Nutentrommel für eine Fadenchangiervorrichtung

Abstract

 An der Nutentrommel (1) sind in den bogenförmigen Bereichen (11), welche die beiden Nuten (5 und 7) miteinander verbinden, im we­sentlichen parallel zu den Abschnitten (11) verlaufende, die Oberfläche (3) der Nutentrommel (1) überragende Stützkurven (15) angeordnet. Beim Durchlaufen der Umkehrstellen gelangt der Faden­führer (23), bzw. die stirnseitigen Kanten (39) von dessen Ober­teil (23) in Anlage mit der Stützkurve (15) kurz bevor die grös­sten aus der Richtungsumkehr resultierenden Beschleunigungskräfte auf den Fadenführer (25) wirken. Ein Kippen oder Verkanten des Fadenführers (25) wird dadurch verhindert.

Beschreibung

[0001] Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Nutentrommel für eine Fadenchangiervorrichtung gemäss Oberbegriff des Patentan­spruches 1.

[0002] Nutentrommeln, auch Kehrgewindewalzen genannt, der genannten Gat­tung sind bekannt. Sie bestehen im wesentlichen aus einem zylind­rischen Körper, auf dessen Oberfläche zwei gegenläufig angeordne­te schraubenlinienförmig verlaufende Nuten angebracht sind und an den Enden der Trommel miteinander verbunden sind. Der Scheitel des die beiden Nuten miteinander verbindenden Bogens bildet den Umkehrpunkt eines in der Nut der Nutentrommel geführten Fadenfüh­rers. Damit eine oszillierende Bewegung entsteht, sind parallel zur Drehachse der Nutentrommel zwei Führungsschienen in einem ge­genseitigen Abstand befestigt und führen den in der Nutentrommel eingesetzten Fadenführer hin und her.
Bei hohen Doppelhubzahlen und Aufwindgeschwindigkeit von z.B. 8000/M/Min. ergeben sich an den Umkehrpunkten an den Enden der Nutentrommel sehr hohe Beschleunigungskräfte auf den Fadenführer. Auch wenn der Fadenführer nur ca. 1g schwer ist, entstehen in den Umkehrpunkten Kräfte, die ohne weiteres 80 N erreichen können. Da sich ein Teil der Masse des Fadenführers ausserhalb der Nut be­findet, ergibt sich durch die hohe Umkehrbeschleunigung an den Enden ein Kippmoment auf den Fadenführer. Dieses Kippmoment be­wirkt ein Schleifen des Fadenführers auf der Oberfläche der Nu­tentrommel. Dies führt einerseits zu einem Verschleiss der Nuten­trommeloberfläche und andererseits zu einer vorzeitigen raschen Abnutzung des Fadenführers.

[0003] Aus der US-PS 4,415,126 ist eine Changiervorrichtung bekannt, welche einen zweistufigen Fadenführer aufweist, der im schrauben­förmigen Bereich der Nut jeweils mit dem unteren schmalen Teil und in den Umkehrpunkten an den Verbindungen der beiden gegenläu­figen Nuten nur noch vom oberen Bereich geführt wird. Dazu ist der Übergang der beiden gegenläufigen Nuten an den Enden und in den anschliessenden Bereichen zweistufig ausgeführt, derart, dass im Umkehrbereich der Fadenführer ausschliesslich vom oberen Ab­schnitt des Führungsteiles des Fadenführers beidseitig geführt ist. Auf der Innenseite der Umkehrkurve ist eine zusätzliche Füh­rung eingesetzt, die eine von der aussenseitigen Kurve unter­schiedliche Führungsbahn aufweist. Diese bekannte Vorrichtung er­fordert eine kostspielige Herstellungsweise der Fadenführernuten­trommel und verhindert zudem nicht die Kippbewegung des Fadenfüh­rers im Umkehrpunkt, wenn die grössten Beschleunigungskräfte wirksam sind.

[0004] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Nutentrommel für eine Fadenchangiervorrichtung zu schaffen, welche mit geringem Aufwand das Abkippen des Faden­führers in den Umkehrpunkten der Nuten verhindert.

[0005] Überraschenderweise gelingt es, mit der oberhalb des Schwerpunk­tes des Fadenführers liegenden Führungskurve den Fadenführer auch im Umkehrpunkt derart zu halten, dass eine Verkantung und damit örtlich grössere Anpresskräfte auf der Nutentrommel vermieden werden können. Die Ausbildung der den Fadenführer stützenden Kur­ve an den Umkehrstellen kann den zu verarbeitenden Garnen ange­passt werden, derart, dass die Charakteristik der Umkehr unabhän­gig vom Abnutzungszustand des Fadenführers konstant bleibt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Nutentrommel ist darin zu sehen, dass sowohl eine höhere Lebensdauer der Nutentrommel als auch des Fadenführers erreicht werden kann.

