DE19647278A1

DE19647278A1 - Spooling device for continuous thread

Info

Publication number: DE19647278A1
Application number: DE19647278A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Schippers
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1995-11-23
Filing date: 1996-11-15
Publication date: 1997-05-28

Abstract

The spooling device winds up a continuous thread. It has a spool spindle with spool shell, a direction changing device and a contact roll with the thread partly round it. The surface of the contact roll (10) is structured to improve the fit of the thread on it in the end regions of the direction changing sector. This structuring may be in the form of a groove running like a screw thread. Its angle of rise is smaller than the smallest laying angle for the thread. There may also be a second groove in mirror image of the first, the windings of which it crosses.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spulvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a winding device according to the preamble of claim 1.

An bekannten Spulvorrichtungen läuft der aufzuwickelnde Faden von einer zwischen der Changierung und der Spulspindel ange ordneten, ihn entlang der Spulenoberfläche führenden Nutenwalze unmittelbar auf die Spule auf. Dadurch wird verhindert, daß der Faden wegen der ihn zur Spulenmitte hin ziehenden Fadenzugkraft auf der Spulenoberfläche zur Spulenmitte hin rutscht. Bei neueren, mit hoher Aufwickelgeschwindigkeit arbeitenden Spulvorrichtungen wird jedoch der Faden von der Changierung auf eine glatte Kontaktwalze gelegt, von welcher er auf die Spulenoberfläche gelangt. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, daß der Faden bereits entlang der Kontaktwalzenoberfläche zur Spulenmitte hin rutschen kann. Insbesondere treten dadurch an den Spulenenden ungleichmäßige Fadenablagen auf, die zu sog. Abschlägern - an den Spulenenden von der Spulenoberfläche abrutschende Fadenwindungen - führen.The thread to be wound runs on known winding devices from one between the traversing and the winding spindle arranged him grooving roller leading along the coil surface directly on the coil. This prevents the Thread because of the pulling force pulling it towards the middle of the bobbin slips on the spool surface towards the middle of the spool. At newer, working with high winding speed However, winding the thread from the traversing placed a smooth contact roller, from which he on the Coil surface arrives. However, there is a risk that the thread is already along the contact roller surface Can slip towards the center of the coil. In particular, this occurs the bobbin ends uneven thread deposits, which lead to so-called Strikers - at the coil ends from the coil surface slipping thread turns - lead.

Zwar wurde versucht, Abhilfe durch das Aufrauhen der Oberfläche der Kontaktwalze mindestens in den Endbereichen zu schaffen. Es zeigte sich jedoch, daß die Aufrauhung durch den Faden in relativ kurzer Zeit wieder geglättet wurde.Attempts have been made to remedy this by roughening the surface to create the contact roller at least in the end regions. It showed, however, that the roughening by the thread in was smoothed again in a relatively short time.

Der Erfindung liegt danach die Aufgabe zugrunde, eine Kontakt walze zur Verfügung zu stellen, durch welche derartige Ab schläger dauerhaft verhindert werden. Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die zumindest in den Endbereichen der Kontaktwalze vorgesehene Strukturierung wird die Fadenführung durch die Kontaktwalze erheblich verbessert. Im Umkehrbereich des Changierhubes wird der Faden die Endposition, die er auf der Kontaktwalze erreicht hat, aufgrund der strukturierten Oberfläche nicht verlassen können. Die strukturierte Oberfläche führt zur Erhöhung des durch Umschlingung gebildeten Formschlusses und des Reibwertes zwischen Faden und Walzenoberfläche. Somit werden die Kräfte, die auf den Faden in Richtung der Mitte des Changierdreiecks wirken, aufgenommen und ein Abrutschen auf der Kontaktwalze nach innen verhindert.The invention is based on the object, a contact roller available, through which such Ab rackets can be prevented permanently. The task is at a Generic device by the characterizing part of the claim 1 solved. By at least in the end areas of the The structuring provided by the contact roller becomes the thread guide significantly improved by the contact roller. In the reverse area of the traverse stroke, the thread becomes the end position it is on Contact roller has reached due to the structured Cannot leave the surface. The structured surface leads to an increase in the formed by looping Form fit and the coefficient of friction between thread and Roller surface. Thus, the forces on the thread in Act towards the center of the traversing triangle, recorded and slipping on the contact roller inwards prevented.

