EP1167597B1 - Vorrichtung zur Herstellung eines Cordfadens durch Cablieren - Google Patents

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EP1167597B1
EP1167597B1 EP01108807A EP01108807A EP1167597B1 EP 1167597 B1 EP1167597 B1 EP 1167597B1 EP 01108807 A EP01108807 A EP 01108807A EP 01108807 A EP01108807 A EP 01108807A EP 1167597 B1 EP1167597 B1 EP 1167597B1
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thread
bobbin
outside
influencing
outer thread
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Markus Dr. Osterloh
Rolf-Dieter Weber
Heinz Bleek
Dirk Faliese
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Saurer Allma GmbH
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Saurer Allma GmbH
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    • D02G3/26—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre with characteristics dependent on the amount or direction of twist
    • D02G3/28—Doubled, plied, or cabled threads
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
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    • D01H13/104—Regulating tension by devices acting on running yarn and not associated with supply or take-up devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H7/00—Spinning or twisting arrangements
    • D01H7/02—Spinning or twisting arrangements for imparting permanent twist
    • D01H7/86—Multiple-twist arrangements, e.g. two-for-one twisting devices ; Threading of yarn; Devices in hollow spindles for imparting false twist

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a cord by cabling two threads according to the preamble of claim 1.
  • Cabling is a special twisting process, in which two Components are twisted without them themselves - as is the case with conventional twinning processes get a spin.
  • the individual components of the thread remain untwisted.
  • the advantage of cords made by cabling is their higher Tensile strength, since the individual filaments always lie exactly in the direction of loading. Such cords are preferably used as tire cords.
  • a direct cabling spindle is from German utility model DE 297 19 456 U1 known, which a rotationally driven spindle and a mounted on the spindle, protection against rotation secured for receiving a supply spool.
  • a first one Thread is drawn up from the supply spool, while a second thread from one withdrawn another supply spool and through the hollow shaft of the spindle guided and introduced into a thread guide member of a cylinder jacket, the Cylinder jacket rotates at the frequency of the rotating spindle. In this way the second thread (outer thread) limited in the rotating cylinder jacket, which means no Thread balloon forms.
  • a cord regulator like the one used is described for example in the German utility model G 92 01 138.1, with about a length compensation is carried out rigidly connected roles. Despite this measure However, excess lengths occasionally occur. In addition, the co-rotating prevents Cord regulator high production speeds. It also occurs during the start-stop process by the breakdown of the free thread balloon or by its slow build-up increases the length or damage of the outer thread to the Deflection points, since neither the inner nor the outer thread tension is regulated. This Places have a very strong influence on the mechanical characteristics of the cord.
  • FIG. 1 is a cross section through a Cablier device shows.
  • the device has a base plate 18, on the top of which a substantially cylindrical housing 19 is attached. There is a hole in the base plate 18 Feeding device 6 for an outer thread 3, which in a Area of the top of the entire device is peeled off.
  • the feeder 6 has an outer, substantially cylindrical component 19 ', which with the base plate 18 is firmly connected.
  • the component 19 ' is hollow on the inside and supports two Roller bearing 20 has a vertically extending hollow shaft 21 on its underside
  • Feed device 6 has an inlet 22 for the outer thread 3.
  • the shaft 21 extends above the feed device 6 into the interior of the housing 19 'Non-rotatably connected to the shaft 20 there is initially a pot 10, essentially consisting of a bottom 23 and a cylindrical wall 24 with its upper edge 11.
  • the hollow shaft 21 finally supports the via a further pair of roller bearings 25 and 26 Bobbin 5 on which an inner thread 2 is wound.
  • the coil 5, its storage and its cover 27 are per se from the prior art are known and are therefore not described individually below.
  • the storage described the free rotation of the pot 10 with the hollow shaft 21st enables, while at the same time the bobbin 5, from which the inner thread 2 is drawn off overhead is stationary relative to the housing 19.
  • This is made possible by the storage of the coil 5 via the pair of bearings 25/26 and a magnetic holder consisting of one on the top of the housing 19 arranged external magnet 28 and one on the top of the coil 5th arranged inner magnets 29.
  • the interaction between these two magnets 28 and 29 is greater than the frictional force in the bearing pair 25 and 26, so that the coil 5 also rotating hollow shaft 21 is held at rest relative to the housing 19.
