EP0992445A1

EP0992445A1 - Fadenführungsvorrichtung

Info

Publication number: EP0992445A1
Application number: EP98118787A
Authority: EP
Inventors: Robin Gutbrod
Original assignee: SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Current assignee: SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
Priority date: 1998-10-05
Filing date: 1998-10-05
Publication date: 2000-04-12
Also published as: KR20000028821A; TW530024B

Abstract

Die Fadenführungsvorrichtung zum Aufspulen von Fäden zu Kreuzspulen weist zwei gegenläufig rotierbare, übereinander angeordneten Fadenführerflügeln (10) zur Verlegung des Fadens (F) in jeweils einer Hubrichtung auf. In den Bewegungsumkehrpunkten der Fadenverlegung erfolgt eine Übergabe des Fadens (F) von dem einen zum anderen Fadenführerflügel (10) und umgekehrt. Zwischen dem Antrieb der Fadenführerflügel (10) und dem Antrieb der Spulenwelle (2) besteht keine zwangsläufige mechanische Verbindung, und für die Fadenführungsflügel (10) und für die Spulenwelle (2) ist je ein separater Antrieb (9 bzw. 1) vorgesehen. Die beiden Antriebe (1, 9) sind über eine gemeinsame Steuerung (17) verbunden, in welche die Spulparameter und die Wickelgesetze für eine Stufenpräzisionswicklung eingebbar sind. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fadenführungsvorrichtung zum Aufspulen von Fäden zu Kreuzspulen, mit zwei gegenläufig rotierbaren, übereinander angeordneten Fadenführerflügeln zur Verlegung des Fadens in jeweils einer Hubrichtung, wobei in den Bewegungsumkehrpunkten der Fadenverlegung eine Übergabe des Fadens von dem einen zum anderen Fadenführerflügel und umgekehrt erfolgt.

Bei diesen auch als Flügelaggregate bezeichneten und beispielsweise aus der CH-A-448 835 bekannten Fadenführungsvorrichtungen wird der aufzuspulende Faden mit der in Bewegungsrichtung vorderen Kante des jeweiligen Fadenführerflügels entlang der bogenförmigen Kante einer Bogenscheibe verschoben, ohne dass der Faden in einer speziellen Führungsöse geführt werden muss. Dies hat gegenüber den sogenannten Fadenführeraggregaten mit positiver Fadenführung in einer Führungsöse den Vorteil einer sehr schonenden Behandlung des Fadens. Es sei darauf hingewiesen, dass in der vorliegenden Beschreibung der Begriff Faden ein langgestrecktes Textilgut bezeichnet, und somit nicht nur Garne sondern auch Bänder umfasst.

Ein weiterer Vorteil der Flügelaggregate ist die hohe Spulgeschwindigkeit. Diese wird dadurch ermöglicht, dass die Fadenführerflügel immer nur in einer Richtung rotieren und ihre Bewegungsrichtung nicht ändern müssen. Der Antrieb der Fadenführerflügel ist mit demjenigen der die Spule antreibenden Spulenwelle zwangsläufig verbunden und erfolgt über einen von einem gemeinsamen Antriebsmotor angetriebenen Transmissionsriemen.

Das Aufwickeln oder Aufspulen eines Fadens erfolgt nach verschiedenen Wicklungsarten oder Wickelgesetzen, von denen heute die sogenannte wilde Wicklung, die Präzisionswicklung und die Stufenpräzisionswicklung in Verwendung sind. Die relevanten Spulparameter für die verschiedenen Wickelgesetze sind insbesondere das sogenannte Windungsverhältnis (Anzahl Spulenumdrehungen pro Doppelhub), der durch das Windungsverhältnis bestimmte Steigungswinkel der Fadenverlegung, der dem halben Kreuzungswinkel entspricht, und die Geschwindigkeit.

