EP1040068A1 - Yarn storage - Google Patents

Yarn storage

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Publication number
EP1040068A1
EP1040068A1 EP98966264A EP98966264A EP1040068A1 EP 1040068 A1 EP1040068 A1 EP 1040068A1 EP 98966264 A EP98966264 A EP 98966264A EP 98966264 A EP98966264 A EP 98966264A EP 1040068 A1 EP1040068 A1 EP 1040068A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
thread
edge section
front edge
store according
metal strip
Prior art date
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Granted
Application number
EP98966264A
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German (de)
French (fr)
Other versions
EP1040068B1 (en
Inventor
Gustavo Sarfati
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Iropa AG
Original Assignee
Iro Patent AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Iro Patent AG filed Critical Iro Patent AG
Publication of EP1040068A1 publication Critical patent/EP1040068A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1040068B1 publication Critical patent/EP1040068B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D47/00—Looms in which bulk supply of weft does not pass through shed, e.g. shuttleless looms, gripper shuttle looms, dummy shuttle looms
    • D03D47/34—Handling the weft between bulk storage and weft-inserting means
    • D03D47/36—Measuring and cutting the weft
    • D03D47/361—Drum-type weft feeding devices
    • D03D47/364—Yarn braking means acting on the drum
    • D03D47/366—Conical

Definitions

  • the invention relates to a thread storage device with an essentially cylindrical storage drum for receiving a storage supply in the form of thread windings which are circumferentially deposited thereon and which can be removed overhead by a pull-off eyelet located in front of the storage drum, with a thread braking device according to the preamble of claim 1.
  • a thread store of the generic type is known from European patent application 0 534 263.
  • the braking device has a carrier body that is spring-biased against a rounded end edge section of the storage drum.
  • This carrier body is funnel-shaped and made of a flexible material.
  • the support body is covered with a flexible metal in the wide funnel opening.
  • This metal coating lies on the rounded front edge section on a circular line of contact.
  • a thread that is pulled between the rounded end edge section and the metal coating of the support body is braked due to the spring action.
  • the thread is acted upon in a punctiform manner in the area of the contact line. Due to the thickness of the thread, the metal covering in this area is lifted off the front edge section, forming a crescent-shaped gap. When the thread is drawn off, this crescent-shaped gap moves around the front edge section, so that the carrier body carries out a wobbling movement and slides slightly up and down on the front edge section in the area of the linear contact.
  • the metal strip is loaded against the end edge portions by means of a foam pad with a thickness that corresponds to approximately half the width of the strip.
  • the foam ring is held in a bell-shaped, rigid plastic carrier.
  • the invention has for its object to develop a generic thread store with braking device in such a way that the thread tension increase towards higher take-off speeds (50 m / s) is further reduced.
  • the front edge section has the shape of a truncated cone.
  • the metal strip lies flat on this end edge section, at least in some areas.
  • the thread running into the gap between the metal strip and the end edge section at an acute angle is acted upon by the metal strip against the end edge section in an arcuate thread section in the gap surface.
  • the metal coating is not arranged directly on the inside of the flexible, funnel-shaped carrier body, but with the interposition of a thin, elastically compressible material, for example foam. As a result of this configuration, the metal strip can be pressed flatly onto the frustoconical front edge of the storage drum with a finely adjustable pressing force.
  • This intermediate layer allows the radial component of the contact pressure acting on the arc section of the thread to be set smaller than that of the mass of the bob. counter section at maximum thread take-off speed (50 m / s) centrifugal force acting on the metal strip.
  • maximum thread take-off speed 50 m / s
  • the speed curve during thread take-off is not uniform, but in the form of two consecutive, upside-down parabolas. The first hook accelerates the thread end and then brakes it again. The thread end comes to rest in the middle of the compartment, where it is taken over by the second hook. It then accelerates further and brakes again. This means that the centrifugal force is never constant, but increases, for example, with increasing thread take-off speed.
  • the pressing force and the dynamic relevant parameters of the thread braking device can be coordinated with one another in such a way that the distance between them Bow section of the thread and a line in the direction of movement of the thread from the end of the front edge of the metal strip reaches the circumferential length with increasing thread pull-off speed.
  • the dynamic parameters of the thread brake can be selected so that the sickle-shaped gap extends to the circumferential length. So there is a second Limit speed at which a kind of resonance between thread brake and take-off frequency occurs in such a way that the force applied by the thread brake on the arcuate thread section decreases, so that a second self-compensation occurs.
  • the pressing force acting on the arch section of the thread is achieved at a lower speed by the centrifugal force than that speed which is necessary to bring the gap length to the circumferential length.
  • the material thickness of the foam layer must be chosen to be as thin as possible for such an operation. The material thickness should be a maximum of 3 mm, preferably 2 mm.
  • both metal strips and carrier bodies are flexible.
  • the storage drum is surrounded by a ring with a small gap distance.
  • the thread tends to detach from the drum in this area.
  • This gap-forming balloon is limited by the gap-limiting property of this ring.
  • the funnel-shaped carrier can protrude beyond the gap between the drum wall and the inner ring wall.
  • the funnel-shaped carrier body is resiliently attached to the supporting ring at its end section with the smallest diameter.
  • the springs, with which the smallest diameter end section of the carrier body is fastened to the holder extend transversely to the drum axis in the unloaded state.
  • the resonance frequency of the strip is lower than the thread circulation frequency at maximum thread take-off speed.
  • the thickness of the intermediate layer should in particular be dimensioned so thin that the carrier body slightly deviates radially when the thread is drawn off.
  • Fig. 1 is a partially sectioned side view of the end region of a thread store with thread brake attached with zero pretension.
  • 2 is an enlarged view of area II of FIG. 1,
  • Fig. 3 is a partially broken plan view of a device according to
  • Fig. 5 is an enlarged schematic representation of the curved line
  • Thread section between metal strip and front edge section Thread section between metal strip and front edge section
  • Fig. 7 is a schematic plan view of the metal strip lying on the
  • Fig. 8 is a purely schematic graphical representation of the thread tension curve versus the thread take-off speed
  • the device according to the invention has a storage drum 6.
