DE3016662C2

DE3016662C2 - Vorrichtung zum Steuern der Fadenspannung zwischen Kehrgewindewalze und Fadenspule an einer Spulmaschine

Info

Publication number: DE3016662C2
Application number: DE3016662A
Authority: DE
Inventors: Alfred 5000 Köln Tschentscher
Original assignee: Fmn Schuster & Co Kg 5030 Huerth De GmbH; FMN Schuster & Co Kg 5030 Huerth GmbH
Current assignee: Automatik Wicklerbau 5030 Huerth De GmbH
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1982-02-11
Also published as: GB2074618B; DD158636A5; CH650223A5; JPS6245149B2; JPS574860A; GB2074618A; IT1138752B; FR2481684B1; US4379528A; DE3016662A1; IT8121406A0; FR2481684A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern der Fadenspannung zwischen Kehrgewindewalze und Fadenspule an einer Spulmaschine, bei der der Antrieb der Fadenspule durch eine Treibwalze erfolgt.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 22 55 444 bekannt. Beim Aufwickeln eines Fadens mittels eines längs der Spule hin- und hergehenden Fadenführers ergeben sich aus verschiedenen Anlassen Änderungen bzw. Schwankungen in der Aufwickelgeschwindigkeit und der Spannung des Fadens. An den Umkehrstellen der Changierung verändert sich der Steigungswinkel der schraubenlinienförmigen Nut der Kehrgewindewalze zu Null und wächst dann in umgekehrter Richtung zu einem Maximalwert an. Hierdurch verändert sich die Fadengeschwindigkeit bei dem Hin- und Hergang des Fadens stetig, wodurch sich bei einer mit Konstanter Umfangsgeschwindigkeit umlaufenden Spule eine nicht konstante Fadengeschwindigkeit und auch eine Änderung in der Spannung des Fadens ergibt. Weiterhin bewirkt der Einfluß des sogenannten Fadendreiecks eine Änderung der Fadengeschwindigkeit beim Hin- und Hergang des Fadens. Das Fadendreieck ist durch die beiden Umkehrpunkte des Fadenführers und einer oberen festliegenden Fadenführung bestimmt, die im allgemeinen über der Mitte des Changierweges des Fadenführers in einem Abstand liegt. Dieser Abstand soll zur Verringerung der beim Fadendreieck sich ergebenden unterschiedlichen Fadenlängen möglichst groß sein. Im allgemeinen beträgt er das 2- bis 4-fache des Hubweges. Wenn sich der Fadenführer von der Mitte des Changierweges zu einem Ende desselben bewegt, vergrößert sich dabei die Entfernung zwischen dem Fadenführer und dem Festpunkt. Durch diese Veränderung vergrößert sich bei konstant umlaufender Spule auch die Fadengeschwindigkeit. Ähnliches im umgekehrten Sinne tritt bei entgegengesetzter Bewegung des Fadens von dem Endpunkt der Changierung zur Mitte des Changierweges ein. Die vorstehend beschriebenen unvermeidbaren Geschwindigkeitsänderungen wirken sich beim Direktaufspulen von Fäden, die von einer Prozeßmaschine mit konstanter Geschwindigkeit angeliefert werden, auf den Atifwickelvorgang in einer stetigen Änderung der Fadenspannung aus, was auch bei dem mit dem Faden hergestellten Produkt bemerkbar ist

Besondere Schwierigkeiten entstehen bei hohen und sehr hohen Fadengeschwindigkeiten. Da man das sogenannte Fadendreieck nicht sehr lang machen kann, was eine große Bauhöhe erfordern würde, werden die sogenannten Eckspannungen unerträglich. Außerdem erhöht sich die Fadenspannung mit höher werdender Geschwindigkeit zusätzlich durch Luftreibung.

