DE4016104A1 - Verfahren und vorrichtung zum fadenchangieren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fadenchangieren, insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung, durch die ein Fadenführer mit einer in Schraubenlinie verlaufenden Kehrnut zum Hin- und Herführen des Fadens jin Eingriff gebracht wird.

Fig. 6 zeigt allgemein ein Verfahren, bei dem ein Fadenführer mit einer in Schraubenlinie verlaufenden Kehrnut in Eingriff gebracht wird, um den Fadenführer hin- und herzuführen. Normalerweise ist in der Umfangsfläche einer Kehrgewindewalze 1 eine schraubenlinienförmige Kehrnut 2 ausgebildet. Ein Fadenführer 3 steht mit dieser Nut 2 in Eingriff, so daß er in einem Bereich G hin- und hergeführt wird. Um eine ideale Umkehrbewegung des Fadenführers 3 zu erreichen, ist es wünschenswert, die Umkehrbereiche, wie dargestellt, als Ecken auszuführen. Dabei wirkt jedoch eine große Umkehrkraft auf den Fadenführer 3, was dessen Lebensdauer verkürzt. Im Hinblick darauf sind beide Umkehrbereiche der Nut 2 als Krümmung R ausgeführt. Durch die Krümmungen R nimmt jedoch die Fadenüberlagerung an beiden Enden der Auflaufspule zu, wodurch eine Auflaufspule entsteht, die in der Mitte einen geringeren Durchmesser hat als an beiden Enden und somit eine schlechtere, ungleichmäßige Form aufweist.

Eine Vorrichtung, bei der die beiden Umkehrbereiche der Nut 2 als Kurven oder Krümmungen R ausgeführt sind und eine rasche Richtungsänderung des Fadens ermöglichen, wurde in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Nr. 58/1 35 068 und 58/2 24 972 vorgeschlagen. Diese Vorrichtung ist in Fig. 7 dargestellt. Ein rechteckiger Fadenführer 3 steht mit der in Schraubenlinie laufenden Kehrnut 2 und Führungskanten 4 und 4′ seitlich hin- und herbewegbar in Eingriff. Eine linke Seite 3 a des Fadenführers 3 ist der linksseitige Berührungsbereich zur Führung eines Fadens 5. Entsprechend bildet eine rechte Seite 3 b des Fadenführers 3 den rechtsgerichteten Berührungsbereich zur Führung des Fadens 5. Der Faden 5 wird abwechselnd von beiden Bereichen auf jeweils einem Hub geführt. Bei Annäherung des Fadenführers 3 an einen der beiden Umkehrbereiche läuft der Faden 5 auf eine Abhebeeinrichtung 6 auf, wodurch er von dem jeweiligen Berührungsbereich der linken und rechten Seite 3 a und 3 b abgehoben wird. Dieser Anordnung liegt das Prinzip zugrunde, daß der Faden nach dem Abheben vom Fadenführer 3 durch die Fadenspannung selbsttätig seine Changierrichtung ändert. Die Funktion des Fadenführers 3 und der Abhebeeinrichtung 6 werden anhand der Fig. 8a bis 8e näher erläutert. In Fig. 8a wird der Faden 5 von der linken Seite 3 a des Fadenführers auf seinem nach links gerichteten Hub geführt. Fig. 8b zeigt die Situation unmittelbar bevor der Fadenführer 3 die Krümmung R erreicht. Der Faden 5 läuft auf der Abhebeeinrichtung 6 nach oben und wird von der linken Seite 3 a des Fadenführers 3 abgehoben. Entsprechend der Spannung des Fadens 5 wird ein Ort K 2 des Fadens um einen Winkel R in der dem vorherigen Changierhub entgegengesetzten Richtung verlagert. In Fig. 8c hat der Fadenführer 3 den äußersten Punkt des Wendebereichs der Nut 2 erreicht, wobei der Faden 5 an der rechten Seite 3 b des Fadenführers 3 frei in einem bestimmten Abstand zu liegen kommt. In Fig. 8d durchläuft der Fadenführer 3 die Krümmung R und folgt dem Faden 5. In Fig. 8e hat der Fadenführer 3 den Faden 5 erreicht und kommt mit seiner rechten Seite 3 b mit diesem in Berührung, womit der durch den Fadenführer 3 bestimmte Fadenort K 3 gebildet wird. Der Ort des Fadens umfaßt somit, wie beschrieben, einen Ort K 1, bei dem der Faden an der linken Seite 3 a des Fadenführers 3 anliegt, einen Ort K 2, der der selbsttätigen Richtungsumkehr durch Fadenspannung entspricht, und einen Ort K 3 des mit der rechten Seite 3 b des Fadenführers 3 in Berührung stehenden Fadens 5. R bezeichnet in Fig. 7 eine Friktionswalze, SP einen Spulenhalter, B eine Hülse und P den darauf aufgewickelten Faden.

