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EP0173118B1 - Zylindrische Kreuzspule - Google Patents

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Info

Publication number
EP0173118B1
EP0173118B1 EP85109799A EP85109799A EP0173118B1 EP 0173118 B1 EP0173118 B1 EP 0173118B1 EP 85109799 A EP85109799 A EP 85109799A EP 85109799 A EP85109799 A EP 85109799A EP 0173118 B1 EP0173118 B1 EP 0173118B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shortening
breathing
amax
amin
stroke
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
EP85109799A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0173118A2 (de
EP0173118A3 (en
Inventor
Heinz Dr. E.H. Schippers
Friedhelm Lenz
Wolfgang Dr.-Ing. Hahmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Barmag AG
Original Assignee
Barmag 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
Priority claimed from DE19843430504 external-priority patent/DE3430504A1/de
Application filed by Barmag AG filed Critical Barmag AG
Publication of EP0173118A2 publication Critical patent/EP0173118A2/de
Publication of EP0173118A3 publication Critical patent/EP0173118A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0173118B1 publication Critical patent/EP0173118B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/06—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers for making cross-wound packages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/28—Traversing devices; Package-shaping arrangements
    • B65H54/32—Traversing devices; Package-shaping arrangements with thread guides reciprocating or oscillating with variable stroke
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H55/00—Wound packages of filamentary material
    • B65H55/04—Wound packages of filamentary material characterised by method of winding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2553/00—Sensing or detecting means
    • B65H2553/10—Sensing or detecting means using fluids, e.g. pneumatics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2555/00—Actuating means
    • B65H2555/10—Actuating means linear
    • B65H2555/12—Actuating means linear hydraulic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a cylindrical cheese in a wild winding from a textured, in particular false-twisted, textured thread.
  • the end faces of such cylindrical cross-wound bobbins can lie in a normal plane (winding with straight end faces) or can be erased relative to this normal plane (biconical winding).
  • a cross-wound bobbin is referred to as a bobbin in a wild winding, the winding ratio of which is constant or variable in the course of the winding travel.
  • “Spool ratio” is the ratio of the spool speed (revolutions of the spool per minute) to the traversing speed (number of double strokes per minute).
  • Coils of the type defined at the outset are described in DIN 61800. They are manufactured on cross winding devices of texturing machines. Because of their treatment, in particular false twist texturing treatment, the threads have curl-elastic properties there.
  • the current technical development is aimed at larger spools and at increasing the running speed in the further processing machines.
  • the flattening of the cylindrical outer surface area of the package is not an oblique end face, as is obtained in the production of a biconical package by a uniform reduction in the thread guide stroke, but a deliberately brought about, in particular constant, reduction in diameter at least the end of the cylindrical winding area, which is opposite the thread take-off side.
  • the flattening lies on the side of the bobbin on which the thread reserve lies.
  • the thread take-off side of a bobbin is further defined in that the bobbin tubes have a rounded edge on their end face facing the thread take-off side.
  • bobbins can be accomplished, in particular, by substantially increasing the length of the breathing strokes in cross-winding devices, the traversing devices of which, in addition to the possibility of image interference to improve the edge structure, have devices for cyclically shortening and lengthening the thread guide stroke (breathing) 20 mm stroke reduction on one or both stroke ends with a basic stroke of the traversing thread guide of 250 mm.
  • the object is achieved by claim 1, despite large spool diameter and long spool length, to produce spools that can be used at high take-off speeds of e.g. 1000 m / min ensure a trouble-free run of the thread overhead.
  • the measure according to the invention can advantageously be applied to cylindrical cross-wound bobbins with straight end faces and those with obliquely cut end faces (biconical bobbins).
  • breathing breaths also referred to as maximum shortening in the context of this application
  • breathing strokes also referred to as maximum shortening in the context of this application
  • several breathing cycles take place within one laying cycle.
  • the breathing stroke is gradually increased from one breathing cycle to the next - e.g. B. in three stages - changed, preferably reduced.
  • this is less than 60%, preferably less than 50% of the large breathing stroke.
  • a sequence of breathing cycles has the same breathing stroke and the next sequence of breathing cycles a smaller, but again the same breathing stroke.
  • the time ratio of the laying cycles with a large breathing stroke on the one hand and a small breathing stroke on the other hand is between 1.8 and 1.2.
  • the coil is built up from different winding layers.
  • a soft winding layer is flattened at the ends.
  • the flattened end areas of the coils are essentially filled up again and covered with a hard layer, so that the hard layer takes over the protection of the soft layer, although the soft layer below causes the flattening to a certain extent is preserved and therefore the good run-off conditions are maintained even within the hard layer.
  • the laying cycles with a large breathing stroke and the laying cycles with a small breathing stroke follow immediately.
  • the small breathing stroke is in turn about 40 to 50% of the large breathing stroke.
  • both the large breathing strokes and the small breathing strokes are reduced in stages from one laying cycle to the next but one, the largest small breathing stroke then being more than 50%, preferably between 60 and 80% of the smallest large breathing stroke. In this sense, 2 to 10 stages, each with a reduced breathing stroke, can follow one another.
  • a further possibility for favorably influencing the bobbin construction and for improving the running behavior of the thread is created according to the invention in that the shortening and / or lengthening speed of the thread guide stroke can be controlled.
  • the duration of the breathing cycle can be set independently of the size of the breathing stroke.
  • rest periods of any length can be set between two breathing cycles or between two laying cycles, without the total duration of a laying cycle, i.e. the duration of a laying cycle including the rest periods must be changed.
  • the thread guide stroke maintained between the breathing cycles which normally corresponds essentially to the bobbin length, is temporarily narrowed. This provides a further parameter for influencing the structure of the coil and the running properties.
  • the traversing stroke is continuously changed between two outer and two inner boundaries, the outer and inner boundaries also being changed.
  • a large number of controllable process parameters are thus provided for the construction of an exactly cylindrical coil which has a constant hardness along its length.
  • the maximum shortening of the thread guide stroke as well as the duration of the respective laying cycles for large and small maximum shortening are selected.
  • One or more of the following parameters can also be set. The number of breaths per transfer cycle; the gradation of the large and small maximum reductions within a laying cycle and in the sequence of the laying cycles; the speed of shortening and lengthening of the thread guide stroke; the rest periods by duration and number; the narrowing of the thread guide stroke between two breathing hooks or laying cycles.
  • the selection of these parameters depends on the type of thread, the thread titer, the thread speed and winding speed, the bobbin length and the maximum bobbin diameter, the deposit angle of the thread on the bobbin and other conditions. In this respect, the selection is to be made on the basis of tests.
  • the importance of the invention is that, on the one hand, decisive parameters and, on the other hand, a large selection of parameters are provided, in order in any case to achieve a satisfactory coil structure and good run conditions.
  • the quality of a thread spool is also dependent on the tensile force with which the thread has been wound onto the spool.
  • a particular criterion for good running properties is the uniformity of this tensile force over the thread length and over the length of the bobbin.
  • the last-mentioned method provides that the change in the traversing speed, carried out for the purpose of the mirror disturbance, takes place between a minimum value and a maximum value in such a way that the minimum value in each case approximately half of the laying cycle with a small breathing stroke and the maximum value of Speed occurs at halfway through the laying cycle with a large breathing stroke.
  • a further possibility of equalizing the thread tension is given by temporarily and slightly reducing and increasing the peripheral speed of the bobbin in such a way that the thread tension remains constant.
  • the maximum traversing stroke which essentially corresponds to the length of the thread on the spool, but with an intermediate traversing stroke that is slightly narrowed is.
  • the narrowing i.e. half the difference between the maximum traversing stroke and the intermediate traversing stroke is preferably between 20 and 50% of the smallest breathing stroke.
  • the laying cycle is the time in which large breathing strokes (laying cycles with a large breathing stroke) or small breathing strokes (laying cycles with a small breathing stroke) are carried out.
  • the coil is constructed with a so-called stroke shift.
  • the length of the traverse stroke remains constant when the stroke is moved.
  • the traversing stroke is shifted relative to the coil. This shift is carried out either periodically or according to predetermined intervals and for a predetermined period of time.
  • a coil can be produced which is made of alternately soft and hard winding layers.
  • a large and a small stroke installation is carried out in stages in analogy to the method described above and preferably the maximum installation width is graded again within the individual installation cycles.
  • the lower diagram shows that breathing is synchronized with the mirror disorder, which has a positive effect on the course of the thread tension.
  • Breathing is - as can be seen here - the shortening of the traversing stroke H.
  • the greatest traversing stroke in cylindrical coils with straight end edges essentially corresponds to the coil length.
  • the greatest traversing stroke corresponds to the length of the thread on the bobbin (Fig. 2).
  • the traversing stroke H is also referred to as thread guide stroke in the context of this application.
  • the jagged curves indicate the position of the reversal points U of the traversing thread guide and thus - measured from the abscissa - the shortening A of the traversing stroke H. Some reversal points U are marked.
  • the shortening A on one side of the coil. i.e. half the difference between the largest and the smallest thread guide stroke within one breathing cycle is also referred to as the breathing stroke.
  • the smallest breath stroke Amax / min should be at least 50%, preferably more than 60% of the largest breath stroke Amax / max.
  • the breathing strokes were again graded between amine / max and amine / min.
  • Several breathing cycles with the same breathing stroke were carried out in succession before the shortening was taken back to the next level.
  • the smallest of the small breaths amine / min should be at least 50%, preferably more than 60% of the largest of the small breaths amine / max.
  • the small amine breaths are less than a third of the large Amax breaths, preferably less than a quarter of the large breaths.
  • the shortening rate of breathing is the shortening of the thread guide stroke per one reciprocating movement (double stroke) of the traversing thread guide.
  • the shortening speed is proportional to the pitch angle of the zigzag straight line shown in FIG. 1, which designate the respective reversal points of the thread guide stroke.
  • the extension speed is the increase in the thread guide stroke per one double stroke of the traversing thread guide and is proportional to the pitch angle of the descending branch of the straight line mentioned.
  • the biconical coil constructed in this way which is partially shown in axial section in FIG. 2, consists of a multiplicity of differently constructed layers, of which six layers are shown.
  • the winding layers which are made with a large breath stroke and accordingly have flattened but soft ends, are cross-hatched.
  • the winding layers, which are made with a small breathing stroke and thus hard ends, are filled in. It can be seen that these hard winding layers essentially fill up the flattened end regions of the preceding winding layers, so that essentially hard winding layers are exposed on the end face of the coil, as can be seen in FIG. 2.
  • FIG. 2 It should be emphasized that the coil shown in FIG. 2 is wound biconically. The modification of the breathing diagram required for this is shown in FIG. 3.
  • FIG. 4 shows the movement diagram of a further winding method according to the invention.
