Verfahren und Einrichtung zum Bilden von Kreuzspulen

Abstract

 Das Aufwickeln von Fäden zu Kreuzspulen erfolgt mittels eines bewegten Changiermittels l3 einer Hauptchangier­einrichtung l4, durch welches der Faden auf die Spule abgelegt wird. Der Faden ll läuft in einer Vorchan­giereinrichtung 20 zwischen zwei langgestreckten, ei­nen Spalt 23 bildenden Führungsgliedern 2l, 22 quer zu diesen hindurch. Er wird durch zeitlich gesteuerte, in Richtung der Längserstreckung des Spaltes 23 fliessen­de Luftströme durch die Vorchangiereinrichtung zusätz­lich beeinflusst. Dabei erhält er eine gleichmässigere Spannung, so dass dessen Ablage durch die Hauptchan­giereinrichtung l4 mit grösserer Genauigkeit erfolgt.
Der Faden kommt in der Vorchangiereinrichtung 20 prak­tisch mit keinen festen Teilen in Berührung, da für dessen Ablenkung keine solchen Teile notwendig sind und er sich im Spalt 23 in einer Art von Luftkissen befindet. Dadurch wird der Faden ll geschont. Auch ist in der Vorchangiereinrichtung kein Verschleiss von bewegten Teilen vorhanden.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfah­ren zum Aufwickeln von Fäden zu Kreuzspulen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs l und auf eine diesem Zweck dienende Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2.

[0002] Die deutsche Offenlegungsschrift DE 34 36 455 Al zeigt eine Aufspulmaschine, gemäss welcher bei dem von einer Changiereinrichtung bewegten Faden in den Endbereichen des Fadenquerhubs die Verzögerung und/oder Beschleuni­gung der Fadenbewegung vermindert wird. In erwähnten Ausführungsformen geschieht dies durch Vorsehen eines Luftpolsters bzw. eines geeigneten Luftstrahls.

[0003] Die allgemein bekannten Aufspuleinrichtungen haben den Nachteil, dass das über die Changiereinrichtung laufen­de Fadenstück dem hin- und hergehenden Changierorgan wegen dessen sehr hohen Geschwindigkeit nicht voll­ständig zu folgen vermag. Darunter leidet, als Folge von auftretenden Fadenspannungsschwankungen, die Genau­igkeit der Ablage des Fadens auf die aufzuwickelnde Spule. Als Folge davon können auf dieser Wülste und sogenannte Spannfäden entstehen. Auch ist der Umkehr­punkt des Fadens auf der Spule ungenau und wird der optimale Kreuzungswinkel nicht erhalten.

[0004] Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt, eine sogenannte Doppelchangierung vorzunehmen, d.h. einer Hauptchangiereinrichtung eine Vorchangierungseinrich­tung vorzuschalten. Eine solche ist beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift 20 40 479 gezeigt. Die meisten der bekannten Hauptchangiereinrichtungen benüt­zen eine Nutenwalze zum Erzeugen der Changierbewegung, d.h. der seitlichen Hin- und Herbewegung des Fadens. Dabei läuft der aufzuwickelnde Faden in einer Führungs­nut, welche auf der ganzen Breite der Oberfläche der Walze oder zumindest in ihren beiden Endzonen angebracht ist, schraubenförmig auf dieser verläuft und an den Walzenenden Umkehrstellen besitzt. Durch diese Nut wird bei rotierender Walze ein in die Nut eingelegter Faden dauernd hin und her bewegt. Als Vorchangierein­richtung wird meistens ein aus einer geradlinigen Bahn hin- und herbewegter Changierfadenführer, wie im hier erwähnten Fall, verwendet.

