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"Kreuzspulvorrichtung" Eine Kreuzspulvorrichtung nach dem Oberbegriff
ist durch das deutsche Patent 23 45 898 (Bag. 850) bekannt.
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Die hervorstechenden Vorteile dieser Kreuzspulvorrichtung bestehen
darin, daß frischgesponnene Chemiefasern mit hoher Geschwindigkeit zu zylindrischen
Kreuzspulen großen Volumens aufgewickelt werden können bei exakter Verlegung des
Fadens nach einem vorgegebenen Verlegungsgesetz und bei über den Changierhub gleichmäßiger
Verteilung der Spulenhärte.
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Durch die europäische Patentanmeldung 60570 wird vorgeschlagen, die
Nutenwalze in ihrem mittleren Hubbereich etwa konisch abzudrehen, um damit zwar
einerseits die Fadenspannungskompensation zu erhalten, welche nach dem Patent 23
45 898 durch den Nuttiefenverlauf erhalten wird, andererseits aber auf die Führung
des Fadens durch die Nuten zu verzichten, weil angeblich die Kreuzungsstellen der
Nuten Schwierigkeiten für die Fadenführung bereiten.
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Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die Geräuscherzeugung durch
die Nutenwalze herabzumindern, die dann störend wirkt, wenn Fadengeschwindigkeiten
von 6000 m/min und mehr erreicht werden. Dabei sollen jedoch sämtliche Vorteile
der Kreuzspulvorrichtung nach dem deutschen Patent 23 45 898, also exakte Verlegung
des Fadens auf der Spule nach einem genau vorgegebenen Verlegungsgesetz und konstante
Fadenspannung und Spulenhärte über die gesamte Spulenlänge erhalten bleiben.
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Die Lösung besteht darin, daß die Nutenwalze in ihrem mittleren Bereich
einen geringeren Radius erhält als in den Endbereichen, wobei jedoch die Radiusabnahme
des mittleren Bereiches gegenüber dem Endbereich geringer ist als die geringste
Nuttiefe des mittleren Bereiches.
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Das bedeutet, daß trotz des verminderten Radius der Nutwalze im mittleren
Bereich die Nuten erhalten bleiben und der Nutengrund einen stetigen Verlauf hat,
der so vorgegeben wird, daß die Fadenspannungskompensation über den Hub erfolgen
kann. Die Nutentiefe wird also vorzugsweise als Differenz des Radius der Endbereiche
und des Abstandes des Nutengrundes von der Drehachse der Nutenwalze berechnet.
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Die Erfindung geht aus von der überraschenden Erkenntnis, daß die
Lärmerzeugung'von der Tiefe der Nuten abhängig ist.
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Sie macht ferner Gebrauch von der Erkenntnis, daß in den Endbereichen
der Nutenwalze die Fadenführung durch die Flanken der Nuten und im mittleren Bereich
durch den Nutengrund erfolgt. Die Erfindung schafft einen Kompromiß zwischen der
aus lärmphysikalischen Gründen bestehenden Forderung einer geringen Nuttiefe und
der textiltechnischen Forderung einer sicheren Fadenführung dadurch, daß die Nuttiefe
in Abhängigkeit von der Führungsfunktion der Nutenwandungen gering gehalten wird.
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Die Endbereiche der Nutenwalze mit vergrößertem Radius erstrecken
sich jedenfalls über den axialen Bereich der Changierung, in welchem die erste Changiereinrichtung
eine nicht konstante Geschwindigkeit hat, also mit Beschleunigung und/oder Verzögerung
durch den Umkehrbereich geführt wird. Der Endbereich mit vergrößertem Radius kann
sich z.B. von den axialen Enden der Nutenwalze bzw. den Hubumkehrpunkten bis hin
zu dem axialen Bereich erstrecken,
in welchem sich der einlaufende
und der rücklaufende Nutenast zum ersten Mal kreuzen. Die Nutenwalze wird jedenfalls
in den Bereichen des Changierhubes einen vergrößerten Radius haben, in denen die
erste Changiereinrichtung und die Nuten der Nutenwalze unterschiedlichen Bewegungsgesetzen
folgen.
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Die Größe der Radiusverminderung wird stets ein Kompromiß zwischen
Lärmminderung und guter Fadenführung sein. Wichtig ist, daß auch im mittleren Bereich
die Nut eine sichere Führung des Fadens auf dem Nutengrund gewährleistet. Die Radiusabnahme
kann 1/4 bis 3/4, vorzugsweise 1/3 bis 2/3, vorzugsweise etwa die Hälfte der geringsten
Nuttiefe des mittleren Bereiches betragen.
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Zur Lärmminderung können weitere Maßnahmen vorgesehen werden. Von
Vorteil ist insbesondere, die Wandungen des Gehäuses zur Lagerung der Nutenwalze
so zu gestalten, daß eine möglichst geringe Schallabstrahlung stattfindet. Wo dies
räumlich möglich ist, wird daher schalldämpfendes Material in dem die Nutenwalze
aufnehmenden Gehäuse angeordnet und/oder es wird eine Innenverkleidung des Gehäuses
mit schalldämpfendem Material erfolgen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
beschrieben.
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Es zeigen Fig. 1 die Seitendarstellung einer Kreuzspulvorrichtung
ohne die fadenliefernde Galette, die in Fig. 2 gezeigt wird; Fig. 2 die Vorderansicht
der Kreuzspulvorrichtung nach Fig. 1, wobei die zweite Changiereinrichtung aus
einer
Nutenwalze mit endloser spiraliger Fadenführungsnut besteht; Fig. 3 die Teilansicht
des Endbereiches einer Nutenwalze nach Fig. 2.