2ϊ Man hat schon mehrfach versucht, dieser Schwierigkeiten Herr zu werden. Bei einer aus der Praxis bekannten Vorrichtung wird der Faden um zwei Gale:ten geführt, die mit höherer Geschwindigkeit angetrieben werden als die Geschwindigkeit der Friktionswalze. Hierbei sind die Antriebe völlig synchron zueinander abzustimmen. Es entsteht ein erheblicher Energieverbrauch. Bei geringerer Bauhöhe des Fadendreiecks besteht die Gefahr, daß eine zu geringe Länge für die Dehnung des Fadens zur Verfügung steht, wodurch sich Titerschwankungen ergeben können. Bei einer anderen Vorrichtung ist dem Fadenführer der Kehrgewindewalze eine Nutcnwalze nachgeschaltet, von der der Faden unmittelbar zur Aufwickelspule geführt wird. Durch eine solche Nutenwalze, bei der die schraubenlinienförmig verlaufende Nut an den Umkehrstellen tiefer als zwischen diesen ausgebildet ist, wird versucht, von den hohen Eckenspannungen infolge der Zuführung des Fadens im Fadendreieck herunterzukommen. Bei solchen Nutenwalzen ergibt sich, daß sich die Präparation, mit der der Faden behaftet ist, in den Nuten absetzt, so daß die Führung durch die Nuten unkontrolliert verändert wird. Es tritt auch ein verhältnismäßig schneller Verschleiß an der Oberfläche des Nutgrundes auf. Das unmittelbare Überführen des Fadens von der Nutenwalze auf die Spule kann das Spulergebnis beeinträchtigen. Außerdem kann man die Drehzahl der Nutenwalze gegenüber der Drehzahl der Kehrgewindewalze bzw. der Changiervorrichtung nicht ohne weiteres verändern. Man ist an ein bestimmtes Verhältnis dei Geschwindigkeiten gebunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Steuerung der Fadenspannung zwischen Kehrgewindewalze und Fadenspule zu schaffen, bei der der Einfluß der durch das Fadendreieck sich ergebenden Eckenspannungen auf den Aufwickelvorgang auf einfache und sichere Weise ausgeschaltet wird und das Aufwickeln auf die Spule unter Abbau der Fadenspannung durchgeführt werden kann.

Die Erfindung zeichnet sich bei der Vorrichtung der anfangs genannten Art dadurch aus, daß — in Richtung des Fadenlaufs zur Spule gesehen — nach dem hin- und herchangierenden Fadenführer eine glatte, den Faden

am Umfang aufnehmende Walze und danach ein weiterer changierender Fadenführer angeordnet sind, und daß die Walze mit einer anderen Umfangsgeschwindigkeit als die Friktionswalze antr>;ibbar ist.

Durch eine solche Ausbildung der Vorrichtung zum Zuführen des Fadens von dem Fadenführer der Kehrgewindewalze zu der Spule läßt sich eine einwandfreie und sehr saubere Fadenablage auf der Spule mit Sicherheit erreichen, wobei ein sauberer Spulenaufhau erzielt wird. Es werden die sogenannten ίο Eckenspannungen aufgefangen und abgebaut, wobei sich nach der Walze ein ruhiger Fadenverlauf ohne Eckenspannungen ergibt. Das sogenannte Auspeitschen des Fadens an dem Fadendreieck macht sich auf der Spule nicht bemerkbar. An der Spule ergeben sich keine harten Kanten mehr. Es wird eine von Störungen freie Anlage des Fadens an der Friktionswalze erzielt, was zu einer wesentlichen Schonung des Fadens führt. Die zwischengeschaltete glatte Walze untei'.iegt praktisch keinen Verschleißerscheinungen. Der Faden kann auf der glatten Walze an jeder Stelle zur Auflage kommen. Die Präparation an dem Faden hat keine Gelegenheit sich an dem glatten Umfang der zwischengeschalteten Walze abzusetzen. Die glatte Zwischenwalze wirkt zugleich als Lieferwalze, wobei sonstige Liefervorrichtungen, z. B. Galetten, nicht erforderlich sind. Auch ergibt sich bei dieser Anordnung bei einer verhältnismäßig großen Länge des Fadendreiecks eine angenehme und praktische Bedienungshöhe für die Spulen. Es steht dabei eine genügende Elastizität in der Fadenlänpe bei dem Fadendreieck zur Verfügung. Die Zuführgeschwindigkeit des Fadens für den Aufwickelvorgang auf der Spule wird konstant gehalten. Die Drehzahl der Kehrgewindewalze kann unabhängig von der Umfangsgeschwindigkeit der Zwischenwalze gewählt werden, um optimale Kreuzungswinkel bei der Aufwickelspule anwenden zu können. Beabsichtigte Schwankungen in der Drehzahl der Kehrgewindewalze (Wobbein) beeinflussen die Drehzahl der Zwischenwalze nicht und somit auch nicht die Fadenspannung.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der erste changierende Fadenführer zu dem weiteren changierenden Fadenführer voreilend angeordnet. Hierbei soll der Weg der Voreilung im Bereich einer halben Steigung der schraubenlinienförmig verlaufenden Nut der Kehrgewindewalze liegen. Dadurch verläuft der Faden auf der Walze längs eines Teils einer Schraubenlinie. Die Eckenspannungen werden auf der Walze eliminiert, so daß beim Abgang des Fadens von der Zwischenwalze ein ruhiger Fadenlauf erzielt wird.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß zwischen dem weiteren Fadenführer und der aufzuwickelnden Spule die Friktionswalze für den Fadenlauf zwisuhengeschaltet ist. Dadurch kann der Schleppweg des Fadens von dein weiteren Fadenführer zu der Friktionswalze kurz gehalten werden. Ehe der Faden auf der Spule aufläuft, ist dieser durch Anlage auf einem Teilumfang der Friktionswalze vollkommen beruhigt. Es ergibt sich eine sehr saubere Fadenablage an der Spule und damit ein einwandfreier Spulenaufbau.