  • the advantage of this method is that the thread layers, which were produced with a large breathing stroke and are therefore relatively soft or have relatively soft ends, are only very thin and, after the laying cycle with a large breathing stroke, are incorporated in an immediately following shortening cycle with a small breathing stroke and be determined. As a result, the homogeneity of the coil with regard to its hardness can be improved to an even greater extent than with the coil according to FIG. 2.
  • the end of the traversing stroke H is shown in the lower half of the movement diagram according to FIG. 4.
  • the traversing speed NC is shown with the dimension double strokes per minute.
  • breathing A There is also a shortening called breathing A.
  • the breathing strokes are divided into two size categories: Amax denotes the large breathing stroke, amine denotes small breathing strokes. Large and small breaths follow in constant change.
  • One breathing stroke takes place during one laying cycle and several small breathing strokes take place in the following laying cycle.
  • the small breaths of a laying cycle are the same size. Between the breathing cycles with small breaths there are dead times (rest periods) in which there is no shortening of the traversing stroke for the purpose of breathing (but probably for the production of biconicity).
  • the greatest shortening length of the large breaths i.e. the largest large breathing stroke is designated Amax / max.
  • the lower half of the diagram shows that the largest breaths do not remain constant, but decrease in steps.
  • the smallest large breathing stroke is designated Amax / min.
  • the largest small shortening length, ie the largest small breathing stroke is with amine / max be draws.
  • the lower half of the diagram shows that the small breathing stroke also decreases in stages.
  • the smallest small breath is called amine / min.
  • Tmax is the duration of the laying cycle with a large breathing stroke (Amax)
  • Tmin is the duration of the laying cycle with a small breathing stroke
  • TT is the dead time between the small breathing strokes.
  • the overall diagram shows that the change in the traversing speed for the purpose of mirror interference is synchronized with the shortening of the traversing stroke in such a way that the tip of the large breathing stroke coincides with the maximum traversing speed.
  • the minimum of the traversing speed lies in the middle of the laying cycle Tmin with a small breathing stroke (amine).
  • This type of synchronization achieves, on the one hand, the desirable result that the increase in the traversing speed for the purpose of mirror interference is compensated for by the lowering of the traversing speed, which tends to - i.e. for a given double stroke rate - is associated with the shortening of the traversing stroke.
  • the shortening length of the large Amax breaths is between 10 and 20 mm.
  • the shortening length of the small breaths amine is between 2 and 5 mm.
  • the laying cycles do not have to remain constant during the winding cycle.
  • the duration of the shortening cycles can be increased.
  • the time ratio Tmax / Tmin - TT preferably remains constant.
  • Another exemplary embodiment explained with reference to FIG. 5 is characterized in that by changing the shortening and lengthening speed of a breathing cycle, not only the time ratio Tmax / Tmin -TT, but also additionally the proportion of the dead time is predetermined and also a desired synchronization with the mirror disorder can be performed.
  • the traversing stroke is shortened B over time in order to produce a biconical coil.
  • breathing A There is also a shortening called breathing A.
  • the breath strokes are again divided into two size categories, which follow one another in constant alternation.
  • a laying cycle Tmax with a breathing cycle and a large breathing stroke is followed by a laying cycle Tmin with a breathing cycle with a small breathing stroke and a resting time TT.
  • the duration of Tmax is not only determined by the size of the maximum breathing stroke, but also by the selection of the shortening and lengthening speed of the traversing stroke H.
  • the duration of the breathing cycle with a small breathing stroke Tmin - TT is also determined by the small breathing stroke and by appropriate selection of the shortening and lengthening speed, in such a way that the following synchronization with the mirror disturbance results.
  • the mirror disturbance diagram is shown in the upper half of the diagram of FIG. 5.
  • the closed zigzag curve shows the traversing speed, which is changed symmetrically by an average traversing speed nCM.
  • the breathing parameters are now coordinated so that the largest breathing stroke with the highest traversing speed and the end of the breathing cycle with small breathing stroke coincides with the lowest traversing speed.
  • this kind of synchronization of mirror disturbance and breathing brings about an equalization of the thread tension.
  • the change in the shortening and / or lengthening rate from one breathing cycle to the other or one laying cycle to the other therefore gives the advantageous possibility of coordinating the temporal sequence of the mirror disturbance and the temporal sequence of breathing.
  • traversing stroke ends i.e. the outer limits of the traversing stroke in this method are temporarily shifted towards the center of the spool, preferably with an amount between 1 mm and 10 mm.
  • the breathing stroke - also referred to as "shortening length" in the context of this application - is based on this shifting stroke end.
  • This means that the outer limit of the laying length of the traversing is temporarily narrowed. This narrowing preferably takes place during the laying cycles with a small maximum shortening, i.e. small breath. It is also possible to lay the inner limit of the traverse stroke in the same or opposite direction or to leave it constant.
  • Fig. 6 shows a traversing method, in which such a narrowing of the traversing stroke compared to the length of the thread on the bobbin takes place, namely both relocated the outer as well as the inner limits of the traverse stroke. This ensures that the breathing stroke, which is the distance between the inner and outer limits of the traverse stroke, can be carried out on the one hand over changing areas of the coil length and on the other hand with changing size.
  • the end region of the traverse stroke H is again shown in the lower half of the movement diagram according to FIG. 6.
  • the traversing speed nC is shown in the upper half with the dimension double strokes per minute.
  • the process of mirror disorder, i.e. the change in the traversing speed nC for the purpose of mirror interference is identical to the method described for FIGS. 4, 5.
  • the traversing stroke H is continuously changed in length.
  • This shortening B defines the outer limit of the traversing stroke in the diagram according to FIG. 6.
  • the shortening B is generally the same at both ends of the coil, so that a coil is formed which is symmetrical with respect to the central normal plane.
  • the traversing stroke between these ends of the coil is referred to as the installation length.
  • This laying length or the shortening B also determines the edges and at least the desired ideal shape of the coil in the method according to FIG. 6.
  • FIG. 6 the breathing cycles are again divided into two size categories: Amax denotes the large breathing stroke, Amin denotes small breathing strokes. Breathing cycles with large and small breathing strokes follow in turn. Several small breaths are made during a laying cycle.
  • the greatest shortening length of the large breaths, i.e. the largest large breathing stroke - also known as the breathing amplitude - is designated Amax / max.
  • the largest small shortening length, i.e. the largest small breathing stroke - also known as a small breathing amplitude - is called amine / max. This means that - as in the method according to FIG. 5 - the inner limit of the traversing stroke is continuously changed.
  • the laying length is now also temporarily narrowed and thus the outer limit of the laying is shifted inwards, namely the laying length is initially very strongly narrowed after the laying cycle with a large breathing stroke.
  • the amount V of the restriction is measured at one end of the coil and is e.g. 8 mm.
  • the subsequent laying cycle with a small breathing stroke now takes place on the basis of this narrow laying length.
  • the traversing stroke is carried out over the entire restricted installation length during the dead times TT.
  • the shortening length overall is smaller than the shortening length in the previous shortening cycle with a large breathing stroke.
  • the amount V by which the laying length is narrowed, i.e. the laying limit is laid e.g. to 6 mm. Breathing takes place on the basis of this installation length.
  • the breathing stroke of this laying cycle is smaller than the breathing stroke of the previous laying cycle with a small breathing stroke.
  • the large breathing stroke, the small breathing strokes and the narrowing V of the laying length continue to be reduced.
  • Such a breathing section with a narrow installation length can in turn be followed by a breathing section according to the diagram shown in FIG. 4 or 5.
  • This method enables breathing to be carried out in the area of the coil end in which this is necessary or desirable in order to achieve a good, uniformly hard coil structure and good run-off properties. This significantly extends the winding technology.
  • Fig. 7 shows an apparatus for winding a thread on a bobbin according to the inventive method.
  • U.S. Patent No. 3,730,448, which is shown in FIG. 3 of the German patent 1 916 580 essentially coincides.
  • a coil 102 is formed on the coil sleeve 101.
  • the spool is driven by friction roller 105 on shaft 106.
  • the shaft is driven by motor 50 via a frequency converter 51.
  • the changer 107 consists of a thread guide 108 with an angle lever 109 which is rotatably mounted on pins 110.
  • the pin 110 is fastened to a slide 111 which is driven by the sliding shoe 113.
  • the sliding block 113 moves in a screw-shaped or spiral-shaped groove 114 on a cam drum 115.
  • the sliding block 117 is guided in the guide rail 118 and is rotatably mounted on the pin 116 at the other end of the angle lever 109.
  • the guide rail 118 is rotatably mounted in the pivot point 120. The traversing stroke of the thread guide 108 is dependent on the inclined position of the guide rail 118.
  • Rod 126 is associated with a series of rewinder units arranged side by side and has a central drive which will be described below.
  • the working surface 136 of the cam head 135 acts on the guide rail 118 via transmission cams 128 and transmission link 129 and thus determines the inclined position of the guide rail 118 and consequently the length of the traversing stroke.
  • the transmission link 129 coils 102 with biconical ends manufactured by shortening the traversing stroke depending on the increasing diameter of the coil 102.
  • the guide rail 118 is moved to the left and locked (this will be discussed later), so that the cam head 123 is operatively connected to the shoulder 138 on the guide rail 118 via its working surface 137. In this position, the transmission link 129 is out of operation due to the greater inclination of the guide rail 118.
  • devices for driving and adjusting the rail 126 are shown in the left part of FIG. 7 of this description. These devices (shown schematically) consist of a program unit 18, a signal / current converter 19, an electromagnet 20, the magnetic force of which is transmitted to a hydraulic control valve 21, a spring 22 and to the piston of the cylinder-piston unit 23.
  • the piston rod 24 is connected to the end of the adjusting rod 126.
  • the group consisting of magnet 20, control valve 21, spring 22 and cylinder-piston unit 23 is arranged on slide 25. This group is shown in detail as unit 26 in FIG. 8.
  • the unit 26 comprises the electromagnet 20, the hydraulic control valve 21, the spring 22 and the cylinder-piston unit 23.
  • the iron core 27 of the magnet 20 acts on the piston rod 28 of the control valve 21.
  • the piston rod 28 has three control collars 29, 30, 31 , which serve to control the connecting lines between the pump 32, tank 33 and the rear 34 of the cylinder-piston unit 23.
  • the spring 22 acts on the other side of the piston rod 28 via a corresponding spring plate 35.
  • the other end of the spring 22 acts on the spring plate 36 and the piston 37 of the cylinder-piston unit 23.
  • the piston 37 is a differential piston because of its end face 38 is reduced by the area of the piston rod 24.
  • the end face 38 of the piston 37 is permanently connected to the pump 32 via channel 39.
  • the rear 34 of the piston 37 is connected both to the pump 32 via channel 40 and to the tank 33 via channel 41. This connection is controlled by moving the control collar 30, which connects the channel 41 to both channel 40 and channel 42.
