DE1220303B - Vorrichtung zur Fadenfuehrung an Kreuzspulmaschinen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B 65h

Deutsche KL: 76 d - 6

1 220 303
Z 8011VII a/76 d
19. Mai 1960
30. Juni 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Fadenführung an Kreuzspulmaschinen mit Lieferwerk. Im Sinne der Erfindung werden unter Fäden verstanden: endlose mono- oder multifile Fäden sowie gesponnene Fäden, die entweder aus natürliehen oder künstlichen Fasern bestehen.

Nach dem heutigen Stand der Technik wird für das Kreuzspulen grundsätzlich folgende Fadenführung angewandt:

Der Faden wird von einem stationären Wickelkörper über Kopf abgezogen, passiert diverse Leitorgane, eine Bremse, gegebenenfalls eine Ölvorrichtung, das Changiersystem und läuft dann auf die rotierende Spule auf. Das Changiersystem kann dabei oszillierend oder rotierend sein. Der Antrieb der Spulen kann durch die Spindel oder peripher durch Friktion am Wickelkörper erfolgen. . Es sind auch Anordnungen bekannt, bei welchen zwischen Changiersystem und der Aufwickelspule eine nicht angetriebene Zwischenwalze eingeschaltet ist. Dies hat den Zweck, den Nacheilwinkel, der zwangläufig entstehen muß, wenn der Fadenführer in einem gewissen Abstand von dem zu bildenden Wickel angeordnet ist, zu vermeiden.

Da bei all diesen Anordnungen der Faden auf die Aufwindespule gezogen wird, ist die Aufwindespannung (S) gleich der Summe aller am Faden angreifenden Reibungswiderstände (W) zusätzlich der Ballonspannung (S_B) an der Aufsteckspule.

S = ^W+ Sb Gleichung 1

Wird der Faden durch ein Lieferwalzenpaar zugeführt, so fällt die Ballonspannung weg, und an ihre Stelle tritt die Ablaufspannung S₀ am Lieferwerk, die so groß sein muß, daß Wickel mit Sicherheit vermieden werden.

S = 2 W + S₀ Gleichung 2

Diese Spannungsfunktion begrenzt den Anwendungsbereich des skizzierten Spulvorganges. Steigert man z.B. die Fadenabzugsgeschwindigkeit, steigen die Reibungswiderstände und die Ablaufspannung sehr stark an und gelangen bald in die Größenordnung der Fadenfestigkeit.

Man gibt heute die maximale wirtschaftliche Ab-Zugsgeschwindigkeit mit 1200 m/Min, an.

Es ist klar, daß man bei Geschwindigkeiten dieser Größe nicht mehr in der Lage ist, die Aufwindespannung klein zu halten. Sollte dies jedoch aus technologischen Gründen notwendig sein, bleibt nur der Weg der Verringerung der Abzugsgeschwindigkeit.

Vorrichtung zur Fadenführung an
Kreuzspulmaschinen

Anmelder:

Hans J. Zimmer Verfahrenstechnik,
Frankfurt/M., Borsigallee.1-7

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Lothar Rehm, Offenbach/M.

Trotzdem zeitigt der gegebene Spulvorgang in einer großen Reihe guter praktischer Ausführungsformen innerhalb seiner Grenzen sehr gute Resultate.

Mit der weiteren Entwicklung der Synthetica sind nun die Anforderungen an den Aufspulvorgang wesentlich gestiegen. Es werden Spulgeschwindigkeiten von 2000 bis 3000 m/Min, angestrebt, wobei der Faden dem System durch ein Lieferwerk mit konstanter Geschwindigkeit zuläuft. Die Aufwindespannungen sollen dabei möglichst klein sein, da die Fäden in besonderen Fällen nach dem Aufspulen auf die Spule Schrumpftendenz zeigen. Diese Anforderungen lassen sich mit den bisherigen Spulsystemen nicht erfüllen.

Die Vorrichtung zur Fadenführung gemäß der Erfindung füllt diese Lücke aus. Sie ist in der Lage, die Aufwindespannung praktisch ganz oder zum größten Teil durch Ausnutzung einer gegebenen Kraft zu kompensieren und dadurch praktisch sehr klein zu halten.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Fadenführung an Kreuzspulmaschinen mit Fadenlieferwerk, bei welcher der Faden mittels eines die Chargierbewegung ausführenden, oszillierenden oder rotierenden Fadenführers in Windungen auf eine Zwischenwalze abgelegt wird, ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß in einem Abstand zur -Zwischenwalze, die mit einer Haftoberfläche versehen ist, eine weitere, die Auflaufspule an ihrer

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Oberfläche antreibende Walze vorgesehen ist und daß beide Walzen getrennt antreibbar sind.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens eine weitere mit einer Haftoberfläche versehene Zwischenwalze zwischen der Zwischenwalze und der Walze vorgesehen.

Die technische Ausführung ist wie folgt: Zwischen Changiersystem und Aufwindesystem wird eine (oder mehrere) Zwischenwalze(n) eingeschaltet, die der Faden möglichst weit umschlingt. Die Oberfläche der Zwischenwalze ist mit einem Überzug versehen, der einen möglichst großen Reibungskoeffizienten gegen das Fadenmaterial aufweist.

Bei dieser Anordnung ergeben sich folgende Spannungsverhältnisse:

Die Fadenspannung S₁ vor der Zwischenwalze ist

Si = 2 W + S₀ Gleichung 3

wenn mit ^ W die Summe aller Reibungswiderstände und mit S₀ die Dehnungsspannung zwischen der Zwischenwalze und dem Lieferwerk verstanden wird. S₀ kann durch entsprechende Wahl der Umfangsgeschwindigkeit der Zwischenwalze gegenüber dem Lieferwerk immer auf einen optimalen Kleinstwert gebracht werden. Die 2 ^ bleibt auf jeden

Fall als Spannung im Faden bestehen.

