CH620653A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung für konische Kreuzspulen, bei der die jeweils zu wickelnde Kreuzspule auf einem vorbestimmten Teil ihrer Länge, in der sogenannten Friktionszone, durch Umfangsreibung angetrieben und der aufzuwickelnde Faden durch ein Fadenführungsorgan der Kreuzspule zugeführt wird. Derartige Wickelvorrichtungen werden sowohl bei konstanter als auch bei variabler Fadenzuführgeschwindigkeit verwendet. Während des Wickeins einer Fadenlage bleibt hierbei die Drehzahl der konischen Kreuzspule im wesentlichen konstant. Mit wachsender Spulenfülle nimmt die Drehzahl der Kreuzspule ab unter der Voraussetzung, dass die Spulenantriebsvorrichtung mit konstanter Drehzahl rotiert.

Da die konische Kreuzspule üblicherweise an einer Antriebswalze anliegt, die auf einem bestimmten Teil ihrer Länge eine aus der Walzenoberfläche etwas herausragende Reibzone erhöhten Reibwertes besitzt, macht sich mit wachsender Spulenfülle eine Einsattelung der Friktionszone an der konischen Kreuzspule nachteilig bemerkbar. Nach Beginn des Wickeins tritt recht bald eine Berührung der Spule mit der Antriebswalze über die gesamte konusförmige Mantelfläche der Spule ein. Das hat zur Folge, dass der spezifische Anpressdruck der Spule sich im Bereich der Friktionszone in dem Mass verringert, in dem die sonstige Spulenoberfläche Kontakt mit der Antriebswalze aufnimmt. Schliesslich wird die Spule nicht mehr allein in der Friktionszone, sondern auch an anderen Stellen des Umfanges angetrieben. Dadurch wird die Drehzahl der Kreuzspule schwankend und unkontrollierbar, da bei konischen Spulen die Spulenumfangslänge unterschiedlich ist.

Bei variabler Fadenzufuhrgeschwindigkeit machen sich .diese Schwankungen der Spulendrehzahl in Änderungen des Mittelwertes der Wickelgeschwindigkeit nachteilig bemerkbar, wobei unter dem Mittelwert der Wickelgeschwindigkeit der sich aus den unterschiedlichen Wickelgeschwindigkeiten pro Fadenführerdoppelhub ergebende Mittelwert verstanden wird. Weicht die Friktionszone zum kleineren Spulendurchmesser hin aus, wird die mittlere Wickelgeschwindigkeit grösser. Weicht die Friktionszone zum grösseren Spulendurchmesser hin aus, wird die mittlere Wickelgeschwindigkeit geringer. Liegt die Friktionszone am Spulenende, sind Fadenabschläge zu befürchten.

Bei konstanter Fadenzufuhrgeschwindigkeit kann ein Fadenspeicher zwar die unterschiedliche Fadenauflaufgeschwindigkeit zwischen dem kleinen und grossen Durchmesser der konischen Kreuzspule während eines Fadenführerdoppelhu-bes kompensieren und dabei auch die Verminderung der Fadenspeicherlänge mit wachsender Spulenfülle berücksichtigen, aber nicht willkürliche Änderungen des Mittelwertes der Wik-kelgeschwindigkeit ausgleichen. Es stellen sich daher in diesem Fall Änderungen der Fadenspannung ein, und zwar in besonders nachteiliger Weise als dauernde Spannungsänderung mit wachsender Spulenfülle. Die Spule wird vom Beginn bis zum Ende des Wickelvorganges mit recht unterschiedlicher Fadenspannung gewickelt. Die Beschaffenheit des Fadens und der Spule ist bleibend unterschiedlich und damit die Qualität nachteilig verändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wickelvorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, dass die mittlere Aufwickelgeschwindigkeit während des gesamten Wickelvorganges konstant bleibt, indem das Ausweichen der Friktionszone verhindert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung durch Mittel zur Verringerung des Fadenkreuzungswinkels der Kreuzspule in der Friktionszone gegenüber dem Fadenkreuzungswinkel ausserhalb der Friktionszone. Der kleinere Kreuzungswinkel führt zu einer dichteren Packung des Spulenkörpers in der vorbestimmten Friktionszone, so dass hier während des gesamten Wickelvorganges eine höhere spezifische Pressung der auf der Antriebswalze aufliegenden konischen Kreuzspule vorhanden ist. Aus diesem Grund wird die konische Kreuzspule während des gesamten Wickelvorganges in derselben vorbestimmten Friktionszone angetrieben. Die Druckfestigkeit der Spule ist in der Friktionszone durch die Erfindung leicht erhöht. Dadurch wird auch der Antrieb der Spule durch Umfangsreibung verbessert, weil die Walkarbeit geringer ist.