[0005] Die Verwendung einer solchen Vorchangiereinrichtung ergibt den Vorteil, dass die stets vorhandene Gefahr der Entgleisung des Fadens in den Kreuzungspunkten der Changiernut der Nutenwalze der Hauptchangierung prak­tisch vollständig beseitigt werden kann. Weiter ergibt sich der Vorteil einer gleichmässigeren Spannung des aufzuwickelnden Fadens als dies beim Fehlen einer solchen Einrichtung der Fall ist. Die Vorchangierung übernimmt im wesentlichen die Kraftleistung, welche durch die Beschleunigungen und die Verzögerungen des Fadens und wegen dessen Reibung über dem ganzen Chan­gierweg, vor allem in der Nut, bedingt ist. Damit muss diese Kraftleistung nicht mehr durch die Hauptchan­giereinrichtung aufgebracht werden und wird die durch diese erfolgende Fadenablage genauer ausgeführt.

[0006] Solche Vorchangiereinrichtungen weisen rasch bewegte, mechanische Teile auf und haben deshalb den Nachteil, im Betrieb einer Abnützung zu unterliegen. Auch üben sie eine Reibung und Schabwirkung auf den Faden aus. Zudem kann der Faden hängen bleiben oder aus der Nut herausspringen.

[0007] Bezüglich der in der erstgenannten Veröffentlichung erwähnten Aufspulmaschine ist festzustellen, dass sich diese von einer Doppelchangierung wesentlich unter­scheidet, da die gezeigte Einrichtung nur in den End­bereichen des Fadenhubs auf den Faden einwirkt. Diese Einrichtung übernimmt somit die für den Faden aufzu­wendende Transportarbeit nur zu einem unbedeutenden Teil. Somit weist die Aufspulmaschine dieser erstge­nannten Veröffentlichung die sich bei einer Doppel­changierung ergebenden Vorteile nicht auf.

[0008] Gemäss vorliegender Erfindung sollen sowohl die Vor­teile der Doppelchangierung erhalten als auch die mit der Vorchangiereinrichtung gemäss der erwähnten Offen­legungsschrift behafteten Nachteile vermieden werden. Das Verfahren gemäss vorliegender Erfindung weist die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs l und die Vor­richtung die im kennzeichnenden Teil des Anpruchs 2 angegebenen Merkmale auf. Die Erfindung besitzt somit die Vorteile, dass der Faden zum Zwecke der Ablenkung in der Vorchangiereinrichtung praktisch mit keinen festen Teilen in Berührung kommt und somit praktisch keiner Beschädigung ausgesetzt ist. Er bewegt sich im durch die Führungsglieder gebildeten Spalt in einer Art von Luftkissen. Für die Ablenkung muss kein fester Körper und müssen somit nur kleine Massen (Luft) be­wegt werden. Somit ist für die Erzeugung der Changier­bewegung des Fadens praktisch keine Abnützung und kein Verschleiss von Teilen vorhanden. Schliesslich kann der Faden in der Vorchangiereinrichtung nicht hängen bleiben.

[0009] Im folgenden sei die Erfindung anhand von Ausführungs­beispielen und der Zeichnung näher erläutert. In der letzteren ist

Fig. l eine Ansicht einer erfindungsgemässen Auf­spuvorrichtung von der Seite.

Fig. 2 ein Querschnitt der in Fig. l gezeigten Vor­changiereinrichtung entlang der Linie II ... II und sind

Fig. 3 Querschnitte weiterer Ausführungsformen von und 4 Vorchangiereinrichtungen der erfindungsgemäs­sen Vorrichtung.

