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Patent Searching and Data


Title:
CROSS-WIND BOBBIN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/060800
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cross-wind bobbin (1) wherein the helical lines in which the yarn (4) is wound have a different pitch in adjacent positions. The winding ratios are selected in such a way that the amount which is drawn off is greater when the draw-off point is displaced from the draw-off side to the base than the amount which is drawn off when the draw-off point is moved from the base to the draw-off side.

Inventors:
PLANCK HEINRICH (DE)
RIETHMUELLER CHRISTOPH (DE)
WEINSDOERFER HELMUT (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/000250
Publication Date:
August 08, 2002
Filing Date:
January 25, 2002
Export Citation:
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Assignee:
INST TEXTIL & FASERFORSCHUNG (DE)
PLANCK HEINRICH (DE)
RIETHMUELLER CHRISTOPH (DE)
WEINSDOERFER HELMUT (DE)
International Classes:
B65H55/04; (IPC1-7): B65H55/04
Foreign References:
US2764368A1956-09-25
DE4313113A11993-10-28
DE4142886A11992-07-02
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 211 (M - 501) 24 July 1986 (1986-07-24)
Attorney, Agent or Firm:
RÜGER, BARTHELT & ABEL (Esslingen, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Kreuzwickelspule (1), mit einem Spulenkern und mit einem Kreuzwickel (2), der aus Garn (4) besteht, das in Lagen auf den Spulenkern (3) aufgebracht ist, und der eine Abzugsseite (8), von der das Garn (4) über Kopf abziehbar ist, und eine Fußseite (16) aufweist, wobei das Garn (4) in dem Kreuzwickel (2) längs einer Schraubelinie von der Abzugsseite (8) zu der Fußseite (16) sowie in einer anderen Schraubenlinie mit entgegengesetztem Wickelsinn von der Fußseite (16) zu der Abzugsseite (8) ve@@au@t und sich die @@eigungen der Schraubenlinien derart voneinander unterscheiden, dass, zumindest in einem Bereich des Kreuzwickels (2), die Garnlänge beim Abzug in diesem Bereich größer ist, wenn sich der Ablösepunkt (12,12') des Garns (4) an der Außenseite des Kreuzwickels (2) von der Abzugsseite zu der Fußseite (16) bewegt hat, bezogen auf die Garnlänge, die in diesem Bereich abgenommen wird, wenn sich der Ablösepunkt (12,12') von der Fußseite (16) zu der Kopfseite (8) bewegt hat.
2. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Bereich ein Bereich ist, der von einem ersten Durchmesser bis zu einem zweiten Durchmesser reicht.
3. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Bereich ein Bereich ist, der von einer ersten Stelle bis zu einer zweiten Stelle reicht, die von der ersten Stelle axial beabstandet ist.
4. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass es wenigstens einen weiteren Bereich gibt, der ein anderes Wickelverhältnis gemäß Anspruch 1 enthält.
5. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Spulenkern (3) durch eine Spulenhülse gebildet ist.
6. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Kreuzwickel (2) an der Abzugsseite (8) frei von Abdeckungen ist.,.
7. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Garnlage in die andere Garnlage jeweils an einem umKenrpunKZ D) usergeht, wobei aufeinander fol gende Umkehrpunkte (9) weder an der Fußseite (16) noch an der Abzugsseite (8) unmittelbar übereinander liegen.
8. Kreuzwickelspule nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, dass die Umkehrpunkte (9) in Umfangsrichtung und/oder in Längsrichtung bezogen auf die Achse des Kreuz wickels (2) gegeneinander versetzt sind.
9. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass Kreuzwickel (2) derart gestaltet ist, dass aufeinander folgende Lagen kein Moirémuster bilden.
10. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Kreuzwickel (2) zumindest der vollen Kreuzwickelspule (1) zylindrisch ist.
11. Kreuzwickelspule nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet, dass der Kreuzwickel (2) über den gesamten Betriebsbereich zylindrisch ist.
12. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Kreuzwickel (2) zumindest der vollen Kreuzwickelspule (1) sich zur Abzugsseite (8) hin konisch verjüngt.
13. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Kreuzwickel (2) derart gestaltet ist, dass die volle Kreuzwickelspule (1) einen konischen Kreuz wickel (2) bildet, dessen Gestalt mit zunehmender Garnab nahme in die zylindrische Gestalt übergeht.
14. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeicnnet, aass aas ärn zu einer Gruppe gehört, die Faser garne, Monofilamentgarne, Multifilamentgarne und deren Zwirne umfasst.
15. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das Garn ein Garn für textile oder textil technische Anwendung ist.
16. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Winkel (a, ß), mit dem das Garn (4) in der einen Garnlage aufgewickelt ist, betragsmäßig zwischen 30° und 12° liegt, jeweils gemessen, gegenüber einer Ebene (7), die rechwinklig zu der Achse des Kreuzwickels (2) liegt, und dass der Winkel (a, ß), mit dem das Garn (4) in der anderen Garnlage aufgewickelt ist, betragsmäßig zwi schen 0,5° und 15° liegt, gemessen gegenüber der selben Ebene (7).
17. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das Windungsverhältnis zwischen der Wicklung von der Fußseite (16) zur der Abzugsseite (8) und der Wick lung von der Abzugsseite (8) zu der Fußseite (16) zwischen 1 : 1,2 und 1 : 10, vorzugsweise zwischen 1 : 1,5 und 1 : 8 liegt.
18. Kreuzwickelspule nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Kreuzwicklung an der Abzugsseiteseite (8) und/oder der Fußseite (16) eine kegelstumpfförmige Ge stalt aufweist.
Description:
Kreuzwickelspule Kreuzwickelspulen sind Vorratsspulen, von denen ein Garn abgezogen wird, das einer garnverbrauchenden Maschine, beispielsweise einer Webmaschine oder einer Strickmaschine zugeführt wird. Der Kreuzwickel der Kreuzwickelspule ist in sich selbsttragend und benötig an den Stirnenden keine End- scheiben. Der Halt innerhalb des Kreuzwickels wird er- reicht, indem das Garn bzw. der Faden mit relativ großer Ganghöhe schraubenlinienförmig aufgewickelt wird und nicht etwa dicht an dicht wie bei einer Scheibenspule mit endsei- tigen Wänden. Die Ganghöhe der Schraubenlinien ist groß, damit sich der Faden in den einzelnen Garnlagen mehrfach überkreuzt und somit die darunter liegende Lage stabili- siert. Er bildet gleichsam eine einhüllende Fläche für die darunter liegende Lage.