Sofern die Wickelvorrichtung einen von der Kreuzspule hin- und hergehenden Fadenfuhrer besitzt, ist die Erfindung in weiterer Ausgestaltung gekennzeichnet durch Mittel zur Verkleinerung des axialen Vorschubs des Fadenführers während des Zeitabschnittes, in dem der Faden in der Friktionszone der Kreuzspule zugeführt wird. Ein solches Mittel kann z.B. in einer Steuerwalze bestehen, deren Steuerkurve so geformt ist, dass die Bewegung des Fadenführers verlangsamt ist, wenn er von der Friktionszone der Kreuzspule vorbeigeführt wird.

Sofern eine genutete Fadenführungstrommel als Fadenführer verwendet wird, besitzt vorteilhaft die Fadenführungs-nut in dem vor der Friktionszone der Kreuzspule gelegenen Bereich eine geringere Steigung als ausserhalb dieses Bereiches. Bei gleichbleibender Rotationsgeschwindigkeit der Fadenführungstrommel wird durch die geringere Steigung im Bereich der Friktionszone ein kleinerer Fadenkreuzungswin5

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kel der Kreuzspule erreicht. Die Fadenführungstrommel kann selbst einen Reibbelag erhalten oder auch neben einer besonderen Spulenantriebsvorrichtung vorhanden sein.

Da die notwendige Änderung des Fadenkreuzungswinkels vom Anpressdruck der Kreuzspule, von der Beschaffenheit des Fadens, von der Wickelgeschwindigkeit und anderem abhängig ist, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Wickelvorrichtung Mittel zur Einstellung des Masses der Verkleinerung des Fadenkreuzungswinkels im Bereich der Friktionszone besitzt. Ein solches Mittel ist z.B. eine Einrichtung zur Einstellung der Veränderung der Faden-fuhrergeschwindigkeit.

Ein hin- und hergehender Fadenführer kann durch eine entsprechend geformte Steuerkurve so gesteuert sein, dass er beim Vorbeigang vor dem Reibbelag seine Bewegung verlangsamt. Der Übergang von der schnelleren zur langsameren Bewegung und umgekehrt geschieht vorteilhaft nicht ruckhaft sondern fliessend. Zur Verstellung des Fadenkreuzungswin-kels kann ein Sortiment verschiedener, Steuerkurven besitzender Teile der Fadenführerantriebsvorrichtung leicht auswechselbar vorrätig gehalten werden. Vorteilhaft ist es, die Steuerkurve selbst nicht auszuwechseln, sondern zwischen die Fadenführerantriebsvorrichtung und den Fadenführer ein verstellbares Koppelgetriebe zu schalten, durch das die Geschwindigkeit des Fadenführers während eines Fadenführerhubes nach Wahl verändert wird.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich die Verringerung des Fadenkreuzungswinkels der Kreuzspule in der Friktionszone gegenüber dem Mittelwert des Fadenkreuzungswinkels über die Spulenlänge wahlweise auf Werte bis zu maximal 15%. Bei einer Verringerung der Fadenführergeschwindigkeit während des Vorbeiganges des Fadenführers von der Friktionszone um 10% des Mittelwertes wird erfahrungsgemäss ein Optimum erreicht. Die fertige Kreuzspule unterscheidet sich dabei äusserlich nicht von Kreuzspulen herkömmlichen Aufbaues. Die Friktionszone ist weder zu sehen, noch durch Abtasten zu ermitteln. Die Veränderung des Fadenkreuzungswinkels ist durch blosses Betrachten der Spulenoberfläche nicht festzustellen.