[0010] Gemäss Fig. l läuft ein aufzuwickelnder Faden ll von einem als Oese ausgebildeten, feststehenden Fadenfüh­rer l2 zu einem als beweglicher Fadenführer ausgebil­deten Changiermittel l3 einer Hauptchangiereinrichtung l4. Fadenführer l2 und Changiereinrichtung l4 sind von einer Tragsäule l5 getragen. Es ist ein in Fig. l von der Changiereinrichtung l4 verdeckter Dorn vorgesehen, welcher zum Aufwickeln des Fadens ll zu einer Kreuz­spule l6 dient. Der Dorn ist von einem Maschinenteil l7 getragen und in Abhängigkeit des Spulendurchmessers in horizontaler Richtung verstellbar, damit ihr Ab­stand von der Changiereinrichtung l4 während des Auf­spulvorgangs dauernd gleich bleibt. Das Changiermittel l3, das sich im Betrieb, wie durch die zwei Pfeile l8 angedeutet, hin und her bewegt, bewirkt die gewünschte, kreuzweise Ablage des Fadens ll auf der Spule l6. Zum Bewegen des Changiermittels l3 kann dieses mit der schraubenförmig gewundenen Nut einer rotierbaren Nuten­walze in an sich bekannter Art gekoppelt werden. Die maximalen, seitlichen Bewegungen des changierenden Fadens ll sind durch die strichpunktierten Linien l9 gezeigt.

[0011] Zusätzlich ist noch eine Vorchangiereinrichtung 20 vorgesehen. Diese ist im Querschnitt der Fig. 2 in etwas grösserem Massstab als in Fig. l gezeichnet. Sie weist zwei Führungsglieder 2l,22 auf, welche durch zwei zueinander parallele, langgestreckte Platten ge­bildet sind, welche zusammen einen Spalt 23 bilden. In der Platte 2l sind Düsen 24 und 25 vorhanden. Die Düsen 24 sind, gemäss Fig. 2, nach rechts, die Düsen 25 nach links gerichtet. Die Düsen 24,25 erstrecken sich aus dem Innern des Führungsglieds 2l bis zu des­sen den Spalt 23 bildenden Oberfläche, an welcher sie enden. Sie ragen nicht aus dieser Oberfläche heraus und in den Spalt 23 hinein. Sie sind deshalb für den changierenden Faden 23 in keiner Weise hindernd oder störend. Die Blasrichtung sowohl der Düsen 24 als auch der Düsen 25 erfolgt in einem spitzen Winkel zur Längserstreckung des Spaltes 23. In einer Luftleitung 26 ist komprimierte Luft vorhanden. Durch Oeffnen und Schliessen der steuerbaren Ventile 27 wird den Düsen 24,25 wahlweise Luft zugeführt. Dabei wird bei Betäti­gung der Düsen 24 der quer zu den langgestreckten Plat­ten 2l,22 verlaufende Faden ll, der von den Platten 2l, 22 im Spalt 23 geführt ist, gemäss Fig. 2 nach rechts, bei Betätigung der Düsen 25 nach links bewegt. Die Be­tätigung der Düsen erfolgt über ein Kommandogerät 28, indem dieses beispielsweise mittels elekrischer Signa­le über elektrische Kabel 29 die Düsen 27 betätigt.

[0012] Im Betrieb der gezeigten Aufwickelvorrichtung wird durch Rotation der Spule l6 um ihre Achse der Faden ll aufgespult. Dabei läuft dieser vom Fadenführer l2 durch den Spalt 23 zwischen den Führungsgliedern 2l, 22 und quer zu diesen hindurch und gelangt über das Changier­mittel l3 auf die Spule l6. Während des Aufwickelvor­gangs bewegt sich das Changiermittel l3 in Richtung der Pfeile l8 hin und her. Dadurch ergibt sich eine Kreuzwicklung, bzw. wird eine Kreuzspule gebildet.

[0013] Die Hin- und Herbewegungen des Changiermittels l3 er­folgen mit grosser Geschwindigkeit und sind von hoher Frequenz. Insbesondere im Bereich der äussersten Posi­tionen l9 des Fadens ll ist dieser sehr grossen Verzö­gerungen und Beschleunigungen und starken Spannungs­schwankungen ausgesetzt. Wie eingangs erwähnt, unter­stützt die Vorchangiereinrichtung 20 die durch die Hauptchangiereinrichtung l4 erzeugte Changierbewegung des Fadens ll und bewirkt einen Ausgleich dieser schwankenden Spannungen des Fadens ll. Sie erlaubt auf diese Weise ein gleichmässigeres Durchlaufen des Fadens ll durch das Changiermittel l3 und damit ein genaueres Ablegen des Fadens.

