DE2614252A1

DE2614252A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer fadenreserve

Info

Publication number: DE2614252A1
Application number: DE19762614252
Authority: DE
Inventors: Meinolf Dipl Ing Dolle
Original assignee: Spinnstoffabrik Zehlendorf AG
Current assignee: Spinnstoffabrik Zehlendorf AG
Priority date: 1976-04-02
Filing date: 1976-04-02
Publication date: 1977-10-13
Also published as: DE2614252B2; CH616390A5; US4111375A; FR2346270A1; DE2614252C3

Description

SPINNSTOFFFÄBRIK ZEHLENDORF AG

Aktenzeichen: HOE 76/S 003 + H

Datum: 1. April 1976 Dr.v.F./Fk

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Fadenreserve

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Fadenreserve auf Spulenhülsen nach Bildung einer Polsterwicklung mit Hilfe eines Changierfadenführers und eines Hilfsfadenführers sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.

Fadenreserven dienen dazu, den Einzelstellen der Maschinen der weiterverarbeitenden Verfahren mehrere Spulen vorzulegen, die ohne Unterbrechung, d.h. ohne Maschinenstillstand hintereinander ablaufen können. Das geschieht dadurch, daß das Ende der einen Spule mit dem Anfang der nächsten durch Knoten verbunden wird, deren Ende mit dem Anfang der übernächsten Spule zusammengefügt wird usw.

Es sind zahlreiche Verfahren bekannt, die nach den verschiedensten Prinzipien eine Fadenreserve herstellen, die eine Länge von mehreren Metern haben kann. Die Länge der Fadenreserve ist weitgehend abhängig von den Fadenabzugsgeschwindigkeiten. Die Fadenreserve kann aus bis zu 30 Spulenhülsenumschlingungen bestellen. Die Zahl der Umschlingungen ist im wesentlichen abhängig

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vom Hülsendurchmesser. Allen Fadenreserven gemeinsam ist ihr
hinreichend großer Abstand (etwa 10-30 mm) vom Spulenaufbau, damit die Fadenreserve kundengerecht zur Verfügung steht.

Mit den in den letzten Jahren entwickelten und zum Teil galettenlos arbeitenden Schnellspinnverfahren wird ein so vorverstrecktes Garn erzeugt, daß unmittelbar die Texturierverfahren anschließen können. Damit ergibt sich die Forderung nach einer Fadenreserve auf der Spinnspule.

Dabei sind zwei Grundverfahren zu unterscheiden. Bei dem einen wird die Fadenreserve unmittelbar nach dem Ansetzen des Fadens gebildet, bei dem anderen wild zunächst eine Polsterwicklung abgelegt, dann die Fadenreserve gesetzt, und. anschließend erst beginnt der endgültige Spulenaufbau.

Das zweite Verfahren hat sich vornehmlich, an Spulmaschinen mit großen Hülsendurchmessern durchgesetzt. Während kleine Hülsen in der Regel billige Einweghülsen sind, werden die teuren großen Hülsen viele Male verwendet. Daraus resultiert die Notwendigkeit einer Polsterwicklung, denn die mit jedem Einsatz schlechter
(rauher) werdende Hülsenoberfläche macht ein Abwickeln des Fadens bis auf die Hülse unmöglich. Bei diesem Verfahren muß gewährleistet sein, daß die Fadenreservezone immer auf derselben Hülsenseite liegt. Sie ist eindeutig (farblich) zu kennzeichnen, um sie besonders schützen zu können.

Da die Polsterwicklung bereits mit Hilfe des Changierfadenführers über die ganze Spulenbreite abgelegt wird, muß eine Einrichtung geschaffen werden, die es ermöglicht/ den Faden kurzzeitig aus dem Hubbereich des Fadenführers herauszubringen, um die Fadenreserve zu bilden.

Die bekannten Verfahren arbeiten nach folgendem Schema:

Der Faden wird während des Changierens aus dem Fadenführer ge-

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hoben, zur Seite in die Fadenreservezone gebracht und nach Bildung der Reservewicklung dem Fadenführer wieder übergeben. Dieser ist nun in der Regel so ausgeführt, daß er den Faden selbsttätig zu fangen vermag. Das ist dehalb möglich, weil der Faden als Folge der Fadenspannung immer der Changiermitte zustrebt, den Fadenführer also entgegeneilt.

Diese Verfahren haben allerdings alle einen entscheidenden Nachteil: Es kommt vor, daß beim Fangen des Fadens nach Bildung der Reservewicklung einzelne Kapillaren des Fadens nicht gleich gefangen werden. Diese Einzelfäden "vagabundieren" kurzzeitig und v/erden in ihrer lockeren Position von darauffolgenden Fadenwindungen überspült. Damit ist die Spule gerade an der Stelle mit Sicherheit geschädigt, die den Überlauf zur nächsten Spule ermöglichen bzw. gewährleisten soll, d.h., die Fadenreserve kann ihren Zweck nicht erfüllen.

Ein weiterer Nachteil dieser Verfahren besteht darin, daß im allgemeinen die Reservewicklungen viel zu lang sind. Deshalb müssen sie in der Spulerei aufgeschnitten, auf eine kundengerechte Länge reduziert und anschließend auf der Hülse abgeklebt werden. Diese Arbeiten müssen mit größter Sorgfalt durchgeführt werden, damit der Faden nicht geschädigt wird. Hinzu kommt der nicht unerhebliche Arbeitsaufwand, der überflüssig erscheint, wenn man bedenkt, daß der Weiterverarbeiter die Fadenreserven zum Anknoten ohnehin in die Hand nehmen muß.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, das eine brauchbare Fadenreserve nach Bildung einer Polsterwicklung herzustellen vermag, und das gleichzeitig die oben beschriebenen Nachteile nicht aufweist- Äü*fg'abe der Erfindung ist es weiterbin, eine Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens zur Verfügung zu stellen. Dabei soll die Fadenreserve automatisch gesetzt werden.