  • the storage drum 6 has an essentially cylindrical storage body, on which thread turns are stored in a known manner.
  • the thread is drawn off overhead by a central thread take-off eyelet 7.
  • the front edge portion 5 of the storage drum 6 has a frustoconical surface.
  • the frustoconical surface merges into the cylindrical surface 6.
  • a thin, flexible metal strip 3 sits on the frustoconical end edge surface 5.
  • the thread 4 is in the form of an arcuate section 4 'between inside polished metal strip 3 and the end edge portion 5 clamped.
  • a foam pad 2 is provided between the metal strip 2 and a funnel-shaped carrier body 1, which can be designed like a loudspeaker membrane.
  • the foam layer 2 is very thin. Their thickness should be less than 3 mm.
  • the thread is clamped in a gap on an arcuate section 4 '.
  • the gap is formed on the one hand by the edge 3 'of the strip 3 and on the other hand by the apex 3 "of the inlet gusset.
  • the edge 3"' of the strip 3 protrudes beyond the maximum circumference of the storage drum and projects beyond a narrow gap between the circumference of the cylindrical section Storage drum 6 and a ring 12 surrounding it.
  • the ring 12 is located in the immediate vicinity of the inlet gusset.
  • the narrow end of the funnel-shaped carrier body 1, which is made of flexible material, is connected to a fastening ring 11, which is connected via tension springs 10 to a ring 9 which is adjustable in the axial direction.
  • the thread 4 runs tangentially from the truncated cone surface 5.
  • the opening angle of the funnel 1 is preferably 90 °, so that the radial component of the pressing force acting on the arc section 4 'is the same as the axial component.
  • the operation of the device is as follows: If the thread is drawn off the drum at a low speed, an arc section 4 'encircles the front edge section 5 of the storage drum. As a result of the thickness of the thread, a crescent-shaped gap is formed between the metal strip 3 and the front edge section 5, which is delimited at the front by the detachment line BO and at the rear by the detachment line B1.
  • the bulge or shaft formed by the thread rotates.
  • the centrifugal force acting on the arcuate thread section 4 "increases, so that the mass of this bow section 4 'with a certain force pushes outwards, which is less than the pressure force.
  • the centrifugal force reduces the normal force F1 exerted by the end edge section 5 on the thread 4 '.
  • the overall frictional force and thus the thread tension are reduced.
  • There is extensive compensation for the thread tension which increases as the take-off speed increases. In Fig. 8, this is purely schematic and very strong. Simplified except for the qualitatively essential course. Without centrifugal force compensation, the thread tension would increase steeply with the speed, approximately according to curve 13 shown in dashed lines. Due to the centrifugal force compensation, the increase is reduced. The reduced increase is represented by curve section 12.
  • the distance between the curved line-shaped thread section 4 'and the rear detachment line B1 to B7 increases with increasing thread pull-off speed.
  • FIG. 7 the positions of the separation lines at different, increasing speeds are represented by B1 to B8.
  • the arcuate section 4 ' moves clockwise when the thread is drawn off.
  • the withdrawal line is B1, at a first thread withdrawal speed B2, etc.
  • the distance between the arcuate section 4 'and the detachment line B8 has increased so that the gap has opened up to the circumferential length.
  • the braking force acting on the thread is reduced.
  • the flattening-related flattening 12 would end at a speed V1 if the centrifugal force exceeds the radial component of the pressing force at this speed V1.
  • the then increasing normal force caused by centrifugal force would lead to a sharp increase in the thread take-up tension.
  • This increase is shown by the dash-dotted curve 14.
  • the dynamic parameters of the thread brake are set so that the limit speed V2 is in the immediate vicinity of the limit speed V1 lies, there is no such steep rise 14, but the thread tension increases only slightly or almost not at all with the thread pull-off speed.
  • the thread brake according to the invention has two spring elements acting in the radial direction, namely on the one hand the springs 10 holding the funnel-shaped carrier body 1 in front of the head of the storage drum and on the other hand the thin foam intermediate layer 2.
  • Both spring elements 10, 2 have the masses and the flexible properties of carrier body 1 and metal strip 3 so coordinated that the thread pull tension increases as little as possible up to the maximum take-off speed of 50 m / s or more.
  • Fig. 9 the gap formation is shown by means of lines of the same gap height. The course of the lines was calculated numerically. It is striking that the gap height in the area of the thread outlet-side edge 3 'at the point marked with the reference number 16 and at the opposite inlet-side edge 3 "' at the point marked with 17. has the greatest height. Between the thread inlet point 17 and the thread outlet point 16 a saddle 18. The narrow, foam-lined strip, which otherwise lies flat on the conical jacket shape, therefore develops a gap height which varies over the curved line section of the pinched thread, due to the centrifugal forces left free in its effect.

Abstract

The invention relates to a yarn storage device with a storage drum for twisted thread windings, comprising a yarn tension device with a flexible, funnel-shaped carrier body (1) which is prestressed and spring-loaded against the storage drum (6) with a metal coating (3) on a front edge section (5) of said storage drum (6). The yarn (4) can be pulled through the front edge section (5) and the metal coating (3). The front edge section (5) is shaped like a truncated cone on which a metal strip forming the metal coating (3) rests in a flat position. The yarn (4) running in at a sharp angle is impinged upon on a curved yarn section (4') and the metal strip is secured to the carrier body (1) by means of a thin intermediate layer (2) of elastically compressible material.

Description

Fadenspeicher Thread storage
Die Erfindung betrifft einen Fadenspeicher mit einer im wesenltichen zylindrischen Speichertrommel zur Aufnahme eines Speichervorrates in Form darauf umfänglich abgelegter Fadenwindungen, die über Kopf durch eine stirnseitig vor der Speichertrommel sitzende Abzugsöse abziehbar sind mit einer Fadenbremsvorrichtung gemäß Gattungsbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a thread storage device with an essentially cylindrical storage drum for receiving a storage supply in the form of thread windings which are circumferentially deposited thereon and which can be removed overhead by a pull-off eyelet located in front of the storage drum, with a thread braking device according to the preamble of claim 1.
