-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
an einer Spinn- oder Zwirnmaschine zum Aufwickeln eines synthetischen
Endlosfadens auf einen Kops mit den Merkmalen des Oberbegriffs von
Anspruch 1.
-
Vorrichtungen der in Rede stehenden
Art sind seit langem und in einer Vielzahl von Ausführungsformen
bekannt. Vorrichtungen der in Rede stehenden Art sind in aller Regel
Teile von Ringspinnmaschinen oder Ringzwirnmaschinen. Der Kops mit
aufgewickeltem synthetischen Endlosfaden wird von einer solchen
Vorrichtung abgenommen und der weiteren Verarbeitung zugeführt. Der
aufgewickelte Endlosfaden ist häufig
ein Zwischenprodukt bei der Verarbeitung synthetischer Fasern. (Zum
allgemeinen Hintergrund siehe Fourné "Synthetische Fasern", Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft
mbH, Stuttgart, 1964, Kapitel VL, Seite 386 und Kapitel VII., Seite
475 ff.) Der Kops hat eine glatte, schlanke Hülse geringen Durchmessers als
Garnträger
und wird mit dem Endlosfaden mit im wesentlichen parallelen Windungen
gewikkelt, im Gegensatz zu Kreuzspulen, die mit sich kreuzenden
Windungen gewickelt werden. Ein mit einem synthetischen Endlosfaden bewickelter
Kops hat einen etwa zylindrischen Mittelbereich großen Durchmessers
und endseitig daran anschließende
Anstiegsbereiche der Bewicklung, in denen sich der Durchmesser zu
den Enden des Kops hin bis auf den Hülsendurchmesser des Garnträgers verringert.
-
Der Endlosfaden wird von einem Vorbehandlungsabschnitt
der Anlage der Vorrichtung mit einer bestimmten Liefergeschwindigkeit,
beispielsweise 1000 bis 1200 m/min zugeführt. Der Kops rotiert mit einer
durch die Steuerung veränderbaren,
aber im Grunde zunächst
konstant vorgegebenen Drehzahl, beispielsweise einer Drehzahl von
ca. 11000 U/min. Das entspricht bei dem noch nicht bewickelten Garnträger des
Kops einer bestimmten Umfangsgeschwindigkeit, beispielsweise von
1700 m/min. Die Differenz der Geschwindigkeiten wird durch einen Ringläufer aufgenommen,
der vom auf den Kops aufgewickelten Endlosfaden mitgeschleppt wird.
Dieser Ringläufer
läuft an
einem Laufring des den Kops mit konstantem radialem Abstand umschließenden Ringhalters
um. Im vorliegenden Beispielfall hätte der Ringläufer eine
Umfangsgeschwindigkeit von ca. 700 m/min, entsprechend der Differenz
aus Um fangsgeschwindigkeit des Garnträgers und Liefergeschwindigkeit
des Endlosfadens. Wegen des erheblich größeren Durchmessers der Laufbahn
des Ringläufers gegen über der
Außenfläche des
Garnträgers
des Kops hat der Ringläufer
im Beispielfall eine Drehzahl von lediglich ca. 1500 U/min.
-
Der Ringläufer wird wie erläutert vom
auf den Kops aufgewickelten Endlosfaden mitgeschleppt, diesem Mitschleppen
wirken Faktoren entgegen, die den Ringläufer auf dem Laufring zu bremsen
versuchen. Einerseits ist das die Reibung des Ringläufers auf
dem Laufring, besonders erheblich ist aber auch der Luftwiderstand
des Endlosfadens zwischen dem Ballonfadenführer und dem Ringläufer. Der
Endlosfaden läuft
in diesem Bereich ebenfalls mit der Drehzahl des Ringläufers um,
bläst sich
zu dem sogenannten "Ballon" auf und hat natürlich einen
nicht unerheblichen Luftwiderstand.