[0014] Im Betrieb der Spuleinrichtung werden im wesentlichen im Rhythmus der seitlichen Bewegungen der Einrichtung l3 nach rechts auch die nach rechts gerichteten Düsen 24 und bei einer Bewegung des Changiermittels l3 nach links im wesentlichen die nach links gerichteten Düsen 25 betätigt. Dabei müssen natürlich Steuerungen vor­gesehen sein, welche ein zeitlich genaues Einstellen der Einsätze der Luftströme in Abhängigkeit der Bewe­gung des Changiermittels l3 ermöglichen. Es kann sich als vorteilhaft erweisen, die Luftströme nicht nur zeitlich, sondern auch luftmengenmässig zu steuern.

[0015] Um ein optimales Zusammenwirken der Changiereinrich­tungen l4 und 20 zu erhalten, arbeitet das Kommando­gerät 28 in Abhängigkeit der Hin- und Herbewegung des Changierfadenführer l3. Dies geschieht in der gezeig­ten, beispielsweisen Ausführungsform in der Weise, dass ein Steuermittel 30 von der Bewegungsrichtung und Position des Changiermittels l3 abhängige Signale, wie dies schematisch durch die strichlierte Linie angedeu­tet ist, dem Kommandogerät 28 zuführt, welches aufgrund dieser Signale Befehle an die Ventile 27 zu deren Be­tätigung abgibt.

[0016] Falls der Faden ll nicht mittels eines hin und her be­wegbaren Fadenführers geführt wird und das Changier­mittel z.B. durch eine rotierbare Nutenwalze gebildet ist, in deren Nut der Faden ll eingelegt ist, so muss das Steuermittel 30 von der Drehbewegung, d.h. von der Anzahl der Umdrehungen und von der winkelmässigen Stellung der Nutenwalze abhängige Signale liefern.

[0017] Eine mit Luftantrieb betriebene, gemäss der Erfindung verwendbare Vorchangiereinrichtung ist in ihrer ein­fachsten Form in Fig. 3 gezeigt. Ein im wesentlichen senkrecht zur Zeichenebene verlaufender Faden ll ist wiederum durch einen zwischen zwei plattenförmigen Führungsgliedern 3l,32 vorhandenen Spalt 23 durchge­führt. Er wird durch von den Düsen 33, 34 erzeugten, wechselweise in der einen und in der entgegengesetzten Richtung in der Längsrichtung der Führungsglieder 3l, 32 blasenden Luftströmen hin und her bewegt. Mittels steuerbarer Ventile 27 wird auch in diesem Beispiel die Luftmenge und die Zeitdauer der Luftströme gesteu­ert. Diese Ausführungsform der Vorchangiereinrichtung ist vor allem zum Herstellen von Spulen geringer Hub­länge geeignet.

