Verfahren und Einrichtung zur Beeinflussung der Spannung eines laufenden Fadens. Bisherige Einrichtungen zur Beeinflus sung der Spannung eines laufenden Fadens lassen im allgemeinen nur eine Vergrösserung der Spannung zu, mit der der Faden in die Einrichtung einläuft. Wird diese Spannung z. B. infolge ungünstigen Ablaufes des Kops oder infolge schlechter Fadenlagen einer Färbespule schon so gross, dass eine weitere Steigerung der Spannung unzulässig ist, so kann in der bisherigen Weise nicht gearbeitet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Spannung z. B. zwischen einer Ablaufspule und einer Spannvorrichtung herabzusetzen. Hierzu wird nach dem erfin dungsgemässen Verfahren der Faden über wenigstens eine Förderfläche geführt, deren Geschwindigkeit in Richtung des Faden laufes grösser als die Fadenabzugsgeschwin- digkeit ist. Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur Ausführung dieses Verfah rens.
Ein Faden, der bei einem Ausführungs- Beispiel mit einem Fadenzug von 5 g auf eine angetriebene Walze aufläuft und diese vor dem Ablauf einmal umschlingt, läuft mit einer Ausgangsspannung von 1 g wieder ab, denn nach dem Gesetz der Seilreibung ist das Verhältnis der Eingangsspannung zur Aus gangsspannung bei einer Umschlingung von 360 und einem Reibungskoeffizienten von z. B. 0,25 etwa 5 : 1.
Wenn der Faden mit dieser verkleinerten Spannung nach dem Um laufen der Walze durch einen Scheibenspan ner hindurchgeführt wird, der dem Faden eine gleichbleibende Spannung erteilt, so sind mithin die Spannungsunterschiede zwischen dem Höchst- und Mindestwert fünfmal klei ner als ohne Verwendung eines derartigen Ausführungsbeispiels der Einrichtung.
Besonders vorteilhaft _ wirkt sich die Spannungsverkleinerung bei der Herstellung konischer Kreuzspulen aus. Die Eingangs spannung steigt nämlich bisher bei kleiner werdendem Kops so beträchtlich an, dass die ordnungsgemässe Wicklung, insbesondere weicher Kreuzspulen, dadurch ungünstig be einflusst wird. Auch konnte man bisher nur Spulgeschwindigkeiten anwenden, bei denen die Fadenspannung nicht höher lag, als die erreichte Spulenhärte erlaubt.
Bei Anwen dung der Erfindung kann dagegen auch eine infolge höherer Spulgeschwindigkeiten an sich grössere Fadenspannung so verkleinert werden, dass die Kreuzspule trotzdem die ge wünschte Weichheit erhält.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt, an Hand deren auch Durchfüh rungsbeispiele des erfindungsgemässen Ver fahrens erläutert sind. Es zeigen: Fig. 1, 2 und 3 Spannungsdiagramme, Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Fadenumschlingung, Fig.5 bis 8 drei verschiedene Ausfüh rungsformen.
Gemäss Fig.4 ist ein Faden F um eine .Welle 1 einmal herumgeschlungen, und die Fadenabzugsgeschwindigkeit Tr, ist kleiner als die Umfangsgeschwindigkeit V'@ der in Pfeilrichtung umlaufenden Welle 1.
Der Verlauf der Fadenspannungen an verschiedenen Stellen dieser Einrichtung ist in den Fig. 1, 2 und 3 veranschaulicht. Auf der Abszisse sind gleiche Zeitabschnitte, auf der Ordinate gleiche Zunahmen der Faden spannung verzeichnet. Die Zeitabschnitte in Fig.l und 2 entsprechen einer Sekunde, in Fig. 3 entsprechen sie 50 Sekunden, die Span nungszunahme bezieht sich auf 1 Gramm. Dabei zeigt die Kurve I das Spannungsdia gramm am Eingang der Einrichtung, die Kurve II das Diagramm der Spannung im Faden F an einer Stelle nach Durchlaufen der Umschlingung von 360 um die Welle 1.
Das Diagramm der Spannung an einer Stelle, nachdem der Faden F eine Um schlingung um 360 und die Spannerscheiben zur Erzeugung einer zusätzlichen Spannung (Fig.5) durchlaufen hat, ergibt die Kurve III. Die Kurve IV stellt die Spannungswerte beim gewöhnlichen Abzug des Fadens vom Kops dar, während die Kurve V denselben Spannungsverlauf wiedergibt, wenn der Faden eine Umschlingung von 360' durch läuft. Die gleichförmigen und praktisch un merklichen dauernden Schwankungen infolge des schichtenweisen Abbaues der Kegellagen sind dabei nicht berücksichtigt, sondern nur die Änderungen der mittleren Spannung. wenn der Faden nach links (in der Zeich nung) über Kopf abgezogen wird.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 dient zur Vergleichmä.ssigung der Fadenspan nung. Der Antriebsmotor 2 trägt eine eichel- förmige Rolle 3, um die der Faden F ge schlungen ist. Der Faden F läuft durch eine Einlauföse 4, dann umschlingt er die eichel- förmige Rolle 3 und läuft hierauf durch den Scheibenspanner 5 und die Auslauföse 6 zur nicht dargestellten Aufwichelspule, während der Faden F bei der Ausführung nach Fig. 6 über fünf in Richtung des Fadenlaufes an getriebene Rollen 3 läuft.