Der erste und der weitere Fadenführer können an derselben Kehrgewindewalze angebracht sein, wobei die Fadenführer im wesentlichen gegenüberstehend zu dem Umfang der Kehrgewindewalze vorgesehen sind. Man kann aber auch für den weiteren Fadenführer eine weitere Kehrgewindewalze Zwischenschalten.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläu

F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Aufspulen eines Fadens od. dgl. auf eine Spulenhülse gemäß der Erfindung in Ansicht und im Schema.

^p i g. 2 veranschaulicht eine Einzelheit an der Kehrgewindewalze schematisch.

Der Faden 1 wird unmittelbar oder mittels einer Liefervorrichtung mit den Rollen 3 und 4, die mit konstanter Drehzahl arbeitet, zu einer Kehrgewindewalze 5 geführt, um auf einer Spulenhülse 6 zu einer Wicklung 7 aufgewickelt zu werden. Der Antrieb der Spulenhülse 6 bzw. der Wicklung 7 erfolgt über eine Friktionswalze 8, die unmittelbar als Walzenmotor 8a ausgebildet sein kann und auf einer ortsfesten Achse 9 gelagert ist. Die Spulenhülse 6 ist an einem Schwingarm 10 angeordnet, der um die feste Achse 11 in Abhängigkeit von dem Wachsen des Durchmessers der Wicklung 7 ausschwingen kann.

Die Kehrgewindewalze 5 weist einen Fadenführer 12 auf, der in eine Schraubenlinienförmig verlaufende Nut eingreift und in Längsrichtung der Kehrgewindewalze mittels der Führung 13 geführt ist und ständig hin- und herläuft. Der Antrieb der Kehrgewindewalze 5 erfolgt von einem Motor 14 mittels eines Übertragungsriemens od. dgl. 15.

Auf de-n Weg der Zuführung des Fadens 1 zu der Spulenhülse 6 bzw. der Wicklung 7 ist nach der Kehrgewindewalze 5 mit der Changiervorrichtung 12, 13 eine am Umfang glatte Walze 17 angeordnet, um die der Faden 1 herumgeführt ist. Die Walze 17 kann mit einer anderen, z. B. höheren Geschwindigkeit bzw. Umdrehungszahl angetrieben werden als die Friktionswalze 8.

Während beispielsweise die Friktionswalze 8 eine Umfangsgeschwindigkeit von 4000 Umdrehungen je Minute hat, kann die Walze 17 eine höhere oder auch eine gleiche oder auch geringere Umfangsgeschwindigkeit erhalten. Der Antrieb für die Walze 17 ist mit 18 und das Übertragungsglied mit 19 bezeichnet. Wenn die Friktionswalze eine geringere Umfangsgeschwindigkeit aufweist als die Walzen 17, wird die Fadenspannung abgebaut.