Bei einer Wickelvorrichtung mit einer Spulenantriebsvorrichtung in Form einer Antriebswalze oder genuteten Fadenführertrommel hat nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die der Spulenantriebsvorrichtung zugeordnete, im wesentlichen ringförmige Zone erhöhten Reibwertes den gleichen Aussendurchmesser wie der übrige Teil der Spulenantriebsvorrichtung. Die Kreuzspule hat hierbei immer auf einer Linie des Kegelmantels Kontakt mit der Antriebswalze beziehungsweise Fadenführungstrommel. Dennoch erfolgt der Antrieb in der Zone erhöhten Reibwertes, falls auch die Kreuzspule in der Friktionszone durch die Mittel der Erfindung den gewünschten festeren Aufbau erhält. Der auf die Kreuzspule auflaufende Faden wird nicht durch eine vorspringende Reibzone in seinem Bewegungsablauf gestört. Zu Beginn des Wik-kelns wird auch der Fadenansatz auf der Spulenhülse und das Wickeln der ersten Fadenlagen durch die gleichmässige Oberfläche der Spulenantriebsvorrichtung erleichtert.

Die Drehzahl der Kreuzspule bleibt während der Zeitspanne eines Fadenführerhubes konstant. Es treten daher auch keine unzulässig grossen Schwankungen der Fadenspannung auf. Insbesondere die sich über grössere Zeitabstände erstreckenden Schwankungen und Veränderungen der Fadenspannung sind wesentlich gleichmässiger und kleiner als beim Wickeln nach herkömmlicher Art. Ausserdem bleibt auch die mittlere Fadenabzugsgeschwindigkeit konstant, so dass mit konstanter Fadenzufuhrgeschwindigkeit gewickelt werden kann, sofern ein Fadenspeicher, dessen Aufnahmefähigkeit mit wachsender Spulenfülle verringert werden kann, die während der Bewegung des Fadens von der Spulenmitte zu einem Spulenende,

von dort zum anderen Spulenende und wieder zurück zur Spulenmitte unterschiedliche Aufnahmefähigkeit der konischen Kreuzspule kompensiert. Diese Kompensation wird nicht dadurch gestört, dass in herkömmlicher Weise der Antriebspunkt auf der Spulenoberfläche recht unkontrolliert wandert.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher beschrieben und erläutert werden.

Die Wickelvorrichtung nach Fig. 1 besitzt eine Spulenantriebsvorrichtung in Form einer Antriebswalze 11, deren Welle 12 mit konstanter Drehzahl angetrieben wird. In der Mitte besitzt die Antriebswalze 11 eine etwas aus ihrer Oberfläche herausragende Reibzone 13 mit erhöhtem Reibwert. Die durch einen gelenkig und schwenkbar in herkömmlicher Weise aufgehängten Spulenrahmen 14, 14a gehaltene konische Kreuzspule 15 wird durch Umfangsreibung durch die rotierende Antriebswalze 11 angetrieben. Dieser Antrieb geschieht nur im Bereich der Reibzone 13 beziehungsweise im Bereich der Friktionszone 16 der Spule. Die anderen Partien des Kegelmantels der Spule rollen bei der gezeichneten Spulenfülle infolge der Elastizität der Spule ebenfalls auf der Antriebswalze 11 ab, ohne jedoch zum rotierenden Antrieb der Spule beizutragen.