[0018] Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel weist wie­derum zwei Führungsglieder 35,36, welche die Form lang­gestreckter Platten haben, auf. Im Gegensatz zum Beispiel der Fig. l und 2 sind in jeder der Platten 35, 36 Dü­sen angebracht. In der Platte 35 sind die Düsen 37 ge­mäss Fig. 4 nach rechts und die Düsen 38 nach links gerichtet. In der Platte 36 sind die nach rechts gerich­teten Düsen 39 und die nach links gerichteten Düsen 40 vorgesehen. Die Blasrichtung dieser Düsen 37,38,39,40 bildet ebenfalls einen spitzen Winkel in bezug auf die Längserstreckung des Spaltes 23. Die Luftströmung durch die Düsen wird wiederum durch Ventile geregelt, welche in Fig. 4 jedoch nicht gezeichnet sind. Werden die ein­ander gegenüberliegenden Düsen 37,39 oder 38,40 gleich­zeitig mit Luft beaufschlagt, so erhält man im Spalt 23 eine in bezug auf die Mittelebene zwischen den Füh­rungsgliedern 35 und 36 symmetrische Luftverteilung, wodurch sich eine optimal leichte Fadenbewegung ergibt. Die hintereinander angeordneten Düsen, wie z.B. die Gruppe der Düsen 37, die Gruppe der Düsen 38, die Gruppe der Düsen 39 oder die Gruppe der Düsen 40 können gege­benenfalls stafettenartig nacheinander betätigt werden. Auf diese Weise kann eine Vorchangiereinrichtung von grosser Länge und damit für Spulen grosser Hublänge erhalten werden.

[0019] Die vorliegende Erfindung weist noch einen besonderen Vorteil auf, falls die Hauptchangiereinrichtung auf ei­ner an sich bekannten, durch eine Nutenwalze bewirkten Fadenchangierung beruht. Bei einer solchen kann der Faden fehlerhafterweise aus der Nut herausspringen. Der besondere Vorteil besteht nun darin, dass der Fall nicht eintreten kann, bei welchem der Faden aus seiner Nut herausspringen und sich in die Nut einfädeln könn­te, welche ihn entgegengesetzt zu der Richtung bewegen würde, welche der in diesem Augenblick herrschenden Luftströmung in der Hilfschangiereinrichtung 20 ent­spricht. Dies ist deshalb der Fall, weil die Luftströ­mung in der Vorchangiereinrichtung den Faden stets in einem merklichen Winkel zu der Nut in der Hauptchan­giereinrichtung hält, welche in der diesem Luftstrom entgegengesetzten Richtung wirkt. Andererseits versetzt der Luftstrom den Faden in eine Lage, in der er mehr oder weniger parallel zu der Nut liegt, welche auf den Faden gleichsinnig zu diesem Luftstrom wirkt. Damit ist praktisch nur ein Wiedereinfädeln des Fadens ll in die richtige Nut möglich und ein Einfädeln in die falsche Nut ausgeschlossen.

[0020] Um noch einige Angaben bezüglich der Grössenordnungen zu machen sei erwähnt, dass die Dicke des Spaltes 23 vorteilhafterweise zwischen 0,2 mm und l,0 mm, insbe­sondere zwischen 0,3 mm und 0,4 mm und die Breite der Platten zwischen 2 cm und 5 cm liegt. Es ist dabei zu beachten, dass bezüglich der Dicke des Spaltes 23 die Dicke und die Beschaffenheit des aufzuspulenden Fadens mit zu berücksichtigen ist.

Ansprüche

1. Verfahren zum Aufwickeln von Fäden zu Kreuzspulen mittels einer Hauptchangiereinrichtung (l4) mit einem bewegten Changiermittel (l3), welches einen von einem feststehenden Fadenführer (l2) her kom­menden Faden (ll) führt und auf die Spule (l6) ablegt, dadurch gekennzeichnet, dass der aufzu­wickelnde Faden (ll) in einer sich zwischen dem Fadenführer (l2) und der Hauptchangiereinrichtung (l4) befindlichen Vorchangiereinrichtung (20) quer zu langgestreckten, zueinander parallelen Führungsgliedern (2l,22,3l,32,35,36) durch einen von diesen gebildeten Spalt (23) hindurchläuft und im Rhythmus der Bewegung des Changiermittels (l3) der Hauptchangiereinrichtung (l4) zwischen den Führungsgliedern (2l,22,3l,34,35,36) in der Längs­richtung derselben fliessende, zeitlich gesteuerte Luftströme erzeugt werden, welche über dem gesam­ten Weg der Changierbewegung (l9) des Fadens (ll) zwischen den Führungsgliedern (2l,22,3l,32,35,36), abwechslungsweise hin und her fliessen und dabei den Faden (ll) mitnehmen.