Ein gattungsgemäßer Fadenspeicher ist aus der europäischen Patentanmeldung 0 534 263 bekannt. Die Bremsvorrichtung besitzt einen gegen einen gerundeten Stirnrandabschnitt der Speichertrommel federvorgespannten Trägerkörper. Dieser Trägerkörper ist trichterförmig und aus einem biegefiexiblen Material gefertigt. In der weiten Trichteröffnung ist der Trägerkörper mit einem biegeflexiblen Metall belegt. Diese Metallbelegung liegt auf dem gerundeten Stirnrandabschnitt auf einer kreisförmigen Berührungsiinie auf. Ein Faden, der zwischen dem gerundeten Stirnrandabschnitt und der Metallbelegung des Tragkörpers hindurchgezogen wird, wird zufolge der Federbeaufschlagung gebremst. Der Faden wird dabei im Bereich der Berührungslinie punktförmig beaufschlagt. Zufolge der Dicke des Fadens ist die Metallbelegung in diesem Bereich unter Ausbildung eines sichelförmigen Spaltes von dem Stirnrandabschnitt abgehoben. Wenn der Faden abgezogen wird, wandert dieser sichelförmige Spalt um den Stirnrandabschnitt herum, so daß der Trägerkörper eine Taumelbewegung durchführt und im Bereich der linienförmigen Anlage reibend geringfügig auf dem Stirnrandabschnitt auf und ab gleitet.A thread store of the generic type is known from European patent application 0 534 263. The braking device has a carrier body that is spring-biased against a rounded end edge section of the storage drum. This carrier body is funnel-shaped and made of a flexible material. The support body is covered with a flexible metal in the wide funnel opening. This metal coating lies on the rounded front edge section on a circular line of contact. A thread that is pulled between the rounded end edge section and the metal coating of the support body is braked due to the spring action. The thread is acted upon in a punctiform manner in the area of the contact line. Due to the thickness of the thread, the metal covering in this area is lifted off the front edge section, forming a crescent-shaped gap. When the thread is drawn off, this crescent-shaped gap moves around the front edge section, so that the carrier body carries out a wobbling movement and slides slightly up and down on the front edge section in the area of the linear contact.
Melliand Textilbericht 3/1991 beschreibt auf S. 171 in dem Artikel "Modellierung der Faden-Festkörper-Reibung", daß die Fadenspannung eines durch eine Fadenbremse gezogenen Fadens mit der Geschwindigkeit ansteigt. Um diesen Anstieg der Fadenspannung zu höheren Abzugsgeschwindigkeiten zu kompensieren sieht die obengenannte europäische Patentanmeldung 0 534 263 eine besondere Kraftverteilung vor. Eine Axialkomponente der Fadenspannung soll sich gegen die axiale Federbeaufschlagungskraft richten und zu einer Selbstkompensation führen. Aus W095/28348 ist ein Fadenspeicher mit einer Fadenabzugsbremse bekannt, bei der ein schmaler, trichterförmiger Metallstreifen auf einem kegelstumpfförmigen Randabschnitt einer Speichertrommei aufliegt. Der Metallstreifen wird mittels eines Schaumstoffpolsters von einer Dicke, die etwa der halben Streifenbreite entspricht, gegen die Stirnrandabschnitte belastet. Der Schaumstoffring ist in einem glockenförmigen, starren Kunststoffträger gehalten. Bei dieser Lösung wird eine Bewegung des Bremsstreifens außerhalb des Spaltabschnittes, durch welchen der Faden tritt, gegenüber dem Randabschnitt durch die großflächige Auflage auf dem kegelstumpfförmigen Stirnrandabschnitt vermieden. Nur der Spalt läuft in Form einer Welle um.Melliand Textile Report 3/1991 describes on page 171 in the article "Modeling the thread-solid friction" that the thread tension of a thread pulled by a thread brake increases with the speed. In order to compensate for this increase in thread tension at higher take-off speeds, the above-mentioned European patent application 0 534 263 provides a special force distribution. An axial component of the thread tension should be directed against the axial spring loading force and lead to self-compensation. From W095 / 28348 a thread store with a thread take-off brake is known, in which a narrow, funnel-shaped metal strip rests on a frustoconical edge section of a storage drum. The metal strip is loaded against the end edge portions by means of a foam pad with a thickness that corresponds to approximately half the width of the strip. The foam ring is held in a bell-shaped, rigid plastic carrier. In this solution, movement of the brake strip outside the gap section through which the thread passes is avoided with respect to the edge section by the large-area support on the frustoconical front edge section. Only the gap runs in the form of a wave.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattuπgsgemäßen Fadenspeicher mit Bremsvorrichtung dahingegehend weiterzubilden, daß der Fadenspannungsanstieg hin zu größeren Abzugsgeschwindigkeiten (50 m/s) weiter verringert wird.The invention has for its object to develop a generic thread store with braking device in such a way that the thread tension increase towards higher take-off speeds (50 m / s) is further reduced.
Gelöst wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung.The object is achieved by the invention specified in claim 1.
Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.The subclaims represent advantageous developments of the invention.