Der aufzuwickelnde Faden wird durch einen hin- und hergehenden Fadenführer 18 so geführt, dass er zwischen Antriebswalze und Spule auf die Kreuzspule 15 in gekreuzten Fadenlagen aufläuft. Der Fadenführer 18 wird durch eine Stange 19 hin- und herbewegt. Die Stange 19 ist in Gleitlagern 20, 21 geführt und trägt an ihrem Ende einen Abt aststift 22, der in die Steuernut 23 einer durch die Welle 24 mit konstanter Drehzahl angetriebenen Steuertrommel 25 eingreift. Man erkennt deutlich, dass die Steigung der Steuernut in der Mitte der Steuertrommel kleiner ist als in den anderen Bereichen. Diese in sinnfälliger Weise gewählte starke Abweichung der Steigung wird jedoch in der Praxis nicht angewendet und nur auf Werte beschränkt, die Abweichungen optisch nicht so leicht erkennen lassen.

Während einer halben Umdrehung der Steuertrommel 25 gelangt der Abtaststift 22 zunächst in die mit 22a bezeichnete Position, während der Fadenführer 18 zugleich die mit 18a bezeichnete Lage einnimmt. Nach einer weiteren halben Umdrehung der Steuertrommel 25 befindet sich der Abtaststift und der Fadenführer wieder in der gezeichneten Stellung. Beim Weiterdrehen der Steuertrommel 25 gelangt der Abtaststift in die Stellung 22b und der Fadenführer in die Stellung 18b.

Beim Vollenden der zweiten Umdrehung der Steuertrommel 25 nehmen beide Teile wieder die gezeichnete Lage ein. Jedesmal, wenn der Fadenführer 18 vorder Reibzone 13 der Antriebswalze 11 beziehungsweise vor der Friktionszone 16 der konischen Kreuzspule 15 vorbeigeführt wird, ist seine Geschwindigkeit verringert. Da die Kreuzspule 15 während des Fadenführerhubes mit konstanter Drehzahl rotiert, ist somit der Fadenkreuzungswinkel in der Friktionszone 16 kleiner als der Fadenkreuzungswinkel a2 ausserhalb der Friktionszone.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 2 wird der Faden 26 über eine Fadenleitöse 27 einer genuteten Fadenführungstrommel 28 zugeführt. Die Welle 29 der Fadenführungstrommel 28 rotiert mit gleichbleibender Drehzahl.

Die Fadenführungsnut 30 ist in drei Windungen in die Fadenführungstrommel 28 eingearbeitet. In der Mitte der Fadenführungstrommel 28 ist eine im wesentlichen ringförmige Reibzone 31 so angeordnet, dass sie den gleichen Aussendurchmesser besitzt wie die Fadenführungstrommel selber. Im Bereich dieser Reibzone, die an zwei Stellen, und zwar in Fig. 2 oben und unten sichtbar, von der Fadenführungsnut schräg durchschnitten wird, ist die Steigung der Fadenführungsnut kleiner als in den benachbarten Bereichen. Das hat zur Folge.

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dass der Faden 26 bei konstanter Drehzahl der Fadenführungstrommel im Bereich der Friktionszone 32 der auf der Fadenführungstrommel aufliegenden konischen Kreuzspule 33 länger verweilt als in den anderen Bereichen. Dadurch ergibt sich wieder in der Friktionszone der erwünschte kleinere Fadenkreuzungswinkel.