Zwar ist durch das DE-GM G 93 09 155 ein fadenführendes Bauteil in Vorrichtungen zur Herstellung, Behandlung und Verarbeitung von Fadenmaterial bekannt, dessen Oberfläche mit einem Metallkeramik-Werkstoff oder einem Zusätze eines Metalls der Gruppe 8 des Periodensystems enthaltenden Wolframcarbid be schichtet ist. Die Oberfläche der Beschichtung soll eine Rauh tiefe zwischen 15 und 30 µm aufweisen und Veränderungen der Oberflächeneigenschaften durch den geführten Faden verhindern oder mindestens zeitlich verzögern. Zur Lösung der erfindungs gemäßen Aufgabe ist sie nicht geeignet.DE-GM G 93 09 155 is a thread-guiding component in devices for the manufacture, treatment and processing of thread material known, the surface with a Metal ceramic material or an addition of a metal Group 8 of the periodic table containing tungsten carbide is layered. The surface of the coating should be rough have depths between 15 and 30 µm and changes in Prevent surface properties from the guided thread or at least delay it. To solve the fiction according to the task it is not suitable.

Die Bildung der erfindungsgemäß vorgesehenen Strukturierung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, wobei jedoch verhindert werden muß, daß sich die gewählten Strukturen auf der Spulen oberfläche abformen und Eindrückungen hinterlassen.The structuring provided according to the invention can be formed done in different ways, but prevented must be that the chosen structures on the coils take the surface and leave indentations.

Bei einer Ausbildungsform wird die erfindungsgemäße Struktu rierung durch eine in einer Schraubenlinie verlaufende Rille gebildet, deren Steigungswinkel kleiner ist als der kleinste für den Faden vorgesehene Ablegewinkel; insbesondere soll ihr Steigungswinkel kleiner sein als der kleinste Ablegewinkel in der Anfangsphase des Aufwickelvorgangs. Die Rille haben bevor zugt gerundeten Querschnitt und bilden mit der Oberfläche der Kontaktwalze scharf ausgeprägte Kanten. Ihre Breite mißt ebenso wie die Tiefe weniger als ca. 250 µm, bevorzugt weniger als ca. 200 µm. Durch eine Weiterbildung, bei der eine zweite, zur ersten Schraubenlinie spiegelbildlich gleiche Schraubenlinie vorgesehen ist, deren Windungen sich mit den Windungen der ersten Schraubenlinie kreuzen, und bei der die zwei Schrauben linien sich vollständig überdecken, kann auch bei feintitrigen Fäden eine axiale Förderwirkung der Schraubenlinien unterbunden werden.In one form of training, the structure according to the invention Ration by a groove running in a helix formed, the pitch angle is smaller than the smallest for the filing angle provided for the thread; especially you should Pitch angle should be smaller than the smallest angle in the initial phase of the winding process. Have the groove before pulls rounded cross-section and form with the surface of the Contact roller with sharp edges. Their width also measures like the depth less than approx. 250 µm, preferably less than approx. 200 µm. Through further training, in which a second, for first helix is a mirror image of the same helix is provided, the turns of which coincide with the turns of the cross the first screw line, and the two screws lines overlap completely, even with fine titration Threads prevent an axial conveying effect of the screw lines will.

Bei weiteren Ausbildungsformen der Erfindung ist die Struktu rierung durch eine feine Rändelung gebildet oder besteht aus einer durch Plasmabeschichtung aufgetragenen Carbidschicht, deren Rauhtiefe nicht unter ca. 80-100 µm liegt. Bevorzugt wird sie dadurch erzeugt, daß die anfangs eine höhere, bei spielsweise bei ca. 150 bis 200 µm liegende Rauhtiefe aufwei sende Beschichtung durch eine Schleifbehandlung zur Vergrößerung des Traganteils auf den angegebenen Wert verringert wird.In other forms of the invention, the structure is formed by a fine knurling or consists of a carbide layer applied by plasma coating, whose surface roughness is not less than 80-100 µm. Prefers it is generated by the fact that initially a higher, at for example, has a roughness depth of approximately 150 to 200 µm Send coating through a grinding treatment for enlargement of the load share is reduced to the specified value.

