DE2345898B2

DE2345898B2 - Kreuzspulvorrichtung

Info

Publication number: DE2345898B2
Application number: DE19732345898
Authority: DE
Inventors: Erich Dr.-Ing. Lenk; Heinz Dipl.-Ing. Schippers
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1972-09-14
Filing date: 1973-09-12
Publication date: 1975-08-14
Also published as: FR2200180A1; FR2200180B1; JPS4962739A; CS168045B2; BR7307122D0; DD108959A1; DE2345898A1; IT994249B; GB1436441A; JPS5652820B2

Description

Bei einer bekannten Kreuzspulvorrichtung (DT-OS 40 479) mit zwei Changiereinrichtungen ist die erste Changiereinrichtung ein durch eine rotierende Kehrgewindewalze auf einer geradlinigen Bahn hin- und herbewegter Changierfadenführer und die zweite (>o Changiereinrichtung eine sich über den gesamten Changierhub erstreckende rotierende Nutenwalze mit Fadenführungsniiten, wobei die Kehrgewindewalze und die Nutenwalze durch ein formschlüssiges Getriebe miteinander gekuppelt und der Spule derart zugeordnet fts sind, daß der laufende Faden die Nutenwalze mit einem Winkel von wenigstens 60° umschlingt. Kreuzspuleinrichtungen weisen stets das Problem auf, daß durch die Changierung des Fadens Fadenspannungsschwankun- « aXtfn. Diese beruhen auf der geometrischen Gegebenheit, daß sich durch die Hin- und Herbewegung des Punktes, in dem der Faden auf die Spule auflauft. d,e Fadenlänge zwischen diesem Punkt und dem der rhaneierunK vorgeordneten ortsfesten Fadenführer fndert Be" d^gen angegebenen hohen Fadengeschwind^ keiten dürften auch dynamische Effekte fur d.e Fadenspannungsschwankungen verantwortlich sein.

Bei bekannten Kreuzspuleinrichtungen mit Nutenwaizenchangierung führen diese unkontrollierten Fadenspannungen. Spannungserhöhungen und plötzlichen Spannungsabfälle dazu, daß der laufende Faden aus der Nut herausklettert, und zwar insbesondere in den Hübumkehrbereichen, und/oder daß sich der aufende Faden an den Kreuzungsstellcn der Nut in der Nutwalze i„die falsche, d.h. zurücklaufende Nut einfädelt.

Um Spulen mit über d.e Spulenlange und die Fadenlänge konstanter Fadenspannung herzustellen, wendet der Durchschnittsfachmann Nutenwalzen an, deren spiralaruge Nuten eine veränderliche Tiefe bei srößte- Nuttiefe im Bereich der Changierhubmitte haben (DTAS 1146 794). Diese allgemeine Lehre führte jedoch bei der eingangs beschriebenen Kreuzspulvorrichtung nicht zum Erfolg.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine hochtounge Kreuzspulvorrichtung für zylindrische Spulen bei Fadengeschwindigkeiten über 1500m/min. bevorzugt bei Fadengeschwindigkeiten bis zu ungefähr 3000 bis 4000m/min zu schaffen, die mit im wesentlichen gleichmäßiger Fadenspannung arbeitet.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des ersten Anspruchs mit den vorteilhaften Weiterbildungen nach Anspruch 2 und 3.

Der besondere Vorteil dieser Erfindung besteht dann, daß zylindrische Spulen ohne harte Kanten und mit gleichmäßiger Fadenspannung bei Fadengeschwindigkeiten von mehr als 3000 m/min hergestellt werden können. Dadurch werden die bekannten, durch Veränderungen der Fadenspannung beim Wickelaufbau verursachten Schwierigkeiten beim Färben und sonstigen Fadenbehandlungen vermieden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß neben den hohen Fadengeschwindigkeiten bis zu 4000 m/min auch höchste Changiergeschwindigkeiten bis zu 600 m/min ohne ernsthafte Fadenspannungsschwankungen und Verlegungsfehler erreicht werden können.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

F 1 g . 1 die Seitendarstellung einer Kreuzspulvorrichtung ohne die fadenliefernde Galette, die in Fig. 2 gezeigt wird,

Fig. 2 die Vorderansicht der Kreuzspulvorrichtung nach Fig. !,wobei die zweite Changiereinrichtung aus einer Nutenwalze mit endloser spiraliger Fadenführungsnut besteht.

F i g. 3 die Nutenwalze und Spule der Kreuzspulvorrichtung nach Fig. 1 in Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform, wobei die Nut der Nutenwalze in der Längsmitte der Nutenwalze beginnt, sich über die Hubumkehrbereiche erstreckt und kurz vor der Längsmiitc der Nutenwalze endet,

Fig. 4 das Diagramm der veränderlichen Nuttiefe der Nutenwalze mit der linearen Abwicklung der Nut als Abszisse und der Nuttiefe ;ils Ordinate.