Der Stirnrandabschnitt besitzt die Form eines Kegelstumpfes. Auf diesem Stirnrandabschnitt liegt der Metallstreifen zumindest bereichsweise flächig auf. Der in einem spitzen Winkel in den Spalt zwischen Metallstreifen und Stirnrandabschnitt einlaufende Faden wird in der Spaltfläche auf einem bogenförmig verlaufenden Fadenabschnitt vom Metallstreifen gegen den Stirnrandabschnitt beaufschlagt. Weiter ist vorgesehen, daß die Metallbelegung nicht unmittelbar innen an dem biegeflexiblen trichterförmigen Trägerkörper angeordnet ist, sondern unter Zwischenlage eines dünnen, elastisch komprimierbaren Materials beispielsweise Schaumstoff. Zufolge dieser Ausgestaltung läßt sich der Metallstreifen mit einer fein einstellbaren Andruckkraft flächig auf den kegelstumpfförmigen Stirnrand der Speichertrommel drücken. Diese Zwischenlage eriaubt eine Einstellung der Radialkomponente der auf den Bogenabschnitt des Fadens wirkenden Andruckkraft, die kleiner ist, als die von der Masse des Bo- genabschnittes bei maximaler Fadenabzugsgeschwindigkeit (50 m/s) auf den Metallstreifen wirkende Zentrifugalkraft. Bei Greiferwebmaschinen ist der Geschwindigkeitsverlauf beim Fadenabzug nicht gleichförmig, sondern in Form zweier aufeinander folgender, auf dem Kopf stehender Parabeln. Der erste Greifer beschleunigt das Fadenende und bremst es dann wieder ab. Das Fadenende kommt etwa in Fachmitte zur Ruhe, wo es vom zweiten Greifer übernommen wird. Es wird dann weiter beschleunigt und wieder abgebremst. Dies bedeutet, daß die Zentrifugalkraft nie konstant ist, sondern beispielsweise bei steigender Fadenabzugsgeschwindigkeit ansteigt. Eine höhere Zentrifugalkraft hat aber zur Folge, daß die zwischen Stirnrandabschnitt und Bogenabschnitt des Fadens wirkende Normalkraft, deren Produkt mit dem Reibungskoeffizienten die Fadenspannung determiniert, geringer wird. Da die Federvorspannung aber unverändert bleibt, bleibt auch die von dem Metallstreifen auf den Bogenabschnitt ausgeübte Normalkraft unverändert. Dies bedeutet, daß mit zunehmender Zentrifugalkraft insgesamt die Summe der beiden Normalkräfte abnimmt und zwar bis die Zentrifugalkraft den Wert der Radialkomponente der Andruckkraft erreicht hat. Erst dann kann sich der Faden unter Vergrößerung des Spaltes von der Trommeloberfläche abheben. Eine weitere Erhöhung der Fadenabzugsgeschwindigkeit unter einer damit einhergehenden Erhöhung der Zentrifugalkraft bewirkt eine Steigerung der Fadenspannung. Bis zum Abheben des Fadens ist demzufolge eine fliehkraftbedingte Selbstkompensation der Bremse erreicht. Oberhalb der Abhebegeschwindigkeit würde die Fadenspannung ohne weitere Maßnahmen weiter ansteigen. Zufolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der dünnen Zwischenlage aus Schaumstoff an der Innenwand eines biegeflexiblen trichterförmigen Trägerkörpers sind die Andruckkraft und die dynamischen relevanten Parameter der Fadenbremsvorrichtung, wie Masse, Kompressionselastizität der Schaumstofflage, Biegeflexibilität von Metallstreifen und Trägerkörper, so aufeinander abstimmbar, daß der Abstand zwischen dem beaufschlagten Bogenabschnitt des Fadens und einer in Bewegungsrichtung des Fadens hinteren Ablöselinie des Metallstreifeπs vom Stirnrand mit zunehmender Fadenabzugsgeschwindigkeit die Umfangslänge erreicht. Mit anderen Worten, sind die dynamischen Parameter der Fadenbremse so wählbar, daß sich der sichelförmige Spalt bis auf Umfangslänge ausdehnt. Es existiert also eine zweite Grenzgeschwindigkeit, bei der eine Art Resonanz zwischen Fadenbremse und Abzugsfrequenz eintritt derart, daß die Kraftbeaufschlagung durch die Fadenbremse auf den bogenförmigen Fadenabschnitt abnimmt, so daß eine zweite Selbstkompensation eintritt. In vorteilhafter Weise wird die auf den Bogenabschnitt des Fadens wirkende Andruckkraft bei einer geringeren Geschwindigkeit von der Fliehkraft erreicht, als diejenige Geschwindigkeit, die notwendig ist, um die Spaltlänge auf Umfangslänge zu bringen. Es hat sich herausgestellt, daß für eine derartige Wirkungsweise die Materialstärke der Schaumstofflage möglichst dünn gewählt werden muß. Die Materialstärke sollte maximal 3 mm vorzugsweise 2 mm betragen. Wesentlich ist auch, daß sowohl Metallstreifen, als auch Trägerkörper biegeflexibel sind. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß im Basisbereich des kegelstumpfförmigen Stirnrandabschnittes die Speichertrommel mit geringem Spaltabstand von einem Ring umgeben ist. Bei hohen Fadenabzugsgeschwindigkeiten tendiert nämlich der Faden dazu, sich in diesem Bereich von der Trommel abzulösen. Durch die spaltbegrenzende Eigenschaft dieses Rings ist dieser sich ausbildende Ballon begrenzt. Der trichterförmige Träger kann dabei den Spalt zwischen Trommelwand und Ringsinnenwand überragen. In vorteilhafter Weise ist der trichterförmige Trägerkörper an seinem durchmessergeringsten Endabschnitt federnd am Tragring angebracht. Die Federn, mit welchen der durchmessergringste Endabschnitt des Trägerköφers an der Halterung befestigt ist, erstrecken sich in unbelastetem Zustand quer zur Trommelachse. Die Resonanzfrequenz des Streifens ist niederiger, als die Fadenumlauffrequenz bei maximaler Fadenabzugsgeschwindigkeit. Die Stärke der Zwischenlage soll insbesondere so dünn bemessen sein, daß der Trägerköφer beim Fadenabzug radial geringfügig mit ausweicht.The front edge section has the shape of a truncated cone. The metal strip lies flat on this end edge section, at least in some areas. The thread running into the gap between the metal strip and the end edge section at an acute angle is acted upon by the metal strip against the end edge section in an arcuate thread section in the gap surface. It is further provided that the metal coating is not arranged directly on the inside of the flexible, funnel-shaped carrier body, but with the interposition of a thin, elastically compressible material, for example foam. As a result of this configuration, the metal strip can be pressed flatly onto the frustoconical front edge of the storage drum with a finely adjustable pressing force. This intermediate layer allows the radial component of the contact pressure acting on the arc section of the thread to be set smaller than that of the mass of the bob. counter section at maximum thread take-off speed (50 m / s) centrifugal force acting on the metal strip. With rapier weaving machines, the speed curve during thread take-off is not uniform, but in the form of two consecutive, upside-down parabolas. The first hook accelerates the thread end and then brakes it again. The thread end comes to rest in the middle of the compartment, where it is taken over by the second hook. It then accelerates further and brakes again. This means that the centrifugal force is never constant, but increases, for example, with increasing thread take-off speed. A higher centrifugal force has the consequence, however, that the normal force acting between the front edge section and the bow section of the thread, the product of which determines the thread tension with the friction coefficient, becomes lower. However, since