DE3825413A1 - Verfahren zur fadenverlegung auf einer kreuzspule - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fadenverlegung auf einer Kreuzspule mit einem unabhängig vom Spulenantrieb antreibbaren Fadenführer.

Der Aufbau einer Kreuzspule, daß heißt die Verlegung des Fadens innerhalb des Garnwickels, hat entscheidenden Einfluß auf ihre Weiterverwendung. So können beispielsweise Bildwickel den Fadenablauf erheblich beeinträchtigen und Kantenwülste oder zu harte Kanten können Schwierigkeiten beim Färbeprozeß hervorrufen.

Da der Aufbau einer Kreuzspule wesentlich durch die Fadenverlegung mit Hilfe einer Fadentraversiervorrichtung beeinflußt werden kann, sind bereits Fadentraversiervorrichtungen bekannt, die einen gleichmäßigen Spulenaufbau ermöglichen sollen. Aus der DE-OS 35 43 131 ist beispielsweise eine Fadentraversiervorrichtung bekannt, bei der die Fadenverlegung mit Hilfe eines Riemenfadenführers erfolgt. Durch die ständige Verlegung der Umkehrstellen an den Spulenden soll eine Kreuzspule mit befriedigendem Aufbau und vergleichmäßigter Fadendichte beziehungsweise Fadenmasse erreicht werden. Die Steuerung der Verlegung der Umkehrstellen erfolgt mechanisch und ist recht aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Aufwand eine Fadenverlegung so durchzuführen, daß für den Abwickelvorgang und für das eventuelle Färben ein verbesserter Kreuzspulenaufbau erreicht wird.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe der im Anspruch 1 beanspruchten Verfahrensschritte.

Die bisher bekannten Schwierigkeiten, die aufgrund sogenannter Bildwickel auftreten oder durch zu harte Kanten hervorgerufen werden, weil die Umkehrstellen des Fadens immer auf die gleiche Umfangslinie der Spule fallen, werden dadurch vermieden, daß die Drehzahl des Antriebs des Fadenführers während der gesamten Spulenreise ständig geändert wird, so daß an den Spulenenden der Kreuzungswinkel ständig vergrößert und verkleinert wird. Die ständige Veränderung des Kreuzungswinkels bewirkt, daß der Faden seinen Umkehrpunkt niemals auf der gleichen Umfangslinie der Spule an den Spulenkanten hintereinander beibehält, obwohl der Fadenführer immer wieder denselben Umkehrpunkt ansteuert. Dadurch, daß sich der Kreuzungswinkel ständig ändert, ändert sich auch an den Umkehrpunkten ständig die Kraftkomponente, mit der der Faden von seinem ursprünglichen Umkehrpunkt auf der Spulenoberfläche entlang der Spulenoberfläche zum Mittelpunkt der Spulenlängsachse hingezogen wird. Je stumpfer der Kreuzungswinkel, desto größer ist das Bedürfnis des Fadens, von seinem Ablagepunkt an der Umkehrstelle zum Mittelpunkt der Spulenlängsachse hin wegzuwandern. Je spitzer der Kreuzungswinkel, desto geringer ist die vom Spulenrand nach innen wirkende Kraft auf dem Faden. Desto eher verbleibt er also an seinem Ablagepunkt an der Umkehrstelle auf dem Umfang der Spule liegen.

Vereinfacht gesagt: Bei einem gleichbleibenden Umkehrpunkt des Fadenführers wird ein unterschiedlicher Umkehrpunkt des Fadens an der rechten und linken Seite der Spulen in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß bei einem spitzen Kreuzungswinkel der Faden an seinem Umkehrpunkt verbleibt, während er bei einem stumpfen Kreuzungswinkel aufgrund der auf ihm wirkenden Kraftkomponente entlang der Oberfläche der Spule etwas von seinem Ablagepunkt zum Mittelpunkt der Längsachse der Spule hin verrutscht. Dadurch ergeben sich trotz fixem Umkehrpunkt des Fadenführers unterschiedliche Umkehrpunkte des auf der Spule abgelegten Fadens am rechten oder linken Spulenende.

Die ständige Veränderung des Kreuzungswinkels bewirkt also vorteilhafterweise eine ständige Veränderung der Kantenverlegung.