-
Es liegt nach der zuvor gegebenen
Erläuterung
auf der Hand, daß die
Drehzahldifferenz zwischen Garnträger des Kops einerseits und
Ringläufer andererseits
die Aufwickelgeschwindigkeit für
den Endlosfaden auf dem Garnträger
des Kops bestimmt. Die Bewegung des Ringläufers hingegen bestimmt den
Umfang, in dem der Endlosfaden verzwirnt wird. Wäre eine Drehzahldifferenz nicht
vorhanden, würde der
Endlosfaden nur verzwirnt, aber nicht aufgewickelt, würde der
Ringläufer
stehen, so müßte die
Liefergeschwindigkeit für
den Endlosfaden, von einer Verstreckung einmal abgesehen, gleich
der Aufwickelgeschwindigkeit des Kops sein. Zwischen diesen beiden
Extremen befindet sich der Arbeitsbereich der Vorrichtung.
-
Mehrere Vorrichtungen der in Rede
stehenden Art werden häufig
in einer sogenannten Ringbank zusammengefaßt (
DE 196 07 790 A1 ) Das Verhältnis von
Drehzahl und Umfangsgeschwindigkeit des Kops hängt vom jeweils aktuell vorhandenen Durchmesser
ab. Mit zunehmender Aufwicklung des Endlosfadens hat man im zylindrischen
Mittelbereich einen zunehmenden Durchmesser, während in den endseitigen Anstiegsbereichen
die Steigung der Bewicklung immer größer wird. Unterstellt man eine
unveränderte
Drehzahl des Kops, so bedeutet ein größerer Durchmesser der Bewicklung,
daß sich
die Umfangsgeschwindigkeit erhöht.
Da sich die Liefergeschwindigkeit des Endlosfadens vom Vorbehandlungsabschnitt
jedoch nicht erhöht,
muß sich
die Geschwindigkeit des Ringläufers
entsprechend erhöhen.
-
Der Ringläufer wird mittels des Ringhalterantriebes
zwischen den Enden des Kops hin und her bewegt, um den Kops gleichmäßig zu bewickeln.
In den Anstiegsbereichen fällt
die Umfangsgeschwindigkeit des Kops zu den Enden hin stark ab, eben weil
der Durchmesser zu den Enden hin abnimmt. Die Läufergeschwindigkeit bleibt
zunächst
einmal gleich, folgt jedenfalls der Abnahme der Umfangsgeschwindigkeit
des Kops nur mit Verzögerung.
Dadurch besteht die Gefahr einer starken Reduktion der Wickelzugkraft,
gewissermaßen
einer "Überlieferung" des Endlosfadens.
Das kann zu Wickelfehlern in den Anstiegsbereichen führen. Hierbei
ist von Bedeutung auch die Bewicklungsart des Kops.
-
Es gibt verschiedene Bewicklungsarten, nämlich Flyer-,
Kötzer-,
Verbund- und Kombiwicklungen. Bei der Flyerwicklung wird der Ringhalterantrieb mit
im Laufe der fortschreitenden Bewicklung des Kops abnehmender Amplitude
hin und her bewegt, die Bewicklung erfolgt also stets in dem zylindrischen Abschnitt
der jeweiligen Lage. Die zuvor erläuterte Problematik der "Überlieferung" in den Anstiegsbereichen
tritt dabei nicht auf. Die Flyerwicklung ist aber sehr verschmutzungs-
und beschädigungsempfindlich,
da der komplette Kops betroffen ist, wenn nur in einem kleinen Bereich
ein Problem auftritt. Bei der Verbundwicklung und der Kötzerwicklung
sieht das etwas anders aus. Am wenigsten empfindlich ist ein Kops
der nach dem Kombiverfahren bewickelt worden ist. Hier wird die
Amplitude, mit der der Ringhalterantrieb hin und her bewegt wird,
zwischen voller Bewicklungslänge
des Kops und Bewicklungslänge des
zylindrischen Mittelbereichs periodisch verändert.
-
Insbesondere bei der Kombiwicklung
des Kops ist das zuvor erläuterte
Problem der Reduktion der Wickelzugkraft vorhanden. Es ist desto
stärker merkbar,
je größer der
Unterschied zwischen dem Durchmesser des Mittelbereichs des fertig
bewickelten Kops und dem Rohdurchmesser des Kops ist. Dieses Problem
hat letztlich bislang den maximal erreichbaren Kopsdurchmesser und
das Kopsgewicht begrenzt.