  • One arm 43 of the channel 42 leads to the rear 34 of the cylinder-piston unit 23.
  • the other arm 44 serves to compensate for the pressure that prevails on both sides of the hydraulic control valve. It should be noted that piston 37 abuts a shoulder 45 of the cylinder in its outer left position. As a result, the outermost stroke ends of the coil are mechanically fixed.
  • FIG. 8 it can also be seen that the unit 26 is mounted on a slide 25.
  • the carriage is fastened on two parallel rods 49 which slide in slide bearings 46.
  • the carriage 25 is displaceable between two positions, one position being limited by a stop 47 and the other position by a stop from flange 48 to slide bearing 46.
  • one of the winding programs shown in the previous drawings and diagrams is stored in the program unit 18.
  • the program unit generates an output signal which corresponds to a certain traverse stroke length in accordance with one of the traverse programs according to this invention.
  • This output signal is converted by the converter 19 into an electrical current, which activates the magnet 20.
  • the magnetic force is transmitted to the piston rod 28 of the control valve 21, to the spring 22 and to the piston 38 and piston rod 24.
  • the function of the unit 26 will be described with reference to the position of the control valve 21 shown in FIG. 8.
  • a specific output signal is converted into a current which exerts a force on the iron core 27, which then pushes the piston rod 28 with the control collar 30 into the position shown.
  • channel 42 is closed. Consequently, the end face of the cylinder-piston unit 23 is acted upon by the liquid flow coming from the pump 32.
  • the back 34 is closed. as a result, piston 37 and piston rod 24 are locked in the position shown.
  • unit 26 is on slide 25 stored.
  • the unit 26 and the rod 126 are positioned in such a way that the inclined position of the guide rail 118 is now determined by means of the cam head 135 on the rod 125. If the slide 25 and the unit 26 are in this position, biconical coils 102 are produced. If the slide is in the other position, in which the flange 48 bears against the sliding bearing 46, the cam head 123 of the rod 126 is in operative connection with the shoulder 138 on the guide rail 118, as a result of which coils 102 with flattened end regions are formed.
  • FIG. 7 also shows that shaft 106 on friction roller 105 is driven by motor 50.
  • Motor 50 is controlled by the output signal of frequency converter 51.
  • the cam drum 115 is driven by motor 52.
  • Motor 52 is controlled by the program unit 53, whereby the traversing speed is changed to prevent unwanted mirrors on the formed roll.
  • the frequency converter 51 is controlled on the one hand by the output signal of the program unit 18, by which the breathing is influenced according to this invention, and on the other hand by the output signal of the program unit 53, by which the traversing speed is changed.
  • Timer 54 coordinates the output signals of the program units 18 and 53, via which the breathing and the change in the traversing speed are controlled according to this invention and in particular according to the diagrams shown.

Landscapes

  • Winding Filamentary Materials (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer zylindrischen Kreuzspule in wilder Wicklung aus einem texturierten, insbesondere falschzwirn-texturierten Faden. Dabei können die Stirnflächen derartiger zylindrischer Kreuzspulen in einer Normalebene liegen (Wicklung mit geraden Stirnflächen) oder relativ zu dieser Normalebene abgeböscht sein (bikonische Wicklung).
  • Als Kreuzspule in wilder Wicklung wird in dieser Anmeldung eine Kreuzspule bezeichnet, deren Spulverhältnis im Verlauf der Spulreise stetig oder in Sprüngen variabel ist. Mit «Spulverhältnis» wird dabei das Verhältnis der Spuldrehzahl (Umdrehungen der Spule pro Minute) zu der Changiergeschwindigkeit (Anzahl der Doppelhübe pro Minute) bezeichnet.
  • Spulen der eingangs definierten Art sind in DIN 61800 beschrieben. Sie werden auf Kreuzspulvorrichtungen von Texturiermaschinen hergestellt. Die Fäden haben dort aufgrund ihrer Behandlung, insbesondere Falschzwirntexturierbehandlung kräuselelastische Eigenschaften.
  • Die gegenwärtige technische Entwicklung zielt auf grössere Spulen sowie auf die Erhöhung der Ablaufgeschwindigkeit in den Weiterverarbeitungsmaschinen ab.
  • Zur Vermeidung der Wülste an den Spulenenden ist es bekannt, den Changierhub durch Atmung, d.h. periodische Verkürzung und Verlängerung im Endbereich dieser Wülste zu modifizieren.
  • Bei systematischen Untersuchungen zum Ablaufverhalten von Spulen wurde überraschend herausgefunden, dass eine Abflachung des zylindrischen Mantelflächenbereichs der Kreuzspule auf der von der Abzugsseite des Fadens abgewandten Seite eine wesentliche Verbesserung der Ablaufeigenschaften des Fadens mit sich bringt. Dagegen hatten wulstförmige Verdickungen der Spule auf der Fadenabzugsseite, insbesondere durch unvermeidliche Ablage einer zu grossen Fadenmenge im Bereich der Hubumkehr keine nachteiligen Folgen. Dieses Ergebnis war völlig unerwartet, und zwar deshalb, weil aufgrund der bekannten Erfahrungen mit dem Ablaufverhalten der Fäden von kegeligen Spulen gerade mit dem entgegengesetzten Ergebnis gerechnet worden war.
  • Es sei erwähnt, dass es sich bei der Abflachung des zylindrischen Mantelflächenbereichs der Kreuzspule nicht um eine schräge Stirnfläche handelt, wie sie bei der Herstellung einer bikonischen Kreuzspule durch eine gleichmässige Verringerung des Fadenführerhubs erhalten wird, sondern um eine bewusst herbeigeführte, insbesondere stetige Durchmesserverringerung an zumindest dem Ende des zylindrischen Spulbereichs, das der Fadenabzugseite gegenüberliegt. Bei Spulen, die eine Fadenreservewicklung zum Verbinden des Fadenanfangs einer Spule mit dem Fadenende einer Folgespule haben, liegt die Abflachung auf der Seite der Spule, auf der die Fadenreserve liegt.
  • Die Fadenabzugseite einer Spule ist ferner dadurch definiert, dass die Spulenhülsen auf ihrer der Fadenabzugsseite zugewandten Stirnseite eine abgerundete Kante aufweisen.
  • Die Herstellung derartiger Spulen lässt sich vor allem dadurch bewerkstelligen, dass bei Kreuzspulvorrichtungen, deren Changiereinrichtungen neben der Möglichkeit der Bildstörung zur Verbesserung des Kantenaufbaus Einrichtungen zur zyklischen Verkürzung und Verlängerung des Fadenführungshubs (Atmung) aufweisen, die Länge der Atmungshübe wesentlich erhöht wird, beispielsweise auf etwa 20 mm Hubminderung an einem oder beiden Hubenden bei einem Grundhub des Changierfadenführers von 250 mm.
  • Spulen, die auf diese Weise erzeugt werden, haben jedoch relativ weiche Stirnflächen. Das ist je nach Art der Weiterbearbeitung unerwünscht, da weiche Spulen leichter beschädigt werden als harte Spulen. Somit erwiesen sich die Spulen mit abgeflachten Enden in vielen Fällen, insbesondere wegen der entstehenden Transport- und Handling-Probleme, trotz ihrer günstigen Ablaufeigenschaften als ungünstig.
  • Durch diese Erfindung konnten jedoch die Vorteile der Spulen mit abgeflachten Enden aufrechterhalten werden. Gleichzeitig wird aber eine zu grosse Weichheit der Spulenenden vermieden und eine Spule mit erwünschter, einstellbarer Härte bei gleichwohl hervorragenden Ablaufeigenschaften erzeugt. Dabei geht die Erfindung von dem durch EP-PS 27 173 = US-PS 4 325 517 bekannten Verfahren aus, bei dem der Atmungshub als Differenz zwischen der maximalen und der geringsten Hublänge von einem Atmungszyklus zum anderen fortlaufend verändert wird. Dieses Verfahren hat eine wesentliche Vergleichsmässigung des Spulenaufbaus und Verbesserung der Ablaufeigenschaften gebracht.
  • Durch Anspruch 1 wird die Aufgabe gelöst, trotz grossen Spulendurchmessers und grosser Spulenlänge Spulen herzustellen, die bei hohen Abzugsgeschwindigkeiten von z.B. 1000 m/min einen störungsfreien Ablauf des Fadens über Kopf gewährleisten.
  • Die erfindungsgemässe Massnahme kann an zylindrischen Kreuzspulen mit geraden Stirnflächen und solchen mit im Längsschnitt schrägen Stirnflächen (bikonische Spulen) mit Vorteil angewandt werden.
  • Das bekannte Verfahren wird also dadurch weitergebildet, dass Atmungshübe (im Rahmen dieser Anmeldung auch als maximale Verkürzung bezeichnet) von deutlich unterschiedlicher Grössenordnung in ständigem Wechsel durchgeführt werden. Es erfolgen mithin nach dieser Erfindung jeweils zwei Verlegungszyklen aufeinander, wobei der Atmungshub in dem einen Verlegungszyklus grösser als, d.h. mindestens doppelt so gross wie der Atmungshub in dem folgenden Zyklus ist.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung erfolgen innerhalb eines Verlegungszyklus mehrere Atmungstakte. Innerhalb des Verlegungszyklus mit grossem Atmungshub wird der Atmungshub von einem Atmungstakt zum nächsten stufenweise - z. B. in drei Stufen - verändert, vorzugsweise vermindert. In dem darauffolgenden Verlegungszyklus mit kleinem Atmungshub beträgt dieser weniger als 60%, vorzugsweise weniger als 50% des grossen Atmungshubes. Innerhalb dieses Verlegungszyklus hat eine Folge von Atmungstakten gleichen Atmungshub und die nächste Folge von Atmungstakten einen kleineren, in sich jedoch wieder gleichen Atmungshub.
  • Als günstig hat sich herausgestellt, dass das Zeitverhältnis der Verlegungszyklen mit grossem Atmungshub einerseits und kleinem Atmungshub andererseits zwischen 1,8 und 1,2 liegt.
  • Auf diese Weise wird die Spule aus unterschiedlichen Wicklungsschichten aufgebaut. Während der Verlegungszyklen mit grosser Verkürzung entsteht eine an den Enden abgeflachte und weiche Wicklungsschicht.
  • Während der Verlegungszyklen mit kleiner Verkürzung werden die abgeflachten Endbereiche der Spulen wieder im wesentlichen aufgefüllt und mit einer harten Schicht abgedeckt, so dass die harte Schicht den Schutz der weichen Schicht übernimmt, wobei allerdings die unten liegende weiche Schicht bewirkt, dass die Abflachung in gewissem Masse erhalten bleibt und daher auch innerhalb der harten Schicht die guten Ablaufverhältnisse erhalten bleiben.