Der Faden 1 wird nach der Walze 17 über einen weiteren Fadenführer 21 geführt, der von derselben Kehrgewindewalze 5 angetrieben werden kann, mit der auch der Fadenführer 12 zusammenwirkt. Der Fadenführer 21 gleitet längs der Führung 22. Der erste changierende Fadenführer 12 ist zu dem weiteren changierenden Fadenführer 21 voreilend angeordnet. Der Weg der Voreilung beträgt vorteilhaft eine halbe Steigung der schraubenlinienförmigen Nut 23. Der Faden 1 kann von dem weiteren changierenden Fadenführer 21 zugleich auf dem Umfang der Friktionswalze 8 abgelegt werden und verläuft auf diesem Umfang eine gewisse Strecke bis zu der von der Friktionswalze 8 angetriebenen Wicklung 7. Dies führt zu einer schonenden Überführung des Fadens von dem weiteren Fadenführer 21 zu der Spulenhülse 6 bzw. der Wicklung 7 oder zu der Friktionswalze 8. wobei im letzteren Fall ein besonders kurzer Schleppweg des Fadens durch die Luft erreicht werden kann.

Die Zwischenschaltung des weiteren Fadenführers 21 verbürgt ein exaktes Legen des Fadens zunächst an der Friktionswalze und danach zugleich an die Wicklung. Die von dem Fadendreieck, d. h. dem Fadenverlauf oberhalb der Changiervorrichtung 12, herrührenden sogenannten Eckenspannungen sind durch das Auflegen des Fadens auf die danach folgende Walze 17 mit

glattem Umfang und der weiteren exakten Führung des Fadens mittels des weiteren Fadenführers 21 vollständig eliminiert. Der Faden kann sich auf dem glatten Umfang der zwischengeschalteten Walze 17 ohne jede Behinderung auflegen. Er kann sich somit den üblichen bewußt vorgenommen Schwankungen in der Geschwindigkeit des Fadenführers (dem sogenannten Wobbeivorgang) anpassen. Man erzielt einen vollständigen Ausgleich in der Fadenspannung. Die bauliche Anordnung kann wie bisher so gehalten werden, daß die Höhe des sogenannten Fadendreiecks in Bedienungshöhe verbleiben kann und auch das Fadendreieck in sich eine ausreichende Höhe einnehmen kann, so daß durch eine genügende Fadenlänge auch eine ausreichende Elastizität in dem Faden zur Verfügung steht. Der weitere Fadenführer 21 kann auch von einer weiteren selbständigen Kehrgewindewalze angetrieben werden, die mit der ersten Kehrgewindewalze synchron läuft.

Für die Kehrgewindewalze 5, die Walze 17 und die Friktionswalze 8 wird zwar je ein Antriebsmotor benötigt, wobei die Drehzahlen in einem vorbestimmten Verhältnis zueinander gehalten werden. Dadurch wird jedoch eine wesentlich bessere Funktion für das

ίο Aufspulen des Fadens erzielt, bei der sehr hohe Geschwindigkeiten verwendet werden können, ohne daß eine Beeinträchtigung der Funktion durch überhöhte Fadenspannung eintritt.

Hierzu i Biatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Steuern der Fadenspannung zwischen Kehrgewindewalze und Fadenspule an einer Spulmaschine, wobei der Antrieb der Fadenspule durch eine Treibwalze erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß — in Richtung des Fadenlaufes zur Spule gesehen — nach dem hin- und herchangierenden Fadenführer (12) eine glatte, den Faden am Umfang aufnehmende Walze (17) und danach ein weiterer changierender Fadenführer (21) angeordnet sind, und daß die Walze (17) mit einer anderen Umfangsgeschwindigkeit als die Friktionswalze (8) antreibbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste changierende Fadenführer (12) zu dem weiteren changierenden Fadenführer (21) voreilend angeordnet ist, und daß der Voreilungsweg im Bereich einer halben Steigung der schraubenlinienförmig verlaufenden Nut (23) der Kehrgewindewalze (5) liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem weiteren Fadenführer (21) und der Spule (7) die Friktionswalze (8) zur Aufnahme des Fadenlaufes zwischengeschaltet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Fadenführer (12) und der weitere Fadenführer (21) an derselben Kehrgewindewalze (5) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den weiterne Fadenführer (21) eine selbständige Kehrgewindewalze vorgesehen ist.