Ein optimaler Spulenaufbau wird dann erreicht, wenn die Veränderung des Kreuzungswinkels dem jeweilgen Spulentyp angepaßt wird. Die Veränderung des Kreuzungswinkels kann in einem Bereich von 10 Grad bis 50 Grad erfolgen. Vorzugsweise erfolgt sie in einem Bereich von 25 Grad bis 35 Grad bei zylindrischen und zwischen 30 Grad und 40 Grad bei konischen Spulen. Durch die Änderung des Kreuzungswinkels in den angegebenen Bereichen kann optimal Einfluß genommen werden auf den Aufbau des jeweiligen Spulentyps.

In Weiterentwicklung des Verfahrens kann die Änderung des Kreuzungswinkels mehrfach während eines Hubes des Fadenführers erfolgen. Mit Hilfe dieses Verfahrens ist sichergestellt, daß bei zwei aufeinanderfolgenden Fadenlagen niemals die Fäden direkt übereinander abgelegt werden und Bildwickel entstehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders einfach und wirkungsvoll durchzuführen, wenn der Motor des Antriebs des Fadenführers oder der Motor des Antriebs mehrerer Fadenführer mit einem Frequenzumrichter gesteuert wird. Ein Frequenzumrichter bietet vorteilhaft die Möglichkeit, eine schnelle Drehzahländerung von Drehstrommotoren herbeizuführen. Mit Hilfe einer solchen Frequenzsteuerung ist es möglich, eine Änderung des Kreuzungswinkels auch während eines Hubs des Fadenführers durchführen zu können.

Die Steuerung des Fadenführers ist besonder wirkungsvoll, wenn der Zeitpunkt der Änderung des Kreuzungswinkels durch einen Zufallsgenerator bestimmt wird. Ein Zufallsgenerator verhindert auch zuverlässig eine periodische Wiederkehr des Kreuzungswinkels und des Umkehrpunkts an ein und derselben Stelle auf dem Spulenumfang.

Besonders geeignet für eine Fadenverlegung mit ständig sich änderndem Kreuzungswinkel ist der Riemenfadenführer. Ein Riemenfadenführer besitzt eine geringe Masse und deshalb eine geringe Massenträgheit und seine Geschwindigkeit ist damit sprunghaft variabel. Durch seine Arbeitssweise wird jegliche Verzögerung der Fadenablage an den Umkehrpunkten verhindert.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt eine Fadentraversiervorrichtung, mit der das erfindungsgemäße Verfahren der Fadenverlegung durchgeführt werden kann.

Fig. 2 zeigt Beispiele einer Änderung des Kreuzungswinkels über eine Fadenhub und die dadurch erreichte Kantenverlegung.

Die in Fig. 1 nur schematisch angedeutete Kreuzspulen herstellende Maschine 1 erzeugt eine zylindrische Kreuzspulen 2 von einem Faden 3, der von einem Ablaufpunkt 4 mittels einer Fadentraversiervorrichtung 5 in kreuzförmigen Fadenlagen 21 zu einem Garnwickel 20 auf einer Spulenhülse 22 aufgewickelt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren wird entsprechend beim Wickeln konischer Kreuzspulen angewendet.

Die Fadentraversiervorrichtung 5 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Riemenfadenführer, der aus einem endlosen Zugmittel 6, dem Riemen, besteht, der um eine Antriebsrolle 7 sowie um die Umlenkrollen 8, 9 und 10 geführt ist. Die Antriebsrolle 7 wird durch einen Antrieb 11, einem Motor, angetrieben. Der Riemen ist in bestimmten Abständen mit Fadenführungsmitteln 12, 13 und 14 besetzt, die den Faden 3 entsprechend ihrem Weg vor einer Fadenleitkontur 17 zu den Umkehrpunkten U′ und U′′ transportieren. So ist beispielsweise das Fadenführungsmittel 12 entsprechend der Pfeilrichtung 15 entlang der Fadenleitkontur 17 gewandert und hat den Faden zum Umkehrpunkt U′ gebracht, wo er vom Fadenführungsmittel 13, das auf der Gegenseite der Fadenleitkontur 17 sich in Pfeilrichtung 16 entgegen der Richtung des Fadenführungsmittels 12 bewegt, übernommen und zum Umkehrpunkt U 2′ transportiert wird. Die ständige Hin- und Herbewegung des Fadens 3 zwischen den beiden Umkehrpunkten U′ sowie U′′ erzeugt kreuzförmige Fadenlagen 21 auf der Kreuzspule 2. Die Fadentraversiervorrichtung 5 ist in ihrer Ausgestaltung aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der DE-OS 35 43 131, so daß hier auf ihren Aufbau nicht weiter eingegangen zu werden braucht.

