[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufspulen eines Fadens auf eine Kreuzspule, mit einer Treibwalze, mit einer Changiereinrichtung, die den Faden mittels gegensinnig angetriebener Flügelrotoren über einen vorgegebenen Gesamtbereich changiert, mit einem den Flügelrotoren vorgeordneten Fadenleitlineal sowie mit den Flügelrotoren nachgeordneten, nur an den beiden Endbereichen des Gesamthubbereiches angeordneten und sich im Wesentlichen in Changierrichtung erstreckenden fingerartigen Fadenumlenkführungen zum Verringern der Schlepplänge des aufzuspulenden Fadens.
[0002] Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die DE 3 417 457 C2 Stand der Technik.
Derartige Changiereinrichtungen mit Flügelrotoren sind insbesondere für Aufspulgeschwindigkeiten geeignet, die mehr als 250 m/min betragen.
[0003] Ein besonderes Kriterium derartiger Changiereinrichtungen ist die so genannte Schlepplänge. Dies ist die freie Weglänge des Fadens zwischen den Drehebenen der Flügelrotoren und der so genannten Fadenlauflinie. Als Fadenlauflinie wird die Mantellinie bezeichnet, an welcher der Faden auf die Oberfläche der Treibwalze tangential aufläuft. Bei zu grossen Schlepplängen ist es nicht möglich, den Faden sicher von dem zum Changierhubende hinfördernden Flügelrotor auf den vom Changierhubende hinwegfördernden Flügelrotor zu übergeben.
Da der Faden in den Endbereichen des Changierhubes aus seiner zur Aufspulachse senkrechten Laufrichtung ausgelenkt ist, steht er unter einer so hohen Fadenspannung, dass er dazu neigt, schneller als der vom Changierhubende hinwegfördernde Flügel wieder in den mittleren Bereich des Changierhubes zu gelangen. Diese Neigung des Fadens führt zu einem ungleichmässigen Spulenaufbau sowie dazu, dass der Faden weniger scharf an den Umlenkpunkten sowie auf einer geringeren Hubbreite abgelegt wird. Eine scharfe Umkehr am Spulenrand ist jedoch notwendig, damit es an den Stirnseiten der Spulen nicht zu so genannten Abschlägern kommt.
[0004] Bei der bekannten Vorrichtung sind daher zusätzliche fingerartige Fadenumlenkführungen vorgesehen, die sich zwischen den Flügelrotoren und der Wickelwalze befinden, und zwar auf der anderen Seite des Fadenlaufes als die Flügelrotoren.
Durch die dadurch bewirkte Ablenkung des Fadenlaufes lässt sich die freie Schlepplänge in den Umkehrbereichen des Gesamthubbereiches derart verringern, dass der Faden exakt der Changierung folgend auf die Kreuzspule aufgewickelt wird.
[0005] Die nicht gattungsgemässe DE 3 826 130 A1, bei welcher die fingerartigen Fadenleitelemente fehlen, vermittelt die Lehre, dass es wichtig ist, an den Endbereichen einer Kreuzspule Fadenwülste zu vermeiden, die durch Materialanhäufungen im Bereich der Hubumkehr entstehen und beim nachfolgenden Abarbeiten des Fadens oft zu Störungen führen. Bei der letztgenannten Vorrichtung ist daher eine so genannte Hubatmung vorgesehen, indem der normalerweise über den vollen Changierhub gehende Aufwickelvorgang in entsprechenden Zeitabständen durch an den Spulenenden vorgenommene Hubverkürzungen abgelöst wird.
Dies wird bei der bekannten Vorrichtung dadurch erreicht, dass die Lage des Fadenleitlineals von Zeit zu Zeit quer zur Fadenlaufebene verändert wird. Durch die Verschiebung des Fadenleitlineals ergibt sich eine Hubverkürzung, die gleichzeitig oder wechselseitig erfolgen kann.
[0006] Diese Methode versagt jedoch, wenn, wie eingangs erläutert, gemäss der DE 3 417 457 C2 zusätzlich die erwähnten Fadenumlenkführungen vorhanden sind.
In diesem Falle lassen sich die Hubumkehrpunkte durch das den Flügelrotoren vorgeordnete Fadenleitlineal bei dessen Lageveränderung nicht beeinflussen.
[0007] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, auch bei einer Vorrichtung nach dem eingangs genannten Stand der Technik auf möglichst einfache Weise eine Hubatmung zu realisieren.
