DE2732722A1

DE2732722A1 - Changierantrieb in fadenaufspuleinrichtungen

Info

Publication number: DE2732722A1
Application number: DE19772732722
Authority: DE
Inventors: Eberhard Ing Grad Fenger; Erich Dr Ing Lenk; Heinz Dipl Ing Schippers
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1977-07-20
Filing date: 1977-07-20
Publication date: 1979-02-08
Also published as: JPS5423749A; GB2001363A

Description

b a r m a g

Barmer Maschinenfabrik

Aktiengesellschaft

Remscheid - Lennep

"CHANGIERANTRIEB IN FADENAÜFSPÜLEINRICHTUNGEN"

Bag. 1037

809886/0038

-Z-

DIe Erfindung bezieht sich auf einen Changierantrieb in Aufspuleinrichtungen, insbesondere für Chemiefasern, und hat die besondere Ausgestaltung der Changierkurve zum Gegenstand. Die Changierkurve beinhaltet das Bewegungsgesetz der Hin- und Herverlegung des Fadens. Die Changierkurve kann durch beliebige Antriebe wie Kurvenscheiben, Hebeltriebe o.a. verwirklicht werden. Es kann sich dabei auch um eine Nuttrommel, in deren Nuten der Faden läuft, oder aber auch um eine sogenannte Kehrgewindetrommel handeln, durch deren Nut ein geradlinig geführter Fadenführer mitgenommen wird. Derartige Trommeln sind z.B. durch US-PS 3,089,657 sowie durch DT-OS 20 40 478 (Bag. 848) bekannt.

Es ist darin vorgesehen, daß die Changierkurven in den Umkehrbereichen vergrößerte Steigungswinkel besitzen. Damit wird die Bildung verdickter Kanten verhindert. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Ausbildung der Changierkurven nicht in jedem Fall zufriedenstellend ist. Insbesondere beim Aufwickeln von Chemiefasern mit dünnen Titern kann selbst bei dem geschilderten Kurvenverlauf die erwünschte kreiszylindrische Form der Spule noch gestört werden.

Aufgabe der Erfindung ist daher, einen Changierkurvenverlauf vorzuschlagen, durch den eine absolut kreiszylindrische Form der Spulen gewährleistet wird. Insbesondere soll vermieden werden, daß sich Verdickungen oder Einbeulungen ergeben, daß Fadenlagen aus den Spulenkanten herausgedrückt werden oder daß sich die Fadenwindungen zur Mitte der Spule hin zusammenziehen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des

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Anspruchs 1.

Mit dieser Lösung werden Anhäufungen von Fadenmaterial und Löcher, wie z.B. auch in Fig. 7 des US-PS 3,089,657, wo ein positives Ergebnis eines neuartigen Wutenverlaufs gezeigt ist, vollständig vermieden. Es können zwar sämtliche Vorteile, wie sie durch die genannte US-PS beansprucht werden, erzielt werden, die Nachteile des nicht idealen Spulenaufbaues werden jedoch vermieden. Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Faden bzw. der von dem Changierantrieb geführte Fadenführer mit niedrigerer als der mittleren Geschwindigkeit und geinger Verzögerung in jeden Hubumkehrbereich einfährt. Es gelingt dadurch, die mittlere Geschwindigkeit der Changierung bedeutend zu erhöhen.

Vorzugsweise ist für jeden Hubbereich eine stetige Änderung der Changierkurve zwischen einem größeren Steigungswinkel zu Anfang des jeweiligen Bereichs und einem kleineren Steigungswinkel zu Ende des jeweiligen Bereichs in Kombination mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen. Der Steigungswinkel der Changierkurve bzw. der Fadenwindung ist der Winkel zwischen der Senkrechten zum Hub und der Changierkurve bzw. zwischen der Tangente in der Normalebene und dem Faden auf der Spule.

Besonders gute Eigenschaften der Spule insbesondere auch bei Spulen aus sehr feinen Chemiefasern, die im allgemeinen erhebliche Schwierigkeiten beim Aufspulen bereiten, werden erzielt, wenn die Changierkurven des Hin- und Rückhubs spiegelsymmetrisch ausgestaltet werden mit der Linie des halben Hubs als Spiegelachse und mit einem Hub als Phaseverschiebung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben.

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-B-

Es zeigen:

Fig. 1 die Abwälzung einer Changierkurve Fig. 2 Ausführungsbeispiel einer Nuttrommelchangierung (Ausschnitt).

