DE19921630A1

DE19921630A1 - Vorrichtung zum Changieren eines Fadens

Info

Publication number: DE19921630A1
Application number: DE1999121630
Authority: DE
Inventors: Peter Blankenhorn
Original assignee: Individual
Current assignee: Rieter Ingolstadt GmbH
Priority date: 1999-05-10
Filing date: 1999-05-10
Publication date: 2000-11-16

Abstract

Eine Vorrichtung zum Changieren eines Fadens an einer Kreuzspule enthält eine Changierstange, für deren Changierantrieb ein Linearmotor vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Changieren eines aufzuspulenden Fadens an einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine mit einer wenigstens einen Fadenführer aufweisenden Changierstange, die von einem Changierantrieb angetrieben ist.

Changierantriebe für Vorrichtungen dieser Art enthalten in der Regel eine Nuten- oder Wulsttrommel, deren Eingangswelle von einem Elektromotor angetrieben ist und die die Drehbewegung in eine changierende Hubbewegung umsetzt. Derartige Nuten- oder Wulsttrommeln sind teuer, verschleißanfällig und bezüglich der Umkehrpunkte der Changierstange äußerst problematisch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Changierantrieb bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zu vereinfachen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass als Changierantrieb ein Linearmotor vorgesehen ist.

Linearmotoren, insbesondere Drehstrom-Linearmotoren, sind auf dem Markt erhältlich. Sie dienen nicht dem Erzeugen einer Rotationsbewegung, sondern einer changierenden Hubbewegung. Linearmotoren gibt es sowohl in zylindrischer als auch in flacher Bauweise, was bedeutet, dass die Hubstange entweder einen zylindrischen oder einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Der Erfinder hat festgestellt, dass derartige Linearmotoren hinsichtlich ihrer Geschwindigkeiten und Beschleunigungen für Changierantriebe der eingangs genannten Vorrichtung geeignet sind. Es ist dann nicht mehr erforderlich, eine Drehbewegung eines Antriebsmotors in eine Changierbewegung umzuformen, so dass das bisher übliche Übersetzungsgetriebe, beispielsweise eine Nuten- oder Wulsttrommel entfallen kann.

Die im Rahmen der Erfindung verwendeten Linearmotoren haben gegenüber herkömmlichen Changierantrieben darüber hinaus den weiteren Vorteil, dass zusätzliche Getriebe zum Variieren des Changierhubs oder der Changiergeschwindigkeit entfallen können. In Ausgestaltung der Erfindung ist es vielmehr möglich, die Parameter "Changierhub" und "Changiergeschwindigkeit" elektronisch einstellbar zu machen. Dies gilt insbesondere für die Parameter "Hubverlegung" und/oder "Hubatmung" und/oder "Bildstörung".

Die Linearmotoren können an unterschiedlichen Stellen der Textilmaschine, beispielsweise einer Offenend-Spinnmaschine, angebracht sein. Beispielsweise ist es möglich, pro Maschinenseite einen Linearmotor vorzusehen, durch den der bisher übliche Changierantrieb ersetzt wird. Alternativ kann der Linearmotor etwa in der Mitte einer Maschinenseite angebracht werden, so dass die Changierstange jeweils von dort bis zu den Enden der Textilmaschine reicht. Auf diese Weise lässt sich die unvermeidliche Dehnung der Changierstange infolge der beschleunigten Umkehrbewegungen verringern.

Alternativ ist es möglich, pro Maschinenseite der Textilmaschine mehrere Linearmotoren vorzusehen, die jeweils einer Maschinensektion zugeordnet sind. Dadurch lässt sich erreichen, dass die Dehnungen in den Teilstücken der Changierstange vernachlässigbar sind. Falls man bereit ist, einen erhöhten Aufwand zu betreiben, beispielsweise an automatischen Spulmaschinen, ist es sogar möglich, für jede Kreuzspule einen eigenen Linearmotor vorzusehen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Offenend-Spinnmaschine mit einem erfindungsgemäßen Changierantrieb,

Fig. 2 eine Draufsicht ähnlich Fig. 1 auf eine Maschinenseite mit einem in Maschinenmitte angebrachten Changierantrieb,

Fig. 3 eine Draufsicht ähnlich Fig. 2, wobei pro Maschinensektion ein Changierantrieb vorgesehen ist,

Fig. 4 eine Draufsicht ähnlich Fig. 2, wobei für jede Spulstelle ein Changierantrieb vorgesehen ist,

Fig. 5 ein Schaubild zur Erläuterung einer Hubverlegung,

Fig. 6 ein Schaubild zur Erläuterung einer Hubatmung,

Fig. 7 und 8 zwei Schaubilder zur Erläuterung einer Bildstörung.

