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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln einer Kreuzspule gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6 sowie eine Spulhülse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
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Bei der Herstellung von synthetischen Fäden und bei der Weiterbehandlung derartiger Fäden ist es allgemein üblich, dass jeder Faden separat zu einer Kreuzspule gewickelt wird. Die Kreuzspule dient zur Speicherung des Fadens und wird anschließend einem Weiterverarbeitungsprozess zugeführt. Die Kreuzspulen werden bis zu einem vorbestimmten Spulendurchmesser gewickelt, so dass bei Erreichen des Spulendurchmessers ein Fadenende entsteht. Das am Umfang anliegende Fadenende kann sich jedoch beim Abtransport der gewickelten Kreuzspule vom Umfang der Kreuzspule lösen. Um das Fadenende an der Kreuzspule zu fixieren sind im Stand der Technik zahlreiche Lösungen bekannt.
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Aus der
EP 0 927 695 A1 geht beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wickeln einer Kreuzspule hervor, bei welchem ein zulaufender Faden zu einer Kreuzspule gewickelt wird. Hierzu ist zunächst eine Spulhülse auf eine angetriebene Spulspindel aufgespannt, um eine Kreuzspule aufzunehmen. Ein zulaufender Faden wird nach Fixierung am Umfang der Spulhülse zu einer Kreuzspule gewickelt. Nach Erreichen eines vorbestimmten Spulendurchmessers wird der Faden aus einem Spulenbereich der Kreuzspule herausgeführt und am Umfang der Spulhülse zu einer Reservewicklung gewickelt und das Fadenende gebildet. Somit liegt das lose Fadenende unmittelbar an der Reservewicklung am Umfang der Spulhülse an. Bei einem Transport der Kreuzspule über eine Abrollbahn besteht jedoch weiterhin die Gefahr, dass sich das Fadenende aus der Reservewicklung löst und abgewickelt wird. Ein weiterer wesentlicher Nachteil liegt darin, dass die Umfangsgeschwindigkeit zwischen der Spulenoberfläche und der Oberfläche der Spulhülse aufgrund der Durchmesserdifferenzen bei gleicher Drehzahl sehr unterschiedlich sind und zu einer abrupten Fadenspannungsänderung führt, wenn der Faden von der Spulenoberfläche zu Hülsenoberfläche geführt wird. Derartige Fadenzugkraftdifferenzen können sich sehr nachteilig auf die vorgelagerte Zuführung des Fadens auswirken.
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Aus der
DE 40 23 291 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wickeln einer Kreuzspule der gattungsgemäßen Art bekannt, bei welcher die Kreuzspule eine konische Form aufweist, so dass geringere Durchmesserunterschiede zu geringen Unterschieden der Umfangsgeschwindigkeiten führen, die eine weniger starke Fadenzugkraftbeeinträchtigung verursacht, wenn der Faden von der Oberfläche der Spule zur Oberfläche der Spulhülse geführt wird. Zusätzlich ist am Umfang der Spulhülse ein Klemmspalt vorgesehen, um die Fadenreserve und das Fadenende der Kreuzspule zu fixieren. Derartige konische Kreuzspulen besitzen jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass eine relativ geringe Fadenmenge gespeichert werden kann. Zudem ist ein Abtransport durch die Asymmetrie der Außenkontur der Kreuzspule wesentlich erschwert.
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Im Stand der Technik sind jedoch auch derartige Verfahren und Vorrichtungen zum Wickeln einer Kreuzspule bekannt, bei welcher zusätzliche Hilfsmittel der Kreuzspule zugeführt werden, um ein loses Fadenende am Umfang der Kreuzspule zu fixieren. So geht beispielsweise aus
DE 441 3885 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wickeln einer Kreuzspule hervor, bei welchem am Umfang der Kreuzspule ein Abbindewulst gewickelt wird und bei welcher der Faden vor einem Durchtrennen benetzt wird, um eine Anhaftung an die Kreuzspule zu realisieren. Durch die Benetzung des Fadens wird jedoch nur für eine kurze Zeit eine Anhaftung des Fadenendes an der Kreuzspule realisiert, da die Flüssigkeit ins Innere der Kreuzspule dringt. Somit ist eine Anhaftung des Fadens während des Transportes der Kreuzspule nicht gewährleistet.