[0006] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines illustrierten Ausfüh­rungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Aufsicht auf eine Nutentrommel,

Figur 2 einen Querschnitt durch eine Changiervorrichtung,

Figur 3 einen vertikalen Längsschnitt durch die Nutentrommel in Figur 1,

Figur 4 eine Aufsicht eines Fadenführers,

Figur 5 eine Seitenansicht des Fadenführers gemäss Figur 4,

Figur 6 einen Querschnitt durch den Fadenführer gemäss Figur 4 längs Linie VI-VI,

Figur 7 eine Aufsicht eines zweiteiligen Fadenführers,

Figur 8 eine Seitenansicht des Fadenführers gemäss Figur 7 und

Figur 9 einen Querschnitt durch den Fadenführer gemäss Figur 7 längs Linie IX-IX.

[0007] Die in Figur 1 dargestellte Nutentrommel 1 in Gestalt einer zy­lindrischen Walze, in deren Oberfläche 3 zwei gegenläufige schraubenlinienförmig ausgebildete Nuten 5 und 7 eingelassen sind, ist unter Weglassung der in Figur 2 sichtbaren Führungs­schienen 9 dargestellt. Die Nuten 5 und 7 sind in herkömmlicher Weise ausgebildet und daher im zentralen schraubenlinienförmig verlaufenden Bereich nicht dargestellt. In den Umkehrbereichen A, wo die beiden Nuten 5 und 7 durch einen bogenförmigen Abschnitt 11 miteinander verbunden sind, verläuft im wesentlichen parallel zur aussenliegenden Nutenflanke 13 des bogenförmigen Abschnittes 11 eine Stützkurve 15. Die Stützkurve 15 überragt die Oberfläche 3 der Nutentrommel 1 und kann Teil eines umlaufenden Flansches sein oder in einem über ein Teilstück des Umfanges verlaufenden Flanschabschnittes sein.

[0008] Die Nutentrommel 1 ist in einem Gehäuse 17 untergebracht und seitlich an diesem mittels Wälzlagern 19 drehbar gelagert. Seit­lich ist das Gehäuse unter Freilassung eines Schlitzes 21 durch die beiden Führungsschienen 9 abgeschlossen.
Die Führungsschienen 9 können entlang des Schlitzes 21 eine ebene oder - wie in Figur 2 dargestellt - eine V-förmig ausgebildete Führung für den Fadenführer aufweisen. Es ist auch möglich, die beiden, den Schlitz 21 bildenden Kanten der Führungsschienen 9 mit anderen Führungsformen auszubilden.
Durch den Schlitz 21 hindurch ragt das Oberteil 23 eines Faden­führers 25. Das Unterteil 27 des Fadenführers 25, das sog. Schiffchen, liegt vollständig innerhalb der Führungsnuten 5,7. über die Oberfläche des Schlitzes 21 hinaus ragt das vorzugsweise aus Keramik bestehende, einen Schlitz 29 aufweisende, im Oberteil 23 eingelassene Fadenführerplättchen 31.

[0009] In den Figuren 4 - 9 sind zwei für den Einsatz in die oben be­schriebene Nutentrommel 1 geeignete Fadenführer 25 näher erläu­tert.
Der einteilige Fadenführer gemäss Figur 4 weist ein in bekannter Weise ausgeführtes Schiffchen 27 auf, dessen Form eine möglichst flächenförmige Anlage an den Führungsnuten 5 und 9 erlaubt und im wesentlichen reibungsarm den Umkehrbereich A durchlaufen kann. Die Höhe h des Schiffchens entspricht in etwa der Tiefe t der Nu­ten 5 und 7. Mittels eines Halses 33 ist das Schiffchen 27 mit dem Oberteil 23 verbunden. Das Oberteil 23 gemäss Figur 4 ist im wesentlichen rautenförmig ausgebildet, wobei die grössere Diago­nale, quer zur Längsrichtung des Schiffchens 27 angeordnet ist. Die abgerundeten, am weitesten vom Zentrum entfernten Bereiche weisen eine zur Ausbildung der Kanten der Führungsschienen 9 ge­gengleiche Form auf. Im Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 4 - 6 ist die Führung des Oberteils 23 des Fadenführers 25 im we­sentlichen rechteckig, im Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 7 - 9 ist die Führung des Oberteils 23 des Fadenführers V-förmig und passt in eine Führungsnut 21, wie sie in Figur 2 dargestellt ist.

