufspulen eines Fadens diesen längs der Spule über deren Breite hin- und herzuführen. Bei hohen Spulgeschwindigkeiten und besonders bei scheibenlosen Spulen, sogenannten Kreuzwickeln, hat diese Hin- und Herrbewegung sehr schnall zu erfolgen, um einen hinreichend festen Verband des Wickelgefüges zu erhalten. Dabei 1st die Bewegungsge3chv?iiuügkeit längs der Spule gewöhnlich konstant. Die Umkehr der Changierbowegung an den Spulenenden dagegen muß in möglich«t kurzer 53eit erfolgen, damit die Spulenkanten nicht durch voriciehrto Fctdenablage dicker werden als die Mitte des enkörpers.

Die schnelle Umkehr der Bewegungsrichtung ergibt für einen mechaniüoh hin- und herbewegten Fadenführer an dexi Umkehrhohe Beschleunigungen und Verzögerungen, deren

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Größe mit zunehmender Changiergeschwindigkeit an den Umkehrst eilen sehr rasch wächst und die in Verbindung mit der Masse des Fadenführers zu ganz erheblichen Massekräften und zu mehr oder weniger schnellem Verschleiß der beanspruchten Teile führt. Deshalb ist die Changiergeachwindigkeit bei Vorrichtungen mit einem durch eine Kurvenscheibe (Herzkurve) oder Kurventrommel mechanisch hin- und herbewegten Fadenführer begrenzt.

Um die in ihrer Bewegungsrichtung umzukehrenden Massen möglichst klein zu halten, sind Vorrichtungen bekannt, bei denen an zwei gegensinnig laufenden Bändern mit den Bändern umlaufende Fadenführer angebracht sind (beispielsweise US-Patentschrift 2.238.128). An den Umkehrstellen wird der Faden auf einen sich auf dem entgegengesetzt bewegten Band befindlichen Fadenführer übergeben, so daß nur die Fadenmasse verzögert und beschleunigt werden muß. Da der Faden bei einer solchen Anordnung im Fadenführer nicht fixiert ist, besteht die Gefahr, daß er sich vom Fadenführer löst. Außerdem erfolgt die übergabe des Fadens von einem Fadenführer auf den entgegengesetzt bewegten Fadenführer nicht mit der erforderlichen Sicherheit.

Weiterhin sind auch Changiervorrichtungen bekanntgeworden, bei denen der Fadenführer mit einem in Changierrichtung geführten Gleitstück verbunden ist, das eine Führungsnut für die Aufnahme eines an einem oder zwei parallel umlaufenden Bändern fest angebrachten Kopplungsgliedes aufweist, wobei sich die Führungsnut senkrecht zur Bewegungsrichtung erstreckt (US-Patentschrift 3.310.246; BeIg. Patentschrift 706.899). Da mit dem Übergang von der Transversal- auf die Kreisbewegung an den Umkehrstellen eine Verringerung der Changiergeschwindigkeit gekoppelt ist, muß der Durchmesser, der die Bänder antreibenden

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Rollen möglichst klein gehalten sein, damit die Spulenkanten nicht durch vermehrte Fadenablage dicker werden als die Mitte des Spulenkörpers. Eine Verringerung der Rollendurchmesser bedingt aber auch gleichzeitig, wenn die Changiergeschwindigkelt beibehalten werden soll, eine entsprechende Erhöhung der Drehzahlen, wodurch die Probleme der Lagerung der Rollenachsen sehr viel größer werden. Außerdem 1st mit einer Verringerung des Rollendurchmessers auch ein Anstieg der MassekrKfte bei der Richtungsumkehr zu berücksichtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Changiergeschwindigkeit bei Changiervorrichtungen für Spul-, Spinn-, Zwirnmaschinen oder dergleichen zu erhöhen, die aus einem mit dem Fadenführer verbundenen, in Changierrichtung geführten Gleitstück mit einer Führungsnut für die Aufnahme eines an wenigstens einem umlaufenden endlosen Band fest angebrachten Kopplungsgliedes besteht«

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dafi die Führungsnut die Form einer drehsymmetrischen gekrümmten Kurve hat, deren Betrag der Auslenkung in Changierrichtung angenähert dem Betrag der Wegverkürzung in Changierrichtung bei der Bewegung des Kopplungsgliedes entlang einer Kreisbahn entspricht.