Bei diesem herkömmlichen Fadenchangierverfahren ändert der Faden 5 nach dem Abheben vom Fadenführer 3 in Abhängigkeit von der Fadenspannung oder anderen Parametern die Changierrichtung, worauf der Fadenführer 3 nach dem Durchlaufen des gekrümmten Umkehrbereiches R den Faden erreicht und weiterführt. Wie in Fig. 8 gezeigt, hängt der Ort K 2 von der Fadenspannung oder ähnlichen Parametern ab, während der Umkehrwinkel R des Ortes K 2 und die Position eines Punktes P, an dem der Fadenführer 3 den Faden wieder erreicht hat und dieser wieder geführt wird, von der Fadenspannung und der Aufspulgeschwindigkeit abhängen. Demgemäß werden Aufspulformen- und -ergebnisse erzielt, die jeweils vom Faden abhängig sind, womit das Problem auftritt, daß eine stabile Bewicklungsart nicht gewährleistet ist und die Qualität der ausgelieferten Spulen sinkt.

Unter Berücksichtigung der vorstehend bei bekannten Verfahren auftretenden Probleme ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fadenchangieren aufzuzeigen, in denen Fadenführer einen Faden führen und ein Wechsel der Changierrichtung mit einem spitzwinkligen Fadenverlauf erfolgt.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 1 und 2. Unteransprüche zeigen bevorzugte Ausführungsformen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Changiervorrichtung;

Fig. 2 die Abwicklung einer Kehrgewindewalze;

Fig. 3 eine übertragene Abwicklung zweier in Schraubenlinie verlaufender Kehrnuten;

Fig. 4a und 4b einen in Fadenlaufrichtung ersten bzw. zweiten Fadenführer;

Fig. 5 ein Funktionsschema des erfindungsgemäßen Changierverfahrens;

Fig. 6 die Vorderansicht einer bekannten Kehrgewindewalze;

Fig. 7 die perspektivische Darstellung einer herkömmlichen Changiervorrichtung zur Durchführung eines bekannten Changierverfahrens; und

Fig. 8 eine erläuternde Darstellung zur Funktion des bekannten Changierverfahrens.

Unter Bezug auf Fig. 1 bis 4 wird nachfolgend eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens am besten geeignete Changiervorrichtung erläutert und anschließend, unter Bezug auf Fig. 5, das erfindungsgemäße Changierverfahren selbst. Der Einfachheit halber wird die in Fig. 1 dargestellte Changiervorrichtung mit einer Kehrgewindewalze erläutert, an der zwei Fadenführer angeordnet sind. Es sei jedoch angemerkt, daß das Changierverfahren auch in einer Changiervorrichtung angewendet werden kann, bei der zwei Kehrgewindewalzen mit jeweils einem Fadenführer einander gegenüberliegend angeordnet sind.

Fig. 1 zeigt eine Kehrgewindewalze bzw. eine mit in Schraubenlinie verlaufenden Umkehrnuten versehene Walze 10, die in einer Walzentrommel 11 drehbar gelagert ist. In der Umfangsfläche der Walze 10 sind eine erste in Schraubenlinie verlaufende Kehrnut 12 und eine zweite in Schraubenlinie verlaufende Kehrnut 13, wie in Fig. 2 gezeigt, ausgebildet.