the spring preload remains unchanged, the normal force exerted by the metal strip on the arch section also remains unchanged. This means that as the centrifugal force increases, the total of the two normal forces decreases, namely until the centrifugal force has reached the value of the radial component of the pressing force. Only then can the thread lift off the drum surface while increasing the gap. A further increase in the thread take-off speed with a concomitant increase in the centrifugal force causes an increase in the thread tension. As a result, centrifugal self-compensation of the brake is achieved until the thread is lifted. Above the take-off speed, the thread tension would continue to rise without further measures. As a result of the inventive design of the thin intermediate layer made of foam on the inner wall of a flexible, funnel-shaped carrier body, the pressing force and the dynamic relevant parameters of the thread braking device, such as mass, compression elasticity of the foam layer, bending flexibility of metal strips and carrier body, can be coordinated with one another in such a way that the distance between them Bow section of the thread and a line in the direction of movement of the thread from the end of the front edge of the metal strip reaches the circumferential length with increasing thread pull-off speed. In other words, the dynamic parameters of the thread brake can be selected so that the sickle-shaped gap extends to the circumferential length. So there is a second Limit speed at which a kind of resonance between thread brake and take-off frequency occurs in such a way that the force applied by the thread brake on the arcuate thread section decreases, so that a second self-compensation occurs. Advantageously, the pressing force acting on the arch section of the thread is achieved at a lower speed by the centrifugal force than that speed which is necessary to bring the gap length to the circumferential length. It has been found that the material thickness of the foam layer must be chosen to be as thin as possible for such an operation. The material thickness should be a maximum of 3 mm, preferably 2 mm. It is also essential that both metal strips and carrier bodies are flexible. In an advantageous development of the invention it is provided that in the base region of the frustoconical front edge section the storage drum is surrounded by a ring with a small gap distance. At high thread take-off speeds, the thread tends to detach from the drum in this area. This gap-forming balloon is limited by the gap-limiting property of this ring. The funnel-shaped carrier can protrude beyond the gap between the drum wall and the inner ring wall. Advantageously, the funnel-shaped carrier body is resiliently attached to the supporting ring at its end section with the smallest diameter. The springs, with which the smallest diameter end section of the carrier body is fastened to the holder, extend transversely to the drum axis in the unloaded state. The resonance frequency of the strip is lower than the thread circulation frequency at maximum thread take-off speed. The thickness of the intermediate layer should in particular be dimensioned so thin that the carrier body slightly deviates radially when the thread is drawn off.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen im Detail erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is explained in detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Stirnbereichs eines Fadenspeichers mit aufgesetzter Fadenbremse bei Vorspannung Null. Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Bereiches II aus Fig. 1 ,Fig. 1 is a partially sectioned side view of the end region of a thread store with thread brake attached with zero pretension. 2 is an enlarged view of area II of FIG. 1,
Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäßFig. 3 is a partially broken plan view of a device according to
Fig. 1 ,Fig. 1
Fig. 4 eine schematische Darstellung der auf den Faden wirkenden Normalkräfte,4 shows a schematic representation of the normal forces acting on the thread,
Fig. 5 eine vergrößerte schematische Darstellung des bogenlinienförmigenFig. 5 is an enlarged schematic representation of the curved line
Fadenabschnittes zwischen Metallstreifen und Stirnrandabschnitt,Thread section between metal strip and front edge section,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung teilweise aufgebrochen des Ausführungsbeispiels,6 is a perspective view partially broken away of the embodiment,
Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf den Metallstreifen aufliegend auf demFig. 7 is a schematic plan view of the metal strip lying on the
Stirnrandabschnitt bei verschiedenen Abzugsgeschwindigkeiten,Front edge section at different take-off speeds,
Fig. 8 eine rein schematische graphische Darstellung des Fadenspannungsverlaufes gegenüber der Fadenabzugsgeschwindigkeit, undFig. 8 is a purely schematic graphical representation of the thread tension curve versus the thread take-off speed, and
Fig. 9 die Darstellung einer mit einer Modellrechnung ermittelten Spaltausbildung mittels Linien gleicher Spalthöhe.9 shows the representation of a gap formation determined using a model calculation by means of lines of the same gap height.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt eine Speichertrommel 6. Die Speichertrommel 6 hat einen im wesentlichen zylindrischen Speicherköφer, auf welchem in bekannter Weise Fadenwindungen gespeichert werden. Der Faden wird durch eine zentrale Fadenabzugsöse 7 über Kopf abgezogen. Der Stirnrandabschnitt 5 der Speichertrommel 6 besitzt eine kegelstumpfförmige Fläche. Die kegelstumpfförmige Fläche geht über eine Rundung in die Zylinderfläche 6 über. Auf der kegelstumpfförmigen Stirnrandfläche 5 sitzt ein dünner, biegeflexibler Metallstreifen 3. Der Faden 4 wird in Form eines bogenlinienförmigen Abschnittes 4' zwischen dem auf seiner In- nenseite polierten Metallstreifen 3 und dem Stirnrandabschnitt 5 eingeklemmt. Zwischen dem Metallstreifen 2 und einem trichterförmigen Trägerkörper 1 , welcher wie eine Lautsprechermembran gestaltet sein kann, ist eine Schaumstoffauflage 2 vorgesehen. Die Schaumstofflage 2 ist sehr dünn. Ihre Stärke sollte unter 3 mm liegen.The device according to the invention has a storage drum 6. The storage drum 6 has an essentially cylindrical storage body, on which thread turns are stored in a known manner. The thread is drawn off overhead by a central thread take-off eyelet 7. The front edge portion 5 of the storage drum 6 has a frustoconical surface. The frustoconical surface merges into the cylindrical surface 6. A thin, flexible metal strip 3 sits on the frustoconical end edge surface 5. The thread 4 is in the form of an arcuate section 4 'between inside polished metal strip 3 and the end edge portion 5 clamped. A foam pad 2 is provided between the metal strip 2 and a funnel-shaped carrier body 1, which can be designed like a loudspeaker membrane. The foam layer 2 is very thin. Their thickness should be less than 3 mm.