  • Outer thread influencing device 7 which before the entry of the outer thread 3 in the Feed device 6 is arranged. Furthermore, different deflection rollers 32 for the Outer thread 3 may be provided.
  • the inner thread 2 is drawn off from the bobbin 5 and passes through a hole in the Center of the lid 27 upwards, then passes through the Inner thread influencing device 9 and then arrives in a vertical course above to the thread guide eyelet 8.
  • the outer thread 3 is over the outer thread influencing device 7 and Deflection roller 32 fed to the feed device 6 and extends vertically upwards (in the Axis of the coil 5) beyond the bottom 23 of the pot 10. Then the Outer thread 3 is deflected sharply outwards and runs parallel to the bottom 23, that is between the bottom 23 and the coil 5 to the cylindrical wall 24 of the pot 10. The outer thread 3 then runs upwards along the cylindrical wall 24 and leaves the pot 10 at its upper edge 11. During the outer thread 3 within the Pot 10 is positively guided and rests on the inner wall, it runs from the Top edge 11 of the pot 10 up to the thread guide eyelet 8 in a free thread balloon.
  • the Thread guide eyelet 8 corresponds to the twisting or cablier point. Inner threads wind around there 2 and outer thread 3 evenly to form a cord thread 1, the thread guide eyelet 8th leaves upwards and is then wrapped.
  • Both the influencing device for the inner thread 9 and the Influencing device for the outer thread 7 are active according to the invention Supplying plants executed.
  • there are active delivery mechanisms 9 or 7 able not only to brake the threads and thereby to keep their tension constant hold, but to impose a predetermined speed value on the threads and thus also actively influence their tension.
  • the active supplying plants therefore need one Drive and also a power supply.
  • the power supply for the active feed mechanism 7 of the outer thread 3 is unproblematic
  • the power supply for the active supplier 9 for the Inner thread either an accumulator, which is located on the cover 27th located and at regular intervals outside the operating time of the device must be charged or replaced.
  • the active delivery plant 9 for the inner thread 2 are supplied wirelessly with electrical energy. This happens for example via a device comprising transmitter 30 and receiver 31 for energy and Information, the transmitter 30 is arranged on the top of the housing 19 and the Receiver 31 on the top of the coil 5 in the area of the outside of its cover 27. Der Transmitter 30 emits energy in the radio frequency range, for example, which of the Receiver 31 received and the active delivery 9 is supplied. With the same Information can also be transmitted to the device, for example the currently Desired speed at which the active delivery unit 9 is to travel.
  • a wired transmission of energy and information to the active supplier 9 does not come during operation of the device due to the rotating thread balloon 12 into consideration.
  • cords can be produced without the risk of excess lengths become. Furthermore, the active delivery creates a regulated or controlled start-stop behavior realized and thus the expensive cord regulator previously used is unnecessary.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Cordfadens durch Cablieren zweier Fäden nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Beim Cablieren handelt es sich um ein besonderes Zwirnverfahren, bei welchem zwei Komponenten verzwirnt werden, ohne daß diese - wie bei üblichen Zwimverfahren - selbst eine Drehung erhalten. Beim Cablieren verbleiben also die Einzelkomponenten des Zwirns ungedreht. Der Vorteil von durch Cablieren hergestellten Cordfäden liegt in deren höherer Zugfestigkeit, da die Einzelfilamente immer genau in Belastungsrichtung liegen. Vorzugsweise werden derartige Cordfäden als Reifencorde benutzt.
Gattungsgemäße Vorrichtungen sind beispielsweise in den Druckschriften DE 36 11 735 A1 und DE 41 21 913 A1 dargestellt. Insbesondere letztere Druckschrift zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung eines Cordfadens mit einer einen Innenfaden tragenden, mit vertikaler Achse orientierten Spule, wobei der Innenfaden von dieser Spule über Kopf nach oben abgezogen wird. Die Vorrichtung weist ferner eine Zuführvorrichtung für einen diese Spule umkreisenden Außenfaden auf, sowie eine vor Eintritt dieses Außenfadens in die Zuführvorrichtung angeordnete Außenfadenbremse. Oberhalb der Spule und in deren Achse befindet sich eine Fadenführeröse, bei welcher Innen- und Außenfaden sich umwindend zusammenlaufen. Zwischen der Spule und der Fadenführeröse befindet sich ferner eine Innenfadenbremse.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 297 19 456 U1 ist eine Direktcablierspindel bekannt, welche eine rotatorisch antreibbare Spindel und einen auf der Spindel gelagerten, gegen Rotation gesicherten Schutztopf zur Aufnahme einer Vorlagespule aufweist. Ein erster Faden wird von der Vorlagespule nach oben abgezogen, während ein zweiter Faden von einer weiteren Vorratsspule abgezogen und durch den hohl ausgebildeten Schaft der Spindel geführt und in ein Fadenführungsorgan eines Zylindermantels eingeleitet wird, wobei der Zylindermantel mit der Frequenz der rotierenden Spindel rotiert. Auf diese Weise wird der zweite Faden (Außenfaden) in dem rotierenden Zylindermantel begrenzt, wodurch sich kein Fadenballon ausbildet.