  • Es entsteht hierdurch eine eigentümliche Spule, die äusserlich ein gutes Erscheinungsbild bietet und gut zu handhaben ist und die die erfindungsgemäss erzielten guten Ablaufeigenschaften hat.
  • In einer weiteren Ausführung der Erfindung folgen sich die Verlegungszyklen mit grossem Atmungshub und die Verlegungszyklen mit kleinem Atmungshub unmittelbar. Dabei beträgt der kleine Atmungshub wiederum ca. 40 bis 50% des grossen Atmungshubes. Hierbei erfolgt innerhalb der Verlegungszyklen mit grossem Atmungshub ein einziger Atmungstakt, während innerhalb der Verkürzungszyklen mit kleinem Atmungshub mehrere gleich grosse Atmungstakte einander folgen, vorzugsweise mit einer Totzeit = Ruhezeit zwischen den einzelnen Verkürzungstakten. In dieser Totzeit wird die Changierung ohne Verkürzung des Fadenführerhubes gefahren. Dadurch kann man erreichen, dass die Zeit, in der die Changierung mit grossem Atmungshub gefahren wird, zu der Zeit, in der die Changierung mit kleinem Atmungshub gefahren wird, ein bestimmtes Verhältnis hat. Dieses Verhältnis liegt etwa im Bereich von 1,8 : 1 bis 1,2 : 1.
  • Es handelt sich hier um ein empirisch gefundenes Verhältnis, dessen Einhaltung für die Ablaufeigenschaften von Bedeutung sein kann.
  • Bei dieser Weiterbildung des Verfahrens werden sowohl die grossen Atmungshübe als auch kleinen Atmungshübe von einem Verlegungszyklus zum übernächsten in Stufen verkleinert, wobei der grösste kleine Atmungshub dann allerdings bereits mehr als 50%, vorzugsweise zwischen 60 und 80% des kleinsten grossen Atmungshubes beträgt. Es können in diesem Sinne 2 bis 10 Stufen mit jeweils verkleinertem Atmungshub aufeinanderfolgen.
  • Eine weitere Möglichkeit, den Spulenaufbau günstig zu beeinflussen und das Ablaufverhalten des Fadens zu verbessern, wird dadurch erfindungsgemäss geschaffen, dass die Verkürzungs- und/oder Verlängerungsgeschwindigkeit des Fadenführerhubs steuerbar ist. Durch Steuerung der Verkürzungs-und/oder Verlängerungsgeschwindigkeit des Fadenführerhubs kann die Zeitdauer des Atmungstaktes unabhängig von der Grösse des Atmungshubes eingestellt werden. Ferner lassen sich zwischen zwei Atmungstakten oder zwischen zwei Verlegungszyklen beliebig lange Ruhezeiten einstellen, ohne dass dadurch die Gesamtdauer eines Verlegungszyklus, d.h. die Dauer eines Verlegungszyklus einschliesslich der Ruhezeiten verändert werden muss.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zwischen den Atmungstakten eingehaltene Fadenführerhub, der normalerweise im wesentlichen der Spulenlänge entspricht, zeitweilig eingeengt wird. Hierdurch wird ein weiterer Parameter zur Beeinflussung des Aufbaus der Spule und der Ablaufeigenschaften bereitgestellt. Der Changierhub wird zwischen zwei äusseren und zwei inneren Grenzen fortlaufend verändert, wobei auch die äusseren und inneren Grenzen verändert werden.
  • Erfindungsgemäss wird also zum Aufbau einer exakt zylindrischen Spule, die auf ihrer Länge eine konstante Härte hat, eine Vielzahl von steuerbaren Prozessparametern bereitgestellt. Zum einen werden die maximalen Verkürzungen des Fadenführerhubes sowie die Dauer der jeweiligen Verlegungszyklen für grosse und kleine maximale Verkürzung ausgewählt. Ausserdem sind noch einer oder mehrere der folgenden Parameter einstellbar. Die Anzahl der Atmungshübe pro Verlegungszyklus; die Abstufung der grossen und kleinen maximalen Verkürzungen innerhalb eines Verlegungszyklus und in der Folge der Verlegungszyklen; die Verkürzungsgeschwindigkeit und Verlängerungsgeschwindigkeit des Fadenführerhubes; die Ruhezeiten nach Dauer und Anzahl; die Einengung des Fadenführerhubes zwischen zwei Atmungstaken bzw. Verlegungszyklen.
  • Die Auswahl dieser Parameter hängt ab von der Art des Fadens, dem Fadentiter, der Fadengeschwindigkeit und Aufspulgeschwindigkeit, der Spulenlänge und dem maximalen Spulendurchmesser, dem Ablagewinkel des Fadens auf der Spule und anderen Gegebenheiten. Insofern ist die Auswahl aufgrund von Versuchen vorzunehmen. Die Bedeutung der Erfindung besteht darin, dass zum einen entscheidende Parameter und zum anderen eine grosse Auswahl von Parametern bereitgestellt wird, um in jedem Falle einen zufriedenstellenden Spulenaufbau und gute Ablaufverhältnisse zu erzielen.
  • Bekanntlich ist die Qualität einer Fadenspule auch abhängig von der Zugkraft, mit der der Faden auf die Spule aufgewickelt worden ist. Ein besonderes Kriterium für gute Ablaufeigenschaften ist auch die Gleichmässigkeit dieser Zugkraft über die Fadenlänge und über die Länge der Spule. Um eine gleichmässige Fadenspannung zu gewährleisten, wird erfindungsgemäss bei dem letztgenannten Verfahren vorgesehen, dass die zum Zwecke der Spiegelstörung durchgeführte Änderung der Changiergeschwindigkeit zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert derart erfolgt, dass der Minimalwert jeweils etwa zur Hälfte des Verlegungszyklus mit kleinem Atmungshub und der Maximalwert der Geschwindigkeit jeweils zur Halbzeit des Verlegungszyklus mit grossem Atmungshub erfolgt. Das bedeutet, dass die Abnahme der Changiergeschwindigkeit, die durch Verkürzung des Changierhubes hervorgerufen wird, kompensiert wird durch eine Erhöhung der die Frequenz der Changiergeschwindigkeit angebenden Doppelhubzahl, d.h. der Anzahl der Hin-und Herbewegungen des Changierfadenführers pro Zeiteinheit. Diese Steuerung der Doppelhubzahl erfolgt so, dass ihr Maximum zusammenfällt mit dem maximalen grossen Atmungshub.
  • Eine weitere Möglichkeit der Vergleichsmässigung der Fadenspannung wird nach einem Aspekt der Erfindung dadurch gegeben, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Spule zeitweilig und geringfügig derart vermindert und erhöht wird, dass die Fadenspannung konstant bleibt. Hierzu sind mit der Synchronisation von Atmung und Spiegelstörung nach dieser Erfindung nur sehr geringe Änderungen der Umfangsgeschwindigkeit der Spule erforderlich.
  • Als Atmungshub oder maximale Verkürzung wird in dieser Anmeldung die halbe Differenz des grössten und des kleinsten Changierweges = Fadenführerhubs eines Atmungstaktes bezeichnet.
  • Atmungstakt ist die Zeit, in der der Changierweg = Fadenführerhub nach einem vorgegebenen Gesetz von dem maximalen Changierweg bis auf einen minimalen Changierweg verkürzt und sodann wieder auf den maximalen Changierweg verlängert wird. Innerhalb des Atmungstaktes erfolgt also ein Atmungshub.
  • Es ist jedoch - insbesondere zwischen kleinen Atmungshüben, insbesondere in den Totzeiten zwischen zwei Atmungshüben - auch möglich und vorteilhaft, die Changierung nicht mit dem maximalen Changierhub, der im wesentlichen der Verlegungslänge des Fadens auf der Spule entspricht, sondern mit einem Zwischenchangierhub, der geringfügig eingeengt ist. Die Einengung, d.h. die halbe Differenz zwischen dem maximalen Changierhub und dem Zwischenchangierhub, beträgt vorzugsweise zwischen 20 und 50% des kleinsten Atmungshubes.
  • Als Verlegungszyklus ist die Zeit bezeichnet, in der grosse Atmungshübe (Verlegungszyklen mit grossem Atmungshub) oder kleine Atmungshübe (Verlegungszyklen mit kleinem Atmungshub) gefahren werden.
  • Eine andere Möglichkeit, die erfindungsgemässe Änderung des Changierhubes zu erhalten, besteht darin, dass die Spule mit einer sog. Hubverlegung aufgebaut wird. Bei der Hubverlegung bleibt die Länge des Changierhubs konstant. Es erfolgt jedoch eine Verschiebung des Changierhubs relativ zur Spule. Diese Verschiebung wird entweder periodisch oder nach vorgegebenen Intervallen und für vorgegebene Zeitdauer durchgeführt.
  • Auch bei dieser Methode kann eine Spule hergestellt werden, die aus abwechselnd weichen und harten Wicklungsschichten hergestellt ist. Dazu wird analog zu dem oben beschriebenen Verfahren in Stufen eine grosse und eine kleine Hubverlegung durchgeführt und vorzugsweise erfolgt auch innerhalb der einzelnen Verlegungszyklen noch einmal eine Abstufung der maximalen Verlegungsweite.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 das Bewegungsdiagramm einer der Ausführungen des erfindungsgemässen Aufwickelverfahrens;
    • Fig. 2 den Längsschnitt einer Spule, die nach dem Aufwickelverfahren nach Fig. 9 hergestellt ist;
    • Fig. 3 die Ausführung des Bewegungsgesetzes nach Fig. 9 für eine Spule mit bikonischer Wicklung;
    • Fig. 4 das Bewegungsdiagramm einer weiteren Ausführung des erfindungsgemässen Aufwickelverfahrens;
    • Fig. 5 das Bewegungsdiagramm einer weiteren Ausführung mit einstellbarer Ruhezeit;
    • Fig. 6 das Bewegungsdiagramm einer weiteren Ausführung mit zeitweiliger Einengung des Fadenführerhubs gegenüber der Verlegungslänge des Fadens auf der Spule.
    • Fig. 1 zeigt das Bewegungsdiagramm eines erfindungsgemässen Aufwickelverfahrens, durch das in Schichten aufgebaute Spulen nach Fig. 2 erhalten werden. Im oberen Teil des Diagramms ist dargestellt, dass zum Zwecke der Spiegelstörung die Changiergeschwindigkeit nC um einen Mittelwert nCM fortlaufend variiert wird.
  • Das untere Diagramm zeigt, dass die Atmung synchron mit der Spiegelstörung verläuft, was sich positiv auf den Verlauf der Fadenspannung auswirkt.