Eine obere Führungskante 15 zur axialen Führung eines in Fadenlaufrichtung ersten Fadenführers 14, der mit der ersten Nut 12 in Eingriff steht, sowie eine untere Führungskante 17 zur axialen Führung eines in Fadenlaufrichtung nachgeordneten zweiten Fadenführers 16, der mit der zweiten Kehrnut 13 in Eingriff steht, sind an der Walzentrommel 11 angebracht, wobei die beiden Fadenführer 14 und 16 in axialer Richtung der Walze 10 hin- und hergeführt werden, während sie in Laufrichtung eines Fadens 20 einen Abstand N zueinander einhalten. In Fadenlaufrichtung vor den Fadenführern 14 und 16 sind Faden­ abhebeeinrichtungen 18 und 19 angeordnet. Die Abhebeeinrichtungen 18 und 19 befinden sich in symmetrischer Anordnung an beiden Enden eines Fadenchangierbereichs, wie durch ausgezogene Linien dargestellt, wobei sie an schrägen Kanten 18 a und 19 a den Changierweg des Fadens ablenken und dabei den Faden vom in Aufspulrichtung nachgeordneten Fadenführer 16 abheben. Die Länge L 1 des Führungsbereichs des zweiten Fadenführers 16 ist kleiner als die Länge L 2 des Führungsbereichs des ersten Fadenführers 14, womit der Faden 20 weiter vom ersten Fadenführer 14 erfaßt bleibt, wenn die Fadenabhebeeinrichtungen 18 und 19 den Faden vom zweiten Fadenführer 16, wie durch eine unterbrochene Linie dargestellt, abgehoben haben.

Nachfolgend werden der Aufbau und die Anordnung der ersten und zweiten Kehrnut 12 und 13 unter Bezug auf die Fig. 2 und 3 beschrieben. Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der in der Umfangsfläche einer einzelnen Kehrgewindewalze 10 die erste in Schraubenlinie verlaufende Kehrnut 12 mit Umkehrbereichen R 1 innerhalb des Aufspulchangierbereichs und die zweite in Schraubenlinie verlaufende Kehrnut 13 mit Umkehrbereichen R 2 außerhalb des Aufspulchangierbereichs ausgebildet sind. Die beiden Nuten 12 und 13 sind im Bereich π D abgewickelt. Die erste Nut 12 bildet eine Endlosführungsnut

mit Umkehrbereichen R 1 an beiden Enden, und die zweite Nut 13 bildet eine Endlosführungsnut

mit Umkehrbereichen R 2 an beiden Enden. Fig. 3 zeigt eine übertragene Abwicklung der ersten Nut 12 und der zweiten Nut 13 zur Verdeutlichung der räumlichen Beziehung zwischen den beiden Nuten 12 und 13. Hier liegen die Umkehrbereiche R 1 der ersten Nut 12 im Bereich der Kreuzungspunkte

mit der zweiten Nut 13. Das heißt, daß die Bereiche

jeweils die Umkehrbereiche R 1 darstellen, während die Bereiche

linear verlaufen, wobei der erste Fadenführer 14, während er mit dem linearen Bereich in Eingriff steht, den zentralen Bewicklungsbereich einer Auflaufspule durchläuft. Bei der zweiten Kehrnut 13 stellen die Bereiche

die außerhalb des Aufspulchangierbereichs liegenden Umkehrbereiche R 2 dar, während die übrige Nut 13 aus schwächer ansteigenden Bereichen

und stärker ansteigenden Bereichen

die jeweils linear verlaufen, aufgebaut ist. Die Änderung der Steigung erfolgt, da Passierpunkte

an bestimmten Positionen festgesetzt sind. Insbesondere in den Bereichen

läuft der zweite Fadenführer 16 am ersten Fadenführer 14 vorbei, um den Faden bis zum Ende des Aufspulchangierbereichs zu führen, worauf der Faden beim Erreichen des Aufspulchangierbereichs abgehoben wird und so in beiden Endbereichen der Bewicklung aufgespult wird.