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Aus der
WO 2018/041 646 A1 ist ein weiteres Verfahren und Vorrichtung zum Wickeln einer Kreuzspule bekannt, bei welcher das lose Fadenende an der Kreuzspule mit einem selbstklebenden Etikett am Umfang der Vollspule fixiert wird.
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Hierbei ist es jedoch erforderlich, dass der Faden zunächst zur Bildung eines Fadenendes durchtrennt wird, um dann das Fadenende mit dem Etikett am Umfang der Kreuzspule zu fixieren. Aufgrund der Rotation der Kreuzspule tritt jedoch dann das Problem auf, das lose Fadenende an der richtigen Position am Umfang der Kreuzspule mit dem Etikett zu fixieren.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren zum Wickeln einer Kreuzspule und eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Wickeln einer Kreuzspule bereitzustellen, durch welches bzw. welche eine haltbare und langlebige Fixierung eines Fadenendes am Umfang einer Kreuzspule möglich ist, ohne dass am zulaufende Faden eine Zugkraftdifferenz erzeugt wird.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine Spulhülse zu schaffen, durch welche eine dauerhafte Fixierung des Fadenendes möglich wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1, durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 6 sowie durch eine Spulhülse mit den Merkmalen nach Anspruch 11 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der Abzug eines Fadens von einer Kreuzspule zur Weiterverarbeitung von einer Stirnseite der Kreuzspule aus erfolgt. Ein sogenannter Überkopfabzug der Kreuzspule bewirkt, dass die gegenüberliegende Stirnseite der Kreuzspule keine Auswirkung auf den Abzug und die Weiterverarbeitung des Fadens ausübt. Somit lässt sich ein scheibenförmiger Hülsenkragen der Spulhülse vorteilhaft dazu nutzen, um den Faden durch zumindest ein Klemmmittel zu fixieren. Insoweit weist die erfindungsgemäße Spulhülse an einer hohlzylindrischen Trägerhülse an einem Ende einen scheibenförmigen Hülsenkragen auf, der an seinem Umfang zumindest ein Klemmmittel aufweist. Der scheibenförmige Hülsenkragen erstreckt sich hierzu parallel zu einer Stirnseite der Kreuzspule, so dass der Faden beim Verlassen des Spulenbereichs unmittelbar erfassbar und klemmbar ist.
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Um bei der Führung des Fadens aus dem Spulenbereich heraus eine möglichst schnelle Klemmung zu erhalten, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher der Faden in einem von mehreren Klemmspalten am Umfang des Hülsenkragens geklemmt wird, wobei die Klemmspalte gleichmäßig am Umfang des Hülsenkragens verteilt sind. Bevorzugt werden die Klemmspalte in einer sägenzahnförmigen Art am Umfang des Hülsenkragens ausgebildet. Damit wird der den Umfang des Hülsenkragens überlaufende Faden direkt erfasst und sicher geklemmt.
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Um die Länge des Fadenendes zu begrenzen, ist die Verfahrensvariante vorgesehen, bei welcher der Faden nach dem Klemmen zur Bildung des Fadenendes mit kurzem freiliegenden Abschnitt durchtrennt wird. Die Durchtrennung des Fadens kann dabei durch Schneidmittel, die mit den Führungsmitteln zusammenwirken oder durch Durchreißen erfolgen.
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Um den zulaufenden Faden möglichst kontinuierlich zu Spulen zu wickeln, ist die Verfahrensvariante bevorzugt ausgeführt, bei welcher der Faden kurz vor dem Durchtrennen oder beim Durchtrennen an einer zweiten Spulspindel oder einer Spulhülse der zweiten Spulspindel gefangen wird. Je nach Fangmittel können somit vorteilhat Zugkräfte zwischen den Spulspindeln erzeugt werden, die das Durchtrennen des Fadens die Bildung des Fadenendes begünstigen.
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Die Verfahrensvariante, bei welcher der Faden beim Wickeln der Spule am Umfang einer Kontaktwalze geführt und an der Oberfläche der Spule abgelegt wird, ist zur Erreichung einer hohen Fadendichte innerhalb der Kreuzspule besonders von Vorteil. Hierbei ist die Kontaktwalze an einem zum Hülsenkragen gegenüberliegenden Ende einseitig gelagert, so dass die Kreuzspule mit sehr kurzem Abstand zum Hülsenkragen der Spulhülse wickelbar ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird bevorzugt in der Variante ausgeführt, bei welcher der scheibenförmige Hülsenkragen einen Außendurchmesser aufweist, der um maximal 5 mm größer oder um maximal 5 mm kleiner ist als ein Enddurchmesser der gewickelten Kreuzspule. Damit lässt sich der zulaufende Faden unmittelbar bei Verlassen des Spulbereiches der Kreuzspule fixieren.