[0008] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Fadenumlenkführungen - zur zeitweiligen Verlagerung der Hubenden innerhalb des Gesamthubbereiches - in vorbestimmten Zeitabständen derart verschoben werden, dass sich die Schlepplänge periodisch vergrössert und verringert.
[0009] Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass bei einer Hubatmung die weniger breiten Changierhübe nicht unbedingt eine harte Hubumkehr aufweisen müssen.
Daher kann man sich den an sich nachteiligen Effekt zunutze machen, dass beim eingangs genannten Stand der Technik - würden die Fadenumlenkführungen fehlen - ein kürzerer Changierhub stattfindet, der dann nicht stört, wenn er nur ab und zu auftritt.
[0010] Gemäss der Erfindung lässt sich daher bei einer Vorrichtung nach der DE 3 417 457 C2 auf sehr einfache Weise eine Hubatmung realisieren, indem die Schlepplänge zwischen kurz und lang hin- und herbewegt wird. Dadurch lassen sich ohne grossen Aufwand Fadenwülste an den Endbereichen der Kreuzspule vermeiden.
[0011] Die Erfindung kann auf unterschiedliche Weise realisiert werden:
[0012] Es kann beispielsweise vorgesehen werden, dass die Fadenumlenkführungen senkrecht zur Changierrichtung und parallel zu sich selbst verschoben werden.
Dies führt auf einfache Weise in entsprechenden Zeitabständen zu gleichzeitig an beiden Spulenenden vorgenommenen Hubverkürzungen.
[0013] Wenn die Fadenumlenkführungen zur Mitte der Kreuzspule auskragend ausgebildet und von der Treibwalze hinweg umgebogen sind, können die Fadenumlenkführungen alternativ in Changierrichtung verschoben werden. Dies führt wechselweise zu Hubverkürzungen an den Spulenenden, also zu alternierenden Hubverschiebungen.
[0014] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele:
[0015] Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine Vorderansicht auf die erfindungsgemässe Vorrichtung, von der Bedienungsseite aus gesehen,
<tb>Fig. 2<sep>eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Fig. 1 in schematisierter Darstellung,
<tb>Fig. 3<sep>eine Schemazeichnung zur Erläuterung eines ersten Ausführungsbeispiels,
<tb>Fig. 4<sep>eine Schemazeichnung zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels,
<tb>Fig. 5<sep>ein Hubdiagramm für eine Ausführung nach Fig. 3,
<tb>Fig. 6<sep>ein Hubdiagramm für eine Ausführung nach Fig. 4.
[0016] Die in den Fig 1 und 2 dargestellte Vorrichtung dient dem Aufspulen eines in Zuführrichtung A angelieferten Fadens 1 auf eine Kreuzspule 2. Die Spulenhülse 3, auf welche die Fadenwicklung der Kreuzspule 2 aufgespult wird, ist in einer nur angedeuteten Spulenhalterung 4 und 5 drehbar gehalten. Die Kreuzspule 2 liegt auf einer Treibwalze 6 auf, deren Antriebswelle 7 in Drehrichtung B angetrieben ist.
[0017] Während des Aufspulens wird der Faden 1 in den Changierrichtungen C und D hin- und herbewegt. Hierfür dient eine Changiereinrichtung 8, deren Gesamthubbereich mit H bezeichnet ist. Die Changiereinrichtung 8 enthält zwei gegensinnig angetriebene Flügelrotoren 9 und 10, die drehbar auf einer Rotationsachse 11 angeordnet sind.
Die gegenläufigen Rotationsrichtungen der Flügelrotoren 9 und 10 sind mit E und F bezeichnet. Hierzu sei angemerkt, dass in Fig. 1 zusätzlich strichpunktiert zwei Zwischenpositionen des Flügelrotors 9 dargestellt und mit den Bezugsziffern 9 ¾ und 9 ¾ ¾ versehen sind. Die für den Gesamthubbereich H ausgelegten Flügelrotoren 9 und 10 werden mit gegensätzlicher Drehrichtung gleich schnell und mit einer bestimmten Phasenlage durch einen nicht dargestellten Antrieb über Getriebe angetrieben. Der Rotationskreis der Flügelrotoren 9 und 10 ist mit G veranschaulicht.
[0018] Den Flügelrotoren 9 und 10 ist ein Fadenleitlineal 12 vorgeordnet.
Es verläuft parallel zu den Flügelebenen und ist derart angeordnet, dass der durch die Flügelrotoren 9 und 10 changierende Faden 1 durch das sich über den Changierbereich erstreckende Fadenleitlineal 12 geführt wird.