Nachfolgend werden der Aufbau und die Funktion der Fadenführer 14 und 16 erläutert. Fig. 4a zeigt den in Fadenlauf- bzw. Aufspulrichtung ersten Fadenführer 14 mit einer im wesentlichen dreieckigen Form, an deren Spitze ein Schlitz 21 zur Aufnahme des Fadens 20 vorgesehen ist. Eine schräge Seite 22 ragt weiter vor als eine andere schräge Seite 23. Demgemäß wird der Faden 20 gehalten, so lange er sich im Schlitz 21 an einer Position befindet, die innerhalb der kürzeren schrägen Seite 23 liegt. Der in Aufspulrichtung zweite Fadenführer 16 weist einen rechteckigen Vorsprung auf, dessen Seiten 24 oder 25 abwechselnd den Faden 20 führen. Die Länge L 2 der kürzeren schrägen Seite 22 des ersten Fadenführers 14 ist größer als die Länge L 1 des zweiten Fadenführers 16, so daß der erste Fadenführer 14 den Faden auch dann weiterführt, wenn er durch die in Fig. 1 gezeigten Abhebeeinrichtungen 18 und 19 vom zweiten Fadenführer 16 abgehoben wurde. Entsprechend bleibt der Faden 20 in den Bereichen

in Fig. 3 im ersten Fadenführer 14 gehalten, und der zweite Fadenführer 16 führt den Faden 20 bis an den Rand des Aufspulchangierbereichs, wo der Faden 20 nur vom zweiten Fadenführer 16 abgehoben wird.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Changierverfahren unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Changiervorrichtung mit Bezug auf Fig. 5 erläutert. Fig. 5 zeigt zum besseren Verständnis nur einen der Aufspulchangierbereiche. Entsprechendes gilt jedoch auch für den zweiten Aufspulchangierbereich.

Fig. 5a zeigt den Fadenführer 14, der vor dem zweiten Fadenführer 16 läuft und den Faden 20 führt, wobei der Fadenort eine gerade Linie A-B bildet.

In Fig. 5b ist gezeigt, wie der zweite Fadenführer 16 am Punkt B den ersten Fadenführer 14 erreicht. Die dem Bewicklungsendpunkt näher liegende Seite 25 des Fadenführers 16 führt den Faden 20 und bestimmt somit den Fadenort. Entsprechend bildet der Fadenort eine parallele Linie B-C, die um die halbe Breite W des zweiten Fadenführers 16 von der zweiten Kehrnut 13 entfernt ist. Wie in Fig. 5c gezeigt, bleibt dabei der Faden 20 vom ersten Fadenführer 14 erfaßt, womit er über den Abstand N zwischen dem ersten Fadenführer 14 und dem zweiten Fadenführer 16, wie in Fig. 1 gezeigt, umgelenkt wird. Während dieser Zeitspanne durchläuft der erste Fadenführer 14 den Umkehrbereich R 1.

Anschließend, wie in Fig. 5d gezeigt, läuft der Faden 20 auf die schräge Kante 18 a der Fadenabhebeeinrichtung 18 auf und wird von der Seite 25 des zweiten Fadenführers 16 abgehoben. Entsprechend wird die Umlenkung des Fadens 20 zwischen dem ersten Fadenführer 14 und dem zweiten Fadenführer 16 durch die Fadenspannung unmittelbar aufgehoben und der Fadenort nimmt eine gerade Linie C-D ein. Anschließend tritt der zweite Fadenführer 16 in den Umkehrbereich R 2 ein.

Wie in Fig. 5e dargestellt, wird der Faden 20 wieder vom ersten Fadenführer 14, durch dessen Aufnahmeschlitz 21 er läuft, geführt, womit der Fadenort die Linie D-E einnimmt. Der Faden 20 verbleibt also im Fadenführer 14, und der Fadenort folgt der Linie A-B-C-D-E und bildet damit einen spitzwinkligen Umkehrbereich des Fadens.