In den F i g. 1, 2 und 3 ist die erste Changiereinrichtung ein Changierfadenführer !,der die Bewegungsrichtung Γ ( F i g . 2) hat und der von der Kehrgewindewelle

24 angetrieben wird. Die zweite Changiereinrichtung ist >ine parallel dazu angeordnete Wabe, Zylinder oder Rolle (Nutenwalze) 2 mit Fadenführungsnuien. Die Nutenwalze 2 hat die Drehrichtung 2'. Oer von der Fadenzuliefereinrichtung — hier der Galette 8 — oder unmittelbar von den nicht dargestellten Spinndüsen kommende Faden 7 wird durch die feststehende Fadenöse 9 zu dem Changierfadenführer 1 und von dort in die Fadenführungsnut und von dieser auf die Spule 3 geführt, wobei die Spule durch die Treibwalze 4 mit der Drehrichtung 3' angetrieben wird.

Die Ausbildung der Nuten und des Kehrgewindes in ihrer Abwicklung ergibt sich aus den DT-OS 18 16 271 bzw. DT-OS 20 40 479.

Die Nutenwalze 2 in Fig. 2 hat eine endlose, sich kreuzende spiraiige Fadenführungsnut 31, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Nutenwalze erstreckt. Die Fadenführungsnuten 31 haben jedoch über ihre Länge eine unterschiedliche Nuttiefe.

Der Nuttiefenverlauf ist in F 1 g. 4 dargestellt. Auf die Ausführung nach Fig. 2 bezieht sich die m dem Diagramm nach Fig.4 linksseitig markierte Ordinate, wobei der Nullpunkt der Ordinate die Oberfläche der Nutenwalze 2 und die Maßzahl 1 die Tiefe der Nut in der Längsmitte der Nutenwalze bezeichnet. Wie aus F ig. 4 e^rsichtlich ist, vertiefen sich die jeweiligen Fadenführungsnuten von der Längsmitte der Nutenwa'ze aus progressiv (Bereich C) bis zu dem Bereich Fmaximaler Tiefe, die zwischen den Punkten A und A liegt. Pimkt A liegt vor den Hubumkehrpunkten 32, 33 (in K ig.4 bezeichnet durch die Linie ß). Punkt A unmittelbar vor, im oder unmiltelbai hinter den Hubumkehrpunkten

Anschließend an Punkt A nimmt die Tiefe der Nut 31 ab, wobei die Neigung des Nutenbereichs bei umgekehrtem Vorzeichen des Neigungswinkels größer ist als die größte Neigung des Nutenastes Cmit der zunehmenden Nuttiefe. Der stark geneigte Nulenbereich D setzt sich vorzugsweise bis zu einem Punkt E fort, in dem die Nuttiefe etwa 20 bis 40% der maximalen Tiefe F der Nuten beträgt. Anschießend nimmt die Nuttiefe im Nutenbereich G weiterhin ab, und zwar mit einer geringeren Neigung. Dieser Kurvenbereich G mit der

eniger stark abnehmenden Nuttiefe endet bei dem !'unkt H, der vor der Längsmitte der Ni nwalze liegt. Anschließend bleibt die Nuttiefe konstant bis zur Längsmitte der Nutenwalze, wie es in dem Kurvenbereich /dargestellt ist.

Die Länge des Nutenbereiches F, in dem die maximale Nuttiefe auftritt, ist abhängig von Entfernung L in den Fig. 1 und 2. L ist die kürzeste Entfernung ■>" zwischen dem Changierfadenführer 1 der ersten Changiereinrichtung und dem Berührpunkt des Fadens mit der Oberfläche der Nutenwalze 2. Die Länge des Nutenbereiches mit der maximalen Tiefe von A bis A errechnet sich mit einer Genauigkeit von plus/minus 10% aus der Formel 6=0,58 + 1,021 L, worin b die Länge (mm) des Kurvenbereiches A-A mit maximaler Tiefe, L die kürzeste Entfernung (mm) zwischen dem Changierfadenführer 1 und der Kontaktlinie zwischen Faden und Oberfläche der Nutenwalze 2 ist. fto

Die Ausführung nach F i g. 3 entspricht zum größten Teil der Ausführung nach der F i g. 2. Der Hauptunterschied liegt in der Länge der spiraligen Fadenfühmngsnuten. Bei der Ausführung nach Fig.3 beginnen die Fadenführungsnuten 38 jeweils in den Anfangspunkten 37 im wesentlichen in der Längsmitte der Nutenwalze. Diese Fadenführungsnuten 36 erstrecken sich bis zu den Hubumkehrpunkten 32 und 33 und kehren dann um. Die umkehrenden Äste haben inre Endpunkte 38 in einer seitlichen Entfernung von der Längsmitte der Nutenwalze. Wie man aus Fig. 3 sieht, bilden die in den Anfangspunkten 37 beginnenden Nutenäste die Fortsetzung der in den Endpunkten 38 endenden Nulenäste. Dadurch wird gewährleistet, daß der hin- und herbewegte, laufende Faden von den Anfangspunkten 37 aufgenommen wird, wenn er die Endpunkte 38 verläßt.