[0019] Für eine Changiereinrichtung 8 dieser Art bildet die so genannte Schlepplänge 13, die in Fig. 2 zu erkennen ist, ein besonderes Kriterium. Unter der Schlepplänge 13 versteht man die freie Weglänge des Fadens 1 zwischen den Drehebenen der Flügelrotoren 9 und 10 und der Fadenlauflinie 14, mit welcher die Mantellinie bezeichnet wird, auf der der Faden 1 auf die Oberfläche der Treibwalze 6 tangential aufläuft.
Eine grosse Schlepplänge 13 hat zur Folge, dass der changierende Faden 1 an seinen Umkehrpunkten weniger scharf und mit einer geringeren Breite abgelegt wird, während bei einer kleineren Schlepplänge die abgelegte Breite des Fadens 1 schärfer und grösser ist. Eine scharfe Umkehr des Fadens 1 in seiner Bewegungsrichtung ist jedoch erforderlich, damit am stirnseitigen Rand der Kreuzspule 2 es nicht zu irgendwelchen Abschlägern kommt, die eine Weiterverarbeitung der Kreuzspule 2 in einem nachfolgenden Arbeitsgang stören würden.
[0020] Zum Verkürzen der Schlepplänge 13 sind den Flügelrotoren 9 und 10 fingerartige Fadenumlenkführungen 15 und 16 nachgeordnet, die sich nur an den Endbereichen des Gesamthubbereiches H befinden. Diese fingerartigen Fadenumlenkführungen 15 und 16 liegen auf der den Flügelrotoren 9 und 10 gegenüberliegenden Seite des Fadenlaufs.
Sie sind ausserhalb des Changierhubes auskragend befestigt und so gebogen, dass sie für den changierenden Faden 1 eine trichterförmige Einfahr- und Ausfahröffnung bilden und ein leichtes Einfädeln nach einer Betriebsunterbrechung ermöglichen.
[0021] Auf Grund der Umlenkung des Fadenlaufs, wie mit dem umgelenkten Fadenbereich 17 in Fig. 2 erkennbar ist, wird die Schlepplänge 13 des auf die Treibwalze 6 anlaufenden Fadens 1 deutlich verringert, was zu einer Verbreiterung des Changierhubes und zu einer korrekteren Hubumlenkung des Fadens 1 beim Aufspulen führt. Damit wird der Faden 1, exakt der Changierung folgend, zu der Kreuzspule 2 aufgewunden.
[0022] Wie durch die Praxis bekannt ist, muss der Changierhub variiert werden, damit sich an dem Umkehrbereich kein Wulst bildet.
In der Praxis haben sich deshalb entsprechende Antriebe durchgesetzt, die eine so genannte Hubatmung möglich machen. Eine dieser Varianten ist einleitend anhand der DE 3 826 130 A1 beschrieben worden.
[0023] Gemäss der vorliegenden Erfindung ist nun vorgesehen, dass die Fadenumlenkführungen 15, 16, zur zeitweiligen Verlagerung der Hubenden innerhalb des Gesamthubbereiches H, in vorbestimmten Zeitabständen derart verschoben werden, dass sich die Schlepplänge 13 periodisch vergrössert und verringert.
[0024] Nachdem bei der Hubatmung die verkürzten Changierhübe nicht zwangsläufig eine harte Umkehr aufweisen müssen, kann bei einer Changiereinrichtung 8 mittels Flügelrotoren 9 und 10 eine besonders einfache Hubatmung realisiert werden.
Die Fadenumlenkführungen 15 und 16 brauchen lediglich so bewegt zu werden, dass sich die Schlepplänge 13 zwischen kurz und lang hin- und herbewegt. Damit wird eine Hubatmung realisiert, mit welcher Fadenwülste im Bereich der Stirnseiten der Kreuzspule 2 vermieden werden können.
[0025] In Fig. 2 ist eine obere Position einer Fadenumlenkführung 15, welche die Schlepplänge 13 ohne jegliche Umlenkung freigibt, gepunktet mit 15 ¾ angedeutet. Die Fadenumlenkführungen 15 und 16 werden periodisch nach einem vorgegebenen und durch Versuche ermittelten Zeitprogramm entsprechend den Bewegungsrichtungen K und L hin- und herbewegt.
Es findet somit ein Fadenlaufwechsel zwischen dem gepunkteten Fadenlauf mit der Schlepplänge 13 und dem umgelenkten Fadenlauf 17 statt, wodurch gleichsam von selbst sich die Hubatmung einstellt.