Der Steigungswinkel bzw. Kreuzungswinkel, mit dem sich die Fäden in den einzelnen Lagen überkreuzen, verhindert, dass sich die Fäden zwischen die einzelnen Windungen der darunter liegenden Lage einzwängen, wie dies bei einem Par- allelwickel der Fall wäre. An den Stirnenden des Kreuzwi- ckels, bildet der Faden an einem Umkehrpunkt den Übergang von der einen zur anderen Lage, bzw. der einen Schraubenli- nie zu anderen. Die Umkehrpunkte an den beiden Stirnenden ändern ständig ihre Lage innerhalb des Kreuzwickels, um die Stirnenden zu stabilisieren.

Die freie Zugänglichkeit wenigstens eines Stirnendes der Kreuzwickelspule wird benötigt, um das Garn über Kopf abziehen zu können. Beim Überkopfabzug bleibt die Kreuzwi- ckelspule selbst in Ruhe. Das Garn wird von der Oberseite der stillstenenaen Kreuzwickelspule durch eine Fadenöse hindurch abgezogen. Die Fadenöse befindet sich im Abstand von der Abzugsseite der Kreuzwickelspule und liegt auf der Symmetrieachse der Kreuzwickelspule.

Aus der DE 41 42 886 ist eine solche Kreuzwickelspule bekannt, bei der die Ganghöhe in den einzelnen Lagen unter- schiedlich ist. Das heißt die Steigung der Schraubenlinie, die der Faden in der einen Lage bildet, unterscheidet sich betragsmäßig von der Steigung der Schraubenlinie in der jeweils darunter oder darüber befindlichen Garnlage.

Mit Hilfe der unterschiedlichen Steigung soll ein Pro- blem beim Abspulen der Kreuzspule beseitigt werden. Wenn die Steigungswinkel gleich sind, kann dies dazu führen, dass der Faden dazu neigt, sich an den Kreuzungspunkten zu verfangen, was zu einer verschlechterten Abspulbarkeit führt. Das Anhaften erhöht sprunghaft die Abzugskraft bis hin zur Überlastung des Fadens und dem Fadenbruch.

Zum Erzeugen der bekannten Kreuzwickelspule wird eine Changiervorrichtung verwendet, die mit unterschiedlicher Hubgeschwindigkeit arbeitet. Die erzeugte Kreuzwickelspule ist so gewickelt, dass die Garnmenge beim Abzug kleiner ist, wenn'sich der Ablösepunkt des Garns an der Außenseite des Kreuzwickels von der Abzugsseite zur Fußseite bewegt, verglichen mit der Garnmenge die abgenommen wird, wenn sich der Ablösepunkt in der entgegengesetzten Richtung bewegt.