Nach der Zwischenwalze ist die Fadenspannung günstigenfalls

⁰ Gleichung 4

wenn μ den Reibungskoeffizienten der Walzenoberfläche gegen den Faserstoff und d den Umschlingungswinkel des Fadens auf der Zwischenwalze bedeutet.

Die Umfangskraft

u= S₁-S₂ =

S₀)

Gleichung 5
bzw. das Moment der Zwischenwalze mit Radius r

Ma = (W+ S₀) --^=-· r

Gleichung 6

wird durch das Antriebsmoment der Zwischenwalze kompensiert.

M_d subtrahiert sich vom Antriebsmoment der Zwischenwalze. Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es daher möglich, den wesentlichen Teil der Federspannung S über die Umschlingungsreibung durch das Antriebsmoment aufzuheben.

Die günstigste, d. h. die kleinste Aufwindespannung kann immer leicht durch geeignete Wahl des Drehzahlverhältnisses von Zwischenwalze zur Treibwalze gefunden werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der F i g. 1, 2 und 3 erläutert:

F i g. 1 zeigt das Schema der Fadenführung in der Abwicklung;

F i g. 2 gibt beispielsweise eine praktische Anordnung in der Seitenansicht wieder.

In F i g. 1 läuft der Faden dem Lieferwerk 2 zu, das mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit läuft. Hinter dem Lieferwerk 2 ist das Changiersystem 3. angeordnet, das rotierend oder oszillierend ausgebildet sein kann. Dicht am Changierfadenführer läuft die angetriebene Zwischenwalze 4, welche der Faden um etwa 220° umschlingt. Auf ihr bildet sich die Windung ab. Die Oberfläche der Walze ist mit einem Überzug versehen, der dem Faden eine gute Haftmöglichkeit bietet. Beispielsweise kann er aus einem Bunaderivat bestehen, das eine Härte von etwa 70 Shore hat. Die Umfangsgeschwindigkeit der Zwischenwalze 4 entspricht in etwa der Liefergeschwindigkeit des Lieferwerkes 2 und ist so einzustellen, daß die Fadenspannung zwischen Lieferwerk 2 und Changiersystem ein Minimum erreicht. In einem geringen Abstand von der Zwischenwalze 4 läuft die Treibwalze 5, die der Faden um etwa 180° umschlingt. Auf ihr bildet sich ebenfalls die Windung ab. Die Oberfläche der Treibwalze kann beispielsweise hartverchromt und poliert ausgeführt werden. Die Treibwalze 5 treibt in bekannter Weise den Wickelkörper 6 an, der mit definiertem Druck gegen die Treibtrommel gepreßt wird. Die auf der Treibwalze 5 liegende Fadenwindung wälzt sich auf den Wickelkörper 6 ab.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Treibwalze 5 wird so geregelt, daß die wesentlich unter der der Zwischenwalze liegt und so dem Faden Gelegenheit gegeben wird, sich vollständig zu entspannen.

Die Fadenspannungen, die durch den Einlauf und das Changiersystem bedingt sind, werden durch die Kraft der Umschlingungsreibung auf der Zwischenwalze im Gleichgewicht gehalten, und die der Fadenspannung entsprechende Dehnung wird durch die Drehzahldifferenz der Zwischenwalze und der Treibwalze aufgehoben.

F i g. 2 zeigt die schematische Darstellung einer praktischen Spulanordnung im Seitenriß.

Der Faden 1 läuft hier über das Lieferwerk 2 einer Schlitztrommel 13 zu, welche die Verlegung der Windung auf der Zwischenwalze 4 bewirkt. Die Zwischenwalze 4 gibt den Faden an die Treibwalze 5 ab, die ihn auf den Wickelkörper 6 abwälzt.

F i g. 3 stellt eine zeichnerische Darstellung einer fotografischen Aufnahme dar, die anläßlich eines Spulversuches mit etwa 2000 m/Min. Abzugsgeschwindigkeit gemacht wurde. Durch extreme Re- gelung der Drehzahldifferenz zwischen Zwischenwalze 4 und Treibtrommel 5 konnte der auf den Wickelkörper 6 auflaufende Faden 1 zum Abheben gebracht werden. Dies ist ein eklatanter Beweis, daß die Spannung im Aufwindepunkt unter dem Grenzwert der Fadenspannung, die durch die Zentrifugalkraft der rotierenden Spule entsteht, gesunken war.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Fadenführung an Kreuzspulmaschinen mit Fadenlieferwerk, bei welcher der Faden mittels eines die Changierbewegung ausführenden, oszillierenden oder rotierenden Fadenführers in Windungen auf eine Zwischenwalze abgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Abstand zur Zwischenwalze (4), die mit einer Haftoberfläche versehen ist, eine weitere, die Auflaufspule (6) an ihrer Oberfläche antreibende Walze (5) vorgesehen ist und daß beide Walzen (4, 5) getrennt antreibbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens eine weitere mit einer

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Haftoberfläche versehene Zwischenwalze zwischen Patentschrift Nr. 1184 des Amtes für Erfindungs-

der Zwischenwalze (4) und der Walze (S). und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone

Deutschlands;

französische Zusatzpatentschrift Nr. 62 693 zu In Betracht gezogene Druckschriften: 5 N_r. 979 592;

Deutsche Patentschrift Nr. 718 244; britische Patentschrift Nr. 764 834.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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