-
Die bekannte Vorrichtung, von der
die vorliegende Erfindung konkret ausgeht (
DE 1 560 229 B ), ist eine
Zwirneinheit einer Streckzwimmaschine. Bei dieser ist eine Läuferbremse
verwirklicht, bei der zum Einlegen der Fäden in die Ring- und Läufervorrichtung
und in die Streckorgane bzw. zum Anfahren der Maschine nach einem
Still stand der Faden mit einer geringen Fadengeschwindigkeit und
einer geringen Spindeldrehzahl auf eine Hilfssammelfläche aufgewickelt
wird. Diese Läuferbremse
ist so beschaffen, daß sie
während
des langsamen Laufes wirksam ist und eine ausreichende Fadenspannung
erzeugt, während
des normalen Betriebes aber praktisch unwirksam ist.
-
Um eine derartige Funktion der Läuferbremse,
also der Bremseinrichtung für
den Ringläufer,
zu realisieren, ist eine Magnetausrüstung vorgesehen, indem der
Ring oder der Läufer
als Permanentmagnet ausgebildet sind. Die Magnetkraft ist dabei
gerade so groß gewählt, daß sie beim
Langsamlauf der Maschine den Läufer
bremsen kann und somit einen ausreichenden Fadenzug bewirkt. Beim
vollen Betrieb ist sie jedoch so schwach, daß sie gegenüber der durch den Fadenballon
auftretenden Spannung und dem dadurch bewirkten Fadenzug vernachlässigbar
klein ist (Spalte 1, Zeilen 50 bis 60 der
DE 1 560 229 B ). Die zuvor
erläuterte
Vorrichtung kann mit den bereits oben erläuterten verschiedenen Bewicklungsarten
betrieben werden und hat beim Betreiben mit den verschiedenen Bewicklungsarten
genau die Probleme, die oben geschildert worden sind.
-
Zum Zwecke der Steuerung der Bewegung des
Ringhalters durch den Ringhalterantrieb, insbesondere zur Festlegung
der Umkehrpunkte der Ringhalterbewegung, werden meistens feste Schaltpunkte
für den
Ringhalterantrieb vorgegeben. Aus dem bereits erläuterten
Stand der Technik (
DE
196 07 790 A1 ) ist es aber auch bekannt, den jeweils aktuellen Durchmesser
des Kops in den verschiedenen Bereichen kontinuierlich abzutasten,
insbesondere durch eine berührungslose,
optische Abtastung. In vielen Fällen
wird man aber diesen steuerungstechnischen Aufwand nicht treiben
wollen.
-
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, auf
möglichst
einfache Weise Fehler bei der Bewicklung des Kops, die durch eine
starke Reduktion der Wickelzugkraft in den Anstiegsbereichen des
Kops auftreten, auch bei größeren "Unterschieden zwischen
dem Durchmesser des Mittelbereichs des fertig bewickelten Kops und
dem Hülsendurchmesser zu
vermeiden.
-
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist
bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch
1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
-
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß man auch
bei besonders vorteilhaften Bewicklungsarten, insbesondere bei der
Kombiwicklung, Fehler beim Bewickeln des Kops in den Anstiegsbereichen vermeiden
kann, wenn man die Aufwickelgeschwindigkeit des Endlosfadens auch
bei sich änderndem Durchmesser
des Kops möglichst
unverändert
hält. Dies
könnte
man im Prinzip dadurch realisieren, daß man die Drehzahl des Kops
in den Anstiegsbereichen entsprechend zu den Enden hin erhöht bzw. zum
Mittelbereich hin verringert. Gesteuert werden könnte diese Beschleunigung oder
Verzögerung
des Kops insgesamt nach Maßgabe
der Vorgaben der Steuerung des Ringhalterantriebes. Das Problem hierbei
ist aber, daß das
ganz erhebliche Ausmaß dieser
Beschleunigung den Einsatz wesentlich leistungsstärkerer elektrischer
Antriebsmotoren erfordert, daß mit
dem dauernden Beschleunigen und Abbremsen des mit zunehmender Bewicklung
immer schwerer werdenden Kops ein erheblicher Energieverbrauch verbunden
ist und daß natürlich auch
die Drehzahl des Kops nicht unbegrenzt erhöht werden kann. Erfindungsgemäß wird daher
der Ringläufer mittels
der Bremseinrichtung über
die betriebsmäßige Bremsung
durch Luftwiderstand des Endlosfadens und durch Reibung hinaus aktiv
abgebremst, während
der Endlosfaden in den Anstiegsbereichen auf den Kops aufgewickelt
wird. Diese aktive Bremsung wirkt der Massenträgheit des Ringläufers entgegen,
dieser verlangsamt seine Geschwindigkeit dementsprechend schneller,
folgt also der Verlangsamung der Um fangsgeschwindigkeit des Kops
zu den Enden hin praktisch verzögerungsfrei.