In Ausgestaltung der Erfindung weist die Führungsnut die Form eines Bogenvierecks auf, das in der Höhe der Zentrale der Umkehrkreise der beiden Umkehrkreise abgerundet ist. Unter der Zentrale der Umkehrkreise soll dabei die Verbindungslinie der Mittelpunkte der beiden Umkehrkreise verstanden werden.

Zweckmäßig entsprechen die Koordinaten der Kurvenpunkte der' Führungsnut (X, Y) im Bereich R7 Jy|>R · 0,7 der Gleichung X -+ R · arc sin fjjj| + ^R² - Y²' + R · γ und liegen im Bereich zwi-

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sehen Y « + R · 0,7 und Y » - R · 0,7 auf einen angenäherten Kreisbogen, der jeweils mit den Kurvenästen für \ΐ\>R · 0,7 verbunden ist, wenn der Koordinatenanfangspunkt im Mittelpunkt der Symmetrieachse liegt und R der Radius des Umkehrkreises ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Führungsnut die Form einer S-Kurve auf.

™ In bevorzugter Welse entsprechen die Koordinaten (X, Y) jedes ,

Kurvenpunktes der S-Kurve angenähert der Gleichung |x| » jR - Y I

IyI
+ R · arc sin '=' - R, wenn der Koordinatenanfangspunkt im Mit-

telpunkt der Symmetrieachse liegt und R der Radius des Umkehrkreises ist.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungsglied ein Schiffchen mit balligen Seitenflächen ist, in dessen Mittelloch «in mit dem umlaufenden Band fest verbundener runder Stift formschlüssig eingreift, und der Krümmungsradius der gewölbten Seitenflächen das Schiffchen angenähert gleich dem kleinsten Krümmungsradius der Konb_ tür der Führungsnut ist.

Eine drehsymmetrische Kurve für die Führungenut bei der bis zum Umkehrpunkt eine konstante Changiergeschwindigkeit beibehalten wird und bei der nach der Umkehr der Fadenführer momentan auf die konstante Changiergeschwindigkeit in entgegenge-• setzter Richtung wieder beschleunigt wird, stellt ein Bogenviereck dar, bei dem die Koordinaten jedes Kurvenpunktes (X, Y) der Gleichung

X-R- arc sin 'f + j R² - Y² ί R · —

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entsprochen, wenn der Koordinatenanfangspunkt im Mittelpunkt der Symmetrieachse liegt und R der Radius des Umkehrkreiaee ist.

Obwohl bei einer Führungsnut, die die Form eines solchen Bogenvierecks hat, der Betrag der Wegverkürzung in Changier» richtung bei der Bewegung des Kopplungsgliedes entlang einer Kreisbahn vollständig ausgeglichen wird, hat sich gezeigt, daß bei den großen Verzögerungen und Beschleunigungen an den Umkehrpunkten die Massekräfte, insbesondere bei großen Drehzahlen, am Gleitstück unzulässig hoch werden können.

Bei einer Führungsnut, die die Form eines in der Höhe der Zentraleder beiden Umkehrkreise abgerundeten Bogenvierecks hat, sind die Verzögerungen und Beschleunigungen jedoch so stark gemindert, daß unzulässig hohe Massekräfte vermieden werden.

Dabei wird die Abrundung des Bogenvierecks zweckmäßig so vorgenommen, daß je etwa ein Viertel des vom Kopplungsgied in der Kreisbahn zurückgelegten Weges zur Verzögerung und Beschleunigung benötigt wird.

