DE2449242B2 - Treibwalze zum Antrieb von Spulen an einer Aufwickelvorrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Treibwalze der im Oberbegriff des ersten Anspruchs angegebenen Art

Es ist allgemein bekannt, daß beim Aufwickeln von Chemiefasern zu Spulen deren Ränder härter gewickelt werden als ihre Mittelstücke. Der Grund dafür liegt darin, daß der Faden in den Kantenbereichen nicht mit einem Knick umkehren kann, wie es dem idealen Verlegungsgesetz entspräene. Vielmehr wird sich der Faden unter seiner eigenen Spannung stets bogenförmig ablegen. Diese bogenförmige Ablage bedeutet jedoch eine gewisse unvermeidbare Materialanhäufung.

Wenn Chemiefasern mittels einer Aufspuleinrichtung aufgewickelt werden, welche eine geometrisch exakte Führung des Fadens gewährleistet, so werden sich demnach trotzdem gewisse Wülste ausbilden. Durch derartige Wülste entstehen beim Färben Farbumgleichmäßigkeiten, die sich über die Länge eines Fadens hin als Spritzer bemerkbar machen.

Um diese Spritzer zu vermeiden, schlägt die DE-PS 6 83 468 vor, weiche Spulenränder herzustellen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dies vor allem bei glatten Chemiefasern nicht zu dem gewünschten Erfolg führt, so daß immer noch Farbungleichmäßigkeiten auftauchen.

Durch die DE-AS 1144 163 ist eine Treibwalze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs bekannt, deren Mantel aus unterschiedlichem Material zusammengesetzt ist, und zwar soll Material mit hohem Reibwert zwischen den Walzenenden angeordnet werden, wobei die Walzenenden selbst aus Material mit niedrigem Reibwert ausgebildet sind. Damit sollen konische Kreuzspulen angetrieben werden, so daß der Faden ohne starke Abzugsdifferenz aufgespult werden kann. Versuche haben jedoch gezeigt, daß sich mit einer derartigen Treibwalze keine frisch gesponnenen Chemiefasern zu Färbespulen aufwickeln lassen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Treibwalze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart auszubilden, daß sich damit Spulen aus es frischgesponnenen Chemiefasern wickeln lassen, bei denen der Faden keine Färbefehler aufweist.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des ersten Anspruchs. Das Grundprinzip der Lösung ist darin zu sehen, daß harte Spulenkanten unvermeidbar sind, daß also zur Vermeidung von Färbefehlern die Treibwalze längs der Berührstelle mit der Spule in ihrer Härte der Härte der Spulenoberfläche im umgekehrten Sinne angepaßt werden muß. Mit anderen Worten: Dort wo die Spule hart ist, soll die Oberfläche der Treibwalze aus Material mit geringerem Elastizitätsmodul bestehen als dort, wo die Spule weich ist Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß eine unzulässige Beanspruchung des Fadenmaterials in den Kantenbereichen vermieden wird und keine Färbefehler beim späteren Färben auftreten. Trotzdem besteht zwischen Spule und Treibwalze ein Kontakt über die gesamte Spulenlänge, so daß eine erhöhte Flächenpressung zur Aufbringung des Antriebsmomentes nicht erforderlich ist

Durch die Ausbildung nach Anspruch 2 wird erreicht, daß die Randbereiche der Spule, in welchen Verdickungen und/oder Verhärtungen auftreten, sicher von dem Material mit geringerem Elastizitätsmodul überdeckt werden.

Anspruch 3 kennzeichnet geeignete Materialien mit geringem Elastizitätsmodul, welche bei Treibwalzen verwendet werden können.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Treibwalze mit der durch sie angetriebenen Kreuzspule, wobei die obere Hälfte der Treibwalze im Schnitt dargestellt ist;

F i g. 2 die Abwicklung einer Fadenverfegungskurve.

Fig. 1 stellt in schematischer Anordnung die Treibwalze 1, Welle 5, Spule 6 mit Hülse 8, Spannfutter 9 und Spannfutterwelle 10 dar. Die Treibwalze wird durch einen nicht dargestellten Antriebsmotor über Welle 5 mit konstanter Drehzahl angetrieben.

Der Mantel der Treibwalze 1 besteht einmal aus dem Mittelteil 4. In den Mantel sind NuiCn eingearbeitet, in die die Mantelringe 2 und 3 in den Kantenbereichen 7 der Kreuzspule 6 eingelegt sind. Die Kontaktlänge zwischen den Mantellinien 2 und 3 und der Spule ist jeweils mit 12 bezeichnet.