Moderne Textilmaschinen, insbesondere Webmaschinen, haben eine Geschwindigkeit erreicht, die durch die Zufuhr- geschwindigkeit des Garns begrenzt wird. t-ig. i veranscnaullcat schematisiert die Abzugsver- hältnisse an einer bekannten Kreuzwickelspule 1. Die Kreuz- wickelspule 1 besteht aus einem Kreuzwickel 2, der auf ei- ner rohrförmigen Spulenhülse 3 aufgewickelt ist. Den Kreuz- wickel 2 bildet ein Faden oder Garn 4. Das Garn 4 ist mit Hilfe einer bekannten Changiereinrichtung lagenweise in Windungen aufgewickelt. Zwei dieser Lagen sind schematisch ausschnittsweise gezeigt. In der einen Lage ist das Garn 4 mit 5 und in der anderen Lage mit 6 bezeichnet. Beispiels- weise sei die Lage 5, die radial weiter innen liegende Lage oder Wicklung, während die Lage 6 oder Wicklung radial wei- ter außen liegt. Die eine Lage, beispielsweise die Lage 5, bilden die Windungen des Garns 4 eine Linksschraube, wäh- rend die Windungen des Garns in der Lage 6 eine Rechts- schraube erzeugen. Die Steigungswinkel, mit denen das Garn 4 gewickelt ist, sind betragsmäßig verhältnismäßig groß gemessen gegenüber einer Ebene 7, die rechtwinklig zu der Längsachse der Soulenhülse 3 liegt. D. h. die Steigungshöhe der Schrauben, die die Lagen 5 und 6 bilden, ist um ein Vielfaches größer als es der Stärke des Garns 4 entspricht.

Auf diese Weise wird verhindert, dass sich die Windungen der einen Lage zwischen die Windungen der anderen Lage ein- zwängen können und die Windungen dieser Lage auseinander drücken.

Die auf diese Weise erhaltene Kreuzwickelspule 1 bil- det eine Abzugsseite 8, die eine im Wesentlichen ebene Ringfläche ist. Im Bereich der Abzugsseite 8 befinden sich Umkehrpunkte 9, an denen der Garnverlauf von der einen in die andere Lage und somit von der einen Schraubenlinie in )' die gegensinnige Schraubenlinie wechselt. Die Umkehrpunkte 9 liegen im Bereich der Abzugsseite möglichst zufällig ver- teilt und zwar zufällig verteilt sowohl in Umfangsrichtung i Streuungsbreite in axialer Richtung. Durch diese Maßnahmen soll einerseits eine wirk- same Stabilisierung der Abzugsseite erreicht werden und andererseits eine Materialanhäufung vermieden werden.

Am anderen axialen Ende der Kreuzwickelspule 1 befin- det sich die Fußseite, die in der gleichen Weise aufgebaut ist, wie die in Fig. 1 erkennbare Abzugsseite 8.

Das Garn 4 wird von der Außenumfangsfläche der Kreuz- wickelspule 1 durch eine Öse 11 abgezogen, die sich axial im Abstand zu der Kreuzwickelspule 1 befindet und auf der Symmetrieachse liegt. Die Fadenöse 11 ist im Raum festste- hend. Die Kreuzwickelspule 1 bewegt sich während des Garn- abzugs ebenfalls nicht.

Aufgrund der Haftung des Garns auf der effektiven Oberfläche der Spule bildet sich ein definierter Ablöse- punkt 12, ab de n Laufrichtung des Garns 4 beim Abzug gesehen, der Verlauf des Garns nicht mehr dem Verlauf des Garns innerhalb der Kreuzwickelspule 1 entspricht. Der Ab- lösepunkt 12 läuft entsprechend der Schraubenlinie, den das Garn 4 auf der jeweiligen Außenseite des Kreuzwickels 2 bildet, in Umfangrichtung um, und gleichzeitig bewegt sich der Ablösepunkt 12 in Längsrichtung der Kreuzwickelspule 1.

Die Geschwindigkeit, mit der der Ablösepunkt 12 in Umfangsrichtung umläuft, also dessen Winkelgeschwindigkeit, ist abhängig von der Fadenabzugsgeschwindigkeit und dem Durchmesser des Kreuzwickels 2. Je größer der Durchmesser des Kreuzwickels 2 ist und je niedriger die Abzugsgeschwin- digkeit ist, umso kleiner ist die Winkelgeschwindigkeit, mit der der Ablösepunkt 12 rotiert. Umgekehrt steigt die <BR> <BR> <BR> <BR> @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ @@@@ bei konstanter Abzugsgeschwin- digkeit sich der Wickeldurchmesser infolge eines zunehmen- den Fadenverbrauches verringert hat.