Zweckmäßig entsprechen die Koordinaten der Kurvenpunkte der Führungsnut (X, Y) im Bereich R>hfl>R · 0,7 der Gleichung X ■» R · arc ain |' Z /r² - Y² + R · ?p und liegen im Bereich zwischen Y « ¥■ R · 0,7 und Y β - R · 0,7 auf einem angenäherten Kreinbogen, der jeweils in die Kurvenäste für |yI>R · 0,7 knicklo3 übergeht, wenn der Koordinatenanfangspunkt im Mittelpunkt der Symmetrieachse liegt und R der Radius des Umkehrkreises iut. Auch für die Gleitbewegung des Kopplungsgliedee in der Führungsnut hat sich eine Abrundung, bei der der für die Verzögerung und Beschleunigung erforderliche Weg auf je ein Viertel, den vom Kopplungsglied in der Kreisbahn zurückge-

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legten Weges reduziert ist, als zweckmäßig erwiesen. Hat die Führungsnut die Form einer in sich geschlossenen Kurve, wie sie ein Bogenviereck oder ein abgerundetes Bogenviereck beispielsweise ist, so müssen Vorkehrungen getroffen werden, daß das an einem umlaufenden endlosen Band fest angebrachte Kopplungsglied diese geschlossene Kurve in einer bestimmten Drehrichtung und zwangsgeführt durchläuft. Das kann beispielsweise durch je eine vom Kopplungsgi led gesteuerte Weichenschaltung an der oberen und unteren Ecke des Bogenvierecks geschehen, die zugleich die Zwangsführung übernimmt.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, bei der eine solche Weichenschaltung nicht erforderlich ist, bei der das Gleitstück sehr leicht gestaltet werden kann und bei der das Kopplungsglied zur Erhöhung der Stabilität an zwei parallel umlaufenden endlosen Bändern fest angebracht werden kann, ergibt sich, wenn die Führungsnut die Form einer S-Kurve hat. In bevorzugter Weise sollen die Koordinaten jedes Kurvenpunktes angenähert durch die Gleichung IxI"I/r -Y J+ R .

jv| r -

arc '=' - R gegeben sein, wobei der Koordinatenanfangspunkt im Mittelpunkt der Symmetrieachse liegt und R der Radius des Umkehrkreises 1st. Auch bei dieser Kurvenfom für die Führungsnut beträgt die Strecke, in der eine Verzögerung und Beschleunigung des Gleitstückes stattfindet, die Hälfte des vom Kopplungsglied &uf einer Halbkreisbahn durchlaufenen Weges. Auf der andere Hälfte bleibt die Geschwindigkeit des Gleitstückes durch eine entsprechende Formgebung der Führungsnut konstant* Damit ergeben sich hinsichtlich der Erhöhung der Changiergeschwindigkeit bei dieser Ausgestaltung der Führungsnut die gleichen Möglichkeiten.wie bei einer Führungsnut, die die Form eines in der Höhe der Zentrale der beiden Umkehrkreisβ abgerundeten Bogenviereaks aufweist»

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Bei einer Changiervorrichtung, bei der sich die Führungsnut senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fadenführers erstreckt, findet auf der gesaroten Strecke, die das Kopplungsglied auf der Kreisbahn des Umkehrkreises zurücklegt, die Verzögerung und Beschleunigung des Gleitstückes statt. Damit die Umkehr der Changierbewegung in möglichst kurzer Zeit erfolgen kann und um eine vermehrte Fadenablage an den Spulenkanten zu vermeiden, muß einerseits der Durchmesser des Umkehrkreises und damit auch der Riemenscheiben sehr klein und die Drehzahl sehr hoch sein«

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Führungenut in dem Gleitstück läßt sich der Durchmesser des Umkehrkreises vergrößern, so daß die Changiergeschwindigkeit erhöht werden kann, ohne die Drehzahl erhöhen oder eine verschlechterte Qualität des Fadenwickels in Kauf nehmen zu müssen. Sowohl die Ausbildung der Führungsnut als abgerundetes Bogenviereck als auch als S-Kurve gestatten ea, den Rollendurchmesser auf das Doppelte zu vergrößern.

Die Figuren 1 bis 4 zeigen verschiedene Aueführungsformen der Erfindung.