Anhand des vorstehend beschriebenen Aufbaus der Erfindung ergeben sich folgende Auswirkungen:

Wenn der erste Fadenführer in den Umkehrbereich R eintritt, lenkt der zweite Fadenführer den vom ersten Fadenführer ablaufenden Faden um und führt ihn bis zum Rand des Aufspul­ changierbereichs, wo der Faden vom zweiten Fadenführer abgehoben wird und durch seine eigene Spannung zur Position des ersten Fadenführers zurückkehrt. Auf diese Weise werden spitzwinklige Fadenumkehrbereiche bewirkt, wobei der erste Fadenführer den Faden im zentralen Bereich der Bewicklung führt, während der zweite Fadenführer die Fadenführung in beiden Endbereichen der Bewicklung übernimmt. Darüber hinaus läuft der Faden immer durch den ersten Fadenführer, womit unterschiedliche Fadenorte nach dem Abheben des Fadens vom zweiten Fadenführer beinahe völlig eliminiert werden können. Damit tritt kein spitzwinkliger Fadenumkehrbereich in Abhängigkeit von der Fadenart auf, sondern ein konstanter Fadenort ist gewährleistet. Das Umspulen bzw. Bewickeln erfolgt somit auf gesicherte Art und Weise, womit das Auftreten einer minderen Auslieferungsqualität verhindert wird.

Claims (7)

1. Verfahren zum Fadenchangieren, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster, mit einer ersten in Schraubenlinie verlaufenden Kehrnut, deren Umkehrbereiche innerhalb eines Aufspul­ changierbereichs liegen, in Eingriff stehender Fadenführer, der den Faden permanent führt und ein zweiter, mit einer zweiten in Schraubenlinie verlaufenden Kehrnut, deren Umkehrbereiche außerhalb des Aufspulchangierbereichs liegen, in Eingriff stehender Fadenführer, der den Faden an beiden Enden des Aufspulchangierbereichs führt, vorgesehen sind,
beim Eintreten des in Fadenaufspulrichtung ersten Fadenführers in den Umkehrbereich innerhalb des Aufspulchangierbereichs der zweite Fadenführer den Faden erreicht und ihn nach dem Auslaufen aus dem ersten Fadenführer umlenkt, um ihn zum Rand des Aufspulchangierbereichs zu führen, und
der Faden beim Erreichen des Endes der Aufspulchangierbreite vom zweiten Fadenführer abgehoben wird und durch seine Spannung über den zweiten Fadenführer hinweg in eine Position zurückgeführt wird, die durch den ersten Fadenführer bestimmt wird.

2. Vorrichtung zum Fadenchangieren, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Walzentrommel (11) eine Kehrgewindewalze (10) drehbar gehaltert ist, an deren Umfangsfläche eine erste in Schraubenlinie verlaufende Kehrnut (12) und eine zweite in Schraubenlinie verlaufende Kehrnut (13) ausgebildet sind,
ein in Aufspulrichtung eines Fadens erster Fadenführer (14) mit der ersten Kehrnut (12) in Eingriff steht,
ein in Aufspulrichtung des Fadens zweiter Fadenführer (16) mit der zweiten Kehrnut (13) in Eingriff steht,
eine obere Führungskante (15) und eine untere Führungskante (17) zur axialen Führung des ersten Fadenführers (14) bzw. des zweiten Fadenführers (16) an der Walzentrommel (11) vorgesehen sind und
Fadenabhebeeinrichtungen (18, 19) in Aufspulrichtung des Fadens in gewissem Abstand vor dem ersten Fadenführer (14) und dem zweiten Fadenführer (16) angeordnet sind, wobei der erste und zweite Fadenführer hin- und herführbar sind, während in Fadenaufspulrichtung eine räumliche Anordnung mit einem bestimmten Abstand (N) zwischen ihnen aufrechterhalten wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Umkehrbereiche (R 1) der ersten Kehrnut (12) innerhalb und Umkehrbereiche (R 2) der zweiten Kehrnut (13) außerhalb eines Aufspulchangierbereichs ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge L 1 eines Führungsbereichs des zweiten Fadenführers (16) kürzer ist als die Länge L 2 eines Führungsbereichs des ersten Fadenführers (14).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Fadenführer (14) eine im weentlichen dreieckige Form aufweist, an deren Spitze ein Schlitz (21) zur Aufnahme eines Fadens (20) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden beiderseits des Schlitzes (21) befindlichen schrägen Seiten (24, 25) länger ist als die andere.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Fadenführer (16) einen rechteckigen Vorsprung aufweist.