Eine Überlieferung
des Endlosfadens wird sicher verhindert.
-
Man kann die Bremsung lediglich digital
wirken lassen, also ab einem bestimmten Schaltpunkt einschalten
oder ausschalten. Aufwendiger ist eine ansteigende oder abfallende
Steuerung oder gar eine vollwertige Regelung. Im übrigen ist
es steuerungstechnisch besonders zweckmäßig, die Bremseinrichtung erst
ab einem bestimmten Mindestdurchmesser des Mittelbereichs des bewickelten
Kops zu aktivieren, so daß während der
anfänglichen
Bewicklung des Kops die Bremseinrichtung gar nicht aktiviert ist.
Das bringt natürlich
eine erhebliche Energieeinsparung.
-
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Vorrichtung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche. Von
besonderer Bedeutung ist aus derzeitiger Sicht die Ausgestaltung
der Bremseinrichtung so, daß die
Bremswirkung am Ringläufer pneumatisch
realisiert wird. Diese Art der Abbremsung des Ringläufers hat
sich als besonders zweckmäßig, verschleiß- und fehlerfrei
und sehr gut steuerbar erwiesen.
-
Im folgenden wird ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
-
1 eine
prinzipielle Darstellung einer Vorrichtung einer Ringzwinmaschine
oder Ringspinnmaschine, hier integriert in Form einer Ringbank,
-
2 den
Bereich des Ringhalters der Vorrichtung aus 1, schematisch dargestellt,
-
3 in
schematischer Darstellung im Schnitt den Laufring mit Ringläufer aus 2,
-
4 ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines
modifizierten Laufrings mit Ringläufer zur Realisierung der Bremseinrichtung,
-
5 eine
weiteres, bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung in einer 2 entsprechenden
Darstellung.
-
Wie im allgemeinen Teil der Beschreibung bereits
erläutert
worden ist, ist eine Vorrichtung der in Rede stehenden An zum Aufwickeln
eines synthetischen Endlosfadens 1 auf einem Kops 2 beispielsweise
in einer Ringspinnmaschine oder einer Ringzwirnmaschine bestimmt
und geeignet. Der Endlosfaden 1 ist dabei in einem hier
nicht dargestellten Vorbehandlungsabschnitt schon mechanisch behandelt worden,
beispielsweise einer Verstreckung unterworfen worden. Er tritt mit
einer bestimmten Liefergeschwindigkeit, im dargestellten Ausführungsbeispiel beispielsweise
mit einer Liefergeschwindigkeit von ca. 1000 m/min in die Vorrichtung
ein und wird hier einerseits auf den Kops 2 aufgewickelt,
andererseits gleichzeitig verzwirnt.
-
Das in 1 dargestellte
Beispiel zeigt zwei nebeneinander angeordnete Vorrichtungen, die
innerhalb einer sogenannten Ringbank angeordnet sind, die insgesamt
eine Mehrzahl solcher Vorrichtungen umfaßt. Jede Vorrichtung weist
zunächst
einen den Kops 2 tragenden Drehantrieb 3 auf,
der den Kops 2 in Drehung mit einer vorgebbaren Drehzahl versetzt.