2. Vorrichtung zum Aufwickeln von Fäden zu Kreuzspu­len mittels eines eine Changierbewegung eines auf­zuwickelnden Fadens (ll) bewirkenden Changier­mittels (l3) einer Hauptchangiereinrichtung (l4), bei welcher Vorrichtung sich der Faden (ll) von einem feststehenden Fadenführer (l2) zur Haupt­changiereinrichtung (l4) erstreckt, dadurch ge­kennzeichnet, dass sich zwischen der letzteren (l4) und dem Fadenführer (l2) eine Vorchangierein­ richtung (20) befindet, welche zwei langgestreckte, zueinander parallele und einen Spalt (23) bildende Führungsglieder (2l,22,3l,32,35,36) umfasst, dass quer zu den letzteren, durch den Spalt (23) hin­durch, der aufzuwickelnde Faden (ll) verläuft, dass in beiden Richtungen der Längserstreckung der Führungsglieder (2l,22,3l,32,35,36) gerichtet Luft­düsen (24,25,33,34,37,38,39,40) zum Erzeugen von Luftströmen vorgesehen sind, welche Luftströme zwischen den Führungsgliedern (2l,22,3l,32,35,36) über dem ganzen Weg der Changierbewegung (l9) des Fadens (ll) zwischen den Führungsgliedern (2l,22, 3l,32,35,36) vorhanden sind und dass ein Steuer­mittel (28,30) zum Steuern der Luftdüsen (24,25, 33,34,37,38,39,40) im Rhythmus der Bewegung des Fadenführers (l3) der Hauptchangiereinrichtung (l4), vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Düsen (24,25,37,38,39,40) sich aus dem Innern der Führungsglieder (2l,22,35,36) bis zu deren Oberfläche erstrecken und gegen den Spalt (23) hin offen sind, und dass deren Blas­richtung einen spitzen Winkel zur Längsrichtung des Spaltes (23) bildet.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch ge­kennzeichnet, dass mindestens diejenigen Düsen (24,25,37,38,39,40), welche sich im vom Faden bei seiner Changierbewegung überstrichenen Bereich (l9) befinden, nicht über die Oberfläche, gegen die hin sie offen sind, herausragen.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass jedes der Führungsglieder (2l,22, 3l,32,35,36) die Form einer länglichen Platte be­sitzt und je eine Seitenfläche einer jeden Platte (2l,22,3l,32,35,36) einander zugewandt sind und einen relativ dünnen Spalt (23) miteinander bilden.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Dicke des Spaltes (23) zwischen 0,2 mm und l,0 mm, insbesondere zwischen 0,3 mm und 0,4 mm liegt.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass sich an jedem der stirnseitigen Enden der Führungsglieder (3l,32) eine Düse (33, 34) befindet.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass sich alle Düsen (24,25) in einem (2l) der Führungsglieder (2l,22) befinden.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass in beiden Führungsgliedern (35,36) Düsen (37,38,39,40) vorgesehen sind.

l0. Vorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass die Luftdüsen (24,25,33,34,37,38, 39,40) durch eine Steuerung (28,30) zeitlich und luftmengenmässig steuerbar sind, deren Befehle von der Lage des Changiermittels (l3) der Haupt­changiereinrichtung (l4) abhängig sind.

11. Vorrichtung nach Patentanspruch l0, dadurch gekenn­ zeichnet, dass über dem Changierbereich (l9) des Fadens (ll) mindestens eine Gruppe von in der glei­chen Ablenkungsrichtung des Fadens wirkenden, hin­tereinander angeordneten Düsen (24,25,37,38,39,40) vorgesehen ist, bei welcher die Düsen (24,35,37, 38,39,40) stafettenweise betätigbar sind.

Zeichnung