[0010] Der Fadenführer 25 gemäss den Figuren 7 - 9 ist zweiteilig ausge­bildet, damit eine Verdrehung des Oberteiles 23 gegenüber dem Un­terteil (Schiffchen) 27 möglich ist. Am Schiffchen 27 ist zu die­sem Zwecke ein Stift 35 eingespritzt oder eingesetzt, der in eine Bohrung 37 im Oberteil 23 drehbar eingesteckt ist. Selbstver­ständlich könnte der Stift 35 auch am Oberteil 23 und die Bohrung 37 am Schiffchen 27 angebracht sein. Der zweiteilige Fadenführer 25 weist ein Oberteil 23 auf, dessen Führungen 38 geradlinig aus­ gebildet sind und eine linienförmige Führung an den Führungs­schienen 9 im Führungsschlitz 21 erlauben. Die stirnseitigen Kan­ten 39, welche im bogenförmigen Abschnitt 11 in Anlage mit der Stützkurve 15 gelangen, sind bogenförmig ausgebildet. Der Bogen­radius kann dem Radius der Stützkurve 15 angenähert sein. Eine absolute Übereinstimmung erfolgt nicht, da die Stützkurve 15 einen Verlauf aufweist, der der Charakteristik der Umkehrkurve des Fadenführerschlitzes 29 entspricht. Der radiale Abstand zwi­schen der äusseren Flanke der Nuten 13 im bogenförmigen Abschnitt 11 zur Oberfläche der Stützkurve 15 ist mindestens im Scheitel­bereich konstant und entspricht dem Abstand B zwischen der seit­lichen Flanke des Schiffchens 27 und der stirnseitigen Kante 39 des Oberteiles 23.

[0011] Im folgenden wird die Funktionsweise der Stützkurve 15 kurz er­läutert.
Zwischen den beiden Umkehrstellen am Ende der Nutentrommel 1 er­folgt die Führung und der Transport des Fadenführers 25 in her­kömmlicher Weise. Beim Einlaufen in den bogenförmigen Abschnitt 11, der die beiden Nuten 5 und 7 miteinander verbindet, gelangt abwechselnd eine der stirnseitigen Kanten 39 des Fadenführers 25 in Anlage mit der Stütz- oder Führungskurve 15. Die durch die Um­kehr im Scheitel S auftretenden, ein Kippmoment auf den Fadenfüh­rer 25 bewirkenden Beschleunigungskräfte werden vollständig durch die Anlage an der Stützkurve 15 aufgenommen. Weder die äussere Flanke 13 des Führungsnutenbereiches 11, noch die Oberfläche 3 der Nutentrommel 1 zwischen dem bogenförmigen Abschnitt 11 und der Führungskurve 15 werden durch hohe Reibkräfte der Unterseite des Oberteils 23 des Fadenführers 25 beansprucht. Analog dazu ist die örtliche Beanspruchung des Fadenführers 25, insbesondere auch der den Oberteil 23 mit dem Unterteil 27 verbindende Hals 33 sehr geringen Wechsellasten ausgesetzt. Eine entsprechend gewählte Oberflächenbeschaffenheit sowohl der Stützkurve 15 als auch des zwischen der Stützkurve 15 und der Nut liegenden Bereiches 11 er­geben einen im wesentlichen verschleissfreien Betrieb der Nuten­trommel 1. Die Standzeit der Fadenführer 25 erhöht sich dadurch ebenfalls sehr wesentlich.

Ansprüche

1. Nutentrommel (1) für eine Fadenchangiervorrichtung mit zwei gegenläufig angeordneten schraubenlinienförmigen, einen Fa­denführer (25) entlang einer Führungsschiene (9) hin- und herführenden, in der Oberfläche der Trommel (1) eingelassenen Nuten (5,7), welche an den Enden der Trommel (1) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Umkehrbereich (11) an den Enden der schraubenlinienförmigen Nuten (5,7) je eine die Oberfläche (3) der Nutentrommel (1) überragende Stützkurve (15) angeordnet ist, welche im Bereich des Schei­tels (S) des Umkehrbereiches (11) im wesentlichen in konstan­tem Abstand (B) zur aussenliegenden Flanke (13) der Nut ver­läuft.

2. Nutentrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das einlaufseitige Ende der Stützkurve (15) im Bereich der Nuten (5,7) mit gleichbleibender Steigung liegt.

3. Nutentrommel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, dass der Fadenführer (25) ein Oberteil (23) aufweist, welches das in der Nut (5,7) geführte Unterteil (27) seitlich überragt, wobei dessen mit der Stützkurve (15) in Anlage gelangende Kante (39) bogenförmig ausgebildet ist.

4. Nutentrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­kennzeichnet, dass die quer zum Unterteil (27) des Fadenfüh­rers (25) angeordnete Kante (38) des Oberteiles (23) im we­sentlichen geradlinig ausgebildet und der Oberteil (23) schwenkbar mit dem Unterteil (27) verbunden ist.

Zeichnung