So zeigt die Figur 1 ein Gleitstück (1) mit dem Fadenführer (2) und einer Führungsnut (3)-die-die Form eines Bogenviereoks aufweist. Die Führungsnut (3) dient der Aufnahme eines Kopplungsgliedes (4), das an einem endlosen Band (5) fest angebracht ist, welches über die Rolle (6) läuft und durch diese angetrieben wird. Damit das Kopplungsglied (4) stets nur in einer Drehrichtung die Führungsnut (3) durchlaufen kann, sind die Weichen (7) angebracht, durch die ein Durchlaufen der Führungsnut in entgegengesetzter Richtung verhindert wird.

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In der Figur 2 wird die prinzipiell gleiche Anordnung des Gleitstückes (1) gezeigt. Die Führungsnut (3) hat in dieser Darstellungjedoch die Form eines Bogenvierecks, das in Höhe der Zentrale der beiden Umkehrkreise abgerundet ist, wobei die Koordinaten der Kurvenpunkte der Führungsnut (X, Y) ini Bereich Ri* iYi R · 0,7 der Gleichung X «■ R · arc sin '£' T jR - Y t R · r- entsprechen und im Bereich zwischen Y » + R * 0,7 und Ye-R" 0,7 auf einem Kreisbogen liegen, der jeweils mit den Kurvenästen für Iy]^R · 0,7 verbunden ist, und der Koordinatenanfangspunkt im Mittelpunkt der Symmetrieachse liegt und R der Radius des ümkehrkeiees ist.

Die Figur 3 zeigt eine Changiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Gleitstück (1) dessen Führungsnut (3) die Form einer S-Kurve hat. .

In der Figur 4 ist ein Schnitt durch eine solche Changiervorrichtung dargestellt, bei der das Kopplungsglied (4) zwischen zwei parallel umlaufenden Bändern (5) angeordnet ,ist und mit diesen fest verbunden ist.

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Claims

-g- Bag. Patentansprüche

1. Changiervorrichtung an einer Aufwickelvorrichtung für Spul-, Spinn-, Zwirnmaschinen oder dergleichen, bestehend aus einem mit dem Fadenführer verbundenen, in Changierrichtung geführten Gleitstück mit einer Führungsnut für die Aufnahme eines an wenigstens einem umlaufenden endlosen Band fest angebrachten Kopplungsgliedes, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnut die Form einer drehsymmetrischen gekrümmten Kurve hat, deren Betrag der Auslenkung in Changierrichtung angenähert dem Betrag der Wegverkürzung in Changierrichtung bei der Bewegung des Kopplungsgliedes entlang einer Kreisbahn entspricht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnut die Form eines Bogenvierecks aufweist, das in Höhe der Zentrale der beiden Umkehrkreise abgerundet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinaten der Kurvenpunkte der Führungsnut (X, Y) im

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Bereich R^ iY| R · 0,7 der Gleichung X ·» R · arc sin j·' + μ - Y i R · x- entsprechen und im Bereich zwischen Y « + R · 0,7 und Y =» - R · 0,7 auf einem Kreisbogen liegen, der jeweils mit den Kurvenästen für W> R · 0,7 verbunden 1st, und der Koordinatenanfangspunkt im Mittelpunkt der Symmetrieachse liegt und R der Radius des Umkehrkreises ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnut die Form einer S-Kurve aufweiet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Koordinaten jedes Kurvenpunktes (X, Y) der S-förmigen

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Kurve angenähert der Gleichung

ixi » I /R² -Y² I + R · arc sin ψ - R

I /R² -Y² I

entsprechen, wenn der Koordinatenanfangspunkt im Mittelpunkt der Symmetrieachse liegt und R der Radius des Umkehrkreises ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn-™ zeichnet, daß das Kopplungsglied ein Schiffchen mit balligen Seitenflächen ist, in dessen Mittelloch ein mit dem umlaufenden Band fest verbundener runder Stift formschlüssig eingreift und der Krümmungsradius der gewölbten Seltenflächen des Schiffchens angenähert gleich dem kleinsten Krümmungsradius, der Kontur der Führungsnut ist.

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