Beim dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 erkennt man ebenfalls wieder eine Antriebswalze 34 mit einer Reibzone 35. Eine durch den Spulenrahmen 36, 36a gehaltene konische Kreuzspule 37 wird durch Umfangsreibung von der Antriebswalze angetrieben. Die Welle 38 der Antriebswalze 34 ist in Gleitlagern 39,40 gelagert und rotiert mit konstanter Drehzahl. Ihr Antrieb erfolgt über eine Riemenscheibe 41, einen Zahnriemen 43 und eine Riemenscheibe 42 von der Abtriebswelle 44 eines nicht dargestellten Motors aus. Der hin- und hergehende Fadenführer 45 übergibt den Faden 45a an die Kreuzspule 37. Er ist an einer Stange 46 befestigt, die in Gleitlagern 74, 75 gelagert ist. Massgebend für die Bewegung des Fadenführers ist wie in Fig. 1 eine Steuertrommel 47. Die Steuertrommel 47 wird direkt durch die Verlängerung 44a der Welle 44 angetrieben, so dass Steuertrommel 47 und Antriebswalze 34 synchron laufen.

Zwischen Steuertrommel 47 und Stange 46 ist ein einstellbares Koppelgetriebe 48 geschaltet. Das Koppelgetriebe 48 macht es möglich, während des Fadenführerhubes die Faden-iuhrergeschwindigkeit so zu beeinflussen, dass sich der Fadenführer 45 vor der Reibzone 35 der Antriebswalze 34 beziehungsweise vor der Friktionszone 49 der konischen Kreuzspule 37 langsamer bewegt als ausserhalb dieser Bereiche.

Das Koppelgetriebe 48 besitzt eine um das Drehgelenk 50 schwenkbare Schwinge 51, die an einem Ende einen Abtaststift 52 trägt, der in die Steuernut 53 der Steuertrommel 47 eingreift. Am anderen Ende der Schwinge 51 befindet sich ein Langloch 54. Das Ende der Stange 46 ist gelenkig unter Verwendung eines Langloches 55 mit einem Hebel 56 verbunden, dessen anderes Ende um ein Drehgelenk 57 schwenkbar ist.

Die Schwingbewegung der Schwinge 51 wird durch eine Lasche 58 auf den Hebel 56 übertragen. Hierzu ist die Lasche 58 mit einem Ende gelenkig mit dem Hebel 56 und mit dem anderen Ende gelenkig und mit der Gelenkverbindung 69 zugleich in dem Langloch 54 gleitend mit der Schwinge 51 verbunden. Die Lasche 58 besitzt eine Reihe von Löchern 59 bis 63. In jeweils eins dieser Löcher kann ein Lenkhebel 64 eingehängt werden, dessen anderes Ende einen Stift 65 trägt. Der Stift 65 kann wahlweise in eines der Löcher 59a bis 63a einer stationär befestigten Lochleiste 66 gesteckt werden. Gemäss

Fig. 3 ist der Stift 65 des Lenkhebels 64 in das Loch steckt, so dass ersieh um die Mittelachse des Loches 61a drehen kann. Mit dem anderen Ende ist der Lenkhebel 64 in das Loch 61 gelenkig eingehängt.

Schwenkt nun die Schwinge 51, gesteuert durch die Steuertrommel 47, in Richtung des Pfeils 67 aus, wird zugleich der Lenkhebel 64 in Richtung des Pfeils 68 ausgelenkt, wobei die Gelenkverbindung 69 der Lasche 58 im Langloch 54 in Richtung des Pfeils 70 wandert, wodurch die Lasche 58 an einem längeren Hebelarm der Schwinge 51 angreift. Mit der Vergrös-serung dieses Hebelarmes wird der Hebel 56 mit zunehmender Geschwindigkeit in Richtung des Pfeils 71 gedreht, und die Stange 46 somit mit zunehmender Geschwindigkeit nach links geschoben. Das hat eine zunehmende Geschwindigkeit des Fadenführers 45 zur Folge, so dass der Fadenführer ausserhalb des vor der Friktionszone 49 liegenden Bereiches eine höhere Geschwindigkeit besitzt als innerhalb dieses Bereiches.

Beim Zurückschwingen der Schwinge 51 wandert ihr Abtaststift 52 aus der mit 73 bezeichneten Stellung in Richtung des Pfeils 72.