Bei der in der DE 41 21 913 A1 beschriebenen Vorrichtung müssen die Spannungen bzw. Geschwindigkeiten beider Fäden durch entsprechende Einstellung der Außen- und Innenfadenbremse abgestimmt werden. Aufgrund unterschiedlicher Spannungen im Innenund Außenfaden ist dies jedoch nicht zuverlässig zu bewerkstelligen. Insbesondere ist es kaum möglich, mit der Außenfadenbremse gezielt auf die Spannung des Außenfadens einzuwirken, da der von dem Außenfaden gebildete Fadenballon (der Außenfadenbremse nachgeordnet) eine eigenen Dynamik hat und damit eine Justierung der Außenfadenbremse nicht unmittelbar auf die Spannung des Außenfadens am Cablierpunkt wirkt. Hierdurch entstehen Längenunterschiede zwischen Innen- und Außenfaden, welche als Überlängen bezeichnet werden und für die Qualitätsbeurteilung des Cords von entscheidender Bedeutung sind.
Zur Vermeidung dieser Überlängen kann ein Cordregulator eingesetzt werden, wie er beispielsweise in dem deutschen Gebrauchsmuster G 92 01 138.1 beschrieben ist, wobei über starr verbundenen Rollen ein Längenausgleich vorgenommen wird. Trotz dieser Maßnahme treten jedoch Überlängen gelegentlich auf. Außerdem verhindert der mitrotierende Cordregulator hohe Produktionsgeschwindigkeiten. Darüberhinaus kommt es beim Start-Stopp-Vorgang durch den Zusammenbruch des freien Fadenballons bzw. durch dessen langsamen Aufbau vermehrt zu Überlängen oder zu Schädigungen des Außenfadens an den Umlenkstellen, da weder die Innen- noch die Außenfadenspannung geregelt wird. Diese Stellen beeinflussen die mechanischen Kennwerte des Cords teilweise sehr stark.
Es besteht daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Herstellung eines Cordfadens so weiterzubilden, daß das Auftreten von Überlängen zuverlässig vermieden wird und damit ein Cord hoher Qualität erzeugt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung näher erläutert, welche einen Querschnitt durch eine Cabliervorrichtung zeigt.
Die Vorrichtung weist eine Grundplatte 18 auf, an deren Oberseite ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 19 befestigt ist. In einer Bohrung der Grundplatte 18 befindet sich eine Zuführvorrichtung 6 für einen Außenfaden 3, welcher von einer nicht dargestellten Spule im Bereich der Oberseite der gesamten Vorrichtung abgezogen wird. Die Zuführvorrichtung 6 weist ein äußeres, im wesentlichen zylindrisches Bauteil 19' auf, welches mit der Grundplatte 18 fest verbunden ist. Das Bauteil 19' ist innen hohl ausgebildet und lagert über zwei Rollenlager 20 eine vertikal verlaufende Hohlwelle 21. An ihrer Unterseite weist die Zuführvorrichtung 6 einen Einlauf 22 für den Außenfaden 3 auf.
Die Welle 21 erstreckt sich oberhalb der Zuführvorrichtung 6 in den Innenraum des Gehäuses 19' Drehfest verbunden mit der Welle 20 ist dort zunächst ein Topf 10, im wesentlichen bestehend aus einem Boden 23 und einer zylindrischen Wandung 24 mit ihrer Oberkante 11.
Über ein weiteres Paar von Rollenlagern 25 und 26 lagert die Hohlwelle 21 schließlich die Spule 5 auf der ein Innenfaden 2 aufgewickelt ist.