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Die erfindungsgemäße Spulhülse zeichnet sich durch eine höhere Stabilität zur Aufnahme der Kreuzspulen auf. Hierzu ist eine hohlzylindrische Trägerhülse an einem Ende mit einem scheibenförmigen Hülsenkragen verbunden, der am Umfang zumindest ein Klemmmittel aufweist.
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Das Klemmmittel wird dabei durch vorzugsweise mehrere Klemmspalte gebildet, die sägezahnförmig ausgebildet und verteilt am Umfang des Hülsenkragens ausgebildet sind. Insoweit ist die erfindungsgemäße Spulhülse hervorragend geeignet, um das erfindungsgemäße Verfahren zum Wickeln einer Kreuzspule ausführen zu können. Der Hülsenkragen kann hierbei fest oder lösbar mit der Trägerhülse verbunden sein.
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Die Erfindungen werden nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Wickeln einer Kreuzspule unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es stellen dar:
- 1 schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Wickeln einer Kreuzspule
- 2 schematisch eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus 2
- 3 schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels in 3 kurz vor Ende der Wicklung einer Kreuzspule
- 4 schematisch eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Wickeln einer Kreuzspule
- 5 schematisch eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spulhülse
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In den 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Wickeln einer Kreuzspule dargestellt. Die 1 zeigt das Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht und 2 in einer Vorderansicht. Wenn kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
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Das Ausführungsbeispiel nach 1 und 2 zeigt ein Maschinengestell 1, an welchem eine antreibbare Spulspindel 2 auskragend gehalten ist. Die Spulspindel 2 ist mit einem hier nicht dargestellten Antrieb gekoppelt. Am Umfang der Spulspindel 2 ist eine Spulhülse 3 aufgesteckt und gespannt. Die Spulhülse 3 weist an einem Ende einen Hülsenkragen 3.2 auf. Der Hülsenkragen 3.2 ist scheibenförmig ausgeführt und erstreckt sich quer zur Spulspindel 2. Eine derartige Spulhülse ist beispielsweise in 5 schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt, so dass die nachfolgende Beschreibung auch für die 5 gelten soll.
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Die Spulhülse 3 weist eine hohlzylindrische Trägerhülse 3.1 auf. Die Trägerhülse 3.1 ist an einem Ende fest mit dem Hülsenträger 3.2 verbunden. In einem Bereich gegenüberliegend zum Hülsenkragen 3.2 weist die Spulhülse 3 einen Fangschlitz 11 auf. Der Fangschlitz 11 ist im Mantel der Trägerhülse 3.1 ausgebildet. Am Umfang des scheibenförmigen Hülsenkragens 3.2 ist ein Klemmmittel 4 vorgesehen. Das Klemmmittel 4 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch mehrere Klemmspalte 4.1 gebildet, die sägezahnförmig in Abständen gleichmäßig am Umfang des Hülsenkragens 3.2 verteilt ausgebildet sind. Die Formgebung der Klemmspalte 4.1 ist dabei der Drehrichtung der Spulhülse beim Wickeln einer Kreuzspule angepasst.
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Wie desweiteren aus den 1 und 2 hervorgeht, ist oberhalb der Spulspindel 2 eine Kontaktwalze 6 angeordnet. Die Kontaktwalze 6 ist an einer Seite durch eine Walzenlagerung 7.1 mit einem beweglichen Walzenträger 7 gehalten. Der Walzenträger 7 ist über eine Schwenkachse 7.2 beweglich in dem Maschinengestell 1 gehalten. Dem Walzenträger 7 ist ein hier nicht dargestellter Aktor zugeordnet, um die Kontaktwalze 6 während der Wicklung einer Kreuzspule am Umfang der Kreuzspule zu erhalten.
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Oberhalb der Kontaktwalze 6 ist eine Führungseinrichtung 8 zum Führen des Fadens beim Wickeln der Kreuzspule angeordnet. Die Führungseinrichtung 8 weist einen Fadenführer 8.1 auf, der innerhalb einer Führungsbahn oszillierend führbar ist.