Der geschilderte Bewegungsablauf der beweglichen Teile des Koppelgetriebes 48 kehrt sich jetzt um, bis wieder die in Fig. 3 gezeichnete neutrale Mittelstellung erreicht ist. Schwingt nun die Schwinge 51 gegen die Richtung des Pfeils 67 bis in die andere Endstellung, wird die Gelenkverbindung69 durch den Lenkhebel 64 ebenfalls wieder gezwungen, im Langloch 54 in Richtung des Pfeils 70 zu wandern. Dadurch greift die Lasche 58 ebenfalls wieder an einem grösserwerdenden Hebelarm der Schwinge 51 an, so dass der Fadenführer 45, diesmal nach der anderen Seite, eine zunehmende Geschwindigkeit aufgezwungen erhält. Die Veränderung des wirksamen Hebelarmes der Schwinge 51 und damit die Veränderung der Fadenführergeschwindigkeit wird grösser, wenn der Lenkhebel 64 in weiter rechts gelegene Löcher, z.B. in die Löcher 60, 60a oder 59, 59a eingesteckt wird. Umgekehrt wird der genannte Hebelarm kleiner, wenn der Lenkhebel in weiter links gelegene Löcher, z.B. die Löcher 62, 62a oder 63, 63a eingesteckt wird. Das Mass der Verkleinerung des Fadenkreuzungswinkels ist durch die Zwischenschaltung des Koppelgetriebes 48 also auf einfache Weise einstellbar.

Die Erfindung erschöpft sich nicht in den dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispielen. Der Reibbelag muss z.B. nicht unbedingt in der Mitte der Antriebswalze oder Fadenführungstrommel angeordnet sein. Das Koppelgetriebe 48 kann anders gestaltet und mit einer stufenlosen Verstellung versehen sein.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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1. Wickelvorrichtung für konische Kreuzspulen, bei der die Kreuzspule auf einem vorbestimmten Teil ihrer Länge, der sogenannten Friktionszone, durch Umfangsreibung angetrieben und der aufzuwickelnde Faden durch ein Fadenführungsorgan der Kreuzspule zugeführt wird, gekennzeichnet durch Mittel (23, 30,48) zur Verringerung des Fadenkreuzungswinkels (oij) der Kreuzspule (15, 33, 37) in der Friktionszone (16,32,49) gegenüber dem Fadenkreuzungswinkel (ot2) ausserhalb der Friktionszone.

2. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1 mit einem vor der Kreuzspule (15, 37) hin- und hergehenden Fadenführer (18, 45), gekennzeichnet durch Mittel (23,48) zur Verkleinerung des axialen Vorschubs des Fadenführers (18, 45) während des Zeitabschnittes, in dem der Faden (17, 45a) in der Friktionszone (16, 49) der Kreuzspule ( 15,37) zugeführt wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Wickelvorrichtung nach Anspruch 1 mit einer genuteten Fadenführungstrommel (28) als Fadenführungsorgan, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenführungsnut (30) in dem vor der Friktionszone (32) der Kreuzspule (33) gelegenen Bereich eine geringere Steigung besitzt als ausserhalb dieses Bereiches.

4. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Mittel (58, 64, 66) zur Einstellung des Masses der Verkleinerung des Fadenkreuzungswinkels im Bereich der Friktionszone (49).

5. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verringerung des Faden-kreuzungswinkels der Kreuzspule in der Friktionszone gegenüber dem Mittelwert des Fadenkreuzungswinkels über die Spulenlänge sich wahlweise aufwerte bis maximal 15% erstreckt.

6. Wickelvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Spulenantriebsvorrichtung in Form einer Antriebswalze (34) oder genuteten Fadenführungstrommel (28), dadurch gekennzeichnet, dass die der Spulenantriebsvorrichtung zugeordnete, im wesentlichen ringförmige Zone (31, 35) erhöhten Reibwertes den gleichen Aussendurchmesser hat wie der übrige Teil der Spulen an trie bs Vorrichtung.