Der Faden wird in einem Spalt auf einem bogenlinienförmigen Abschnitt 4' eingeklemmt. Der Spalt wird einerseits durch die Randkante 3' des Streifens 3 ausgebildet und andererseits durch den Scheitel 3" des Einlaufzwickels. Die Randkante 3"' des Streifens 3 ragt über den maximalen Umfang der Speichertrommel hinaus und überragt einen schmalen Spalt zwischen Umfang des zylinderförmigen Abschnittes der Speichertrommel 6 und einem diesen umgebenden Ring 12. Der Ring 12 befindet sich in unmittelbarer Nachbarschaft zum Einlaufzwickel.The thread is clamped in a gap on an arcuate section 4 '. The gap is formed on the one hand by the edge 3 'of the strip 3 and on the other hand by the apex 3 "of the inlet gusset. The edge 3"' of the strip 3 protrudes beyond the maximum circumference of the storage drum and projects beyond a narrow gap between the circumference of the cylindrical section Storage drum 6 and a ring 12 surrounding it. The ring 12 is located in the immediate vicinity of the inlet gusset.
Der trichterförmige Trägerkörper 1 , welcher aus biegeflexiblem Material gefertigt ist, ist mit seinem schmalen Ende mit einem Befestigungsring 11 verbunden, welcher über Zugfedern 10 mit einem in Achsrichtung verstellbaren Ring 9 verbunden ist. Der Faden 4 läuft tangential aus der Kegelstumpffläche 5 aus.The narrow end of the funnel-shaped carrier body 1, which is made of flexible material, is connected to a fastening ring 11, which is connected via tension springs 10 to a ring 9 which is adjustable in the axial direction. The thread 4 runs tangentially from the truncated cone surface 5.
Der Öffnungswinkel des Trichters 1 ist vorzugsweise 90°, so daß die Radialkomponente der auf den Bogenabschnitt 4' wirkenden Andruckkraft gleich groß ist, wie die axiale Komponente.The opening angle of the funnel 1 is preferably 90 °, so that the radial component of the pressing force acting on the arc section 4 'is the same as the axial component.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende: Wird der Faden mit einer geringen Abzugsgeschwindigkeit von der Trommel abgezogen, so umkreist ein Bogenabschnitt 4' den Stirnrandabschnitt 5 der Speichertrommel. Zufolge der Dicke des Fadens bildet sich ein sichelförmiger Spaltraum zwischen Metallstreifen 3 und Stirnrandabschnitt 5 aus, welcher nach vorne hin durch die Ablöselinie BO und nach hinten durch die Ablöselinie B1 begrenzt ist. Beim Abzug des Fadens läuft diese von dem Faden ausgebildete Beule oder Welle um. Bei einer Steigerung der Fadenabzugsgeschwindigkeit erhöht sich die auf den bogenförmigen Fadenabschnitt 4" wirkende Fliehkraft, so daß die Masse dieses Bogenabschnittes 4' mit einer gewissen Kraft nach außen drückt, die geringer ist, als die Andruckkraft. Die Fliehkraft bewirkt eine Verminderung der von dem Stirnrandabschnitt 5 auf den Faden 4' ausgeübten Normalkraft F1. Zufolge der Reduzierung der Summe der Normalkräfte F1 , F2 wird insgesamt die Reibungskraft und damit die Fadenspannung verringert. Es findet eine weitgehende Kompensation der an sich mit steigender Abzugsgeschwindigkeit steigenden Fadenspannung statt. In Fig. 8 ist dies rein schematisch und sehr stark., bis auf den qualitativ wesentlichen Verlauf vereinfacht dargestellt. Ohne eine Fliehkraftkompensation würde die Fadenspannung etwa gemäß der gestrichelt dargestellten Kurve 13 mit der Geschwindigkeit steil ansteigen. Zufolge der Fliehkraftkompensation ist der Anstieg vermindert. Der verminderte Anstieg wird vom Kurvenabschnitt 12 dargestellt.The operation of the device is as follows: If the thread is drawn off the drum at a low speed, an arc section 4 'encircles the front edge section 5 of the storage drum. As a result of the thickness of the thread, a crescent-shaped gap is formed between the metal strip 3 and the front edge section 5, which is delimited at the front by the detachment line BO and at the rear by the detachment line B1. When the thread is drawn off, the bulge or shaft formed by the thread rotates. When the thread take-off speed increases, the centrifugal force acting on the arcuate thread section 4 "increases, so that the mass of this bow section 4 'with a certain force pushes outwards, which is less than the pressure force. The centrifugal force reduces the normal force F1 exerted by the end edge section 5 on the thread 4 '. As a result of the reduction in the sum of the normal forces F1, F2, the overall frictional force and thus the thread tension are reduced. There is extensive compensation for the thread tension, which increases as the take-off speed increases. In Fig. 8, this is purely schematic and very strong. Simplified except for the qualitatively essential course. Without centrifugal force compensation, the thread tension would increase steeply with the speed, approximately according to curve 13 shown in dashed lines. Due to the centrifugal force compensation, the increase is reduced. The reduced increase is represented by curve section 12.