Die Spule 5, ihre Lagerung und ihr Deckel 27 sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und werden daher im folgenden nicht einzeln beschrieben. Hinzuweisen ist jedoch darauf, daß die beschriebene Lagerung die freie Rotation des Topfes 10 mit der Hohlwelle 21 ermöglicht, während gleichzeitig die Spule 5, von der der Innenfaden 2 über Kopf abgezogen wird relativ zu dem Gehäuse 19 still steht. Dies wird ermöglicht durch die Lagerung der Spule 5 über das Lagerpaar 25/26 und eine Magnethalterung, bestehend aus einem an der Oberseite des Gehäuses 19 angeordneten Außenmagneten 28 sowie einem an der Oberseite der Spule 5 angeordneten Innenmagneten 29. Die Wechselwirkung zwischen diesen beiden Magneten 28 und 29 ist größer als die Reibungskraft im Lagerpaar 25 und 26, so daß die Spule 5 auch bei rotierender Hohlwelle 21 relativ zum Gehäuse 19 in Ruhe gehalten wird.
Oben am Deckel 27 der Spule 5 befindet sich eine Innenfadenbeeiflussungsvorrichtung 9, die weiter unten näher beschrieben wird, darüber eine Fadenführeröse 8.
Im Bereich des Außenfadens befindet sich eine ebenfalls weiter unten näher beschriebene Außenfadenbeeinflußungsvorrichtung 7, welche vor Eintritt des Außenfadens 3 in die Zuführvorrichtung 6 angeordnet ist. Ferner können verschiedene Umlenkrollen 32 für den Außenfaden 3 vorgesehen sein.
Der Innenfaden 2 wird über Kopf von der Spule 5 abgezogen und tritt durch eine Bohrung im Zentrum des Deckels 27 nach oben aus, durchläuft dann die Innenfadenbeeinflussungsvorrichtung 9 und gelangt anschließend in vertikalem Verlauf nach oben zur Fadenführeröse 8.
Der Außenfaden 3 wird über die Außenfadenbeeinflussungsvorrichtung 7 und eine Umlenkrolle 32 der Zuführvorrichtung 6 zugeführt und verläuft vertikal nach oben (in der Achse der Spule 5) bis über den Boden 23 des Topfes 10 hinaus. Anschließend wird der Außenfaden 3 scharf nach außen umgelenkt und verläuft parallel zum Boden 23, also zwischen Boden 23 und Spule 5 bis zur zylindrischen Wandung 24 des Topfes 10. Anschließend verläuft der Außenfaden 3 entlang der zylindrischen Wandung 24 nach oben und verläßt den Topf 10 an dessen Oberkante 11. Während der Außenfaden 3 innerhalb des Topfes 10 zwangsgeführt ist und an dessen Innenwandung anliegt, verläuft er von der Oberkante 11 des Topfes 10 bis hin zur Fadenführeröse 8 in einem freien Fadenballon. Die Fadenführeröse 8 entspricht dem Zwirn- bzw. Cablierpunkt. Dort umwinden sich Innenfaden 2 und Außenfaden 3 gleichmäßig, um einen Cordfaden 1 zu bilden, der die Fadenführeröse 8 nach oben verläßt und anschließend gewickelt wird.
Sowohl die Beeinflussungsvorrichtung für den Innenfaden 9 als auch die Beeinflussungsvorrichtung für den Außenfaden 7 sind erfindungsgemäß als aktive Lieferwerke ausgeführt. Im Unterschied zu losen Fadenbremsen sind aktive Lieferwerke 9 bzw. 7 in der Lage, die Fäden nicht nur zu bremsen und dadurch ihre Spannung konstant zu halten, sondern den Fäden einen vorgegebenen Geschwindigkeitswert aufzuerlegen und damit auch deren Spannung aktiv zu beeinflussen. Die aktiven Lieferwerke benötigen daher einen Antrieb und auch eine Stromversorgung.