Heutzutage sind Drehzahlen bis maximal 14000 U/min realisierbar,
realistisch ist eine Drehzahl des Kops 2 von ca. 11000
U/min, wobei diese Drehzahl des Kops 2 nach Maßgabe vorzugebender Kopserzeugungsfaktoren
durch eine Maschinensteuerung über
die gesamte Spulzeit, also bis zur Fertigstellung des mit dem Endlosfaden 1 bewickelten Kops 2 geregelt
wird.
-
Bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung
ist erläutert
worden, daß bei
einem typischen Durchmesser eines Garnträgers 4, also der inneren glatten
Hülse des
Kops 2, eine Drehzahl von ca. 11000 U/min einer Umfangsgeschwindigkeit
von beispielsweise ca. 1700 m/min entspricht.
-
Der Endlosfaden 1 wird dem
Kops 2 durch einen mit erheblichem Abstand vom Kops 2 in
axialer Richtung angeordneten, hier bei senkrecht ausgerichtetem
Kops 2 über
diesem befindlichen Ballonfadenführer 5 zugeführt. Als "Ballon" bezeichnet man dabei
die Umhüllende
der vom Endlosfaden 1 durchlaufenen, bei der Rotation durch
Zentrifugalkraft ballonartig aufgeweiteten Bewegungsbahn.
-
Der Drehantrieb 3 für den Kops 2 kann
ein eigener elektromotorischer Antrieb sein, es kann sich aber auch
nur um eine Kupplung zu einem zentral angeordneten Antrieb handeln.
-
Vorgesehen ist ein den Kops 2 mit
konstantem radialen Abstand umschließender Ringhalter 6 mit
einem darin angeordneten Laufring 7 und einem am Laufring 7 laufenden
Ringläufer 8 (2 und 3 zeigen das deutlicher). In 1 ist lediglich der Ringhalter 6 erkennbar,
in den der Endlosfaden 1 von oben her auf der Innenseite
eintritt. Der Ringhalter 6 wird von einem Ringhalterantrieb 9 getragen, der
den Ringhalter 6 parallel zur Längsachse des Kops 2 zwischen
den Enden des Kops 2 hin und her bewegt. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist dies eine Bewegung aufwärts
und abwärts,
im Grundsatz wäre
es auch denkbar, eine im Raum anders ausgerichtete Bewegung zu realisieren.
-
Der Ringhalterantrieb
9 weist
im dargestellten Ausführungsbeispiel
mindestens eine Gewindespindel
10 auf, mit der der Ringhalter
6 entsprechend aufwärts und
abwärts
bewegt werden kann. Im einzelnen darf als Beispiel einer solchen
Antriebstechnik auf die bereits eingangs erläuterte
DE 196 07 790 A1 hingewiesen
werden.
-
In 1 erkennt
man die für
einen Kops 2 typische Form der Bewicklung des Endlosfadens 1,
die davon bestimmt ist, daß der
Faden eben im wesentlichen parallel aufgewickelt wird, nicht kreuzweise wie
bei einer Kreuzspule. Das macht die endseitigen Anstiegsbereiche
des Kops 2 erforderlich, ohne die die Bewicklung des Kops 2 nicht
stabil wäre.
Das Aufwickeln des Endlosfadens 1 auf den Kops 2 erfolgt nach
Maßgabe
vorgegebener Kopserzeugungsfaktoren und so, daß der Kops 2 am Schluß fertig
bewickelt einen etwa zylindrischen Mittelbereich großen Durchmessers
und endseitige Anstiegsbereiche mit zu den Enden des Kops 2 hin
bis auf den Rohdurchmesser des Kops 2, also den Durchmesser
des Garnträgers 4,
abnehmenden Durchmessern aufweist.
-
Im allgemeinen Teil der Beschreibung
ist bereits erläutert
worden, auf welche Weise der Ringläufer 8 die hohe Umfangsgeschwindigkeit
des Kops 2 an die Liefergeschwindigkeit des Endlosfadens 1 adaptiert.