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Zur Erläuterung der Funktion des Ausführungsbeispiels nach 1 und 2 wird zusätzlich zu der 3 Bezug genommen. In der 3 ist die Situation dargestellt, in welcher eine Kreuzspule fertig gewickelt ist und ein Fadenende erzeugt wird.
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Um einen zulaufenden Faden 12 zu einer Kreuzspule 5 zu wickeln, wird der Faden 12 zunächst durch den Fadenführer 8.1 der Führungseinrichtung 8 in eine Position geführt, in welcher der Faden 12 den Fangschlitz 11 am Umfang der Spulhülse durchläuft. In dieser Situation kann der Faden beispielsweise kontinuierlich von einer Saugpistole aufgenommen werden. Sobald der Faden 12 an der Spulhülse 3 gefangen ist, wird der abgeführte Faden getrennt und es bildet sich ein Fadenanfang am Umfang der Spulhülse 3. Nun wird der Fadenführer 8.1 der Führungseinrichtung 8 innerhalb einer Spulenbreite hin- und hergeführt und der Faden 12 wird zu einer Kreuzwicklung am Umfang der Spulhülse 3 bzw. nach Wicklung erster Fadenlagen am Umfang der Kreuzspule 5 abgelegt. Dabei wird der Faden am Umfang der Kontaktwalze 6 geführt und über die Kontaktwalze 6 auf die Oberfläche der Kreuzspule 5 abgelegt. Die Kontaktwalze 6 wird hierzu mit einem vorbestimmten Anpressdruck am Umfang der Kreuzspule 6 gehalten. Das freie Ende der Kontaktwalze 6 erstreckt sich dabei bis kurz vor dem Hülsenkragen 3.2 der Spulhülse 3.
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Sobald ein vorbestimmter Spulendurchmesser der Kreuzspule 5 erreicht ist, wird der Fadenführer 8.1 der Führungseinrichtung 8 aus dem Spulenbereich in Richtung des Hülsenkragens 3.2 geführt. Diese Situation ist in 3 angedeutet. Sobald der Faden 12 den Umfang des Hülsenkragens 3.2 kontaktiert, gelangt der Faden in einen der Klemmspalte 4.1 am Umfang des Hülsenkragens 3.2 und wird bei fortschreitender Bewegung des Hülsenkragens 3.2 in dem Klemmspalt 4.1 geklemmt. Parallel hierzu wird ein hier nicht dargestelltes Trennmittel und eine Saugpistole herangeführt, um das Fadenende an der Kreuzspule 5 zu bilden und um den zulaufenden Faden aufnehmen zu können. So lässt sich ein relativ kurzes Fadenende, das in dem Klemmspalt 4.1 des Hülsenkragens 3.2 fixiert ist, bilden.
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Bei der Herstellung von synthetischen Fäden in einer Schmelzspinnanlage werden üblicherweise mehrere Fäden parallel nebeneinander in einer Spinnposition hergestellt. Um dabei eine möglichst kontinuierliche Aufwicklung der Fäden zu erhalten, wird eine Vorrichtung mit mehreren Wickelstellen verwendet. Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in 4 dargestellt.
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Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Wickeln einer Kreuzspule sind in einem Maschinengestell 1 mehrere Wickelstellen 9.1, 9.2 und 9.3 ausgebildet. Hierzu weist das Ausführungsbeispiel eine erste Spulspindel 2.1 und eine zweite Spulspindel 2.2 auf, die auskragend an einem drehbar gelagerten Spulenrevolver 10 gehalten sind. Den Spulspindeln 2.1 und 2.2 sowie dem Spulrevolver 10 ist jeweils ein separater Antrieb zugeordnet. Durch Drehung des Spulrevolvers 10 können die Spulspindeln 2.1 und 2.2 abwechselnd in einen Spulbereich und einen Wechselbereich geführt werden. In der in 4 dargestellten Situation befindet sich die Spulspindel 2.1 in dem Spulbereich und die Spulspindel 2.2 in dem Wechselbereich.
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Die Spulspindeln 2.1 und 2.2 erstrecken sich über die Wickelstellen 9.1, 9.2 und 9.3 und weisen ein frei auskragendes Ende auf. Die Wickelstellen 9.1, 9.2 und 9.3 sind identisch ausgeführt und weisen jeweils an einer der Spulspindeln 2.1 und 2.2 eine Spulhülse 3 auf. Die Spulhülsen 3 sind hintereinander am Umfang der Spulspindeln 2.1 und 2.2 gespannt.