Der Mittelteil des Mantels der Treibwalze muß verschleißfest und hart sein. Hier kommen insbesondere Stahllegierungen, aber auch sonstige hochfeste Panzerungen in Betracht. Die Mantelringe 2 und 3 sind aus Gummi oder aus hochpolymeren Kunststoffen wie Polyurethan, Polyvinylchlorid und Polyamid gebildet. Die Reibbeiwerte der einzelnen Mantelbereiche haben keine ausschlaggebende Bedeutung für die Qualität der hergestellten Spulen, wenn nur der Mittelteil 4 eine ausreichende Länge besitzt und den geeigneten hohen Reibungsfaktor aufweist. Die Randbereiche können durch eine geeignete Bearbeitung ihrer Oberfläche (z. B. Polieren) dem Reibungsfaktor des Mittelbereichs angepaßt werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung dieser Erfindung sind die Kontaktlängen 12 zwischen der Spule und den Mantelringen 2,3 der Ausbildung der Kantenbereiche 7 der Spule 6 angepaßt. Denn die Kantenbereiche 7 sind von dem übrigen Spulenkörper dadurch unterschieden, daß dort Verdickungen und/oder Verhärtungen auftreten. Die Kontaktlänge 12 wird deshalb vorteilhafterweise so gewählt, daß sie die Zone dieser Verdickungin und/oder Verhärtungen überdeckt. Die Zone dieser Verdickungen und Verhärtungen wird

charakterisiert durch die in F i g. 2 dargestellte Bogenhöhe B.

Im folgenden soll anhand von F i g. 2 gezeigt werden, wie die Bogenhöhe flzu ermitteln ist:

Der Kurvenzug 18 in Fig.2 stellt die ideale Fadenverlegungskurve dar. Er zeichnet sich durch einen scharfen Knick in dem Umkehrpunkten aus. Diese ideale Fadenverlegungskurve ist praktisch — wie allgemein bekannt — aus maschinentechnischen, verfahrenstechnischen und physikalischen Gründen nicht zu erreichen. Der Faden wird vielmehr unter der Zugspannung, mit der er auf der Spule abgelegt wird, die Tendenz besitzen, sich in den Umkehrbereichen bogenförmig abzulegen. Als Bogenhöhe B wird nun die Differenz zwischen dem Scheitelpunkt der idealen Fadenverlegungskurve 18 und dem Scheitelpunkt der tatsächlichen Fadenverlegungskurve 19 bezeichnet. Wenn man davon ausgeht, daß der Faden sich in einem parabelförmigen Bogen ablegt, was zumindest annäherungsweise stimmt, so ist die Bogenhöhe B ebenso als die Spullänge zwischen dem Anfangspunkt der Krümmung und dem Scheitelpunkt der tatsächlichen Fadenverlegungskurve 19 zu definieren.

Die Bogenhöhe B beträgt bei ausgeführten Changiereinrichtungen zwischen 0,1 mm und 3 mm. Die Wahl der Bogenhöhe ist durch Modifizierung der Changiereinrichtungen in Grenzen möglich und beeinflußt die Ausbildung der Kantenbereiche 7. Im Einzelfall ist die

ίο Bogenhöhe fldurch Versuch zu ermitteln.

Die Kontaktlänge 12 sollte nun mindestens der dreifachen Bogenhöhe B entsprechen. Um der Spule eine ausreichend feste Auflage zu geben, sollte dagegen die axiale Erstreckung der ringförmigen Manteleinlagen 2 und 3 nicht mehr als das Zehnfache der Bogenhöhe B betragen.

Mit der Ziffer 17 ist in F i g. 2 die Changierkurve und mit Hder Changierhub bezeichnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Treibwalze zum Antrieb von Spulen an einer Aufwickelvorrichtung für Fäden, bestehend aus einem zylindrischen Körper, dessen Mantel aus Bereichen unterschiedlichen Materials zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel in seinem Mittelteil (4) aus einem verschleißfesten, harten ersten Material und in den Bereichen (12) der Hubumkehr aus einem zweiten Material mit geringerem Elastizitätsmodul als das erste Material besteht

2. Treibwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung der Bereiche (12) geringeren Elastizitätsmoduls mindestens der dreifachen und höchstens der zehnfachen Bogenhöhe (B) entspricht, welche der abgelegte Faden auf der Spule in den Hubumkehrbereichen (7) aufweist

3. Treibwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material mit geringerem Elastizitätsmodul aus Gummi oder Kunststoffen wie Polyurethan, Polyvinylchlorid oder Polyamid besteht