DE3403144A1

DE3403144A1 - Anordnung zur veraenderung der zugkraft eines laufenden fadens

Info

Publication number: DE3403144A1
Application number: DE19843403144
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. 4054 Nettetal Lorenz
Original assignee: Palitex Project Co GmbH
Current assignee: Palitex Project Co GmbH
Priority date: 1984-01-31
Filing date: 1984-01-31
Publication date: 1985-08-14
Also published as: IT1186811B; US4709543A; CS266566B2; FR2558813B1; FR2558813A1; IN163506B; CS41485A2; CH667070A5; JPH0210070B2; JPS60161863A; IT8512411A0

Description

P.-C. SROKA. UK H. FEDER, »ipi-chys. dh W.-D. FEDER

PATENTANWÄLTE & FUROPtAN PATENT ATTORNEYS

KLAUS O. WALTER

RECHTSANWALT

DOMiNIKANERSTR. 37. POSTFACH 111 Ο38

D-4000 DÜSSELDORF 1! rELEroN (0211) 5740 22 telex θ 584 550

30. Januar 1984 1-5244 -14/2

Palitex Project-Company GmbH

Weeserweg 6o

415o Krefeld 1

Anordnung zur Veränderung der Zugkraft eines laufenden Fadens

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Veränderung der Zugkraft eines laufenden Fadens mit einer drehbar auf einer Antriebswelle gelagerten, von dem überlaufenden Faden durch Haftung antreibbaren Fadenlaufrolle und mit einer drehfest auf der Antriebswelle gelagerten Einrichtung zur Beeinflussung des Drehmomentes der vom Faden mitgenommenen Fadenlaufrolle.

Bekannte Anordnungen, insbesondere im Hinblick auf eine Reduzierung der Zugkraft, arbeiten im wesentlichen in der Form von sogenannten Voreilrollen, wie sie auch in

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der DE-AS 23 42 766 beschrieben sind. Den Voreilrollen liegt physikalisch die Seilreibungsformel (e/^u ) zugrunde. Bei derartigen Voreilrollen gibt es demnach zwei Einflußgrößen für den Spannungsabbau. Die eine ist der Reibwert zwischen Faden und Oberfläche der Voreilrolle; die andere der ümschlingungswickel des Fadens um die Voreilrolle.

Andere, beispielsweise in den DE-PS'en 92o 981 und 926 8o5 beschriebene Anordnungen zur Veränderung der Zugkraft eines laufenden Fadens sind entweder als Fadenbremsen oder als Streckvorrichtungen für Fäden konzipiert, d.h. sie bewirken bevorzugt eine Zugkrafterhöhung. Die Beeinflussung des Drehmomentes der von dem überlaufenden Faden durch Haftung angetriebenen Fadenlaufrolle wird in der Weise erreicht, daß gegen diese Fadenlaufrolle eine mechanisch von außen her angetriebene Scheibe od.dgl. mechanisch mit unterschiedlichen Andrückkräften gedrückt wird.

Als dritte Einflußgröße - jedoch mit geringerer Bedeutung kann die Umfangsgeschwindigkeit der Voreilrolle betrachtet werden. Je höher die Umfangsgeschwindigkeit um so größer der Abbau der Fadenspannung.

Die Voreilrolle wird in einem festen Verhältnis zur Fadengeschwindigkeit durch eine Welle und ein dahinter stehendes Getriebe angetrieben. Für den Fall des Spannungsabbaus ist die Umfangsgeschwindigkeit der Voreilrolle immer höher als die Fadengeschwindigkeit, d.h. aber auch, daß die Voreilrolle mit ihrer Fadenkontaktfläche an dem Faden reibt. Garntechnisch ist dies ein ungewünschter Effekt, weil die Gefahr besteht, daß aus dem Faserverband des Fadens einzelne Kapillare durch die Reibung herausgelöst werden und dadurch das produzierte Garn haariger sein kann.

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Heute werden überwiegend Voreilrollen mit kugelig struktutierter Laufrillengestaltung angewendet. Die direkte Kontaktfläche zum überlaufenden Faden ist entweder hartverchromt oder aber plasmabeschichtet (Oxydwerkstoffe). Dem Rauhigkeitsgrad der direkten Fadenkontaktflächen sind Grenzen gesetzt. Rauhe Oberflächen würden den Reibwert erhöhen und damit den Mitnahmeeffekt (Spannungsabbau) der Voreilrolle. Dies wäre nach der Seilreibungsformel gewünscht, steht jedoch im Gegensatz zur gewünschten textlien Technologie des Fadens (Haarigkeit).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Laufrollenanordnung zu schaffen, die eine definierte Fadenmitnähme und einen einstellbaren Spannungsabbau (Zugkraftsabbau) besitzt, wobei weiterhin die Möglichkeit gegeben sein soll, diesen Zugkraftsabbau in Abhängigkeit von den jeweils bearbeiteten Fadensorten fein einstellen, zu können. Anders ausgedrückt besteht die Aufgabe darin,; eine derartige Laufrollenanordnung so zu gestalten, daß ohne Schlupf des Fadens entlang der Fadenlaufrollenoberfläche dennoch ein definierter Spannungsabbau (Zugkraftabbau) erreicht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Drehmoment-Beeinflussungseinrichtung und die Fadenlaufrolle gemäß dem Prinzip einer magnetischen, bevorzugt dauermagnetischen Kupplung miteinander gekuppelt sind.