Weil der Ablösepunkt 12 um die Umfangsseite des Kreuz- wickels 2 rotiert, rotiert der Garnabschnitt zwischen der Fadenöse 11 und dem Ablösepunkt 12 um die gedachte Achse, die durch die Fadenöse 11 und die Symmetrieachse des Kreuz- wickels 2 gebildet ist. Aufgrund der Rotation entsteht eine Zentrifugalkraft, die bestrebt ist, das abgezogene Garn- stück radial nach außen zu drängen.

Bei noch vollem Kreuzwickel ist die Umlaufgeschwindig- keit des Ablösepunktes 12 des Garns 4 von der Oberseite des Kreuzwickels 2 bei gegebener Fadengebrauchsgeschwindigkeit noch verhältnismäßig niedrig. Die auftretende Zentrifugal- kraft reicht nicht aus, um das Garn 4 bereits unmittelbar im Anschluss um den Ablösepunkt 12 von der Oberseite des Kreuzwickels 2 a. uzulösen. Jenseits des Ablösepunktes 12 wird das Garn 3 zunächst über die Oberseite des Kreuzwi- ckels 2 gleiten, ehe es nach dem Überschreiten der Abzugs- seite 8 in den freien Raum gelangt.

Das freifliegende Garnstück definiert im Raum eine Rotationsfläche, deren Spitze bei der Fadenöse 11 liegt.

Die Erzeugende dieser Rotationsfläche ist das betreffende freifliegende Stück des Garns 4, das eine komplizierte Raumkurve beschreibt. An diesem freifliegenden Stück Garn greifen sowohl die Zentrifugalkraft als auch der Luftwider- stand an, so dass der Garnverlauf keine einfache in einer Ebene liegende Linie bildet. Die von dem freifliegenden Garnstück umgrenzte Raum wird als Fadenballon bezeichnet.

Ls uch reduziert sich der Außen- durchmesser des Kreuzwickels 2. Da die Fadenabzugsgeschwin- digkeit konstant bleibt, muss der Ablösepunkt 12 schneller umlaufen, um die Verminderung an Fadenlänge längs dem Um- fang zu kompensieren, der sich aus der Durchmesservermin- derung ergibt.

Ab einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit wird die Zentrifugalkraft groß genug sein, um das Garn 4 unmittelbar im Anschluss an den Ablösepunkt 12 von der Oberseite des Kreuzwickels 2 abzuheben.

Das Anhaften des Garns 4 an den darunter befindlichen Garnlagen, Ungleichförmigkeiten in dem Luftwiderstand des Garns infolge von Strukturänderungen, Schwankungen im Fa- denzug und dergleichen mehr, sorgen dafür, dass in einem Bereich der Winkelgeschwindigkeit des Ablösepunktes 12 die Abzugsverhältnisse ständig zwischen einem Gleiten auf der Oberfläche des L,. uzwickels 2 und einem Fliegen über die Oberfläche abwechseln. Die Erfinder haben festgestellt, dass dieses Hin-und Herpendeln zwischen den beiden Abzugs- situationen auch davon beeinflusst wird, ob sich der Ablö- sepunkt 12 von der Abzugsseite 8 weg oder auf die Abzugs- seite 8 zubewegt.

Wenn sich der Ablösepunkt 12 von der Abzugsseite 8 wegbewegt, erhöht sich die Umlaufgeschwindigkeit und damit die Zentrifugalkraft, womit sich eine Tendenz ergibt, dass sich das Garn 4 unmittelbar im Anschluss an den Ablösepunkt 12 von der Oberseite des Kreuzwisckels 2 löst und frei über die Oberfläche zu fliegt. Wenn sich der Ablösepunkt 12 hin- gegen auf die Abzugsseite 8 hin bewegt, vermindert sich die Umlaufgeschwindigkeit und die Zentrifugalkraft, so dass das uarn 4 ener ale zelyuily IIdC, über die Oberseite zu schleif- ten.

Luftwiderstandseffekte an der Oberseite des Kreuzwi- ckels 2 werden hier auch einen entsprechenden Einfluss ha- ben.

Erst wenn die Winkelgeschwindigkeit des Ablösepunktes noch weiter gestiegen ist, wird kein Umklappen in die Ab- zugssituation mit über der Oberfläche gleitendem Garn mehr auftreten.