  • Als Atmung bezeichnet man - wie hier ersichtlich ist - die Verkürzung des Changierhubes H. Der grösste Changierhub entspricht bei zylindrischen Spulen mit geraden Stirnkanten im wesentlichen der Spulenlänge. Bei bikonischen Spulen, die konische Stirnkanten haben, entspricht der grösste Changierhub der Verlegungslänge des Fadens auf der Spule (Fig. 2). Der Changierhub H wird im Rahmen dieser Anmeldung auch als Fadenführerhub bezeichnet. Die gezackten Kurven geben jeweils die Lage der Umkehrpunkte U des Changierfadenführers und damit - gemessen von der Abszisse aus - die Verkürzung A des Changierhubs H an. Einige Umkehrpunkte U sind gekennzeichnet. Die Verkürzung A auf einer Seite der Spule. d.h. die halbe Differenz des grössten und des kleinsten Fadenführerhubes innerhalb eines Atmungstaktes, wird auch als Atmungshub bezeichnet.
  • Es werden mehrere - dargestellt und vorteilhaft sind zwei - Verlegungszyklen durchgeführt. Innerhalb des ersten Verlegungszyklus wird der Changierhub H sehr stark verkürzt bis zur grössten maximalen Verkürzung Amax/max = grösster Atmungshub. Allerdings besteht dieser erste Verlegungszyklus aus mehreren Atmungstakten, wobei aufeinanderfolgende Atmungstakte des ersten Verlegungszyklus wiederum unterschiedliche maximale Verkürzungen = Atmungshübe haben. Sehr gute Ergebnisse wurden erzielt bei Durchführung von drei Atmungszyklen innerhalb eines Verlegungszyklus, wobei der grösste Atmungshub, d.h. die grösste Verkürzung Amax/max = 19,2 mm und der kleinste Atmungshub, d.h. die kleinste maximale Verkürzung Amax/min gleich 13,8 mm war. Auch bei vier Stufungen wurden gute Ergebnisse erzielt. Innerhalb eines Verlegungszyklus sollte der kleinste Atmungshub Amax/min mindestens 50%, vorzugsweise mehr als 60% des grössten Atmungshubes Amax/max betragen.
  • Im Anschluss an den Verlegungszyklus mit grossem Atmungshub Amax erfolgte ein Verlegungszyklus mit kleinem Atmungshub. Beide Verlegungszyklen haben ungefähr gleiche Zeitdauer, so dass sich innerhalb der beiden Verlegungszyklen gleiche Schichtdicken von Garn ergeben. Hier sind jedoch Variationsmöglichkeiten vorhanden, durch die auch die Härte oder Weichheit der Spule beeinflusst werden kann.
  • Innerhalb des Verlegungszyklus mit kleinem Atmungshub Amin des Changierhubs erfolgte wiederum eine Abstufung der Atmungshübe zwischen Amin/max und Amin/min. Es wurden jeweils mehrere Atmungstakte mit gleichem Atmungshub hintereinander ausgeführt, bevor die Verkürzung auf die nächste Stufe zurückgenommen wurde. Auch hier gilt, dass der kleinste der kleinen Atmungshübe Amin/min mindestens 50%, vorzugsweise mehr als 60% des grössten der kleinen Atmungshübe Amin/max betragen sollte. Andererseits sind die kleinen Atmungshübe Amin kleiner als ein Drittel der grossen Atmungshübe Amax, vorzugsweise kleiner als ein Viertel der grossen Atmungshübe. Auch hier ergeben sich Variationsmöglichkeiten, durch die die Härte der Spule wie auch die Ablaufeigenschaften beeinflusst werden können.
  • Es ist aus den Diagrammen weiterhin ersichtlich, dass die Verlegungszyklen mit dem grossen Atmungshub synchron zur Spiegelstörung erfolgen, und dass die einzelnen Verlegungszyklen im wesentlichen ohne Ruhezeit ineinander übergehen. Hierzu wird die Verkürzungsgeschwindigkeit der Atmung von einem Verlegungszyklus zum anderen Verlegungszyklus derart geändert, dass die Synchronisation mit dem Zyklus der Spiegelstörung erreicht wird. Die Verkürzungsgeschwindigkeit der Atmung ist die Verkürzung des Fadenführerhubs pro einer Hin- und Herbewegung (Doppelhub) des Changierfadenführers. Die Verkürzungsgeschwindigkeit ist proportional dem Steigungswinkel der in Fig. 1 gezeigten Zick-Zack-Geraden, die die jeweiligen Umkehrpunkte des Fadenführerhubs bezeichnen. Entsprechend ist die Verlängerungsgeschwindigkeit die Zunahme des Fadenführerhubs pro einem Doppelhub des Changierfadenführers und proportional dem Steigungswinkel des absteigenden Astes der genannten Geraden.
  • Im Zuge des Verlegungszyklus mit kleinem Atmungshub erfolgt die Umschaltung auf einen Atmungstakt mit dem jeweils nächst kleineren Atmungshub synchron mit dem Zyklus der Spiegelstörung; innerhalb der Zeitdauer eines Spiegelstörungszyklus wird jedoch jeweils mit gleich bleibendem Atmungshub geatmet.
  • Die auf diese Art und Weise aufgebaute bikonische Spule, die in Fig. 2 im Axialschnitt teilweise dargestellt ist, besteht aus einer Vielzahl unterschiedlich aufgebauter Schichten, von denen sechs Schichten dargestellt sind. Die Wicklungsschichten, die mit grossem Atmungshub hergestellt sind und dementsprechend stark abgeflachte, jedoch weiche Enden haben, sind gekreuzt schraffiert. Die Wicklungsschichten, die mit kleinem Atmungshub und damit harten Enden hergestellt sind, sind ausgefüllt gezeichnet. Es ist ersichtlich, dass diese harten Wicklungsschichten die abgeflachten Endbereiche der vorhergehenden Wicklungsschichten jeweils im wesentlichen auffüllen, so dass auf der Stirnseite der Spule - wie aus Fig. 2 ersichtlich - im wesentlichen harte Wicklungsschichten zu Tage liegen.
  • Es sei hervorgehoben, dass die in Fig. 2 dargestellte Spule bikonisch gewickelt ist. Die hierzu erforderliche Modifikation des Atmungsdiagramms ist in Fig. 3 dargestellt.
  • Es unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeichneten Diagramm lediglich dadurch, dass der Atmung, also der Verkürzung A eine weitere Verkürzung B des Changierhubs zum Zwecke der bikonischen Ausbildung der Spule überlagert wird. Die Verkürzung B schreitet im Verlauf der Spulreise proportional zum Wickelaufbau fort, so dass sich auch die Verlegungslänge des Fadens auf der Spule im Verhältnis zur Spulenlänge stetig verringert.
  • Fig. 4 zeigt das Bewegungsdiagramm eines weiteren erfindungsgemässen Aufwickelverfahrens. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass die Fadenschichten, die bei grossem Atmungshub hergestellt worden und daher verhältnismässig weich sind bzw. verhältnismässig weiche Enden haben, nur sehr dünn sind und nach dem Verlegungszyklus mit grossem Atmungshub in einem sofort folgenden Verkürzungszyklus mit kleinem Atmungshub eingebunden und festgelegt werden. Hierdurch lässt sich die Homogenität der Spule hinsichtlich ihrer Härte in noch weitergehendem Masse als bei der Spule nach Fig. 2 verbessern.
  • In der unteren Hälfte des Bewegungsdiagramms nach Fig. 4 ist das Ende des Changierhubes H dargestellt. In der oberen Hälfte ist die Changiergeschwindigkeit NC mit der Dimension Doppelhübe pro Minute dargestellt.
  • Es ist aus der unteren Hälfte des Diagramms ersichtlich, dass der Changierhub H in seiner Länge laufend verändert wird. Zum einen erfolgt die zeitlich konstante Verkürzung B des Changierhubes, die erforderlich ist, um eine bikonische Spule herzustellen. Hierbei sei erwähnt, dass diese Verkürzung im allgemeinen an beiden Enden der Spule gleich gross ist, so dass eine zur mittleren Normalebene symmetrische Spule entsteht.
  • Ferner erfolgt die als Atmung bezeichnete Verkürzung A. Die Atmungshübe sind in zwei Grössenkategorien eingeteilt: Amax bezeichnet den grossen Atmungshub, Amin bezeichnet kleine Atmungshübe. Es folgen sich grosse und kleine Atmungshübe in stetem Wechsel. Während eines Verlegungszyklus erfolgt ein grosser Atmungshub und im folgenden Verlegungszyklus erfolgen mehrere kleine Atmungshübe. Die kleinen Atmungshübe eines Verlegungszyklus sind jeweils gleich gross. Zwischen den Atmungstakten mit kleinen Atmungshüben liegen Totzeiten (Ruhezeiten), in denen keine Verkürzung des Changierhubes zum Zwecke der Atmung (wohl aber zur Herstellung der Bikonizität) erfolgt.
  • Die grösste Verkürzungslänge der grossen Atmungshübe, d.h. der grösste grosse Atmungshub ist mit Amax/max bezeichnet. Die untere Hälfte des Diagrammes zeigt, dass die grössten Atmungshübe nicht konstant bleiben, sondern in Stufen kleiner werden. Der kleinste grosse Atmungshub ist mit Amax/min bezeichnet.
  • Die grösste kleine Verkürzungslänge, d.h. der grösste kleine Atmungshub ist mit Amin/max bezeichnet. Die untere Hälfte des Diagramms zeigt, dass der kleine Atmungshub ebenfalls in Stufen kleiner wird. Der kleinste kleine Atmungshub ist mit Amin/min bezeichnet.
  • Die Totzeiten zwischen den kleinen Atmungshüben sind so gross, dass das Zeitverhältnis Tmax/Tmin - TT zwischen 1,8 und 1,2 beträgt. Ein Vorzugswert liegt bei 1,5. Dabei ist Tmax die Zeitdauer des Verlegungszyklus mit grossem Atmungshub (Amax), Tmin ist die Zeitdauer des Verlegungszyklus mit kleinem Atmungshub und TT ist die Totzeit zwischen den kleinen Atmungshüben.
  • Es ist aus der unteren Hälfte des Diagramms weiterhin erichtlich, dass die Verkleinerung der grossen Atmungshübe zwischen Amax/max und Amax/min und die Verkleinerung der kleinen Atmungshübe zwischen Amin/max und Amin/min im gleichen Sinne vor sich geht. Das heisst: Amax/max und Amin/max folgen unmittelbar aufeinander und ebenfalls Amax/min und Amin/min.