Die Kreuzspule 2 lagert mit ihrem Garnwickel auf einer Spultrommel 18, durch welche sie angetrieben wird. Die Spultrommel 18 wiederum besitzt einen Spultrommelantrieb 19, der ein Einzelantrieb oder ein durchgehender Antrieb für mehrere Spultrommeln sein kann.

Der Garnwickel 20 der Kreuzspule 2 wird auf eine Hülse 22 aufgewickelt, welche von einem Spulenhalter 23, der hier angedeutet ist, getragen wird.

Wird der Riemen 6 der Fadentraversiervorrichtung 5 über die Antriebsrolle 7 mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben, erfolgt eine gleichmäßige Hin- und Herbewegung des Fadens 3 zwischen den Umkehrpunkten U′ und U′′ und der Kreuzungwinkel innerhalb der kreuzförmigen Fadenlagen 21 bleibt konstant. Auch die Umkehrpunkte auf den Spulenkanten 24′ bzw. 24′′ bleiben konstant. Das hätte zur Folge, daß der Faden immer auf der gleichen Umfangslinie der Kreuzspule an den Spulenkanten abgelegt würde, was zu einer allmählichen Verdickung der Spulenkanten führt. Ein konstanter Kreuzungswinkel führt bei einem ganzzahligen Durchmesser-Geschwindigkeitsverhältnis zu sogenannten Bildwickeln, die ein geordentes Abspulen einer Kreuzspule unmöglich machen können.

Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet einen gleichmäßigen Spulenaufbau mit weichen Kanten, ohne Wulstverlauf, und die Vermeidung von Bildwickeln. Dazu wird die Drehzahl des Antriebs des Fadenführers während der gesamten Spulenreise ständig geändert, so daß an den Spulenenden der Kreuzungswinkel ständig vergrößert und verkleinert wird. Dieses führt zu einer ständig wechselnden Kantenverlegung an den Spulenkanten. Die Drehzahländerung des Antriebs 11 des Fadenführers 5 wird durch einen Frequenzumrichter 110 ermöglicht und die ständige Änderung des Kreuzungswinkels über einen Zufallsgenerator 111 gesteuert. Der Zufallsgenerator 111 steuert die Erhöhung sowie die Erniedrigung der Drehzahl des Antriebs 11 über den Frequenzumrichter 110.

Fig. 2 zeigt die Wirkung der Änderung des Kreuzungswinkels, beispielsweise während eines Hubs über die gesamte Spulenbreite. Eine Kreuzspule 2, deren Garnwickel 20 in kreuzförmigen Fadenlagen 21 auf eine Spulenhülse 22 aufgewickelt wird. Die Wirkung der Ablage des Fadens (2) mit zwei unterschiedlichen Kreuzungswinkeln wird anhand dieses Beispiels erläutert. Am Umkehrpunkt U′ an der rechten Spulenkante 24′ wird der Faden 31 mit einem hier nicht dargestellten Fadenführer von links herangeführt und unter einem bestimmten Kreuzungswinkel A 11 abgelegt. Je stumpfer der Kreuzungswinkel, desto stärker ist das Bestreben des unter Spannung stehenden Fadens an der Umkehrstelle zum Mittelpunkt M der Längsachse der Spule 2 zu wandern. Die Kraftkomponente F 11 in Richtung dieses Mittelpunkts M ist also umso größer, je stumpfer der Kreuzungswinkel ist. Die an der Umkehrstelle U′ auf dem Faden 31 wirkende Kraftkomponente F 11 bewirkt, daß der Faden von seinem ursprünglichen Ablageort, dem Umkehrpunkt U′ um das Maß der Kantenverlegung K′ in Richtung auf den Mittelpunkt M hin wandert. Auf der Kreuzspule 2 ist weiterhin dargestellt, daß sich bei der Bewegung des Fadens 31 (durchgezogene Linie) vom Umkehrpunkt U′ zum Umkehrpunkt U′′ der Kreuzungswinkel von A 11 auf A 12 verkleinert. Der Kreuzungswinkel wird dadurch spitzer. Gelangt nun der Faden 31 zur linken Spulenkante 24′′ an den Umkehrpunkt U′′, so ist aufgrund des spitzeren Kreuzungswinkels A 12 die Kraftkomponente F 12 wesentlich geringer als die Kraftkomponente F 11 an der Umkehrstelle U′. Die auf dem Faden 31 am Umkehrpunkt U′′ wirkende Kraftkomponenten F 12 ist nicht in der Lage, den Faden in Richtung auf den Mittelpunkt M zu verschieben. Der Faden 31 bleibt an der Stelle des Umkehrpunktes U′′ liegen. Die Kantenverlegung wird 0.