Der fortschreitende Fadenverbrauch lässt den Durch- messer des Kreuzwickels 2 zunehmend schrumpfen und die Win- kelgeschwindigkeit des Ablösepunktes 12 weiter ansteigen.

Die höhere Geschwindigkeit des Fadens in der Luft führt dazu, dass der sich zunächst ausbildende einfache Ballon zu einem so genannten doppelten Ballon mit zwei deutlich er- kennbaren voluminösen Ballonabschnitten wird, die über eine Einschnürstelle miteinander verbunden sind. Der hierzu ge- hörige Verlauf des fliegenden Garnstücks ist in Fig. 2 ge- zeigt.

Der Übergang von der Situation nach Fig. 1 zu der Si- tuation nach Fig. 2 findet ebenfalls in einem Bereich statt, in dem ständig die Konformation nach Fig. 1 und die Konformation nach Fig. 2 einander abwechseln. Erst ab einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit wird sich ausschließlich die Konformation nach Fig. 2 ausbilden.

< Bei sehr kleinem Wickeldurchmesser entsteht schließ- lich ein dreifacher Fadenballon, an dem zwei Einschnürstel- len zu erkennen sind. Der Fadenverlauf, der zu diesem drei- @@@@@@ Ba@@on geno@@, ist in Fig. 3 gezeigt. Auch der Über- gang von der Konformation nach Fig. 2 zu der Konformation nach Fig. 3 erstreckt sich über einen Winkelgeschwindig- keitsbereich, bei dem der Ballon ständig zwischen zweifach und dreifach hin und her wechselt. Zu den einzelnen Ballon- arten gehören durchaus unterschiedliche im Faden auftreten- de Kräfte und Fadenspannungen.

Die Festigkeit eines Garns gehorcht einer glockenför- migen Verteilung, die um einen mittleren Zugfestigkeitswert herum verteilt ist. Wegen der Streuung der Festigkeitswerte gibt es im Garn Abschnitte, die eine deutlich höhere Bruch- festigkeit haben und umgekehrt aber auch Abschnitte, die bereits bei deutlich kleineren Kräften reißen.

Die fadenverbrauchende Einrichtung erzeugt ihrerseits keineswegs nur eine einzige konstante Kraft, vielmehr wird auch hier die Kraft, gemäß einer Glockenkurve verteilt sein. Fadenbrücne sind in jenem Bereich zu erwarten, in dem sich die Gaußkurve der tatsächlich auftretenden Kraft mit der Festigkeitsverteilung des Garns überdeckt, also jener Bereich, in dem die beiden Gaußkurven eine Schnittmenge bilden. Je größer diese Fläche ist, umso größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Garn auf der Seite des Garn- verbrauches bricht, was zu entsprechenden Maschinenstill- ständen führt.

Eine durchaus kritische Strecke, die das Garn von der Kreuzwickelspule zum fertigen Textilgebilde durchlaufen muss, ist der Abzug von der Kreuzwickelspule 1 selbst.

Fig. 4 zeigt den Verlauf der Fadenspannung aufgetragen über dem Wickeldurchmesser der Kreuzwickelspule 1. Die Maß- einheit des wicKelaurcnmessers sind Millimeter und die Maß- einheit der Zugkraft cM (Gramm). Eine stark gezackt ver- laufende obere Kurve 13 zeigt den Verlauf der auftretenden Maximalkraft, jeweils pro 100 Messwerte. Darunter befindet sich ein dunkelgefärbter, schlauch-oder bandförmiger Be- reich 14, der die statistische Standardabweichung der ge- messenen Zugkraftwerte veranschaulicht. Etwa mittig in die- sem Band liegt der statistische Mittelwert der auftretenden Zugkraft. In Längsrichtung ist das Diagramm in Zonen aufge- teilt, die von 1 bis 6 nummeriert sind.

Der Abzug des Garns 4 von der Kreuzwickelspule 1 be- ginnt beim Maximaldurchmesser der Kreuzwickelspule von ca.

280 mm. Bei diesem Durchmesser ist die Winkelgeschwindig- keit des Ablösepunktes 12 zu klein, als dass die Zentrifu- galkraft das Garn unmittelbar an den Ablösepunkt 12 von der Oberseite der Kreuzwickelspule 1 ablöst. Das Garn 4 schleift in dieser Betriebssituation über die Oberfläche und erzeugt verhältnismäßig sehr große Zugspannungsmaxima, obwohl der Mittelwert relativ niedrig liegt, und auch die Standardabweichung nicht allzu groß ist, wie dies das Band 14 erkennen lässt. Die hohen Zugspannungsmaxima haben vor' allen Dingen ihre Ursache in dem Umstand, dass sich das auf der Oberfläche gleitende Garn 4 mit der Garnlage, über die es gleitet, verhakt, weil die Garnoberfläche nicht glatt ist. Es stehen aus ihr einzelne Fasern vor.