Bei dem zuvor angesprochenen Beispielfall wird der Ringläufer 8 auf
dem Laufring 7 vom Endlosfaden 1 mitgeschleppt, so daß er eine
Umlaufgeschwindigkeit von ca. 700 m/min hat, die sich gerade als
Differenz der Umfangsgeschwindigkeit des Garnträgers 4 mit 1700 m/min
zur Liefergeschwindigkeit mit ca. 1000 m/min darstellt. Die Geschwindigkeit
des Ringläufers 8 adaptiert
sich an eine sich ändernde Umfangsgeschwindigkeit
des Kops 2 unter einander entgegengerichteten Wirkungen
einerseits von Reibung des Ringläufers 8 auf
dem Laufring 7 und Luftwiderstand des Endlosfadens 1 im "Ballon", andererseits Fadenzugkraft,
ausgeübt
auf den Endlosfaden 1 vom rotierenden Kops 2. Die damit
verbundene Zeitkonstante ist allerdings relativ groß, das führt zu den
eingangs erläuterten
Problemen beim Übergang vom
zylindrischen Mittelbereich in einen der endseitigen Anstiegsbereiche
und in den endseitigen Anstiegsbereichen.
-
2 und 3 zeigen die typische Form eines
C-förmigen
Ringläufers 8 auf
dem metallischen Laufring 7, die Drehrichtungen sind jeweils
mit einem Pfeil angedeutet.
-
Der Kops 2 ist nur in seinem
Mittelbereich dargestellt und im übrigen auch nur gestrichelt
angedeutet.
-
Das zuvor angesprochene, bei bestimmten Bewicklungsarten
besonders relevante Problem von Bewicklungsfehlern des Kops 2 aufgrund
einer starken Reduktion der Wickelzugkraft am Endlosfaden 1 im Übergang
zu den Anstiegsbereichen, dies wiederum aufgrund einer (noch) zu
hohen Geschwindigkeit des Laufringes 7 wird gravierender,
je größer der Durchmesser
des zylindrischen Mittelbereichs des Kops 2 und je steiler
der Anstiegswinkel in den Anstiegsbereichen wird oder ist. Bei vorgegebener Drehzahl
des Kops wird dadurch bislang auch der erreichbare Gesamtdurchmesser
und letztlich das Gesamtgewicht des Kops 2 begrenzt.
-
Bei diesem Problem schafft die Lehre
der vorliegenden Erfindung dadurch Abhilfe, daß der Ringläufer 8 am Ringhalter 6 mittels
einer Bremseinrichtung 11 aktiv abbremsbar ist und daß eine solche Abbremsung
bedarfsweise beim Überfahren
der Anstiegsbereiche erfolgt.
-
Abbremsung und Beschleunigung des
Ringläufers 8 ist
wesentlich weniger energieverzehrend als Abbremsung und Beschleunigung
des Kops 2 selbst, was als Alternative in Frage käme. Zwar
steht mit dem Drehantrieb 3 für den Kops 2 ein ohnehin schon
gesteuerter motorischer Antrieb zur Verfügung, der hier für eine entsprechende
Beschleunigung oder Verzögerung
des Kops 2 in den Anstiegsbereichen zu treibende Aufwand
wäre aber
wesentlich größer als
der Aufwand, der mit Realisierung einer zusätzlichen Bremseinrichtung 11 für den Ringläufer 8 verbunden
ist, von den ständigen
Betriebskosten ganz zu schweigen.
-
Zu der durch Reibung und Luftwiderstand des
Endlosfadens 1 ohnehin gegebenen Bremsung des Ringläufers 8,
die grundlegende Voraussetzung für
das Funktionieren der Vorrichtung insgesamt ist tritt also eine
zusätzliche
aktive, gezielt einschaltbare Bremsung des Ringläufers 8, um sicherzustellen, daß der Ringläufer 8 mit
geringerer Zeitverzögerung einem
Absinken der Umfangsgeschwindigkeit des Kops 2 folgt, so
daß die
bislang auftretende Überlieferung
des Endlosfadens 1 in dieser Betriebsphase der Vorrichtung
sicher vermieden wird.