In Fig. 2 wird eine Kreuzspule 1 hergestellt, die auf einem Spannfutter 2 drehbar gelagert ist. Die Changierung des Fadens 3 erfolgt direkt durch Nuttrommel 4. In die Nuttrommel 4 ist ein ununterbrochener Nutenzug 5 eingefräst. Die Nutenzüge des Hin- bzw. Rückhubes verlaufen jeweils schraubenförmig und kreuzen sich. Im Bereich der Spulenende 6, 7 kehrt die Nut 5 um. Diese Umkehrbereiche 8, 9 erfordern eine besondere Ausgestaltung des Nutenverlaufes, wobei sich diese Ausgestaltung mehr oder weniger weit zur Hubmitte 10 hin fortsetzen kann.Die Abwälzung nach Fig. 1, die zur Verdeutlichung der Winkelbeziehung einen gegenüber Fig. 2 anderen Maßstab aufweist, stellt als Diagramm mit den Ordinaten h als Entfernung vom einen Hubende und u als Abwälzung der Nuttrommel in ihrer Bewegungsrichtung die Changierkurve dar, die durch den Nutenverlauf verwirklicht ist. Mit H ist der Hub (im wesentlichen identisch mit der Spulenlänge) bezeichnet.

In jeder Habbereichseinheit dh sind der Steigungswinkel des hinlaufenden Nutenastes CK .. und der Steigungswinkel des rücklaufenden Nutenastes (X „ . so ausgewählt, daß für jede Einheit dh die Summe aus "Fadenmenge im Hinhub dS,. plus Fadenmenge im Rückhub DS _ü_£ über den ganzen Hub H konstant bleibt.

Es gilt also für die Fadenmenge dS pro Hubbereichseinheit dh die Beziehung

^dshin ^{+ ds}rück ⁼ konstant. Q _ ₆ _

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dh dh

Da ' = sin * und ds = 3—

ds ^sin

ergibt sich aus 1 und 2 die Beziehung dh dh

= konstant = (3,

sin _w,_{v Λο} ^{rück ds}(hin+rück)

Andererseits ist die pro Hub abgelegte Fadenlänge

^sin*- mittel., hin

H ^Srück ⁼

und bei der erfindungsgemäßen, bevorzugten spiegelsymmetri-Ausgestaltung des Hin- und Rückhubes

2H S

(hin+rück) _a. .

^sin «- mittel

Aus 4.3 folgt durch Differentiation [4.

^d8hin₊rück ^{2 2}

und ds

dh -^«..ittel (nin₊rück)

- 7 809886/0038

Damit folgt aus 4.4 und 3

^sin*hin ^sin «- rück ^sln *- mittel

In dieser Gleichung für die Dimensionierung des Steigungswinkels der Nutenzüge ist CC _ltt ■> eine maschinenabhängige Größe, deren Maximalwert durch Versuche ermittelt wird.

Es ist die pro Hin- und Rückhub abgelegte Fadenmenge

^S (H₊R) ^{β V}F

ν die Fadengeschwindigkeit und

¹ die Dauer eines Hin- und Rückhubs ist.

Aus	4.3 und	2	mittel	6 folgt	H
^VF	• W		2	mittel
und		sin oO
		. ⁴H₊R
sin	^vf	H

- β -

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Daher ist 1	sin	1	rück	^VF	^fc(hin+rück)	H
sin*.. hin

Die Fadengeschwindigkeit als Maximalwert ergibt sich bei der Maschinenauslegung als Marktförderung. Die Dauer des Doppelhubs und die Hublänge sind aufeinanderabzustimmen. Ihre Grenzen werden sehr wesentlich durch Verschleißprobleme bestimmt und müssen nach maschinenbaulicher Optimierung durch Versuche bestimmt werden. _

Es läßt sich damit der Ausdruck als

^sln ⁰^ mittel konstant bestimmen.

Der Winkel Otu_in bzw. sein Verlauf über den Hinhub ist sodann ebenfalls versuchsmäßig festzulegen. Hierfür sind einerseits die Fragen des Spulenaufbaus, andererseits auch Fragen des Verschleißes der Changiereinrichtung zu berücksichtigen.

Der nach dieser Erfindung vor der Hubumkehr vorgesehene kleinere Steigungswinkel des Fadens ermöglicht geringe Verzögerungskräfte der Changiereinrichtung und setzt damit den Verschleiß herab.

Andererseits bewirkt er eine gute Stabilität der Spule gegenüber der Neigung des Fadens,in den Bereich der Spulenmitte abzurutschen.