Die Betriebssituation mit gleitendem Garn bleibt bis zu einem Wickeldurchmesser von ca. 260 mm in Reinform er- halten.

Ab ca. 260 mm, also am Übergang zwischen der mit 1 und der mit 2 bezeichneten Zone in dem Diagramm, wird spora- aiscn die zzugssleua auftreten, bei der sich das Garn 4 unmittelbar im Anschluss an den Ablösepunkt 12 von der Oberseite löst. In den Bereichen, in denen der Ballon be- reits ab dem Ablösepunkt 12 ausgebildet ist, reduziert sich sprunghaft die maximale Abzugskraft, die sogleich wieder ansteigt, wenn der Ballon sich erst im Anschluss an die Abzugsseite 7 ausbildet. In dem Abschnitt 2 sind deswegen sehr große Schwankungen bei der maximalen Abzugskraft und auch verhältnismäßig große Schwankungen im Bereich der Standardabweichung zu beobachten.

Bei weiter fortschreitender Durchmesserverminderung, also rechts von dem Abschnitt 2, bleibt der Ballon im An- schluss an den Ablösepunkt 12 stabil. Es tritt kein glei- tender Abzug mehr auf. Die auftretende maximale Zugkraft geht sprunghaft nach unten. Die Standardabweichung wird kleiner und auch der Mittelwert sinkt. Offensichtlich wird rechts von dem Bereich 2 das Garn 4 beim Abzug mechanisch deutlich weniger belastet. Es vermindert sich die Wahr- scheinlichkeit des Fadenbruches signifikant.

Bis zu einem Durchmesser von ca. 160 mm, d. h. inner- halb der Zone 3 bleiben die Verhältnisse stabil und die Fadenspannung steigt nur langsam an. Das Ansteigen der Fa- denspannung ist auf die höhere Rotationsgeschwindigkeit und die damit zusammenhängende höhere Belastung durch den Luft- wiederstand sowie die größere im Ballon zu findende Faden- masse zurückzuführen.

Rechts von der Zone 3 ist ein deutlicher Anstieg der maximalen Zugspannung und auch des ; Mittelwertes zu beobach- ten. Der Ballon nimmt hier noch größere Abmessungen an, die zu höheren Zugspannungen infolge größerer Zentrifugalkraft führen. Außerdem tritt ein zufällig verteilter Wechsel zwi- scnen dem E@@@ach@a@@on und dem Zweifachballon auf. Gegen Ende der Zone 4 kippt schließlich die Situation endgültig zugunsten des Doppelballons um, womit sich schlagartig die Zentrifugalkräfte vermindern und damit auch die auftreten- den Zugspannungen. Sowohl die Standardabweichung als auch die auftretenden Maximalspannungen, also die Ausreißer der Spannung in Richtung auf sehr große Werte vermindern sich sprunghaft. Am Ende der Zone 5, bei einem Durchmesser klei- ner 60 mm, ist schließlich auch ein Wechsel zu einem Drei- fachballon zu beobachten. Am Ende der Zone 5 steigt die Maximalkraft wieder relativ stark an um sprunghaft zusam- menzubrechen, wenn sich der Dreifachballon stationär ausge- bildet hat.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Kreuzwickelspule zu schaffen, die geeignet ist, die auf- tretenden maximalen Zugspannungen in dem Garn betragsmäßig zu vermindern und/oder auf einen reduzierten Betriebsbe- reich zu beschranKten, um die Wahrscheinlichkeit des Faden- bruchs zu vermindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kreuzwi- ckelspule mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Kreuzwickelspule, werden die einzelnen Lagen mit unterschiedlicher Steigung der Schrau- benlinien gewickelt. Sie werden so gewickelt, dass die ab- gezogene Fadenlänge größer ist, wenn sich der Ablösepunkt von der Kopfseite zur Fußseite bewegt, verglichen mit der Fadenlänbe, die abgezogen wird, wenn sich der Ablösepunkt von der Fußseite zu Kopfseite bewegt. Mit anderen Worten, die Schraube, längs derer sich der Ablösepunkt von der Kopfseite zur Fußseite bewegt, hat eine deutlich kleinere Steiauna als die Schraubenlinie längs derer sich der Ablö- sepunkt von der Fußseite in Richtung auf die Kopfseite be- wegt. Aufgrund dieser Maßnahme lässt sich der ungünstige Einfluss auf den Fadenballon vermindern, der seine Ursache darin hat, dass sich der Ablösepunkt mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit von dem Fadenballon wegbewegt. Infol- ge der geringen Steigung der Schraubenlinie beim Wegbewegen des Ablösepunktes von dem Ballon wird die Axialgeschwindig- keit des Ablösepunktes vom Ballon weg deutlich reduziert und der ungünstige Einfluss auf die Ballonbildung verrin- gert.