Anhand der in der beigegebenen Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispiele wird die Erfindung erläutert.From the illustrated in the accompanying drawing The invention is explained in exemplary embodiments.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Spulvorrichtung; Fig. 1 is a schematic view of the winding device according to the invention;

Fig. 2 bis Fig. 4 Beispiele verschiedener Strukturierungsformen der Kon taktwalzenoberfläche. Fig. 2 to Fig. 4 examples of different structuring forms of the contact roller surface Kon.

Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Spulvorrichtung zum Aufwickeln eines kontinuierlich zulaufenden Fadens 1. Das gezeigte Ausführungsbeispiel der Spulvorrichtung zeigt zwei nebeneinander angeordnete Aufwickelstationen 15.1 und 15.2. Fig. 1 shows schematically a winding device for winding a continuously advancing yarn 1. The exemplary embodiment of the winding device shown shows two winding stations 15.1 and 15.2 arranged next to one another.

Grundsätzlich gilt für jede Aufwickelstelle, daß der Faden 1 über einen ortsfesten Fadenführer 9 zur Changiereinrichtung 8 geführt wird. Die Changiereinrichtung 8 führt den Faden 1 entlang einer Changierstrecke, die in der Regel gleich der Länge der Spule 7 ist, hin und her. Der Faden 1 läuft von der Changiereinrichtung 8 über die Kontaktwalze 10 zur Spule 7 auf, wobei der Faden 1 die Kontaktwalze 10 teilweise umschlingt. Die Spule 7 wird auf einer Spulhülse 5 gebildet. Die Spulhülse 5 ist auf der Spulspindel 3 aufgespannt. Die Spulspindel 3 ist in dem Revolver 2 gelagert und wird mit dem Spindelmotor 16 angetrieben. Damit der Faden 1 mit konstanter Geschwindigkeit aufgewickelt werden kann, liegt die Kontaktwalze 10, die mit ihrer Achse 18 im Maschinengestell 19 gelagert ist, an der Oberfläche der Spule 7 an. Nun werden die Drehzahlen der Kontaktwalze 10 mit dem Drehzahlsensor 20 und der Spulspindel 3 mit dem Drehzahlsensor 21 erfaßt und der Regeleinrichtung 22 zugeführt. Die Regeleinrichtung 22 regelt die Antriebsdrehzahl des Spindelmotors 16 so, daß die Spule 7 eine konstante Umfangsgeschwindigkeit erhält. In dem Revolver 2 ist eine zweite Spulspindel 4 gelagert, die mit dem Spindelmotor 17 angetrieben wird. Die Spulspindel 4 trägt die Spulhülse 6. Sobald die Spule 7 voll ist, wird die Spulspindel 4 durch Verdrehen des Rotors 2 um die Rotorachse 23 in Aufwickelposition gebracht.Basically, for each winding point, the thread 1 is guided to the traversing device 8 via a fixed thread guide 9 . The traversing device 8 guides the thread 1 back and forth along a traversing path, which is generally the same as the length of the bobbin 7 . The thread 1 runs from the traversing device 8 via the contact roller 10 to the bobbin 7 , the thread 1 partially wrapping around the contact roller 10 . The coil 7 is formed on a winding tube 5 . The winding tube 5 is clamped on the winding spindle 3 . The winding spindle 3 is mounted in the turret 2 and is driven by the spindle motor 16 . So that the thread 1 can be wound at a constant speed, the contact roller 10 , which is supported with its axis 18 in the machine frame 19, rests on the surface of the bobbin 7 . Now the speeds of the contact roller 10 with the speed sensor 20 and the winding spindle 3 with the speed sensor 21 are detected and fed to the control device 22 . The control device 22 controls the drive speed of the spindle motor 16 so that the coil 7 receives a constant peripheral speed. A second winding spindle 4 is mounted in the turret 2 and is driven by the spindle motor 17 . The winding spindle 4 carries the winding tube 6 . As soon as the bobbin 7 is full, the bobbin spindle 4 is brought into the winding position by rotating the rotor 2 about the rotor axis 23 .