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AO

Der Rückhubverlauf wird sodann punktweise nach der Formel 5 bzw. 8 berechnet. Der nach dieser Erfindung vorgesehene größere Steigungswinkel des Fadens im ersten Teil des Rückhubs bewirkt, eine gute Stabilität der Spule gegen die Neigung des Fadens seitlich aus den Spulenstirnflächen heraus und in tiefere Lagen abzurutschen. Hervorzuheben ist dabei noch, daß die Berechnung des Rückhubs mit dem Ziel pro Hubbereichseinheit im Hin- und Rückhub stets konstante Fadenmengen abzulegen, auch die Fadenverschleppung zwischen dem Changierfadenführer und dem Auflaufpunkt des Fadens auf die Spule berücksichtigen kann. Die Dimensionierung des Changierkurvenverlaufs nach dieser Erfindung bewirkt, daß sich der theoretisch exakt zylindrische Spulenaufbau auch praktisch in der Qualität der Spulen und in der Möglichkeit einer erheblichen Steigerung der Changier- und Fadengeschwindigkeit niederschlägt. Als Selbstverständlichkeit sei erwähnt, daß die Changierkurve in den Hubumkehrpunkten zur Vermeidung unendlich großer Beschleunigungskräfte nicht in einem Knick, sondern in einem ebenfalls stetigen Kurvenzug umkehrt. Dies ist deswegen auch textiltechnisch ohne weiteres vertretbar, da es in den Huburakehrpunkten eng benachbarten Bereichen nicht möglich ist, die Fadenablage durch eine vorbestimmte Changierkurve in vollem Umfang zu beeinflussen. Vielmehr wird der Faden sich unter der Einwirkung seiner Zugspannung und der Einwirkung seiner Reibung auf die Spulenoberfläche in einem physikalisch vorbestimmten Bogen ablegen, ohne dabei dem Bewegungsgesetz der Changierkurve in vollem Umfang zu gehorchen.

Es ist im Rahmen der Erfindung nun auch möglich, für die Hubbereiche mit sich ändernden Steigungswinkel einje Formel zu entwickeln zur Berechnung eines stetigen Nutenverlaufs, der den Merkmalen der Erfindung:

- 10 -

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a) Anfangssteigungswinkel (z.B. ⁰Cu₂) ^und Endsteigungswinkel (z.B. <*· _H3) des Hubbereichs mit sich ändernder Steigung werden nach maschinenbaulichen und textiltechnologischen Erfordernissen mit der Maßgabe vorgegeben, daß im Hinhub zur Hubumkehr hin der Steigungswinkel kleiner wird;

b) Die Fadenablagemenge pro Doppelhub ist vorgegeben;

c) Die Summe der pro Hubbereichseinheit im Hinhub und Rückhub abgelegten Fadenmenge ist konstant;

d) Der Nutenverlauf ist spiegelsymmetrisch zu der Querschnittsebene der Spule

genügt.

L'eerseite

Claims

Bag. 1037 Ansprüche

1. Changierantrieb

in Fadenaufspuleinrichtungen, bei der der Faden über den Hinhub und über den Rückhub mit sich ändernder Steigung verlegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der

in Bereichen gleicher Entfernung von den Hubumkehrpunkten vor und nach der Hubumkehr abgelegte Fadenmenge unabhängig von der Entfernung konstant ist.

2. Changierantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bereichen gleicher Entfernung von der Hubumkehr der Verlegungswinkel des zur Hubumkehr hinlaufenden Fadens kleiner als der Verlegungswinkel des von der Hubumkehr weglaufenden Fadens ist.

3. Changierantrieb nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Changierkurve sich in jedem Entfernungsbereich zwischen einem Anfangsbereich mit größerem Steigungswinkel und einem Endbereich mit kleinerem Steigungswinkel stetig ändert.

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4. Changierantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ableitung der Changierkurve keinen Knick hat.

5. Changierantrieb nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Changierkurve im Hinhub und die Changierkurve im Rückhub

mit der Linie des halben Hubs als Spiegelachse und mit einem Hub als Phasenverschiebung zueinander spiegelsymmetrisch sind.

6. Changierantrieb nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Changierkurve derart ausgestaltet ist, daß auch unter Berücksichtigung der Fadenverschleppung zwischen dem Changierfadenführer und der Spule die Summe der in Bereichen gleicher Entfernung von der Hubumkehr vor und nach der Hubumkehr abgelegten Fadenmenge unabhängig von der Entfernung konstant ist.

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