Das Prinzip der dauermagnetischen Kupplung kann entweder nach Art einer Wirbelstrombremse bzw. -kupplung oder nach Art einer Hysteresebremse bzw. -kupplung oder unter Anwendung sowohl des Wirbelstromsystems als auch des Hysteresesystems verwirklicht werden.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben· Es zeigen:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Anordnung zur Veränderung der Zugkraft eines laufenden Fadens im Axialschnitt;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Anordnung in Zuordnung zu einer Doppeldraht-Zwirnstelle, und

Fig. 3 und 4 in schematischer Darstellung Seitenansichten der erfindungsgemäßen Anordnung mit zugeordneten Gegendruckelementen.

Die erfindungsgemäße Anordnung 1 umfaßt eine drehfest auf einer angetriebenen Welle 2 befestigte Permanentmagnetscheibe 3, der unter Freilassung eines Luftspaltes, d.h. mit Abstand eine Scheibe 4 gegenüberliegt, die gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung aus einem elektrisch gut leitendem Material, beispielsweise Cu, Al oder vorzugsweise Ag oder gemäß einer zweiten Ausführungsform aus Hysteresematerial besteht. Die in Fig. 1 dargestellte Einzelscheibe 4 kann auch gemäß einer weiteren AusfUhrungsform der Erfindung eine Scheibenkombination sein, bestehend aus einer ersten aus elektrisch gut leitendem Material bestehenden Scheibe und einer zweiten Scheibe aus Hysteresematerial, wobei die Reihenfolge Permanentmagnetscheibe - Luftspalt - Scheibe aus elektrisch gut leitendem Material - Scheibe aus Hysteresematerial zu beachten ist. Die Scheibe 4 oder Scheibenkombination ist an einer auf der Welle 2 drehbar gelagerten Fadenlaufrolle 5 befestigt, die in an sich bekannter Weise aus zwei nebeneinander angeordneten Ringen 6, 7 besteht, die auf ihren einander zugekehrten Seitenflächen mit Kugelbörpern 8, 9 derart besetzt sind, daß die Kugelkörper versetzt zueinander liegen.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung 1 in Zuordnung zu einer Doppeldraht-Zwirnstelle, und zwar in einer einem bekannten Aufwickelaggregat 1o unmittelbar vorgeschalteten Stellung. Bei einer derartigen Doppeldraht-Zwirnstelle wird der in üblicher Weise von einer Vorlagespule 11 abgezogene Faden A nach Durchlaufen der Spindelhohlachse 12 nach oben in Form eines die Vorlagespule 11 umlaufenden Fadenballons abgezogen, dessen Spitze durch den Fadenführer 13 begrenzt ist. Der Faden kann anschließend in ebenfalls bekannter Weise Über eine Fadenumlenkrolle 14 laufen und dann im Bereich des Spaltes zwischen den beiden Ringen 6 und 7, über die Kugelkörper 8, 9 geführt, die Fadenlaufrolle 5 tiberlaufen, bevor er mittels e.ines Changierfadenführers 15 auf einer von einer Friktionswalze 16 angetriebenen Aufwickelspule 17 aufgewickelt wird.

Bei den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen ist eine Fadenlaufrolle 18 mit jeweils zylindrischer Mantelfläche vorgesehen, wobei bei beiden Ausführungsformen gegen die Fadenlaufrolle 18 ein von der Fadenlaufrolle kraftschlüssig angetriebenes Gegendruckelement anliegt. Gemäß Fig. 3 hat dieses Gegendruckelement die Form einer Gegendruckrolle 19 (Capstanrolle) während gemäß Fig. 4 das Gegendruckelement durch einen Über Walzen 2o, 21 laufenden Endlosriemen 22 gebildet ist.

Der Permanentmagnet 3 ist im übrigen gemäß Fig. 1 in ein vorzugsweise napfförmiges Halterungselement 23 aus vorzugsweise Weicheisen eingesetzt. Für den Fall, daß die Scheibe 4 aus elektrisch gut leitendem Material besteht, kann sie an der der Permanentmagnetscheibe 3 abgewandten Seite einen Rückschluß aus mindestens einer nicht dargestellten Weicheisenscheibe haben.

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Mit der dargestellten und beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnung besteht die Möglichkeit einer definierten Fadenmitnahme mit einstellbarem Spannungsabbau bzw. Zugkraftsabbau, ohne daß es bei entsprechend einregulierter Relativdrehzahl zwischen der Welle 2 und der Fadenlaufrolle zu dem eingangs beschriebenen unerwünschten Schlupf des Fadens relativ zur Fadenlaufrolle kommt.