[0026] Ein Ausführungsbeispiel einer Verschiebebewegung der fingerartigen Fadenumlenkführungen 15 und 16 ist sehr schematisch in Fig. 3 dargestellt. Dabei ist vorgesehen, dass sich die Fadenumlenkführungen 15 und 16 senkrecht zur Changierrichtung C und D sowie parallel zu sich selbst bewegen. Dies ergibt auf einfache Weise eine Hubverkürzung, die jeweils gleichzeitig an den Enden der Kreuzspule 2 stattfindet. Immer dann, wenn die Fadenumlenkführungen 15 und 16 einen in Fig. 2 mit 17 bezeichneten Fadenlauf erzwingen, erfolgt an den Enden des Gesamthubbereiches H eine scharfe Umlenkung bei maximaler Hublänge.
Immer dann jedoch, wenn die Fadenumlenkführungen 15 und 16 die in Fig. 3 gepunktet dargestellten Positionen 15 ¾ und 16 ¾ einnehmen, bei welchen die längste Schlepplänge 13 vorhanden ist, sind die Changierhübe weniger breit und in ihrer Umkehrung weniger scharf. Die zeitliche Relation dieser Verschiebebewegungen und die jeweilige Zeitdauer lässt sich durch einfache Versuche ermitteln.
[0027] Die Fig. 4 zeigt sehr schematisch eine andere Variante, bei welcher die Fadenumlenkführungen 15 und 16 zur Mitte der Kreuzspule 2 hin auskragend ausgebildet und von der Treibwalze 6 hinweg umgebogen sind und diesmal nicht senkrecht zur Changierrichtung C und D, sondern in Changierrichtung C und D verschoben werden. Dank der Abkröpfung der Fadenumlenkführungen 15 und 16 lässt sich auch bei einer solchen Verschiebebewegung die Grösse der Schlepplänge 13 variieren.
Die Bewegungsrichtungen der Fadenumlenkführungen 15 und 16 sind mit M und N bezeichnet Für die Koordinierung der beiden Fadenumlenkführungen 15 und 16 lässt sich eine gemeinsame Verbindungsstange 18 verwenden.
[0028] Am Beispiel der Fig. 4 ist ein Normalbereich 19 der Fadenumlenkführung 15 so dicht an die Treibwalze 6 herangeführt, dass sich ein umgelenkter Fadenlauf 17 gemäss Fig. 2 ergibt. Die andere Umlenkführung 16 hingegen ist so weit in Fig. 4 nach rechts verschoben, dass deren abgekröpfter Bereich 20 so weit von der Treibwalze 6 entfernt ist, dass sich eine nicht umgelenkte Schlepplänge 13 einstellt.
Gepunktet sind in Fig. 4 die verschobenen Positionen 15 ¾ ¾ und 16 ¾ ¾ der Fadenumlenkführungen 15 und 16 angedeutet.
[0029] Mit der Verschiebebewegung nach Fig. 4 entsteht eine Hubatmung, die nicht gleichzeitig an den Stirnenden der Kreuzspule 6 entsteht, sondern alternierend erfolgt Dies wird später anhand der Fig. 6 noch näher erläutert werden.
[0030] Die zunächst nun zu beschreibende Fig. 5 gehört zur Fig. 3, gemäss welcher die Fadenumlenkführungen 15 und 16 senkrecht zur Changierrichtung C und D sowie parallel zu sich selbst verschoben werden. Immer dann, wenn eine grosse Schlepplänge 13 vorhanden ist, entsteht an beiden Enden der Kreuzspule 2 gleichzeitig ein verkürzter Hub h, der um die beidseitigen gleichzeitigen Hubatmungen z kürzer ist als der Gesamthubbereich H.
Der normalerweise also über den vollen Gesamthubbereich H gehende Aufwickelvorgang wird in entsprechenden Zeitabständen durch gleichzeitig an beiden Enden der Kreuzspule 2 vorgenommene Hubverkürzungen abgelöst.
[0031] Die Fig. 6 gehört zur Fig. 4, wonach also die Fadenumlenkführungen 15 und 16 in Changierrichtung C und D verschoben werden, was jedoch voraussetzt, dass die Fadenumlenkführungen 15 und 16 auskragend ausgebildet und von der Treibwalze 6 hinweg umgebogen sind. Es entstehen dann sukzessive Hubverkürzungen x und y, die nicht gleichzeitig, sondern alternierend auftreten, jedoch ebenfalls den Gesamthubbereich H zur Vermeidung von Fadenwülsten verringern. Die Umkehrpunkte verlagern sich somit alternierend an beiden Stirnenden der Kreuzspule 2 und bilden dennoch einen Gesamthubbereich H.