Unter wilder Wicklung versteht man Wicklungen, deren Windungsverhältnis mit wachsendem Spulendurchmesser kontinuierlich abnimmt, wobei der Kreuzungswinkel konstant bleibt. Der konstante Kreuzungswinkel über den ganzen Spulendurchmesser hat eine gute Formstabilität und Transportfähigkeit der so hergestellten Spule zur Folge. Nachteile entstehen durch ungünstige Windungszahlen, die sich während des Spulenaufbaus bei bestimmten Spulendurchmessern als sogenannte Bilder oder Bildzonen bemerkbar machen.

In diesen Zonen wird Faden dicht neben Faden oder sogar Faden auf Faden direkt übereinandergelegt. Die Folge dieser Bildzonen ist eine ungleichmässige Garnabwicklung, was später zu Fadenzugkraftspitzen beim Abwickeln führen kann. Da bei den folgenden Verarbeitungsprozessen fast durchweg mit hohen bis sehr hohen Abzugsgeschwindigkeiten gearbeitet wird, stellen die Bildzonen einen gravierenden Nachteil dar.

Bei der Präzisionswicklung bleibt das Windungsverhältnis während des gesamten Spulvorgangs konstant. Der Kreuzungswinkel ändert sich und wird mit zunehmendem Spulendurchmesser spitzer. Eine präzisionsgewickelte Spule kennt bei optimal gewählter Windungszahl keine Bildzonen, was sehr gute Abzugseigenschaften zur Folge hat. Dagegen ist die Formstabilität wegen des sich über den Spulenaufbau ändernden Steigungswinkels der Fadenverlegung nicht so gut.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass Präzisionswicklungen zwar problemlosen Fadenabzug gewährleisten, jedoch im Hinblick aufFormstabilität und Transportfähigkeit der Spulen nicht immer befriedigen, während wilde Wicklungen zwar zu stabil gebauten Spulen, aber auch zu ungünstigen Abzugseigenschaften führen.

Die Stufenpräzisionswicklung stellt eine Kombination der beiden Wickelgesetze, wilde Wicklung und Präzisionswicklung, dar und optimiert deren Vorteile bei gleichzeitiger Minimierung der Nachteile. Bei Spulbeginn ist das Windungsverhältnis vorgegeben und nach Abnahme des Kreuzungswinkels um einen vorgegebenen Betrag wird aufeine vorgegebene tiefere Windungszahl umgeschaltet. Es entstehen so konzentrische Ringe mit Präzisionswicklung, wobei von Ring zu Ring mit zunehmendem Spulendurchmesser die Windungszahl sprunghaft diskrete vorgegegebene Wert so annimmt, dass der Kreuzungswinkel nur in engen Grenzen variiert. Der angenähert konstante Kreuzungswinkel entspricht einer wilden Wicklung und die Beibehaltung des Windungsverhältnisses in Durchmesserstufen einer Präzisionswicklung.

Die Stufenpräzisionswicklung, welche unbestrittene Vorteile aufweist, kann bisher auf Flügelaggregaten nicht hergestellt werden und ist bis heute den Fadenführeraggregaten mit positiver Fadenführung vorbehalten.

Durch die Erfindung soll nun ein Flügelaggregat angegeben werden, mit welchem eine Stufenpräzisionswicklung hergestellt werden kann, um so die Vorteile des Flügelaggregats, schonende Fadenbehandlung und hohe Spulgeschwindigkeit, mit den Vorteilen der Stufenpräzisionswicklung kombinieren zu können.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwischen dem Antrieb der Fadenführerflügel und dem Antrieb der Spulenwelle keine zwangsläufige mechanische Verbindung besteht, und dass für die Fadenführerflügel und die Spulenwelle je ein separater Antrieb vorgesehen ist.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Fadenführungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Antriebe über eine gemeinsame Steuerung verbunden sind, in welche die Spulparameter und die Wickelgesetze für eine Stufenpräzisionswicklung eingebbar sind.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Fadenführungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerung eine Regelung der Changierbewegung des Fadens anhand der Spulenumdrehung erfolgt.