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist die Kontaktwalze 10 in den Endbereichen der Changierstrecke bzw. im Bereich der Spulenden auf der Oberfläche eingearbeitete oder aufgebrachte Strukturierung 14 auf. In den Bereichen der Kontaktwalze 10 mit Strukturierung wird der Reibschluß zwischen dem Faden 1 und der Oberfläche der Kontaktwalze 10 verbessert. Hiermit wird erreicht, daß insbesondere im Umkehrbereich des Changierhubes der Faden auf der Kontaktwalze seine Endposition beibehält bzw. nicht durch Kraftwirkung in Richtung zur Mitte des Changierdreiecks 24 ausgelenkt wird. Somit wird ein gleichmäßiger Spulenaufbau bis hin zu den Spulenden gewährleistet. Durch die gleichmäßige Fadenablage an den jeweiligen Spulenenden wird das Abrutschen von Fadenwindungen von der Spulenoberfläche verhindert.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the contact roller 10 has structuring 14 incorporated or applied to the surface in the end regions of the traversing path or in the region of the coil ends. In the areas of the contact roller 10 with structuring, the frictional engagement between the thread 1 and the surface of the contact roller 10 is improved. This ensures that the thread on the contact roller maintains its end position or is not deflected by force in the direction of the center of the traversing triangle 24 , in particular in the reversal region of the traversing stroke. This ensures a uniform coil build-up right down to the coil ends. The even thread placement at the respective bobbin ends prevents the thread turns from slipping off the bobbin surface.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen eine Auswahl unterschiedlicher Strukturierungsformen an einer Kontaktwalze 10, die nur - mit Ausnahme von Fig. 2 - für eine Aufwickelstation geeignet ist. So ist in der Fig. 2 die Oberfläche der Kontaktwalze über ihre gesamte Länge von einer schraubenlinienförmigen Rille 11 bedeckt. Um zu verhindern, das die Rille 11 den Faden 1 erfassen und seitlich transportieren kann, soll ihr Steigungswinkel kleiner sein als der kleinste, insbesondere der kleinste in der Anfangsphase des Aufwickelvorgangs für den Faden 1 vorgesehene Ablegewinkel. Figs. 2 to 5 show a selection of different structure forms a contact roller 10, the only - suitable for a winding station - with the exception of Fig. 2. Thus, in the Fig. 2, the surface of the contact roller is covered over its entire length by a helical groove 11. In order to prevent the groove 11 from grasping the thread 1 and transporting it laterally, its pitch angle should be smaller than the smallest, in particular the smallest, in the initial phase of the winding-up process provided for the thread 1 .

Eine Möglichkeit, das zufällige Auftreten einer Förderkomponente in Richtung der Kontaktwalzenachse 18 zu verhindern, bietet die in Fig. 3 dargestellte Ausführung der erfindungsgemäßen, hier nur die beiden Endbereiche der Kontaktwalze erfassenden, Oberflächenstrukturierung. Bei ihr ist eine zweite, zur ersten Schraubenlinie 11 spiegelbildlich gleiche Schraubenlinie 12 vor gesehen, deren Windungen sich mit den Windungen der ersten Schraubenlinie kreuzen, wobei beide Schraubenlinien 11, 12 sich vollständig überdecken.One possibility to prevent the accidental occurrence of a conveying component in the direction of the contact roller axis 18 is the embodiment of the surface structuring according to the invention shown in FIG. 3, which here only covers the two end regions of the contact roller. It shows a second screw line 12 that is mirror image of the first screw line 11 and whose turns intersect with the turns of the first screw line, both screw lines 11 , 12 completely overlapping.