-
Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel
realisiert eine ein- und ausschaltbare aktive Abbremsung des Ringläufers 8 auf
dem Laufring 7 mittels einer Einschaltung und Ausschaltung der
Bremseinrichtung 11, realisiert also nur zwei Funktionszustände der
Bremseinrichtung 11. Das ist konstruktiv einfach zu realisieren
und in vielen Fällen ausreichend.
Gesteuert wird die Bremseinrichtung 11 über die bereits erläuterten
Schaltpunkte am Ringhalterantrieb 9 oder, falls vorhanden, über die
erläuterten
Abtasteinrichtungen. In diesem Fall können die Steuerungsmechanismen
genutzt werden, die für den
Drehantrieb 3 des Kopf 2 und des Ringhalterantriebs 9 ohnehin
erforderlich sind, beispielsweise um die Changierlänge des
Ringhalterantriebs 9 richtig einzustellen. Als Alternative
zu einer Einschaltung und Ausschaltung bietet sich natürlich auch
eine ansteigende oder abfallende Steuerung oder eine vollwertige
Regelung an, letzteres ist aber vergleichsweise aufwendig und auch
nicht immer erforderlich.
-
Zuvor ist bereits erläutert worden,
daß die Bremseinrichtung 11 primär in den
Anstiegsbereichen zu den Enden des Kopf 2 hin aktiv ist
und den Ringläufer 8 zusätzlich abbremst.
Mit einer Optimierung verbunden ist eine Steuerung der Bremseinrichtung 11 dergestalt,
daß diese
erst ab einem bestimmten Mindestdurchmesser des Mittelbereichs des
bewickelten Kops 2 aktiviert wird. Diese Maßnahme trägt der Tatsache
Rechnung, daß das
zuvor erläuterte
Problem einer Überlieferung
des Endlosfadens 1 quantitativ erst ab einem bestimmten
Mindestdurchmesser des Kops 2 im Mittelbereich relevant
wird. Vorher reichen die "natürlichen" Bremseinflüsse auf den
Ringläufer 8 aus.
Der Anstiegswinkel des Anstiegsbereiches ist noch nicht so groß, daß die Zeitkonstante
des Ringläufers 8 ein
Problem ist. Erst ab einem gewissen Mindestdurchmesser wird dieses Problem
merkbar, erst ab da muß durch
die Einschaltung der zusätzlichen
Bremseinrichtung 11 die aktive Abbremsung des Ringläufers 8
beim Eintritt in die Anstiegsbereiche vom zylindrischen Mittelbereich
aus erfolgen.
-
Für
die Realisierung der erfindungsgemäß vorgesehenen Bremseinrichtung 11 für den Ringläufer 8 gibt
es nun verschiedenen Möglichkeiten.
Zunächst
könnte
man sich vorstellen, daß die
Bremswirkung am Ringläufer 8 mittels
der Bremseinrichtung 11 mechanisch durch Reibung erzeugbar
ist. Beispielsweise könnte
man sich vorstellen, daß der Laufring 7 mechanisch
aufgeweitet wird, um eine zusätzliche
Bremswirkung durch Reibung am Ringläufer 8 zu realisieren.
-
Eine Alternative besteht darin, die
Bremswirkung am Ringläufer 8 mittels
der Bremseinrichtung 11 elektromagnetisch zu erzeugen.
Ein schematisches Beispiel hierfür
zeigt 4, das wird später noch
erläutert.
-
Des weiteren könnte man die Bremswirkung am
Ringläufer 8 mittels
der Bremseinrichtung 11 hydraulisch erzeugen oder diese
auch pneumatisch realisieren.
-
Es ist dabei immer zwischen der Kraft,
die die Bremsung des Ringläufers 8 bewirkt
einerseits und der Ursache für
diese Kraft andererseits zu unterscheiden. Als Kraftquelle kommen
natürlich
auch alle Arten in Frage, also mechanische, elektromagnetische,
hydraulische oder pneumatische Kraftquellen, ohne daß das hier
weiter erläutert
werden muß.