Bei der Textilmaschine 1 nach Fig. 1, im vorliegenden Fall einer Offenend- Spinnmaschine, ist die strichpunktiert dargestellte Mittellängsebene mit der Ziffer 2 versehen. Symmetrisch zu dieser Mittellängsebene 2 gibt es die beiden Maschinenseiten 3 und 4, die jeweils eine Vielzahl nebeneinander liegender Spulstellen 5 aufweisen. Jeweils am Ende der Textilmaschine 1 befindet sich ein Headstock 6 und 7, in denen die Antriebe und Versorgungseinrichtungen untergebracht sind.

In jeder Spulstelle 5 werden die von einer nicht dargestellten Spinnstelle angelieferten Fäden 9 zu einer Kreuzspule 8 aufgewickelt. Die Fäden 9 sind dabei über eine in Maschinenlängsrichtung durchlaufende Fadenleitstange 24 geführt. Dem Aufspulen der Fäden 9 dient pro Maschinenseite 3, 4 jeweils ein Changierantrieb 10, der die Changierbewegung einer Changierstange 11 erzeugt. Die Changierstange 11 läuft über die ganze Längsrichtung jeweils einer Maschinenseite 3, 4 und enthält pro Spulstelle 5 einen Fadenführer 12 zum Verlegen des Fadens 9 über einen Changierhub h₀. Bei diesem Changierhub h₀ handelt es sich in später noch zu beschreibender Weise um den Grundhub, der in etwa der Länge einer Kreuzspule 8 entspricht. An vorgegebenen Lagerstellen 13 ist die Changierstange 11 gelagert.

Dem Rotationsantrieb der einzelnen Kreuzspulen 8 dient eine Wickelwelle 14, die im Headstock 6 oder 7 angetrieben ist und auf der die einzelnen Kreuzspulen 8 unter einem gewissen Andruck aufliegen.

Als Changierantrieb 10 ist pro Maschinenseite 3, 4 jeweils ein Linearmotor 15 vorgesehen, der als Drehstrommotor ausgebildet ist und ohne jegliche Übersetzungsgetriebe direkt die lineare Changierbewegung erzeugt. Solche Linearmotoren sind auf dem Markt und brauchen nicht näher erläutert zu werden.

Bei Verwendung von Linearmotoren 15 kann auf die bisher bei Changierantrieben üblichen Nuten- oder Wulsttrommeln verzichtet werden. Der Herstellungsaufwand für einen Changierantrieb 10 ist somit deutlich geringer, und die bei den Übersetzungsgetrieben bekannte Verschleißanfälligkeit entfällt. Der Erfinder konnte feststellen, dass derartige Linearmotoren 15 durchaus in der Lage sind, die für eine Vorrichtung zum Changieren eines aufzuspulenden Fadens 9 erforderlichen Hübe, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen zu gewährleisten. Insbesondere ist es dabei vorteilhaft, dass die Parameter "Changierhub" und "Changiergeschwindigkeit", inbesondere die Parameter "Hubverlegung", "Hubatmung" und "Bildstörung" elektronisch einstellbar sind.

Bei den nachfolgenden Figuren werden, soweit es sich um gleichartige Bauteile handelt, gleiche Bezugsziffern wie bisher verwendet. Auf eine nochmalige Beschreibung kann daher verzichtet werden.

Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführung nach Fig. 1 im Wesentlichen dadurch, dass sich der Changierantrieb 10 in der Mitte einer Maschinenseite 3, 4 befindet. Hier ist ein zusätzlicher schmaler Antriebskopf 16 vorgesehen, der pro Maschinenseite 3, 4 jeweils einen Linearmotor 17 enthält. Die Changierstange 11 ragt nach beiden Seiten aus den Linearmotor 17 heraus und reicht jeweils bis ans Ende der Textilmaschine 1.

Bei einer deartigen Bauart halbiert sich der zu beschleunigende Teil der Changierstange 11, was zu einer Verringerung der Dehnungen führt.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist jede Maschinenseite 3, 4 in Maschinensektionen unterteilt, und pro Maschinensektion ist jeweils ein Changierantrieb 18, 19 . . . vorgesehen. Jeder Changierantrieb 18, 19 enthält einen Linearmotor 22, 23 sowie eine auf eine Maschinensektion verkürzte Changierstange 20,21.

Bei der dieser Ausgestaltung lässt sich die Vorrichtung so konzipieren, dass die Dehnungen der Changierstangen 20,21 . . . vernachlässigbar klein sind.

Die Ausführung nach Fig. 4 ist für solche Textilmaschinen 1 gedacht, bei denen die Spulstellen 5 aufwendiger gestaltet sein können, beispielsweise für automatische Spulmaschinen. Hier ist pro Spulstelle 5 jeweils ein eigener Changierantrieb 25 vorgesehen, der jeweils einen Linearmotor 27 mit einer Changierstange 26 enthält.

Bisher wurde von einem konstanten Changierhub h₀ ausgegangen. In der Praxis ist jedoch zum Erzeugen qualitativ guter Kreuzspulen 8 der Changierhub h₀ nicht konstant, und auch die Hubgeschwindigkeit der einzelnen Varianten der Changierstangen sowie die Antriebsgeschwindigkeit der Wickelwellen 14 variiert über den Spulenaufbau.