Bevorzugt haben die Rillen 11, 12 im wesentlichen gerundeten Querschnitt, wobei ihre Breite ebenso wie die Tiefe weniger als ca. 200 µm, vorzugsweise weniger als ca. 150 µm messen soll. Die Rillen 11, 12 sind vorteilhaft derart in die Oberfläche der Kontaktwalze 10 eingearbeitet, daß sie mit dieser scharf ausge prägte Kanten bilden.The grooves 11 , 12 preferably have a substantially rounded cross section, their width and depth should measure less than approximately 200 μm, preferably less than approximately 150 μm. The grooves 11 , 12 are advantageously incorporated into the surface of the contact roller 10 such that they form sharply embossed edges.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführung besteht die Strukturie rung aus einer feinen Rändelung 13. Für sie gelten bezüglich der Rauhtiefe und der Feinheit der Einprägungen ebenfalls die für die vorhergehend beschriebenen Schraubenlinien angegebenen Daten.In the embodiment shown in Fig. 4, the structuring tion consists of a fine knurling 13th With regard to the roughness depth and the fineness of the impressions, the data given for the screw lines described above also apply to them.

Eine weitere Ausführungsform zeigt die Fig. 5. Bei ihr besteht die Strukturierung 14 aus einer durch Plasmabeschichtung aufge tragenen Schicht aus Bor- (B₄C), Silizium- (SiC) oder Wolfram carbid (W₂C).A further embodiment is shown in FIG. 5. The structure 14 consists of a layer of boron (B₄C), silicon (SiC) or tungsten carbide (W₂C) applied by means of plasma coating.

BezugszeichenlisteReference list

1 Faden
2 Spulenrevolver
3 Spulspindel
4 Spulspindel
5 Spulenhülse
6 Spulenhülse
7 Spule
8 Changierung
9 Fadenführer
10 Kontaktwalze
11 Rille
12 Rille
13 Rändelung
14 Beschichtung
15 Aufwickelstation
16 Spindelmotor
17 Spindelmotor
18 Achse
19 Maschinengestell
20 Drehzahlsensor
21 Drehzahlsensor
22 Regeleinrichtung
23 Revolverachse
24 Changierdreieck 1 thread
2 coil turrets
3 winding spindle
4 winding spindle
5 coil sleeve
6 bobbin tube
7 coil
8 traversing
9 thread guides
10 contact roller
11 groove
12 groove
13 knurling
14 coating
15 winding station
16 spindle motor
17 spindle motor
18 axis
19 machine frame
20 speed sensor
21 speed sensor
22 control device
23 turret axis
24 traverse triangle

Claims

1. winding device for winding a continuously tapering thread
with a winding spindle which carries at least one winding tube on which a coil is formed,
with a traversing device provided in the thread run in front of the winding spindle, which guides the thread back and forth along a traversing path
as well as with a contact roller provided between the traverse and the winding spindle, which is partially wrapped in the thread,
characterized in that
the surface of the contact roller ( 10 ) in the end regions of the traversing path has a structure ( 11-14 ) worked into it and / or applied to it, which improves the positive connection with the thread ( 1 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the structuring is formed by a groove ( 11 ) running in a helical line, the pitch angle of which is smaller than the smallest filing angle provided for the thread.

3. Device according to claim 2, characterized in that
a second screw line, mirror-inverted to the first screw line ( 12 ), is provided, the turns of which intersect with the turns of the first screw line ( 12 ), and
that both screw lines completely overlap.

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the groove ( 11 ) has a substantially rounded cross section and its width and depth measure less than about 200 microns.

5. The device according to claim 4, characterized in that their width as well as the depth less than approx. 150 µm measures.

6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the grooves ( 11 ) form sharp edges with the surface of the contact roller.

7. The device according to claim 1, characterized in that the structuring is formed by a fine knurling ( 13 ).

8. The device according to claim 1, characterized in that the structuring is formed from a material layer ( 14 ) applied by a coating process.

9. The device according to claim 8, characterized in that the structuring is formed from a layer supported by plasma coating ( 14 ) made of boron (B₄C), silicon (SiC) or tungsten carbide (W₂C).