Eine abweichende Lösung zeigen die Fig.7 und B. Auf den Wellen 12 und 13 eines im Gehäuse 7 untergebrachten Zahnrad paares 10, 11 sind gezahnte Rollen 8 und 9 befestigt. Der Antrieb erfolgt über eine An triebsrolle 14.
Die Wirkungsweise der dargestellten Ein- richtun(yen ist folgende: Läuft ein Faden mit einer bestimmten Spannung auf die rotie rende Welle 1 oder Rolle 3 auf, deren Um fangsgeschwindigkeit in Richtung des Faden laufes höher ist als die Fadengeschwindig keit, so ist die Fadenspannung nach Um schlingung der Welle 1 oder Rolle 3 bezw. deren Förderfläche um 360 im auslaufenden
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wobei e die Grundzahl der natürlichen Logarithmen, ,c1 den Reibungskoeffizienten zwischen dem Faden und der Welle 1 und a den Um schlingungswinlzel im Bogenmass (beispiels weise 2 n bei einer Umschlingung von 360 ) bedeuten.
Danach verkleinert sich bei einem ,ct von etwa 0,25 die Fadenspannung im aus laufenden Fadenteil auf etwa I/, des Ein gangswertes, wie dies in den Kurven I und <B>11</B> erläutert ist. Die in Kurve<B>1</B> angedeutete Eingangsspannung schwankt zwischen 5 und 10 g, und die Fadenspannung verkleinert sich nach Durchlaufen der Umschlingung von 360 auf 1 bis 2 g. Die Spannung im. aus laufenden Fadenteil ist somit fünfmal klei ner und die absolute Grösse der Spannungs schwankungen auch fünfmal kleiner gewor den.
Wird durch einen Fadenspanner gemäss Fig. 5 eine gleichbleibende zusätzliche Span nung erzeugt, so sind die relativen Span nungsschwankungen, wie Kurve III erken nen lässt, gegenüber der Eingangsspannung erheblich herabgesetzt.
Dementsprechend ergibt sich aus Fig. 3, wenn der Faden beim Ablauf vom gops nach Kurve IV bei Beginn des Spulens 1 g und kurz vor Beendigung des Ablaufes 6 g Belastung hat, dass die Belastung nach Durchlaufen der Umschlingung von 360 ge mäss Kurve V auf einen Wert von 0,2 bezw. 1,2 g verkleinert wird.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 weist eine Entspannungsstrecke, in welcher der Faden die Rolle 3 umschlingt, und eine zusätzliche Spannstrecke auf, in welcher eine konstante Spannung durch den Scheiben spanner 5 erzeugt wird, wie solche zur Er reichung der Kurve III (Fig.2) erforder lich ist.
Eine Einrichtung, bei der die Wickel gefahr infolge vollständigen Umschlingens einer Welle durch den Faden F beseitigt ist, zeigt Fig.6. Hier werden mehrere umlau fende Rollen 3 verwendet, die sämtlich eine höhere Umfangsgeschwindigkeit in Richtung des Fadenlaufes haben als die Faden geschwindigkeit V1. Eine Einrichtung nach Fig.6 kann bei eichelförmiger Ausführung der rotierenden Rollen 3 leicht auch selbst einfädelnd ausgeführt werden.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig.7 und 8 wird die Spannung des Fadens infolge Durchlaufes desselben zwischen den Zähnen der ineinandergreifenden Rollen 8 und 9 ver mindert und herabgesetzt, indem die Rollen gegenüber der Fadenabzugsgeschwindigkeit in dessen Laufrichtung voreilen.
Method and device for influencing the tension of a running thread. Previous devices for influencing the tension of a running thread generally only allow an increase in the tension with which the thread enters the device. If this voltage z. B. as a result of an unfavorable course of the cop or as a result of poor thread layers of a dye package so large that a further increase in tension is not permitted, the previous way of working cannot be used.
The invention is based on the object, the voltage z. B. reduce between a reel and a jig. For this purpose, according to the method according to the invention, the thread is guided over at least one conveying surface, the speed of which in the direction of thread travel is greater than the thread withdrawal speed. The invention also relates to a device for carrying out this method.
A thread which, in one embodiment, runs onto a driven roller with a thread tension of 5 g and loops around it once before it runs out, runs off again with an output tension of 1 g, because according to the law of rope friction, the ratio of input tension to From output voltage with a wrap of 360 and a coefficient of friction of z. B. 0.25 about 5: 1.