Zufolge der besonderen Wahl der dynamischen Parameter der Fadenbremsvorrichtung steigt der Abstand zwischen dem bogenlinienförmigen Fadenabschnitt 4' und der rückwärtigen Ablöselinie B1 bis B7 mit steigender Fadenabzugsgeschwindigkeit. In der Fig. 7 sind mit B1 bis B8 die Positionen der Ablöselinien bei verschiedenen, ansteigenden Geschwindigkeiten dargestellt. Der bogenförmige Abschnitt 4' wandert beim Fadenabzug im Uhrzeigersinn. Bei stillstehendem Faden liegt die Abzugslinie bei B1 , bei einer ersten Fadenabzugsgeschwindigkeit bei B2 usw. Bei einer Geschwindigkeit V2 hat sich der Abstand zwischen bogenlinienförmigem Abschnitt 4' und Ablöselinie B8 derart vergrößert, daß sich der Spalt bis auf Umfangslänge geöffnet hat. Zufolge dieser Resonanzerscheinung vermindert sich die auf den Faden wirkende Bremskraft.As a result of the special choice of the dynamic parameters of the thread braking device, the distance between the curved line-shaped thread section 4 'and the rear detachment line B1 to B7 increases with increasing thread pull-off speed. In FIG. 7, the positions of the separation lines at different, increasing speeds are represented by B1 to B8. The arcuate section 4 'moves clockwise when the thread is drawn off. When the thread is at a standstill, the withdrawal line is B1, at a first thread withdrawal speed B2, etc. At a speed V2, the distance between the arcuate section 4 'and the detachment line B8 has increased so that the gap has opened up to the circumferential length. As a result of this resonance phenomenon, the braking force acting on the thread is reduced.
Bei dem in Fig. 8 dargestellten Diagramm würde die fliehkraftbedingte Abflachung 12 bei einer Geschwindigkeit V1 enden, wenn bei dieser Geschwindigkeit V1 die Fliehkraft die Radialkomponente der Andruckkraft übersteigt. Die dann weitersteigende fliehkraftbedingte Normalkraft würde zu einem starken Ansteigen der Fadenabzugsspannung führen. Dieses Ansteigen ist mit der strichpunktierten Kurve 14 dargestellt. Stellt man allerdings die dynamischen Parameter der Fadenbremse so ein, daß die Grenzgeschwindigkeit V2 in unmittelbarer Nachbarschaft zur Grenzgeschwindigkeit V1 liegt, so erfolgt kein derartig steiler Anstieg 14, sondern die Fadenspannung steigt nur noch geringfügig oder fast gar nicht mit der Fadenabzugsgeschwiπdigkeit.In the diagram shown in FIG. 8, the flattening-related flattening 12 would end at a speed V1 if the centrifugal force exceeds the radial component of the pressing force at this speed V1. The then increasing normal force caused by centrifugal force would lead to a sharp increase in the thread take-up tension. This increase is shown by the dash-dotted curve 14. However, if the dynamic parameters of the thread brake are set so that the limit speed V2 is in the immediate vicinity of the limit speed V1 lies, there is no such steep rise 14, but the thread tension increases only slightly or almost not at all with the thread pull-off speed.
Erfinduπgsgemäß ist demzufolge eine zweistufige Selbstkompensation erzielt.According to the invention, a two-stage self-compensation is therefore achieved.
Es ist vorteilhaft, daß die erfinderische Fadenbremse zwei in Radialrichtung wirkende Federelemente besitzt, nämlich einerseits die den trichterförmigen Trägerkörper 1 vor dem Kopf der Speichertrommel haltenden Federn 10 und andererseits die dünne Schaumstoffzwischenlage 2. Beide Federelemente 10, 2 sind mit den Massen und den biegeelastischen Eigenschaften von Trägerkörper 1 und Metallstreifen 3 so abgestimmt, daß bis zur maximalen Abzugsgeschwindigkeit von 50 m/s oder ggfs. mehr ein möglichst geringer Anstieg der Fadenabzugsspannung auftritt.It is advantageous that the thread brake according to the invention has two spring elements acting in the radial direction, namely on the one hand the springs 10 holding the funnel-shaped carrier body 1 in front of the head of the storage drum and on the other hand the thin foam intermediate layer 2. Both spring elements 10, 2 have the masses and the flexible properties of carrier body 1 and metal strip 3 so coordinated that the thread pull tension increases as little as possible up to the maximum take-off speed of 50 m / s or more.
In Fig. 9 ist die Spaltausbildung mittels Linien gleicher Spalthöhe dargestellt. Der Verlauf der Linien wurde numerisch berechnet. Markant ist, daß die Spalthöhe im Bereich der fadenauslaufseitigen Kante 3' an der mit der Bezugsziffer 16 markierten Stelle und an der gegenüberliegenden einlaufseitigen Kante 3"' an der mit 17 markierten Stelle die größte Höhe besitzt. Zwischen der Fadeneinlaufstelle 17 und der Fadenauslaufstelle 16 bildet sich ein Sattel 18 aus. Der schaumstoffunterlegte schmale, ansonsten flächig auf der Kegelmantelform aufliegende Streifen entwickelt also zufolge der in ihrer Wirkung freibelassenen Fliehkräfte eine über den Bogenlinienabschnitt des eing- klemmten Fadens unterschiedlich verlaufende Spalthöhe. In Fig. 9 the gap formation is shown by means of lines of the same gap height. The course of the lines was calculated numerically. It is striking that the gap height in the area of the thread outlet-side edge 3 'at the point marked with the reference number 16 and at the opposite inlet-side edge 3 "' at the point marked with 17. has the greatest height. Between the thread inlet point 17 and the thread outlet point 16 a saddle 18. The narrow, foam-lined strip, which otherwise lies flat on the conical jacket shape, therefore develops a gap height which varies over the curved line section of the pinched thread, due to the centrifugal forces left free in its effect.