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Im Aufspulbereich ist jeder Spulhülse 3 eine Kontaktwalze 6 und eine Führungseinrichtung 8 zugeordnet. Die Kontaktwalzen 6 in den Wickelstellen 9.1, 9.2 und 9.3 sind jeweils einseitig an einem Walzenträger 7 gelagert. Die Walzenträger 7 sind vorzugsweise gemeinsam über einen hier nicht dargestellten Aktor schwenkbar in dem Maschinengestell 1 ausgebildet. Die freien Enden der Kontaktwalzen 6 erstrecken sich dabei jeweils bis kurz vor den Hülsenkragen 3.2 der Spulhülsen 3.
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Oberhalb der Kontaktwalzen 6 ist jeweils eine Führungseinrichtung 8 mit jeweils einem Fadenführer 8.1 in dem Maschinengestell 1 angeordnet. Die Fadenführer 8.1 der Wickelstellen 9.1, 9.2 und 9.3 lassen sich innerhalb eines Führungsbereichs hin- und herführen, wobei der Führungsbereich sich im wesentlichen über die Länge der Spulhülsen 3 hinaus erstreckt.
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Zum Wickeln der Kreuzspulen 5 an den Spulspindeln 2.1 und 2.2 werden die Fäden zunächst jeweils einen Fangschlitz 11 an den Spulhülsen 3 gefangen und anschließend zur Kreuzspule 5 gewickelt. Alternativ besteht jedoch die Möglichkeit, dass die Fäden durch Fangmittel an den Spulspindeln 2.1 und 2.2 gefangen werden. So würde jede der Spulspindeln 2.1 und 2.2 zu jeder der Wickelstellen 9.1, 9.2 und 9.3 jeweils am Umfang ein Fangmittel aufweisen.
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In 4 ist die Situation dargestellt, wie an der Spulspindel 2.1 in jeder der Wickelstellen 9.1, 9.2 und 9.3 jeweils eine Kreuzspule 5 gewickelt wird.
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Nachdem die Kreuzspulen 5 in den Wickelstellen 9.1, 9.2 und 9.3 einen vorbestimmten Spulendurchmesser erreicht haben, wird durch Drehung des Spulrevolvers 10 ein Wechseln der Spulspindeln 2.1 und 2.2 eingeleitet. Dabei wird der den Kreuzspulen zulaufende Faden einerseits durch den Fadenführer 8.1 der Führungseinrichtung 8 und durch eine hier nicht näher dargestellte Hilfsweinrichtung derart geführt, dass der Faden sowohl den Umfang des Hülsenkragens 3.2 in jeder der Wickelstellen 9.1, 9.2 und 9.3 durchläuft und jeder Fäden den Fangschlitzen 11 der Spulhülsen 3 am Umfang der Spulspindel 2.2 zuführbar sind. Hierbei wird nach dem Klemmen der Fäden 4 in den Klemmspalten 4.1 und nach dem Fangen der Fäden in den Fangschlitzen 11 der Spulhülsen 3 eine Zugkraft in den Fadenabschnitten zwischen den Spulspindeln 2.1 und 2.2 aufgebaut, die zum Reißen und somit Durchtrennen des Fadens führt. Damit ist ein kontinuierlicher Wickelvorgang zum Wickeln der Kreuzspulen möglich. Die von der Spulspindel 2.1 abgenommenen Kreuzspulen 5 weisen somit jeweils ein Fadenende auf, das in den Hülsenkragen 3.2 der Spulhülsen 3 geklemmt ist.
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Die aus der Darstellung in 5 hervorgeht, ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Hülsenkragen 3.2 fest mit der Trägerhülse 3.1 verbunden. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, die Trägerhülse 3.1 und den Hülsenkragen 3.2 zweiteilig auszuführen, so dass der Hülsenkragen 3.2 lösbar mit der Trägerhülse 3.1 verbunden ist.
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Der Hülsenkragen 3.2 wird in seinem Außendurchmesser bevorzugt derart ausgeführt, dass der Außendurchmesser des Hülsenkragens um maximal 5 mm größer oder um maximal 5 mm kleiner ist als ein Enddurchmesser der gewickelten Kreuzspule. Damit lässt sich der Faden unmittelbar nach einem Herausführen aus einem Spulbereich der Kreuzspule sicher fixieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0927695 A1 [0003]
- DE 4023291 A1 [0004]
- DE 4413885 A1 [0005]
- WO 2018/041646 A1 [0006]