-
4 zeigt
für eine
elektromagnetische Realisierung der Bremswirkung, daß der Laufring 7 und der
Ringläufer 8 aus
magnetisch aktivem, insbesondere fenomagnetischem Material bestehen
und voneinander durch eine Abstandsschicht 12 aus magnetisch
passivem Material getrennt sind und daß der Laufring 7 mit
einer elektrisch ansteuerbaren Enegerwicklung 13 versehen
ist. Die Abstandsschicht 12 kann dem Laufring 7 oder
auch den Ringläufer 8 zugeordnet
sein, es können
auch zwei Abstandsschichten 12 miteinander zusammenwirken.
Im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen,
daß der
Laufring 7 eine radial offene Umfangsnut 14 aufweist,
in der die Enegerwicklung 13 angeordnet ist.
-
Das in 4 dargestellte
Ausführungsbeispiel
zeigt eine Gestaltung, bei der die Bremswirkung selbst letztlich
wieder eine mechanische Reibungsbremsung ist. Man könnte sich
aber auch vorstellen, daß eine
elektromagnetische Bremsung durch Erzeugung von Wirbelströmen in einem
entsprechenden Bauteil realisiert werden kann.
-
Für
die Alternative einer hydraulischen Bremswirkung könnte man
sich beispielsweise vorstellen, den Ringläufer 8 teilweise in
einem durch die Bremseinrichtung 11 beeinflußbaren Flüssigkeitsbad laufen
zu lassen, wobei beispielsweise durch elektrische Ansteuerung die
Viskosität
der Flüssigkeit
blitzschnell geändert
werden kann.
-
5 zeigt
eine besonders bevorzugte Ausgestaltung einer Bremseinrichtung 11 einer
Vorrichtung zum Aufwickeln eines synthetischen Endlosfadens 1.
Hier ist eine pneumatisch wirkende Bremsung des Ringläufers 8 realisiert,
und zwar dadurch, daß am
Ringhalter 6 eine auf den Laufring 7 und entgegen
der Laufrichtung des Ringläufers 8 gerichtete Luftblasdüse 15 angeordnet
ist und mittels der Bremseinrichtung 11 von der Luftblasdüse 15 ein
Druckluftstrom gegen den Ringläufer 8 richtbar
ist. Diese Luftblasdüse 15 ist
im in 5 dargestellten
Ausführungsbeispiel
lediglich angedeutet, man erkennt aber die Bremseinrichtung 11 in
Form eines Druckluftschlauchs 11a und eines Schaltventils 11b angedeutet.
-
Besonders zweckmäßig ist es bei einer freien
Anordnung mit offenem Laufring 7 ähnlich 2, daß auf dem Umfang verteilt eine
Mehrzahl von entsprechenden Luftblasdüsen 15 angeordnet
sind. 5 zeigt jedoch
eine Alternative, die dadurch gekennzeichnet ist, daß dem Laufring 7 ein
diesen jedenfalls zum Teil umgebender Ringkanal 16 zugeordnet
ist, wobei die Luftblasdüse 15,
wie angedeutet, in den Ringkanal 16 mündet. Auch in diesem Fall könnten mehrere
Luftblasdüsen 15 auf
dem Umfang vorgesehen sein, hier ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
aber bereits eine Luftblasdüse 15 als
ausreichend angesehen worden. Der dadurch in den Ringkanal 16 eingeleitete
Druckluftstrom umströmt
den Laufring 7 auf einer solchen Strecke, daß eine sehr wirksame,
berührungslose
zusätzliche
Bremsung des Ringläufers 8 wunschgemäß erfolgt.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel
zeigt, daß der
Ringkanal 16 den Laufring 7 von rückwärts und
oben teilweise umgibt. Die Anordnung des Ringkanals 16 zum
Laufring 7 kann überall
vergleichsweise sinnvoll vorgenommen werden mit Ausnahme des Bereiches,
der für
den vom Ringläufer 8 umgelenkten,
mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Endlosfaden 1 freigehalten
werden muß.
-
Das Ergebnis ist eine perfekte Wicklungsqualität des Kops 2 auch
bei sehr großen,
bislang als nicht erreichbar geltenden Durchmessern des fertig bewickelten
Kops 2 mit entsprechend steilen Anstiegsbereichen.