  • Aus dem Gesamtdiagramm ist ersichtlich, dass die Änderung der Changiergeschwindigkeit zum Zwecke der Spiegelstörung derart mit der Verkürzung des Changierhubes synchronisiert ist, dass jeweils die Spitze des grossen Atmungshubes mit der maximalen Changiergeschwindigkeit zusammenfällt. Das Minimum der Changiergeschwindigkeit liegt dagegen jeweils in der Mitte des Verlegungszyklus Tmin mit kleinem Atmungshub (Amin). Durch diese Art der Synchronisation wird zum einen das wünschenswerte Ergebnis erzielt, dass die Erhöhung der Changiergeschwindigkeit zum Zwecke der Spiegelstörung kompensiert wird durch die Erniedrigung der Changiergeschwindigkeit, die tendentiell - d.h. bei gegebener Doppelhubzahl - mit der Verkürzung des Changierhubes verbunden ist.
  • Andererseits wird vermieden, dass die Änderung der Changiergeschwindigkeit zum Zwecke der Spiegelstörung asymmetrisch erfolgt, wie es am rechten Ende des oberen Teils des Diagrammes mit gestrichelten Linien (Linienzug 1) in das Diagramm einskizziert wird. Ein derartiges asymmetrisches Bewegungsgesetz hat den Nachteil, dass die Verringerung der Changiergeschwindigkeit sehr langsam erfolgt und daher die Gefahr besteht, dass eventuelle Spiegelbereiche sehr langsam durchlaufen werden und daher keine wirksame Unterbindung der Spiegelsymptome erfolgt.
  • Die Verkürzungslänge der grossen Atmungshübe Amax liegt zwischen 10 und 20 mm. Die Verkürzungslänge der kleinen Atmungshübe Amin liegtzwischen 2 und 5 mm.
  • Es sei erwähnt, dass die Verlegungszyklen im Laufe der Spulreise nicht konstant bleiben müssen. Insbesondere kann die Zeitdauer der Verkürzungszyklen vergrössert werden. Das Zeitverhältnis Tmax/ Tmin - TT bleibt jedoch vorzugsweise konstant.
  • Ein weiteres, anhand von Fig. 5 erläutertes Ausführungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, dass durch Änderung der Verkürzungs- und Verlängerungsgeschwindigkeit eines Atmungstaktes nicht nur das Zeitverhältnis Tmax/Tmin -TT, sondern auch noch zusätzlich der Anteil der Totzeit vorbestimmt und ausserdem eine gewünschte Synchronisation mit der Spiegelstörung durchgeführt werden kann.
  • Es ist aus der unteren Hälfte des Diagramms wiederum ersichtlich, dass eine zeitlich konstante Verkürzung B des Changierhubes erfolgt, um eine bikonische Spule herzustellen. Ferner erfolgt die als Atmung bezeichnete Verkürzung A. Die Atmungshübe sind wiederum in zwei Grössenkategorien eingeteilt, die sich in stetem Wechsel folgen. Einem Verlegungszyklus Tmax mit einem Atmungstakt und grossem Atmungshub folgt ein Verlegungszyklus Tmin mit einem Atmungstakt mit kleinem Atmungshub und einer Ruhezeit TT. Die Zeitdauer von Tmax wird nicht nur durch die Grösse des maximalen Atmungshubes, sondern ausserdem auch durch die Auswahl der Verkürzungs- und Verlängerungsgeschwindigkeit des Changierhubes H vorgegeben. Die Zeitdauer des Atmungstaktes mit kleinem Atmungshub = Tmin - TT wird ebenfalls durch den kleinen Atmungshub und durch entsprechende Auswahl der Verkürzungs- und Verlängerungsgeschwindigkeit vorgegeben, und zwar derart, dass sich die folgende Synchronisation mit der Spiegelstörung ergibt. Das Diagramm der Spiegelstörung ist in der oberen Hälfte des Diagramms nach Fig. 5 dargestellt. Der geschlossene zickzackförmige Kurvenzug zeigt die Changiergeschwindigkeit, die symmetrisch um eine mittlere Changiergeschwindigkeit nCM geändert wird. Die Parameter der Atmung sind nun so abgestimmt, dass der grösste Atmungshub mit der höchsten Changiergeschwindigkeit und das Ende des Atmungstaktes mit kleinem Atmungshub mit der geringsten Changiergeschwindigkeit zusammenfällt. Wie bereits erwähnt, bewirkt diese Art der Synchronisation von Spiegelstörung und Atmung eine Vergleichmässigung der Fadenspannung.
  • Die Veränderung der Verkürzungs- und/oder Verlängerungsgeschwindigkeit von einem Atmungstakt zum anderen bzw. einem Verlegungszyklus zum anderen gibt also die vorteilhafte Möglichkeit, die zeitliche Folge der Spiegelstörung und die zeitliche Folge der Atmung aufeinander abzustimmen.
  • Es hat sich nun herausgestellt, dass ein besonders günstiger, gleichmässiger Spulenaufbau mit ebenmässiger Härte und guten Ablaufeigenschaften auch dadurch hergestellt werden kann, dass die Atmung nicht stets von den die Spulenlänge und Spulenform bestimmenden Changierhubenden ausgeht. Vielmehr werden Changierhubenden, d.h. die äusseren Grenzen des Changierhubes bei diesem Verfahren zeitweise in Richtung auf die Spulenmitte, vorzugsweise mit einem Betrag zwsichen 1 mm und 10 mm, verlegt. Dabei baut sich der Atmungshub - im Rahmen dieser Anmeldung auch als «Verkürzungslänge» bezeichnet - auf diesem verlegten Changierhubende auf. Das bedeutet, dass die äussere Grenze der Verlegungslänge der Changierung zeitweise eingeengt wird. Diese Einengung erfolgt vorzugsweise während der Verlegungzyklen mit kleiner maximaler Verkürzung, d.h. kleinem Atmungshub. Dabei ist es möglich, auch die innere Grenze des Changierhubs gleich- oder gegenläufig mitzuverlegen oder konstant zu lassen.
  • Fig. 6 zeigt ein Changierverfahren, bei dem zusätzlich auch eine derartige Verengung des Changierhubs gegenüber der Verlegungslänge des Fadens auf der Spule stattfindet, und zwar werden sowohl die äusseren wie auch die inneren Grenzen des Changierhubs verlegt. Dadurch wird erreicht, dass der Atmungshub, der ja der Längenabstand zwischen der inneren und der äusseren Grenze des Changierhubs ist, zum einen über sich ändernde Bereiche der Spulenlänge und zum anderen mit wechselnder Grösse ausgeführt werden kann.
  • In der unteren Hälfte des Bewegungsdiagramms nach Fig. 6 ist wiederum der Endbereich des Changierhubs H dargestellt. In der oberen Hälfte ist die Changiergeschwindigkeit nC mit der Dimension Doppelhübe pro Minute dargestellt. Das Verfahren der Spiegelstörung, d.h. der Änderung der Changiergeschwindigkeit nC zum Zwecke der Spiegelstörung ist identisch mit dem zu Fig. 4, 5 beschriebenen Verfahren.
  • Es ist aus der unteren Hälfte des Diagramms ersichtlich, dass der Changierhub H in seiner Länge laufend verändert wird. Zum einen erfolgt die zeitlich konstante Verkürzung B der äusseren Grenze des Changierhubes, die erforderlich ist, um eine bikonisehe Spule herzustellen. Durch diese Verkürzung B wird die äussere Grenze des Changierhubes in dem Diagramm nach Fig. 6 festgelegt. Hierbei sei erwähnt, dass die Verkürzung B im allgemeinen an beiden Enden der Spule gleich gross ist, so dass eine zur mittleren Normalebene symmetrische Spule entsteht. Der Changierhub zwischen diesen Enden der Spule wird mit Verlegungslänge bezeichnet. Diese Verlegungslänge bzw. die Verkürzung B bestimmt auch bei dem Verfahren nach Fig. 6 die Kanten und zumindest die gewünschte Idealform der Spule.
  • Während nun anhand von Fig. 1,3 bis 5 ein Verfahren geschildert ist, bei welchem die Verkürzung des Changierhubes auf der Basis dieser Verlegungslänge vonstatten geht, wird nach Fig. 6 auch die Verlegungslänge zeitweilig eingeengt, d.h. auch die äussere Grenze des Changierhubes zeitweilig nach innen verlegt. In Fig. 6 sind die Atmungstakte wiederum in zwei Grössenkategorien eingeteilt: Amax bezeichnet den grossen Atmungshub, Amin bezeichnet kleine Atmungshübe. Es folgen sich wiederum Atmungstakte mit grossen und kleinen Atmungshüben in stetem Wechsel. Während eines Verlegungszyklus erfolgen mehrere kleine Atmunsghübe. Die grösste Verkürzungslänge der grossen Atmungshübe, d.h. der grösste grosse Atmungshub - auch als Atmungsamplitude zu bezeichnen - ist mit Amax/ max bezeichnet. Die grösste kleine Verkürzungslänge, d.h. der grösste kleine Atmungshub - auch mit kleiner Atmungsamplitude zu bezeichnen - ist mit Amin/max bezeichnet. Das bedeutet, dass - wie bei dem Verfahren nach Fig. 5 - die innere Grenze des Changierhubes laufend verändert wird.
  • Bei dem Verfahren nach Fig. 6 wird nun zusätzlich auch die Verlegungslänge zeitweilig eingeengt und damit die äussere Grenze der Verlegung nach innen verschoben, und zwar wird die Verlegungslänge nach dem Verlegungszyklus mit grossem Atmungshub zunächst sehr stark eingeengt. Der Betrag V der Einengung wird an einem Spulenende gemessen und beträgt z.B. 8 mm. Der nachfolgende Verlegungszyklus mit kleinem Atmungshub erfolgt nunmehr auf der Basis dieser eingeengten Verlegungslänge. Dabei wird während der Totzeiten TT der Changierhub über die gesamte eingeengte Verlegungslänge ausgeführt.
  • Es folgt sodann ein Verlegungszyklus mit grossem Atmungshub, wobei die Verkürzungslänge insgesamt jedoch kleiner ist als die Verkürzungslänge im vorhergehenden Verkürzungszyklus mit grossem Atmungshub. In dem nächsten Verlegungszyklus mit kleiner Verlegungslänge wird der Betrag V, um den die Verlegungslänge eingeengt, d.h. die Verlegungsgrenze verlegt ist, vermindert z.B. auf 6 mm. Die Atmung erfolgt auf der Basis dieser Verlegungslänge. Der Atmungshub dieses Verlegungszyklus ist kleiner als der Atmungshub des vorangegangenen Verlegungszyklus mit kleinem Atmungshub.
  • In den folgenden Verlegungszyklen werden der grosse Atmungshub, die kleinen Atmungshübe sowie die Einengung V der Verlegungslänge weiterhin zurückgenommen. An einem derartigen Atmungsabschnitt mit eingeengter Verlegungslänge kann sich wiederum ein Atmungsabschnitt nach dem in Fig. 4 oder 5 gezeigten Diagramm anschliessen.