Während die Stromversorgung für das aktive Lieferwerk 7 des Außenfadens 3 unproblematisch ist, muß bei der Stromversorgung für das aktive Lieferwerk 9 für den Innenfaden entweder ein Akkumulator eingesetzt werden, der sich auf dem Deckel 27 befindet und in regelmäßigen Abständen außerhalb der Betriebszeit der Vorrichtung aufgeladen bzw. ausgewechselt werden muß. Alternativ hierzu kann das aktive Lieferwerk 9 für den Innenfaden 2 drahtlos mit elektrischer Energie versorgt werden. Dies erfolgt beispielsweise über eine Vorrichtung aus Sender 30 und Empfänger 31 für Energie und Information, wobei der Sender 30 an der Oberseite des Gehäuses 19 angeordnet ist und der Empfänger 31 an der Oberseite der Spule 5 im Bereich der Außenseite ihres Deckels 27. Der Sender 30 strahlt beispielsweise Energie im Radiofrequenzbereich aus, welche von dem Empfänger 31 empfangen und dem aktiven Lieferwerk 9 zugeführt wird. Mit der gleichen Vorrichtung können auch Informationen übertragen werden, beispielsweise die momentan gewünschte Geschwindigkeit, mit der das aktive Lieferwerk 9 fahren soll.
Eine drahtgebundene Übertragung von Energie und Information zum aktiven Lieferwerk 9 kommt während des Betriebs der Vorrichtung aufgrund des rotierenden Fadenballons 12 nicht in Betracht.
Mit Hilfe zweier aktiver Lieferwerke kann sichergestellt werden, daß der Innenfaden 2 und der Außenfaden 3 in gleicher Weise beeinflußt werden. Es handelt sich also um eine Zwangsführung beider Fäden. Bevorzugt wird ein die Spule 5 umgebender rotierender Topf 10 zur Führung des Außenfadens 3 eingesetzt. Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten freien Fadenballon für den Außenfaden 3 ist eine aktive Lieferung für den Außenfaden 3 nur beschränkt wirkungsvoll, da der große Fadenballon eine erhebliche Eigendynamik hat und Einflußnahmen am aktiven Lieferwerk sich nicht oder nur mit ganz erheblicher Zeitverzögerung am Cablierpunkt auswirken würden. Durch die Zwangsführung des Außenfadens 3 in dem Topf 10 wird jedoch jede Beeinflussung des Außenfadens 3 durch das aktive Lieferwerk 7 praktisch ohne Zeitverzögerung instantan am Cablierpunkt spürbar, wodurch eine kontrollierte Einwirkung auf den Außenfaden 3 durch das aktive Lieferwerk 7 ermöglicht wird.
Mit der beschriebenen Vorrichtung können Corde ohne die Gefahr von Überlängen hergestellt werden. Ferner wird durch das aktive Liefern ein geregeltes oder gesteuertes Start-Stopp-Verhalten realisiert und damit der bislang verwendete teure Cordregulator unnötig.

Claims (4)

  1. Vorrichtung zur Herstellung eines Cordfadens (1) durch Kablieren zweier Fäden (2, 3), mit einer einen Innenfaden (2) tragenden, mit vertikaler Achse (4) orientierten Spule (5), wobei der Innenfaden (2) von dieser Spule (5) über Kopf nach oben abziehbar ist, einer Zuführvorrichtung (6) für einen diese Spule (5) umkreisenden Außenfaden (3), einer noch vor Eintritt des Außenfadens (3) in die Zuführvorrichtung (6) angeordneten Vorrichtung zur Außenfadenbeeinflussung (7), einer oberhalb der Spule (5) in deren Achse (4) angeordneten Fadenführeröse (8), bei welcher Innen- und Außenfaden (2, 3) sich umwindend zusammenlaufen und einer zwischen Spule (5) und Fadenführeröse (8) angeordneten Vorrichtung zur Innenfadenbeeinflussung (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtungen zur Innenfadenbeeinflussung (9) und zur Außenfadenbeeinflussung (7) als aktive Lieferwerke ausgebildet sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lieferwerk (9) für den Innenfaden seine Energie aus mindestens einem am Lieferwerk (9) befindlichen elektrischen Akkumulator bezieht.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lieferwerk (9) für den Innenfaden seine Energie drahtlos durch Radiofrequenzwellen von einem außerhalb des Fadenballons (12) angeordneten Sender bezieht.
  4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Spule (5) umgebender rotierender Topf (10) vorgesehen ist, an dessen Innenseite der rotierende Außenfaden (3) anliegt und von dessen Oberkante (11) er in einem freien Fadenballon (12) bis zur Fadenführeröse (8) verläuft.
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