Durch die erfindungsgemässe Aufhebung der zwangsläufigen antriebsmässigen Verbindung zwischen Fadenführerflügeln und Spulenwelle wird es erstmals möglich, auf einem Flügelaggregat eine Stufenpräzisionswicklung herzustellen. Dabei wird vorzugsweise die Bewegung der Fadenführerflügel anhand des Spulenantriebs geregelt. Die Spulparameter und die Wickelgesetze für die Stufenpräzisionswicklung können in der Steuerung in Form von Tabellen oder Kurven für verschiedene Arten von Stufenpräzisionswicklungen und für verschiedene Fadenmaterialen gespeichert sein, und die jeweils anzuwendende Tabelle wird aus dem Speicher entweder von Hand oder automatisch abgerufen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer mit einer erfindungsgemässen Fadenführungsvorrichtung ausgerüsteten Spulstelle einer Spulmaschine, in Blickrichtung parallel zur Spulenachse,
Fig. 2: eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II von Fig. 1; und
Fig. 3, 4: ein Detail der Fadenführungsvorrichtung von Fig. 1 und 2 in zwei verschiedenen Betriebszuständen.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Spulstelle besteht im wesentlichen aus einer durch einen Spulenantrieb 1 antreibbaren Spulenwelle oder Spulspindel 2 zur Aufnahme einer Spulenhülse 3, auf die eine Kreuzspule 4 aufgewickelt wird, und aus einer Fadenverlegung 5 zur Verlegung eines von einer nicht dargestellten Vorratsspule in Richtung des Pfeiles P abgezogenen Fadens F. Die Spulenwelle 2 ist am freien Ende einer am Maschinengestell 6 schwenkbar gelagerten Wippe 7 drehbar angeordnet, welche im Uhrzeigersinn federnd nach unten gekippt wird, wobei die Spule 4 aufeiner rotierbar gelagerten Stützrolle 8 aufliegt.

Die Spulenhülse 3 ist entweder auf die als Dorn ausgebildete Spulenwelle 2 aufgesteckt und auf dieser befestigt, oder sie ist zwischen zwei Flanschen gehalten, von denen der eine auf der Spulenwelle 2 angeordnet ist.

Die Fadenverlegung 5 ist ein sogenanntes Flügelaggregat, mit zwei durch einen Flügelantrieb 9 antreibbaren Fadenführerflügeln 10 und 11, von denen in den Fig. 1 und 2 nur der Flügel 10 eingezeichnet ist, und einer Bogenscheibe 12. Wie den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist, sind die beiden Fadenführerflügel 10 und 11, welche übereinander angeordnet sind, gegenläufig rotierbar angetrieben. Die Fadenführerflügel 10 und 11 liegen oberhalb der eine Fadenauflage bildenden Bogenscheibe 12, welche sie berührungsfrei überstreichen, und tauchen periodisch aus der eine Steuerkurve bildenden Kontur der Bogenscheibe 12 hervor und wieder hinter diese zurück. Zu diesem Zweck sind die Fadenführerflügel 10 und 11 auf zwei zueinander parallelen Achsen angeordnet, welche exzentrisch zur Bogenscheibe 12 liegen.

Der Antrieb der Fadenführerflügel ist in Fig. 1 durch eine Antriebswelle 13 und eine gezahnte Büchse 14 symbolisiert, wobei die Antriebswelle 13 zwei Schnecken und die Büchse 14 einen der Fadenführerflügel trägt. Bezüglich weiterer Einzelheiten des Flügelaggregats wird auf die CH-A-448 835 verwiesen.

Fig. 3 zeigt den Augenblick der Fadenübergabe am rechten Umkehrpunkt der Changierbewegung. Darstellungsgemäss taucht bei der Fadenübergabe der Fadenführerflügel 10, der den Faden F an den Übergabepunkt transportiert hatte, mit seiner Spitze hinter die Kontur der Bogenscheibe 12 zurück und gibt dadurch den Faden F frei, der jetzt nur an der Kontur der Bogenscheibe 12 anliegt. Gleichzeitig taucht der Fadenführerflügel 11 aus der Kontur der Bogenscheibe 12 heraus, übernimmt den Faden F und transportiert ihn nach links (Fig. 4). Zur exakten Fadenpositionierung an den Übergabepunkten sind in deren Bereich unterhalb der Bogenscheibe 12 Fühungsnasen 15 vorgesehen, die zusammen mit der Kontur der Bogenscheibe 12 je einen Fadeneinlaufschlitz bilden. Auf diese Weise ist der Faden F zum Zeitpunkt seiner Übergabe in dem betreffenden Fadeneinlaufschlitz geführt.

Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, dass der Faden F bei seinem Abzug von der Vorratsspule (nicht eingezeichnet) eine Spann- und Überwachungseinheit 16 durchläuft, die beispielsweise eine Fadendämmung und einen Fadenwächter enthält.

Der Spulenantrieb 1 und der Flügelantrieb 9 sind durch geeignete Motoren gebildet, die über eine Steuerung 17 verbunden sind, welche eine Art von elektronischem Getriebe bildet. Diese Steuerung, in welche die Spulparameter, insbesondere das Windungsverhältnis (Anzahl Spulenumdrehungen pro Doppelhub), der durch das Windungsverhältnis bestimmte, dem halben Kreuzungswinkel entsprechende, Steigungswinkel der Fadenverlegung und die Geschwindigkeit, eingebbar sind, regelt anhand der Spulenumdrehungen die Changierbewegung des Flügelaggregats 5 so, dass auf der Spule 4 eine Stufenpräzisionswicklung hergestellt wird.

Zu diesem Zweck wird der Wicklungsvorgang in einzelne Präzisionswicklungen mit beliebigem Durchmesserverhältnis eingeteilt. Innerhalb einer solchen Wicklung bleibt die Windungszahl konstant, während sich der Steigungswinkel verringert. In der nächstfolgenden Wicklung wird die Windungszahl verringert, so dass sich der Steigungswinkel erhöht, usw., wobei sich der Steigungswinkel innerhalb eines vorgegebenen Bereichs frei bewegt. Die Spulparameter für verschiedene Stufenpräzisionswicklungen und Materialien sind in der Steuerung 17 in Form von Tabellen oder Kurven gespeichert. Ein Sensor für den Durchmesser der Spule 4 oder gegebenenfalls für die Länge des aufgespulten Fadens F liefen bei Erreichen des Durchmessers einer neuen Wicklung ein Signal an die Steuerung 17, die aufgrund dieses Signals den zugehörigen Spulenumdrehungswert auswählt und den Spulenantrieb 1 entsprechend ansteuert.

Claims

Fadenführungsvorrichtung zum Aufspulen von Fäden zu Kreuzspulen, mit zwei gegenläufig rotierbaren, übereinander angeordneten Fadenführerflügeln (10, 11) zur Verlegung des Fadens (F) in jeweils einer Hubrichtung, wobei in den Bewegungsumkehrpunkten der Fadenverlegung eine Übergabe des Fadens (F) von dem einen zum anderen Fadenführerflügel (10, 11) und umgekehrt erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antrieb der Fadenführerflügel (10, 11) und dem Antrieb der Spulenwelle (2) keine zwangsläufige mechanische Verbindung besteht, und dass für die Fadenführungsflügel (10, 11) und die Spulenwelle (2) je ein separater Antrieb (9 bzw. 1) vorgesehen ist.
Fadenführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Antriebe (1, 9) über eine gemeinsame Steuerung (17) verbunden sind, in welche die Spulparameter und die Wickelgesetze für eine Stufenpräzisionswicklung eingebbar sind.
Fadenführungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuerung (17) eine Regelung der Changierbewegung des Fadens (F) anhand der Spulenumdrehung erfolgt.
Fadenführungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuerung (17) Parameter für verschiedene Stufenpräzisionswicklungen in Form von Tabellen oder Kurven gespeichert sind.
Fadenführungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (17) Tabellen oder Kurven mit den Parametern für Stufenpräzisionswicklungen für verschiedene Materialien enthält.