  • Dieses Verfahren gibt die Möglichkeit, die Atmung in demjenigen Bereich des Spulenendes auszuführen, in dem dies zur Erzielung eines guten, gleichmässig harten Spulenaufbaus und guter Ablaufeigenschaften nötig oder wünschenswert ist. Damit wird die Aufwickeltechnologie entscheidend erweitert.
  • Fig. 7 zeigt eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines Fadens auf eine Spule nach dem erfindungsgemässen Verfahren. Bei dieser Figur wird Bezug genommen auf dieUS-PS 3 730 448, die mitFig. 3 des deutschen Patents 1 916 580 im wesentlichen übereinstimmt. Zu den Bezugsziffern in Fig. 3 der US-PS 3 730 448 wurde jeweils 100 zur Kennzeichnung identischer Teile in Fig. 7 dieser Erfindung hinzugezählt.
  • Kurze Beschreibung:
  • In Fig. 7 wird auf Spulenhülse 101 eine Spule 102 gebildet. Die Spule wird von Reibwalze 105 auf Welle 106 angetrieben. Die Welle wird von Motor 50 über einen Frequenzwandier 51 angetrieben. DieChangiereinrichtung 107 besteht aus einem Fadenführer 108 mit Winkelhebel 109, der auf Zapfen 110 drehbar gelagert ist. Der Zapfen 110 ist an einem Schlitten 111 befestigt, der von Gleitschuh 113 angetrieben wird. Der Gleitschuh 113 bewegt sich in einer schrauben-oder spiralförmigen Nut 114 auf Kurventrommei 115. In der Führungsschiene 118 wird der Kulissenstein 117 geführt, der am Zapfen 116 am anderen Ende des Winkelhebels 109 drehbar gelagert ist. Die Führungsschiene 118 ist im Drehpunkt 120 drehbar gelagert. Der Changierhub des Fadenführersy 108 ist von der Schräglage der Führungsschiene 118 abhängig.
  • Zur Einstellung der Schräglage der Führungsschiene 118 dient Nockenkopf 135, der an der Stange 126 befestigt ist. Stange 126 ist einer Reihe von nebeneinander angeordneten Aufwickeleinheiten zugeordnet und besitzt einen Zentralantrieb, der weiter unten beschrieben wird. Die Arbeitsfläche 136 des Nockenkopfes 135 wirkt auf Führungsschiene 118 über Übertragungsnocken 128 und Übertragungsglied 129 und bestimmt somit die Schräglage der Führungsschiene 118 und folglich die Länge des Changierhubs. Mit Hilfe des Übertragungsgliedes 129 werden Spulen 102 mit bikonischen Enden hergestellt, indem der Changierhub in Abhängigkeit vom wachsenden Durchmesser der Spule 102 verkürzt wird. In diesem Zusammenhang wird auf die Beschreibung der obengenannten US-Patentschrift 3 730 448 Bezug genommen. Zur Herstellung von Spulen mit geraden Kanten wird die Führungsschiene 118 nach links bewegt und arretiert (hierauf wird später eingegangen), so dass Nockenkopf 123 über seine Arbeitsfläche 137 mit Schulter 138 an Führungsschiene 118 in Wirkverbindung steht. In dieser Stellung ist das Übertragungsglied 129 aufgrund der stärkeren Schräglage der Führungsschiene 118 ausser Betrieb.
  • Zusätzlich zu dem, was in Fig. 3 der US-PS 3 730 448 gezeigt wird, werden im linken Teil der Fig. 7 dieser Beschreibung Vorrichtungen zum Antrieb und zur Einstellung der Schiene 126 dargestellt. Diese (schematisch dargestellten) Vorrichtungen bestehen aus einer Programmeinheit 18, einem Signal/Stromwandler 19, einem Elektromagneten 20, dessen Magnetkraft auf ein hydraulisches Steuerventil 21, eine Feder 22 und auf den Kolben der Zylinder-Kolben-Einheit 23 übertragen wird. Die Kolbenstange 24 ist mit dem Ende der Verstellstange 126 verbunden. Die aus Magnet 20, Steuerventil 21, Feder 22 und Zylinder-Kolben-Einheit 23 bestehende Gruppe ist auf Schlitten 25 angeordnet. Diese Gruppe wird als Einheit 26 in Fig. 8 im Detail dargestellt.
  • Die Einheit 26 umfasst den Elektromagneten 20, das hydraulische Steueventil 21, die Feder 22 und die Zylinder-Kolben-Einheit 23. Der Eisenkern 27 des Magneten 20 wirkt auf Kolbenstange 28 des Steuerventils 21. Die Kolbenstange 28 besitzt drei Steuerbünde 29, 30, 31, die zur Steuerung der Verbindungsleitungen zwischen Pumpe 32, Tank 33 und der Rückseite 34 der Zylinder-Kolben-Einheit 23 dienen. Die Feder 22 wirkt über eine entsprechende Federplatte 35 auf die andere Seite der Kolbenstange 28. Das andere Ende der Feder 22 wirkt auf die Federplatte 36 und den Kolben 37 der Zylinder-Kolben-Einheit 23. Der Kolben 37 ist ein Differentialkolben, da seine Stirnfläche 38 durch die Fläche der Kolbenstange 24 verkleinert wird. Die Stirnfläche 38 des Kolbens 37 ist mit der Pumpe 32 über Kanal 39 ständig verbunden. Die Rückseite 34 des Kolbens 37 ist sowohl mit der Pumpe 32 über Kanal 40 als auch mit dem Tank 33 über Kanal 41 verbunden. Diese Verbindung wird durch Verschieben des Steuerbundes 30 gesteuert, der den Kanal 41 sowohl mit Kanal 40 als auch mit Kanal 42 verbindet.
  • Der eine Arm 43 des Kanals 42 führt zur Rückseite 34 der Zylinder-Kolben-Einheit 23. Der andere Arm 44 dient zum Ausgleich des Druckes, der auf beiden Seiten des hydraulischen Steuerventils herrscht. Es sei bemerkt, dass Kolben 37 in seiner äusseren, linken Stellung an einer Schulter 45 des Zylinders anliegt. Hierdurch werden die äussersten Hubenden der Spule mechanisch festgelegt.
  • In Fig. 8 ist ausserdem zu sehen, dass die Einheit 26 auf einem Schlitten 25 gelagert ist. Der Schlitten ist auf zwei parallelen Stangen 49 befestigt, die in Gleitlager 46 gleitend sind. Der Schlitten 25 ist zwischen zwei Stellungen verschiebbar, wobei die eine Stellung durch Anschlag 47 und die andere Stellung durch Anschlag von Flansch 48 auf Gleitlager 46 begrenzt wird.
  • In Betrieb ist eines der in den vorhergehenden Zeichnungen und Diagrammen gezeigten Aufspulprogramme in der Programmeinheit 18 gespeichert. Die Programmeinheit erzeugt ein Ausgangssignal das einer bestimmten Changierhublänge entsprechend einem der Changierprogramme nach dieser Erfindung entspricht. Dieses Ausgangssignal wird von dem Wandler 19 in einen elektrischen Strom umgewandelt, der den Magneten 20 aktiviert. Die Magnetkraft wird auf die Kolbenstange 28 des Steuerventils 21, auf Feder 22 und auf Kolben 38 sowie Kolbenstange 24 übertragen.
  • Die Funktion der Einheit 26 wird unter Bezugnahme auf die in Fig. 8 gezeigte Stellung des Steuerventils 21 beschrieben. Ein bestimmtes Ausgangssignal wird in einen Strom umgewandelt, der eine Kraft auf den Eisenkern 27 ausübt, welcher hierauf Kolbenstange 28 mit Steuerbund 30 in die gezeigte Stellung schiebt. In dieser Stellung ist Kanal 42 geschlossen. Folglich wird die Stirnfläche der Zylinder-Kolben-Einheit 23 von dem von der Pumpe 32 kommenden Flüssigkeitsstrom beaufschlagt. Die Rückseite 34 ist geschlossen. infolgedessen werden Kolben 37 und Kolbenstange 24 in der gezeigten Stellung arretiert.
  • Wird das Ausgangssignal der Programmeinheit derart verändert, dass auf den Elektromagneten 20 ein stärkerer Strom wirkt, so wirkt wiederum eine stärkere Kraft auf den Eisenkern 27, die den Eisenkern 27 nach rechts bewegt. Hierauf öffnet sich Kanal 42 zu Kanal 41 hin, welcher zum Tank 33 führt. Es entsteht nunmehr auf der Rückseite 34 der Zylinder-Kolben-Einheit 23 ein Druckabfall, und der auf die Vorderseite 38 wirkende Pumpendruck verschiebt Kolben 37 und Kolbenstange 24 nach links. Hierdurch wird die Feder 22 zusammengepresst, und die resultierende Federkraft bewirkt ein Verschieben der Kolbenstange 28 des Steuerventils 21 nach links, woraufhin Steuerbund 30 die Verbindung des Kanals 42 zum Kanal 41 und somit zum Tank unterbricht. Somit wird die Kraft des Eisenkerns 27 durch die Feder 22 ausgeglichen. Wenn im umgekehrten Falle der Strom verringert wird, verschiebt die Feder 20 die Kolbenstange 28 nach links, und Bund 30 öffnet den Kanal 42 zu dem zur Pumpe führenden Arm 40 hin. Nunmehr werden beide Seiten des Kolbens 37 mit dem Pumpendruck beaufschlagt. Da die aktive Fläche auf der Rückseite 34 grösser ist als die aktive Fläche auf der Vorderseite 38, wird Kolben 37 nach rechts bewegt. Hierdurch dehnt sich Feder 22, und die auf die Kolbenstange 28 wirkende Federkraft lässt nach. Durch die auf den Eisenkern 27 wirkende Magnetkraft wird nun die Kolbenstange 28 nach rechts bewegt, so dass Bund 30 die Verbindung zwischen Kanal 42 und Pumpenkanal 40 verschliesst.
  • Aus dieser Beschreibung wird ersichtlich, dass der auf den Elektromagneten 20 wirkende Eingangsstrom eine bestimmte Stellung des Kolbens 37, der Kolbenstange 24und folglich der Stange 126 und somit die Schrägstellung der Führungsschiene 118 bewirkt. Somit wird die Changierhublänge des in Fig. 7 gezeigten Fadenführers 108 durch das Ausgangssignal der Programmeinheit 18 gesteuert.
  • Wie bereits erwähnt, ist Einheit 26 auf Schlitten 25 gelagert. In der dargestellten'Stellung, in der der Flansch 48 an Anschlag 37 anliegt, werden Einheit 26 und Stange 126 derart positioniert, dass nunmehr die Schräglage der Führungsschiene 118 über Nockenkopf 135 auf Stange 125 bestimmt wird. Befinden sich Schlitten 25 und Einheit 26 in dieser Stellung, so werden bikonische Spulen 102 hergestellt. Befindet sich der Schlitten in der anderen Stellung, in der der Flansch 48 an Gleitlager 46 anliegt, so steht der Nockenkopf 123 der Stange 126 mit der Schulter 138 an der Führungsschiene 118 in Wirkverbindung, wodurch Spulen 102 mit abgeflachten Endbereichen gebildet werden.