In F i g. 4 wird die Nuttiefe für die Ausführung nach Fig. 3 durch die rechtsseitig angebrachte Ordinate markiert. Hier ist der Nuttiefenverlauf über die Lange der Nut dargestellt, wobei die Fadenführungsnut von der Oberfläche der Nutenwalze ausgeht und wieder auf der Oberfläche der Nutenwalze — bezeichnet durch die Ziffer 0 — mündet.

Der Kurvenzug nach F ig. 4, wie er auf die Ausführung nach F i g. J Anwendung findet, enthält alle bereits geschilderten Kurvenbereiche mit Ausnahme des Bereichs /, wobei der Endpunkt 38 dem Punkt H in F 1 g.4 entspricht.

F.s ist für alle Ausführungsformen wichtig und vorteilhaft, eine niedrige Reibung zwischen den Nuten bzw. /wischen der zylindrischen Oberfläche der Nutenwalze 2 und dem darüber laufenden Faden 7 zu erhalten, um zu vermeiden, daß sich die Unterschiede in der Oberflächengeschwindigkeit der Nutenwalze 2 infolge der sich ändernden Nuttiefe durch Fadenspannungsschwankungen auswirken, und um zu vermeiden. daß sich Wickler auf der Treibwalze 4 bilden.

Die Oberfläche der Nutenwalze 2 besitzt deshalb gegenüber dem darüberlaufenden Faden 7 eine relativ geringe Reibung. Diese relativ geringe Reibung wird durch Mattierung der Oberfläche der Nutenwalze und der Nutenwände hergestellt Derartige mattvervhromte Oberflächen können z. B. durch Sandblasverfahren mit vorbcstinimtcr Rauhigkeit und anschließende Hartverchromung der aufgerauhten Oberfläche hergestellt werden.

Die Rauhtiefe derartiger Oberflächen beträgt etwa 1,5 bis 40 μ, vorzugsweise etwa 3 bis IO μ. Die Treibwalze 4 andererseits hat gegenüber dem laufenden Faden und dem auf der Spule aufgewickelten Faden eine größere Reibung.

Der Umschlingungswinkel von 60 bis vorzugsweise 90" begünstigt gemeinsam mit der von der Spulgeschwindigkeit unabhängig steuerbaren Umfangsgeschwindigkeit der Nutenwalze und ihrem durch Mattierung niedrigen Reibungskoeffizienten die Einstellung einer gleichmäßigen Fadenspannung des Fadens bei seinem Ablauf von der Nutenwalze auf den Wickel

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kreuzspulvorrichtung zum Aufwickeln von insbesondere Endlosfäden auf Spulen bei konstanter Fadengeschwindigkeit, bestehend aus zwei Changiereinrichtungen wobei die erste Changiereinrichtung aus einem durch eine rotierende Kehrgewindewalze auf einer geradlinigen Bahn hin- und herbewegten Changierfadenführer und die zweite Changiereinrichtung aus einer sich über den gesamten Changierhub erstreckenden rotierenden Nutenwalze mit Fadenführungsnuten besteht und wobei die Kehrgewindewalze und die Nutenwalze durch ein formschlüssiges Getriebe mit drehzahleinstellbarem Antrieb miteinander gekuppeU und der Spule derart zugeordnet sind, daß der laufende Faden die Nutenwalze mit einem Winkel von mindestens 60° umschlingt, und wobei die Fadenführungsnuten über ihre Länge eine unterschiedliche Tiefe besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenführungsnuten (31,36) der Nutenwalze (2) einen Nutenast (C) mit zunehmender Nuttiefe, einen Nutenast (F) mit maximaler Nuttiefe sowie einen Nutenast (D, E, G) mit abnehmender Nuttiefe aufweisen, wobei der Nutenast (C) mit zunehmender Nuttiefe in der Längsmitte der Nutenwalze (2) beginnt und einen progressiv anwachsenden Gefällewinkel des Nutengrundes aufweist und der Nutenast (F) mit maximaler Tiefe daran anschließend vor dem Hubumkehrpankt beginnt und kurz vor, im oder kurz hinter dem Hubumkehrpunkt endet und wobei der daran anschließende Nutenast (D, E, G) mit abnehmender Nuttiefe vor der Längsmittc der Nutenwalze (2) endet und einen Steigungswinkel des Nutengrundes aufweist, der im ersten Teil (D) dieses Nutenastes (D, t. G) größer und im zweiten Teil (G) dieses Nutenastes (D. E. G) kleiner als der größte Gefällewinkel des Nutenastes (Cymit zunehmender Nuttiefe ist.

2. Kreuzspulvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (b) des Nutenastes (F) mit maximaler Nuttiefe (Kurvenbereich A-A ) auf die kürzeste Entfernung (T./¹ zwischen dem Changierfadenführer (1) und der Kontaktlinie zwischen Faden und Oberfläche der Nutenwalze (2) nach der Beziehung b = 0,58 + 1,021 L abgestimmt ist.

3. Kreuzspulvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutenwalze (2) zwischen dem Nutenast (D, E, G) mit abnehmender >» Nuttiefe und dem Nutenast (C) mit zunehmender Nuttiefe einen weiteren Nutenast (J) mit konstanter, geringster Nuttiefe aufweist.