Claims

Patentansprüche claims
1. Fadenspeicher mit einer im wesentlichen zylindrischen Speichertrommel (6) zur Aufnahme eines Speichervorrates in Form darauf umfänglich abgelegter Fadenwindungen, die über Kopf durch eine stirnseitig vor der Speichertrommel sitzende Abzugsöse (7) abziehbar sind, mit einer Fadenbremsvorrichtung aufweisend einen gegen einen Stirnrandabschnitt (5) der Speichertrommel (6) federvorgespannten, biegeflexiblen, trichterförmigen Trägerkörper (1), mit einer in der weiten Trichteröffnung angeordneten, biegeflexiblen Metallbelegung (3), welche auf dem Stirnrandabschnitt aufliegt, so daß der Faden (4) durch einen sich zufolge der Fadendicke zwischen Stirnrandabschnitt (5) und Metallbelegung (3) ausbildenden Spalt reibungsgehemmt hindurchziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stirnrandabschnitt (5) die Form eines Kegelstumpfes besitzt, auf welchem ein die Metallbelegung (3) ausbildender Metallstreifen zumindest bereichsweise darart flächig aufliegt, daß der in einem spitzen Winkel in den Spalt zwischen Metallstreifen (3) und Stirnrandabschnitt einlaufende Faden in der Spaltfläche auf einem bogenlinienförmig verlaufenden Fadenabschnitt (4') vom Metallstreifen (3) gegen den Stirnrandabschnitt (5) beaufschlagt ist, und daß der Metallstreifen (9) mittels einer dünnen Zwischenlage (2) aus elastisch komprimierbarem Material am Trägerkörper (1) befestigt ist.1.Thread store with an essentially cylindrical storage drum (6) for receiving a storage supply in the form of thread windings which are circumferentially deposited thereon and which can be removed overhead by a pull-off eyelet (7) located at the end in front of the storage drum, with a thread braking device having one against an end edge section (5 ) of the storage drum (6) spring-biased, flexible, funnel-shaped support body (1), with a flexible flexible metal coating (3) arranged in the wide funnel opening, which rests on the front edge section, so that the thread (4) by a due to the thread thickness between The end edge section (5) and the metal covering (3) forming the gap can be pulled through in a friction-inhibited manner, characterized in that the front edge section (5) has the shape of a truncated cone on which a metal strip forming the metal covering (3) rests flatly, at least in some areas, in such a way that it rests in one sharp angles l in the gap between the metal strip (3) and the front edge section thread in the gap surface on a curved line thread section (4 ') is acted upon by the metal strip (3) against the front edge section (5), and that the metal strip (9) by means of a thin intermediate layer (2) of elastically compressible material is attached to the carrier body (1).
2. Fadenspeicher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Materialstärke einer Schaumstofflage (2) zwischen Metallstreifen (3) und Trägerköφer (1) maximal 3 mm, vorzugsweise maximal 2 mm beträgt.2. Thread store according to claim 1, characterized in that the material thickness of a foam layer (2) between the metal strip (3) and Trägerköφer (1) is a maximum of 3 mm, preferably a maximum of 2 mm.
3. Fadenspeicher nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einen im Basisbereich des kegelstumpfförmigen Stirnrandabschnittes (5) die Speichertrommel mit geringem Spaltabstand umgebenden Ring (12).3. Thread store according to claim 1, characterized by a in the base region of the frustoconical front edge portion (5) surrounding the storage drum with a small gap distance ring (12).
4. Fadenspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Ringes (12) geringer ist als der Basisdurchmesser des Metallstreifens. 4. Thread store according to one or more of the preceding claims, characterized in that the inner diameter of the ring (12) is less than the base diameter of the metal strip.
5. Fadenspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der trichterförmige Trägerkörper (1) an seinem durchmessergeringsten Endabschnitt federnd an einem Tragring (9) befestigt ist.5. Thread store according to one or more of the preceding claims, characterized in that the funnel-shaped carrier body (1) is resiliently attached to a supporting ring (9) at its smallest diameter end section.
6. Fadenspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Federn (10), mit welchen der durchmessergeringste Endabschnitt (11 ) des Trägerkörpers (1 ) am Haltering (9) befestigt ist, sich im unbelasteten Zustand quer zur Trommelachse erstrecken.6. Thread store according to one or more of the preceding claims, characterized in that springs (10) with which the smallest diameter end portion (11) of the carrier body (1) is attached to the retaining ring (9) extend transversely to the drum axis in the unloaded state.
7. Fadenspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die niedrigste aus der Resonanzfrequenz resultierende Abhebefrequeπz der Fadenbremsvorrichtung geringer ist, als die Fadenumlauffrequenz bei maximaler Fadenabzugsgeschwindigkeit (50 m/s).7. Thread store according to one or more of the preceding claims, characterized in that the lowest take-off frequency of the thread braking device resulting from the resonance frequency is lower than the thread circulation frequency at maximum thread take-off speed (50 m / s).
8. Fadenspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Zwischenlage (2) so dünn bemessen ist, daß der Trägerköφer (1) beim Fadenabzug geringfügig radial mitausweicht.8. Thread store according to one or more of the preceding claims, characterized in that the thickness of the intermediate layer (2) is dimensioned so thin that the carrier body (1) also slightly deviates radially during thread withdrawal.
9. Fadenspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelstumpfförmige Stirnrandbereich (5) einen Winkel von etwa 45° zur Kegelachse einnimmt.9. Thread store according to one or more of the preceding claims, characterized in that the frustoconical front edge region (5) assumes an angle of approximately 45 ° to the cone axis.
10. Fadenspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenabzugsöse (7) im Spitzenbereich des Kegels des Stirnrandabschnittes (5) liegt.10. Thread store according to one or more of the preceding claims, characterized in that the thread withdrawal eyelet (7) lies in the tip region of the cone of the end edge section (5).
11. Fadenspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich dem fliehkraftbedingten fadenspannungskompen- sierenden Fadenabzugsgeschwindigkeitsbereich unmittelbar ein resonanzbedingter Kompensationsbereich der Fadenabzugsschwindigkeit zu höheren Geschwindigkeiten hin anschließt. 11. Thread store according to one or more of the preceding claims, characterized in that the centrifugal force-dependent thread tension-compensating thread take-off speed range is immediately a resonance-related Compensation range of the thread take-off speed connects to higher speeds.
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