  • Fig. 7 zeigt ausserdem, dass Welle 106 auf Reibwalze 105 durch Motor 50 angetrieben wird. Motor 50 wird durch das Ausgangssignal des Frequenzwandlers 51 gesteuert. Die Kurventrommel 115 wird durch Motor 52 angetrieben. Motor 52 wird über die Programmeinheit 53 gesteuert, wodurch die Changiergeschwindigkeit zur Verhinderung unerwünschter Spiegel auf dem gebildeten Wickel verändert wird. Der Frequenzwandler 51 wird einerseits durch das Ausgangssignal der Programmeinheit 18 gesteuert, durch welches die Atmung gemäss dieser Erfindung beeinflusst wird, und andererseits durch das Ausgangssignal der Programmeinheit 53, durch welches die Changiergeschwindigkeit verändert wird. Hierdurch können Veränderungen der Span nung des auf die Spule 102 zu wickelnden Fadens, die entweder durch die Atmung und/oder die Veränderung der Changiergeschwindigkeit hervorgerufen werden, durch geringe Veränderungen der Umfangsgeschwindigkeit der Reibwalze 105 und der Spule 102 kompensiert werden. Zeitgeber 54 koordiniert die Ausgangssignale der Programmeinheiten 18 und 53, über welche die Atmung und die Veränderung der Changiergeschwindigkeit gemäss dieser Erfindung und insbesondere gemäss den dargesteHten Diagrammen gesteuert wird.

Claims (23)

1. Verfahren zur Herstellung einer Kreuzspule (102) in wilder Wicklung durch Changieren des Fadens mit zeitweilig verkürztem Fadenführerhub (H) (Atmung A), wobei die maximale Verkürzung (Amax/ max, Amin/max) (Atmungshub) des Fadenführerhubs (H) von Atmungstakt zu Atmungstakt wechselt, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenführerhub (H) insbesondere auf der von der Abzugseite abgewandten Seite der Spule (102) mit wechselnder maximaler Verkürzung (Amax/max, Amin/max) derart erfolgt, dass sich Verlegungszyklen mit grosser (Amax) und kleiner (Amin) maximaler Verkürzung ständig abwechseln, wobei die kleinen Verkürzungen (Amin) weniger als 60% der grossen Verkürzungen (Amax) betragen und wobei die grosse Verkürzung (Amax) vorzugsweise zwischen 10 und 20 mm und die folgende kleine Verkürzung (Amin) vorzugsweise zwischen 2 und 5 mm beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkürzungs- und/oder Verlängerungsgeschwindigkeit des Fadenführerhubs steuerbar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkürzungs- und/oder Verlängerungsgeschwindigkeit des Fadenführerhubs (H) derart steuerbar ist, dass die Zeitdauer der Verlegungszyklen (Tmax, Tmin) mit grosser (Amax) und mit kleiner (Amin) maximaler Verkürzung konstant ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Atmungshüben (A) und/oder zwischen zwei Verlegungszyklen (Amax, Amin) eine Totzeit (TT) liegt, in der die Changierung bei konstant bleibendem Fadenführerhub (H) gefahren wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkürzungs- und/oder Verlängerungsgeschwindigkeit derart steuerbar ist, dass die Zeitdauer der Verlegungszyklen mit kleiner maximaler Verkürzung (Tmin) unter Einschluss einer vorgegebenen Ruhezeit (TT) gleich der Zeitdauer der Verlegungszyklen mit grosser maximaler Verkürzung (Tmax) ist.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenführerhub (H) zwischen zwei Atmungstakten und/oder Verlegungszyklen (Amax, Amin) während zumindest einiger der Ruhezeiten (TT) mit einer konstanten Einengung (V) gegenüber der Verlegungslänge (L) des Fadens auf der Spule (102) gefahren wird, wobei die Einengung (V) kleiner als die kleine maximale Verkürzung (Amax/min) der Atmungshübe (Amax) ist.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Verlegungszyklen mit maximaler Verkürzung (Amax) und/oder innerhalb der Verlegungszyklen mit minimaler Verkürzung (Amin) mehrere Atmungstakte durchgeführt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Verkürzung (Amax/max, Amin/max) der innerhalb eines Verlegungszyklus (Amax, Amin) aufeinanderfolgenden Atmungstakte in Stufen vergrössert oder verkleinert wird, wobei innerhalb eines solchen Verlegungszyklus (Amax, Amin) die kleinste maximale Verkürzung (Amax/min) vorzugsweise zwischen 50% und 100% der grössten maximalen Verkürzung (Amax/max) liegt.
9. VerfahrennachAnspruch7oder8,dadurchge- kennzeichnet, dass innerhalb eines Verlegungszyklus mit grosser maximaler Verkürzung (Amax) ein einziger Atmungstakt und innerhalb des folgenden Verlegungszyklus mit kleiner maximaler Verkürzung (Amin) mehrere Atmungstakte durchgeführt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Verlegungszyklen mit kleiner maximaler Verkürzung (Amin) die maximale Verkürzung (Amin/max) von Atmungstakt zu Atmungstakt ab- oder zunimmt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Verlegungszyklus mit mehreren Atmungstakten von kleiner maximaler Verkürzung (Amin) zwischen den einzelnen Atmungs-takten eine Totzeit (TT) liegt, in der die Changierung ohne Verkürzung des Fadenführerhubs (H) gefahren wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Totzeitanteil innerhalb des Verlegungszyklus mit kleiner maximaler Verkürzung (Tmin) so gross ist, dass das Zeitverhältnis TG/TK im Bereich zwischen 1,8 und 1,2 liegt, wobei TG die Zeitdauer eines Verlegungszyklus mit grosser maximaler Verkürzung (Tmax) und TK die Summe der Zeiten der einzelnen Atmungstakte innerhalb eines Verlegungszyklus mit kleiner maximaler Verkürzung (Amin), also die Zeitdauer (Tmin) des Verlegungstaktes mit kleiner maximaler Verkürzung (Amin) abzüglich der Totzeiten (TT) ist.
13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines Atmungstaktes (Amax, Amin) die Verkürzungszeit und Verlängerungszeit des Fadenführerhubs (H) im wesentlichen ohne Ruhezeit (TT) ineinander übergehen.
14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkürzung des Fadenführerhubs (H) im Bereich der einen Stirnfläche der Spule (102) häufiger und/oder länger andauernd erfolgt als im Bereich der anderen Stirnseite.
15. Verfahren nach den vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbau einer exakt zylindrischen Spule (102) mit längs der Spule (102) gleichmässiger Härteverteilung das Ausmass der grossen (Amax) und kleinen (Amin) maximalen Verkürzungen sowie die Dauer (Tmax, Tmin) der jeweiligen Verlegungszyklen für grosse (Amax) und kleine (Amin) maximale Verkürzung sowie das Zeitverhältnis (TG/TK) zueinander vorgegeben wird und zusätzlich zumindest einer der nachfolgenden Parameter festgelegt wird: Anzahl der Atmungshübe (A) pro Verlegungszyklus (Amax, Amin), Abstufung der grossen und kleinen maximalen Verkürzungen innerhalb eines Verlegungszyklus (Amax, Amin), Verkürzungsgeschwindigkeit und Verlängerungsgeschwindigkeit, Ruhezeiten (TT) nach Dauer und Anzahl, Einengung (V) des Fadenführerhubes (H), der zwischen zwei Atmungstakten (Amax, Amin) eingehalten wird, gegenüber der Verlegungslänge des Fadens auf der Spule (102).
16. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Atmung (A) eine ständige Änderung der Changiergeschwindigkeit (nC) zwischen einem Minimalwert und einem Maximalwert einhergeht, wobei der Minimalwert jeweils zur Halbzeit eines Verlegungszyklus mit kleiner maximaler Verkürzung (Amin) und der Maximalwert der Changiergeschwindigkeit jeweils zur Halbzeit des Verlegungszyklus mit grosser maximaler Verkürzung (Amax), also bei Erreichen der maximalen grossen Verkürzung (Amax/max) erfolgt, und wobei die Verlegungszyklen (Amax, Amin) im wesentlichen gleiche Zeitdauer (Tmax, Tmin + TT) haben.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkürzungsgeschwindigkeit und Verlängerungsgeschwindigkeit des Fadenführerhubes (H) so vorgegeben wird, dass die Frequenz der Atmung (A) gleich der Frequenz der Spiegelstörung ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenumfangsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von den Atmungsparametern und der Spiegelstörung derart gesteuert oder geregelt wird, dass die Fadenspannung im wesentlichen konstant bleibt.
19. Vorrichtung zum Aufwickeln textiler Fäden zu einer auf einer Hülse (101) gebildeten Spule (102), mit Einrichtungen (105) zum Antrieb der Spule (102) mit im wesentlichen konstanter Umfangsgeschwindigkeit sowie mit Changiereinrichtungen (107) zum Hin- und Herführen des Fadens über die Spulenlänge sowie mit einer Atmungseinrichtung, durch die der Fadenführerhub (H) der Changiereinrichtung (107) zeitweise verkürzt wird und die maximale Verkürzung (Amax, Amin) von Atmungstakt zu Atmungstakt wechselt, dadurch gekennzeichnet, dass die Atmungseinrichtung eine Steuereinrichtung (18, 19, 25, 26, 126) enthält, durch die die Atmung in Verlegungszyklen (Amax, Amin) mit grosser und kleiner maximaler Verkürzung in ständigem Wechsel aufgeteilt werden.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Atmungseinrichtung einen Programmspeicher (18) enthält zum Speichern einer Signalserie, die die fortlaufende Verkürzung und anschliessende Verlängerung des Fadenführerhubs (H) repräsentiert.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal des Programmspeichers (18) als Strom einem Elektromagneten (20) aufgegeben wird, durch dessen Magnetkraft eine Führungsschiene (118) verschwenkt wird, in welcher das freie Ende des als Winkelhebel (109) ausgeführten Changierfadenführers (108) gleitend geführt ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkraft durch eine hydraulische oder pneumatische Steuereinrichtung (26) übertragen wird, indem die Magnetkraft zunächst auf den Kolben (28-31) eines Steuerventils (21) unmittelbar einwirkt und indem der Kolben (28-31) des Steuerventils (21) durch eine zwischengeschaltete Feder (22) mit dem durch das Steuerventil (21) angesteuerten Stellkolben (37), der mittels des Steuerventils (21 ) hydraulisch oder pneumatisch angesteuert wird, in kraftübertragender Verbindung steht.
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