Bei kleineren Durchmessern wird die erfindungsgemäße Kreuzwickelspule deutlich eher den Übergang zum Doppelbal- lon zeigen, der wie oben dargestellt hinsichtlich der auf- tretenden Maximalspannung günstiger ist. Auch hierbei wird der Durchmesserbereich, über den ein Hin-und Herpendeln zwischen dem Einfach-und dem Doppelballon auftritt. deut- lich reduziert werden. Kleinere Bereiche vermindern ent- sprechend die Wahrscheinlichkeit des Fadenbruchs.

Falls ein gleitender Abzug auftritt, vermindert sich. das ständigen Schwanken zwischen gleitendem Fadenabzug und freifliegendem Fadenabzug bei der erfindungsgemäßen Kreuz- wickelspule auf einen sehr viel kleineren Durchmesserbe- reich.

Verglichen mit dem Stand der Technik wird sich bereits bei sehr viel größeren Außendurchmessern des Kreuzwickels ein stationärer fliegender Ballon ausbilden, der am Ablöse- punkt beginnt.

In beiden Fällen ermöglicht die Erfindung eine höhere Abzugsgeschwindigkeit.

Durch entsprechende freie Wahl der Ganghöhen der Schraubenlinien innerhalb des Kreuzwickels lässt sich in- nerhalb gewisser Grenzen steuern, wann das Umklappen in die jeweils andere Abzugsart bzw. Konformation des Ballons auf- tritt, d. h. wann irreversibel der Wechsel von dem gleiten- den Ablösen zum freifliegenden Ablösen nach dem Ablösepunkt stattfindet, bzw der Doppelballon oder der Dreifachballon.

Im übrigen sind Weiterbildungen der Erfindung Gegen- stand von Unteransprüchen.

In Fig. 5 ist die erfindungsgemäße Kreuzwickelspule 1 stark schematisiert gezeigt.

Die erfindungsgemäße Kreuzwickelspule 1 zeigt den sel- ben prinzipiellen Aufbau wie Kreuzwickelspule 1 nach dem Stand der Technik. Sie weist eine Spulenhülse 3 auf, auf dem der Kreuzwickel 2 aufgebracht ist. Der Verlauf des Garns 4 auf der Oberseite des Kreuzwickels 2 ist schema- tisch veranschaulicht. Beim Abzug bewegt sich der angedeu- tete Ablaufpunkt 12 in der oberen sichtbaren Garnlage in Richtung eines Pfeiles 15 von der Fußseite 16 zu der Abzugs-oder Kopfseite 8. Die Lage bildet eine Rechts- schraube. Sobald die obere sichtbare Lage abgenommen ist, wechselt der Abzugspunkt 12 zu der darunter befindlichen Lage, wo sich der Abzugspunkt 12' (mit Apostroph versehen, weil er sich der nächsten Lage befindet) in Richtung des Pfeiles 17 bewegt. Diese Lage enthält das Garn 4 in einer Linksschraube.

Wie die Fig. 5 unschwer erkennen lässt, vollführt der Abzuqspunkt 12'2,5 Umgänge, wenn er sich von der Kopf- oder Abzugsseite 8 zur Fußseite 16 bewegt und nur ca. einen Umgang bei der Bewegung von der Fußseite 16 zu der Abzugs- seite 8. Das Windungsverhältnis wäre im gezeigten Fall 1 zu 2,5. Abweichend von dem gezeigten Windungsverhältnis sind auch andere Windungsverhältnisse bis hin zu 1 : 10 vorzugs- weise 1 : 5 denkbar und liefern je nach Fadenverhältnissen verbesserte Werte der Abzugskraft, verglichen mit einer Kreuzwickelspule, bei der das Windungsverhältnis in den aufeinanderfolgenden Lagen 1 : 1 beträgt. Unter Windungsver- hältnis wird hierbei die Anzahl der Windungen verstanden, in denen das Garn auf dem Weg von der Fußseite zu der Kopf- seite aufgewickelt ist, verglichen mit der Anzahl der Win- dungen, die das Garn auf dem umgekehrten Weg beschreibt.