Gemäß Fig. 5 ist veranschaulicht, wie sich der tatsächliche Hub h mit der Zeit t während des Erzeugens einer Kreuzspule 8 verändern kann. Auf der Abszisse sind die beiden Umkehrpunkte h₁ und h₂ für den Grundhub h₀ eingetragen. Man erkennt, dass sich die Umkehrpunkte entsprechend den punktierten Linien hin und her verlagern können, bei im Wesentlichen gleichem Grundhub. Dadurch ergibt sich erfahrungsgemäß ein besserer Spulenaufbau.

Die Fig. 6 veranschaulicht die sogenannte Hubatmung, die dem verbesserten Kantenaufbau einer Kreuzspule 8 dient. Wieder ist auf der Abszisse zwischen den zwei Umkehrpunkten h₁ und h₂ der Grundhub h₀ eingetragen, wobei ersichtlich ist, dass sich periodisch der Grundhub etwas verkürzt, siehe die Umkehrpunkte h₃ und h₄. Dadurch können Wülste an den Rändern der zu wickelnden Kreuzspule 8 vermieden werden.

In der Praxis geht man so vor, dass sowohl eine Hubverlegung nach Fig. 5 als auch eine Hubatmung nach Fig. 6 gleichzeitig stattfindet. Darüber hinaus ist bei wilder Wicklung zusätzlich eine Bildstörung nach Fig. 7 und 8 vorgesehen.

Bilder beim Spulenaufbau treten dann auf, wenn pro Doppelhub des Fadenführers 12 vollständige Umdrehungen der Kreuzspule 8 stattfinden. Im Bereich dieser Bilder liegen mehrere aufeinander folgende Windungsschichten unmittelbar übereinander, wodurch die Spule in nachteiliger Weise ein rippenartiges Aussehen erhält. Diese gefürchteten Bilder lassen sich dann vermeiden, wenn von Zeit zu Zeit die Drehgeschwindigkeit der Wickelwelle 14 und/oder die Hubgeschwindigkeit der Changierstange 11 variiert wird.

In Fig. 7 ist die Geschwindigkeit v der Changierstange 11 über der Zeit t aufgetragen. Mit v₀ ist die Grundgeschwindigkeit der Changierstange 11, mit t₀ die für einen Doppelhub erforderliche Zeit bezeichnet. Der Grundgeschwindigkeit v₀ wird eine sogenannte Wobbelkurve 28 überlagert, die sich periodisch wiederholt und beispielsweise sinusförmig oder, wie in Fig. 7 gezeigt, gestaltet sein kann. Bei der Wobbelkurve 28 ist eine Bildstörgröße (Amplitude) x₁ vorhanden, die dafür sorgt, dass die Grundgeschwindigkeit v₀ periodisch variiert wird, so dass die gefürchteten Bilder weitgehend vermieden werden.

In Fig. 8 ist die an der Changierung teilhabende Drehzahl n der Wickelwelle 14 über der Zeit t aufgetragen. Auch hier gibt es wieder eine Grunddrehzahl n₀ der Wickelwelle 14, welcher eine Wobbelkurve 29 überlagert ist. Die Bildstörperioden t₀ für die Changierstange 11 und die Wickelwelle 14 sind untereinander gleich. Die Bildstörgröße x₂ der Wickelwelle 14 ist jedoch kleiner als die Bildstörgröße x₁ und dieser entgegengerichtet. Dies ist deshalb erforderlich, weil beim Changieren das jeweilige sogenannte Changierdreieck des Fadens 9 anderenfalls zu unterschiedlichen Fadenlängen und damit zu möglicherweise unzulässigen Fadenspannungen führen würde.

Die Parameter entsprechend den Fig. 5, 6 und 7 lassen sich elektronisch an den Linearmotoren 15 einstellen, so dass lediglich für die Wickelwelle 14 gemäß Fig. 8 ein gesondertes Getriebe vorgesehen zu werden braucht.

Claims

1. Vorrichtung zum Changieren eines aufzuspulenden Fadens an einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine mit einer wenigstens einen Fadenführer aufweisenden Changierstange, die von einem Changierantrieb angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Changierantrieb (10; 18, 19; 25) ein Linearmotor (15; 17; 22, 23; 27) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter Changierhub (h) und Changiergeschwindigkeit (v) elektronisch einstellbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter Hubverlegung und/oder Hubatmung und/oder Bildstörung elektronisch einstellbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das pro Maschinenseite (3, 4) der Textilmaschine (1) ein Linearmotor (15; 17) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass pro Maschinenseite (3, 4) der Textilmaschine (1) mehrere Linearmotoren (22, 23) vorgesehen sind, die jeweils einer Maschinensektion zugeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das für jede Kreuzspule (8) ein eigener Linearmotor (27) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass pro Maschinenseite (3, 4) der Textilmaschine (1) jeweils ein Linearmotor (17) etwa in der Mitte der Maschinenseite (3, 4) vorgesehen ist.