Für den Fall, daß die Scheibe 4 aus elektrisch gutleitendem Material besteht, liegt im wesentlichen das Prinzip einer Wirbelstromkupplung bzw. Wirbelstrombremse vor mit einem in Abhängigkeit von der Relativdrehzahl zwischen angetriebener Welle 2 und vom Faden mitgenommener Laufrolle 5 bzw. 18 linear ansteigender Drehmomentcharakteristik. Wenn die Scheibe 4 aus Hysteresematerial besteht, liegt im wesentlichen der Fall einer Hysteresebremse bzw. -kupplung vor, derart, daß das Dreh- oder Bremsmoment der Hysteresekombination unabhängig von der Relativdrehzahl ist.

Durch Benutzung einer Scheibenkombination sowohl aus elektrisch gut leitendem Material und Hysteresematerial kann die Drehmomentcharakteristik in geeigneter Weise auf einen zwischen diesen beiden Extremfällen - Wirbelstromkupplung oder Hysteresekupplung - liegenden Wert eingestellt werden.

In allen Fällen wird die Welle 2 mechanisch mit vorbestimrater Drehzahl angetrieben, und zwar mit Voreilung gegenüber der Fadengeschwindigkeit des ankönnenden Fadens. Bei zunehmender Relativgeschwindigkeit der Permanentmagnetscheibe gegenüber der Fadenlaufrolle und damit der Scheibe 4 wird im Falle einer 35

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Wirbelstroinkupplung bzw. -bremse ein stärkerer Wirbelstrom induziert, womit zwangsläufig das Drehmoment der Fadenlaufrolle 5 bzw. 18 erhöht wird. Die Fadenspannung- bzw. Fadenzugkraft hinter der Fadenlaufrolle hat somit bei ansteigender Drehzahl der Welle 2 eine annähernd linear abnehmende Charakteristik.

Die Regulierung des Drehmomentes der Fadenlaufrolle kann in allen Fällen auch durch eine Spaltveränderung zwischen Permanentmagnetscheibe und Stirnseite der Fadenlaufrolle erzielt werden. Ebenso ist es möglich, in den Luftspalt Rosetten oder Blenden zu Abschirmzwecken einzufügen und dadurch das auf die bewegliche Fadenrolle übertragene Drehmoment zu beeinflussen.

Eine andere Möglichkeit zur Drehmomentregulierung besteht darin, den Abstand zwischen der Permanentmagnetscheibe 3 und der an der Fadenlaufrolle befestigten Scheibe 4 bzw. Scheibenkombination zu verändern.

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- Leerseite

Claims

34G3144 Patentansprüche

1. Anordnung zur Veränderung der Zugkraft (Faden-

spannung) eines laufenden Fadens mit einer drehbar auf einer Antriebswelle gelagerten, von dem überlaufenden Faden durch Haftung antreibbaren Fadenlaufrolle und mit einer drehfest auf der Antriebswelle gelagerten Einrichtung zur Beeinflussung des Drehmomentes der vom Faden mitgenommenen Fadenlaufrolle, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmoment-Beeinflussungseinrichtung und die Fadenlaufrolle (5, 18) gemäß dem Prinzip einer magnetischen Kupplung miteinander gekuppelt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmoment-Beeinflussungseinrichtung eine elektromagnetische Kupplung umfaßt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmoment-Beeinflussungseinrichtung eine Pamanentmagnetscheibe (3) umfaßt.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnetscheibe (3) unter Freilassung

eines Luftspaltes eine stirnseitig an der Fadenlaufrolle (5 bzw. 18) befestigte Scheibe (4) gegenüber liegt, die aus elektrisch gut leitendem Material besteht.
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5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (4) an der der Permanentmagnetscheibe (3) abgewandten Seite einen Rückschluß aus mindestens einer Weicheisenscheibe hat.

6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

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der Permanentmagnetschelbe (3) mit Abstand eine stirnseitig an der Fadenlaufrolle (5 bzw. 18) befestigte Scheibe (4) gegenüber liegti die aus Hysteresmaterial besteht.
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7. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnetscheibe (3) mit Abstand eine an der Fadenlaufrolle (5 bzw. 18) befestigte Scheibenkombination aus einer ersten aus elektrisch gut leitendem Material bestehenden Scheibe und einer zweiten Scheibe aus Hysteresematerial in der Reihenfolge Permamentmagnetscheibe - Luftspalt - Scheibe aus elektrisch gut leitendem Material - Scheibe aus Hysteresematerial gegenüber liegt.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Permanentmagnetscheibe (3) und der an der Fadenlaufrolle befestigten Scheibe (4) bzw. Scheibenkombination veränderbar ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Luftspalt zwischen Permanentmagnetscheibe (3) und der an der Fadenlaufrolle befestigten Scheibe (4) bzw. Scheibenkombination Blenden einfügbar sind.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß gegen die von dem Faden überlaufene Fläche der Fadenlaufrolle (18) ein von dieser Fadenlaufrolle kraftschlüssig angetriebenes Gegendruckelement anliegt.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

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daß das Gegendruckelement eine Gegendruckrolle (19) ist.

12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegendruckelement ein Endlosrleinen (22) 1st.