If the thread with this reduced tension after running around the roller is passed through a Scheibenspan ner, which gives the thread a constant tension, so the tension differences between the maximum and minimum value are five times smaller than without using such an embodiment of the device .
The reduction in tension has a particularly advantageous effect in the manufacture of conical packages. The input voltage has so far increased so considerably as the cops get smaller that the proper winding, especially of soft cheeses, is adversely affected by it. Also, up to now, it was only possible to use winding speeds at which the thread tension was not higher than the achieved bobbin hardness allowed.
When applying the invention, on the other hand, a thread tension that is actually greater as a result of higher winding speeds can be reduced so that the cheese still receives the desired softness.
In the drawing, Ausführungsbei games of the device according to the invention are shown, on the basis of which implementation examples of the method according to the invention are also explained. 1, 2 and 3 tension diagrams, FIG. 4 a schematic representation of a thread looping, FIGS. 5 to 8 three different embodiments.
According to FIG. 4, a thread F is looped once around a shaft 1, and the thread withdrawal speed Tr is lower than the peripheral speed V '@ of the shaft 1 rotating in the direction of the arrow.
The course of the thread tensions at different points of this device is illustrated in FIGS. 1, 2 and 3. The same time segments are recorded on the abscissa and the same increases in thread tension are recorded on the ordinate. The time segments in Fig.l and 2 correspond to one second, in Fig. 3 they correspond to 50 seconds, the voltage increase relates to 1 gram. Curve I shows the tension diagram at the input of the device, curve II the diagram of the tension in the thread F at one point after it has been looped 360 around shaft 1.
The diagram of the tension at a point after the thread F has looped around 360 and the tensioning discs to generate an additional tension (Fig.5), gives the curve III. Curve IV shows the tension values when the thread is normally withdrawn from the cop, while curve V shows the same tension curve when the thread is looped 360 '. The uniform and practically imperceptible permanent fluctuations as a result of the layered breakdown of the cone layers are not taken into account, only the changes in the mean voltage. when the thread is pulled to the left (in the drawing) overhead.
The embodiment according to FIG. 5 serves to equalize the thread tension. The drive motor 2 carries an acorn-shaped roller 3 around which the thread F is looped. The thread F runs through an inlet eyelet 4, then it wraps around the acorn-shaped roller 3 and then runs through the disc tensioner 5 and the outlet eyelet 6 to the winding spool, not shown, while the thread F in the embodiment according to FIG. 6 over five in the direction of the Thread run on driven rollers 3 is running.
A different solution is shown in FIGS. 7 and B. On the shafts 12 and 13 of a gear pair 10, 11 housed in the housing 7, toothed rollers 8 and 9 are attached. The drive takes place via a drive roller 14.
The mode of operation of the device shown is as follows: If a thread runs with a certain tension on the rotating shaft 1 or roller 3, whose circumferential speed in the direction of the thread run is higher than the thread speed, the thread tension is down Around the loop of the shaft 1 or roller 3 or their conveying surface by 360 in the running out
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where e is the base number of the natural logarithms,, c1 is the coefficient of friction between the thread and the shaft 1 and a is the looping angle in radians (for example, 2 n with a looping of 360).
Thereafter, at a. Ct of about 0.25, the thread tension in the thread part running out is reduced to about I /, the input value, as is explained in curves I and 11. The input tension indicated in curve <B> 1 </B> fluctuates between 5 and 10 g, and the thread tension is reduced from 360 to 1 to 2 g after it has been looped through. The tension in. from the running thread part is therefore five times smaller and the absolute size of the tension fluctuations is also five times smaller.
If a constant additional tension is generated by a thread tensioner according to FIG. 5, the relative tension fluctuations, as curve III shows, are considerably reduced compared to the input tension.
Accordingly, it follows from Fig. 3, if the thread when running from the gops according to curve IV at the start of winding 1 g and just before the end of the process 6 g load, that the load after passing the loop of 360 ge according to curve V to a Value of 0.2 resp. 1.2 g is reduced.
The embodiment according to FIG. 5 has a relaxation section in which the thread wraps around the roller 3, and an additional tensioning section in which a constant tension is generated by the disc tensioner 5, such as those for reaching curve III (FIG. 2) ) is required.
A device in which the winding risk is eliminated as a result of the thread F completely wrapping a wave around it, is shown in FIG. Here several umlau Fende rollers 3 are used, all of which have a higher peripheral speed in the direction of the thread path than the thread speed V1. A device according to FIG. 6 can easily be carried out threading itself with acorn-shaped design of the rotating rollers 3.
In the embodiment according to FIGS. 7 and 8, the tension of the thread as a result of its passage between the teeth of the interlocking rollers 8 and 9 is reduced and reduced by the fact that the rollers are ahead of the thread withdrawal speed in the direction of travel.