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In den Fig. 1, 2 ist die erste Changiereinrichtung 1 ein Changierfadenführer
1", der die Bewegungsrichtung 1' (Fig. 2) hat und der von der Kehrgewindewelle 24
angetrieben wird.
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Die zweite Changiereinrichtung ist eine parallel dazu angeordnete
Walze, Zylinder oder Rolle (Nutenwalze) 2 mit Fadenführungsnuten. Die Nutenwalze
2 hat die Drehrichtung 2'. Der 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 Changierfadenführer1" und von dort in die
Fadenführungsnuten und von diesen 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 ergeben sich insbesondere aus dem deutschen
Patent 20 40 479.
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Die Nutenwalze 2 in Fig. 2 hat eine endlose, sich kreuzende, schraubenförmige
Fadenführungsnut 31, die sich über die gesamte Länge der Nutenwalze erstreckt. Die
Fadenführungsnut 31 hat jedoch über ihre Länge eine unterschiedliche Nuttiefe. Der
Nuttiefenverlauf ist in dem deutschen Patent 23 45 898 beschrieben. Jedoch ist diese
Erfindung nicht auf den uttiefenverlauf beschränkt, der dort angegeben ist. Es sei
erwähnt, daß - wie sich aus Fig. 1 ergibt - der Faden die Nutenwalze 2 mit einem
Winkel von jedenfalls 600 umschlingt. Erwähnt sei ferner, daß die Kehrgewindewalze
24 und die Nutenwalze 2 miteinander in getrieblicher Verbindung stehen, jedoch unabhängig
von der Treibwalze 4 antreibbar sind, so daß die Nutenwalze 2
mit
Vorlauf (etwas schneller) oder mit Nachlauf (etwas langsamer) gegenüber der Treibwalze
4 angetrieben werden kann. Hierdurch kann das Niveau der Fadenspannung des Fadens
bei seinem Ablauf von der Nutenwalze auf die Spule 3 eingestellt werden. Erwähnt
sei ferner, daß nach dem Patent 23 45 898 die Nuttiefe auf den Zylindermantel der
Nutenwalze bezogen ist. Ebenso kann die Nuttiefe als der Abstand des Nutgrundes
von der Drehachse der Nutenwalze definiert werden, was für diese Erfindung sinnvoll
ist.
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Wie sich aus Fig. 2 ergibt, besitzt die Nutenwalze Endbereiche 37
mit dem Radius R von z.B. 50 mm. Diese Endbereiche 37 erstrecken sich von den Enden
der Nutenwalze über die Bereiche des Changierhubes, in welchen - wie aus Fig. 2
ersichtlich - das Kehrgewinde der Kehrgewindewelle 24 - in der Abwicklung - einen
nicht geradlinigen Verlauf hat. Das bedeutet, daß in diesem Bereich die Geschwindigkeit
des Fadenführers 1" nicht konstant ist.
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Einzelheiten hierzu sind in dem deutschen Patent 20 40 479 (auf das
Bezug genommen wird) beschrieben.
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Diese Bereiche 37 mit vergrößertem Radius können sich aber auch bis
in den Bereich der ersten Kreuzung 35 der Nuten 31 erstrecken. Im mittleren Bereich
nimmt der Radius der Nutenwalze um den Betrag tR ab, z.E. um 2 mm. Da in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel die Nuten im Querschnitt einen V-förmigen Verlauf haben, erkennt
man, daß die Nuten auf der Oberfläche des mittleren Bereiches eine geringere Breite
haben als auf der Oberfläche der Endbereiche 37.
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Der Nuttiefenverlauf ist jedoch stetig, und die Nuttiefe wird stets
auf den Mantel der Endbereiche bezogen. Mit anderen Worten: Der Verlauf des Abstandes
des Nutengrundes von der Rotationsachse der Nutenwalze ist stetig und dieser Abstand
ist an jeder Stelle kleiner als der dortige
Radius des Mantels
der Nutenwalze. Die Radiusabnahme des mittleren Bereiches ist so, daß auch in dem
Bereich geringster Nuttiefe - nach dem Patent 23 45 898, also im Bereich der Hubmitte
- eine Nut von solcher Tiefe erhalten bleibt, daß der Faden 7 auf dem Nutengrund
sicher geführt wird.
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Durch die angegebene Maßnahme konnte erreicht werden, daß die Lärmerzeugung
um 3 dB verringert wurde.
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Der Radius des mittleren Bereichs ist konstant, er kann aber auch
dem Nuttiefenverlauf zumindest angenähert in dem Sinne folgen, daß die Nuttiefe
an allen Stellen des mittleren Bereichs konstant ist.
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BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Changiereinrichtung 1' Bewegungsrichtung
des Changierfadenführers i" Changierfadenführer 2 Nutenwalze 2' Drehrichtung der
Nutenwalze 3 Spule 3' Drehrichtung der Spule 4 Treibwalze 7 Faden 8 Galette 9 Fadenöse,
feststehender Fadenführer 24 Kehrgewindewelle, Kehrgewindewalze 31 endlose Fadenführungsnut
32 Hubumkehr 33 Hubumkehr 35 Kreuzung der Nuten 36 Bereich des Changierhubes 37
Endbereich der Nutenwalze