Beginnt die Fadenverlegung am Umkehrpunkt U′ mit einem spitzeren Kreuzungswinkel A 21, so verbleibt der Faden 32 (gestrichelte Linie) aufgrund der geringeren Kraftkomponenten F 21 am Umkehrpunkt U′ liegen. Auch hier wird die Kantenverlegung 0. Wird nun über den Fadenhub in Richtung auf den Umkehrpunkt U′′ der Kreuzungswinkel von A 21 auf A 22 vergrößert, so wird zwar der Faden 32 am Umkehrpunkt U′′ abgelegt, aufgrund der dort wirkenden Kraftkomponente F 22, die größer ist als die Kraftkomponenten F 21 am Umkehrpunkt U′, wandert der Faden um die Kantenverlegung K′′ auf den Mittelpunkt M zu.

Eine Kantenverlegung der Kanten 24′ und 24′′ auf der Kreuzspule 2 erfolgt also allein aufgrund des sich stetig ändernden Kreuzungswinkels während der Spulenreise. Da sich aufgrund des Zufallgenerators der Kreuzungswinkel nicht nur zwischen den Hüben sondern auch über einen einzelnen Fadenhub zwischen den beiden Extrempunkten ändern kann, erfolgt die Ablage des Fadens an den beiden Umkehrpunkte U′ und U′′ unter einem völlig willkürlichen Winkel. An den Umkehrstellen wirkt deshalb immer eine zufällige, von dem jeweiligen Kreuzungswinkel abhängige Kraftkomponenten auf dem Faden ein, so daß der Faden jeweils unterschiedlich weit zum Mittelpunkt M hin von dem jeweiligen Umkehrpunkt weggezogen wird. Die willkürliche Änderung des Kreuzungswinkels bewirkt also eine an den Umkehrpunkten willkürliche Änderung der jeweiligen Kraft auf den verlegten Faden, so daß sich an den Spulenkanten 24′ sowie 24′′ ein willkürlicher Spulenaufbau ergibt und dort eine Anhäufung des Fadens vermieden wird. Der Spulenaufbau wird in den Kanten wesentlich vergleichmäßigt und Bildwickel treten nicht mehr auf.

Claims (6)

1. Verfahren zur Fadenverlegung auf einer Kreuzspule mit einem unabhängig vom Spulenantrieb antreibbaren Fadenführer, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzungswinkel an den Spulenenden ständig vergrößert und verkleinert wird, indem die Drehzahl des Antriebs des Fadenführers ständig geändert wird.

2. Verfahren zur Fadenverlegung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzungswinkel in einem Bereich von 10 Grad bis 50 Grad geändert wird.

3. Verfahren zur Fadenverlegung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt der Änderung des Kreuzungswinkels durch einen Zufallsgenerator bestimmt wird.

4. Verfahren zur Fadenverlegung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Kreuzungswinkels mehrfach während eines Hubes des Fadenführers erfolgt.

5. Verfahren zur Fadenverlegung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor des Antriebs des Fadenführers oder der Fadenführer mit einem Frequenzumrichter gesteuert wird.

6. Verfahren zur Fadenverlegung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenverlegung mit Hilfe eines Riemenfadenführers erfolgt.