Oder anders ausgedrückt, der Betrag des Winkels a, den das Garn 4 in der Lage mit der Rechtsschraube mit der Ebene 7 einschließt, ist größer als der Betrag des Winkels ß, den das Garn 4 in der Lage mit der Linksschraube mit der Ebene 7 einschließt.

Abgesehen von dem erläuterten Unterschied, wird die Kreuzwickelspule 1 nach Fig. 5 nach den selben Kriterien hergestellt wie üblich. Es wird angestrebt durch Verlage- rung des Umkehrpunktes 9 sowohl an der Abzugsseite 8 als auch an der Fußseite 16 Materialanhäufungen zu vermeiden.

Es wird ferner angestrebt, den Fadenverlauf, bezogen auf die nächste Lage mit dem selben Wickelsinn, möglichst zu- fällig auszurichten um Moirébildungen oder Regelmäßig- keiten zu vermeiden, was zu Störungen führt.

Abgesehen von der konischen Form, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, kann die Kreuzwickelspule 1 auch durch geeig- nete Bewicklung so gestaltet werden, dass ihr Kegelwinkel sich durchmesserabhängig verändert oder dass sie beispiels- weise gegen Ende, d. h. bei kleinen Durchmessern in eine zylindrische Form übergeht. Es wäre auch denkbar, eine Kreuzwickelspule 1 zu erzeugen, bei der der Kreuzwickel 2 im Anschluss an die Abzugsseite 8 zunächst zylindrisch ist und sodann in einen kegelstumpfförmgien Bereich übergeht.

Es wird damit Hyperboloid angenähert.

Der Kreuzwickel kann auch über die gesamte Länge und alle Durchmesser zylindrisch sein, wie dies heute üblich ist.

Nach den bisherigen Erkenntnissen aus einer Reihe von Versuchen, lässt sich die Verbesserung wie folgt tabella- risch für den Durchmesser 100 mm tabellarisch darstellen.

Gangverhältnis 1 : 1 1 : 2 1 : 2, 5 1 : 3 Stand der Technik Maximalkraft 25 cN 18 cN 11 cN 17 cn Standardabwei-5 cN 4 cN ~3 cN 4 cN chung Mittelwert 6 cN 5 cN 3 cN 5 cN Für einen Wickeldurchmesser von ca. 65 mm ergibt sich folgende Gegenüberstellung.

Gangverhältnis 1 : 1 1 : 2 1 : 2, 5 1 : 3 Stand der Technik Maximalkraft 35 cN 18 cN 15 cN 12 cN Standardabwei-6 cN 4 cN 3 cN 2 cN chung Mittelwert 7 cN 4 cN 4 cN 2 cN Die Steigllnaewinkel a und ß können mit Ausnahme der Randbereiche an der Abzugsseite 8 und der Fußseite 6 kon- stant sein. Sie können sich aber auch über die axiale Länge gesehen verändern und sie können obendrein vom radialen Abstand abhängig sein. Schließlich ist es denkbar, einen nach zur vollen Spule hin zunehmenden konischen Winkel zu erzeugen, indem im Inneren des Kreuzwickels, bezogen auf die radiale Ausdehnung, Wicklungen vorgesehen werden, die nicht die volle axiale Länge haben, d. h. es werden Wick- lungen erzeugt, die beispielsweise ausgehend von der Fuß- seite 16 nur bis etwa zur halben Länge des Kreuzwickels 2 reichen.

Welche Form und welches Winkelverhältnis jeweils ge- wählt wird, muss im einzelnen experimentell ermittelt wer- den, denn in das Ablaufverhalten des Garns gehen sehr we- sentlich die Garnart und das Garnmaterial sowie der Garn- durchmesser ein. Ringspinngarne haben andere Eigenschaften als Garne aus Rotorspinnmaschinen. Eine Optimierung durch Versuchreihen wird sich deswegen nicht vermeiden lassen.

Bei einer Kreuzwickelspule haben die Schraubenlinien, in denen das Garn aufgewickelt ist, in benachbarten Lagen unterschiedliche Steigung. Die Wicklungsverhältnisse sind so gewählt, dass die abgezogene Menge größer ist, wenn sich der Abzugspunkt von der Abzugsseite zur Fußseite bewegt, verglichen mit der abgezogenen Menge, wenn sich der Abzugs- punkt von der Fußseite zur Abzugsseite bewegt.