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Diese Aufgabe wurde überraschend durch ein Verfahren gelöst, bei dem nach Bildung der Polsterwicklung der Faden vor dem Erreichen des Changierumkehrpunktes von dem Hilfsfadenführer, der in Fadenlaufrichtunq auf den Chanqierfadenführer folgt, über den Changierumkehrpunkt hinaus gebracht wird, daß der Faden gleichzeitig auch im Changierfadenführer verbleibt, daß dann außerhalb des Changierbereiches in der Fadenreservezone die Fadenreserve gebildet wird, und daß danach der Hilfsfadenführer den Faden zum endgültigen Spulenaufbau freigibt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hilfsfadenführer ein Stab. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Hilfsfadenführer ein Drehstab. Vorzugsweise ist der Drehstab um eine Achse drehbar, die senkrecht steht. Besonders bevorzugt ist es, daß der Drehstab um eine Achse drehbar ist, deren unterer Teil zur Spule hin geneigt ist. Nach einer weiteren bevorzugten AU&führungsform liegt der Stab in seiner Ruhestellung parallel zur Bahn des Changierfadenführers.

Diese Verfahren werden vorteilhaft mit einer Vorrichtung ausgeübt, die aus einem Changierfadenführer, einem Aufspulagregat und einem Hilfsfadenführer sowie den zugehörigen Antrieben besteht, und dadurch gekennzeichnet ist, daß der Hilfsfadenführer und sein Antrieb unterhalb des Changierfadenführers angeordnet sind. Vorzugsweise ist der Hilfsfadenführer ein um eine starre Achse drehbarer Stab. Ganz besonders bevorzugt steht die starre Achse senkrecht. Weiterhin ist es vorteilhaft,daß der untere Teil der starren Achse zum Auf spulagregat hin geneigt ist. Nach einer weiteren besonders geeigneten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der drehbare Stab über die starre Achse hinaus verlängert bis zu einer zweiten beweglichen Drehachse, die mit dem Erzeuger einer translatorischen Bewegung verbunden ist.

Am Gehäuse der Changiereinrichtung wird unterhalb des Changierfadenführers ein Hilfsfadenführer angeordnet. Im folgenden sollen Vorrichtung und Verfahren anhand der beispielsweisen Ausfüh-

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rungsform erläutert werden, in der der Hilfsfadenführer ein Stab ist. Der Stab befindet sich auf der Hülsenseite, die dem Fadenauflegepunkt auf die Spule gegenüberliegt; er liegt im Ruhezustand etwa parallel zur Bahn des Changierfadenführers, er leitet den Faden im ausgelenkten Zustand, den er nach Drehung um die stationäre Achse 2 erreicht, in die Fadenreserverzone der Spulenhülse.

Figur 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Ansicht, in der der Übersichtlichkeit halber die Zugfeder 11 weggelassen wurde. In Figuren 1-3 bedeuten: 1 Stab, stationäre Achse, 3 Verlängerung, 4 Drehpunkt, 5 translatorischer Antrieb, 6 Kolben, 7 Faden, 8 Changierhublänge, 9 Fadenreservezone, 10 Changierfadenführer, 11 Zugfeder, 12 gegenüberliegender Changierumkehrpunkt, 13 Initiator, 14 Antriebswelle, 15 Spännfutter, 16 Hülse, 17 Überschneidungsbereich, 18 Polsterwicklung*1 ' Stab in Ruhestellung, 3' Verlängerung in Ruhestellung, 4^r Drehpunkt i.R., 7' den Faden beim Rücklaufen, 10" Changierfa-* Der Stab 1 ist über seinen Drehpunkt 2 um die stationäre Achse hinaus etwas verlängert. Am Ende dieser Verlängerung 3 befindet sich ein weiterer Drehpunkt 4, an dem der Kolben 6 eines translatorischen Antriebes 5 angreift. Zieht nun der Antrieb 5 den im Ruhezustand ausgefahrenen Kolben 6 in Richtung Changiermitte, dann macht der Stab 1 eine Schwenkbewegung aus sainer Ruhelage heraus auf den Faden 7 zu und führt ihn bei einem Drehwinkel von 60 - 120°, vorzugsweise 80 - 100°, insbesondere 90° um den Betrag außerhalb des Changierbereiches, der dem Abstand der stationären Drehachse 2 vom Hubende des Changierfadenführers 10 entspricht. Optimal ist es, die stationäre Achse um soviel außerhalb des Hubendes zu legen, wie die Fadenreserve außerhalb vom Spulenaufbau sitzen soll, z.B. 10 mm.

Die Position des Stabes 1, für den ein Durchmesser von 1 mm ausreichend ist, gewährleistet, daß der Faden während des gesamten Vorganges der Fadenreservebildung im Changierfadenführer 10 verbleibt. Siehe dazu die Figur 2, die eine Seitenansicht von der Fadenauflegeseite her ist, und in der ebenfalls die Zugfeder ♦denführer beim Rücklaufen.

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nicht dargestellt: ist.

Die Bildung der Fadenreserve MaB außerordentlich schnell vor sich gehen, dean bei den lieute ©blicken Changierhubzahlen ergibt sich eine sehr kleine maxiiaal für den Vorgang der Faden-

nur einen Bruchteil der Cliangierliiibläiige 8 ausmacht. Muß der Zeitpunkt des Aesschwenkbeginns des Stabes 1 präzise einstellbar sein mit größter Reproduzierbarkeit, denniur dann ist gewährleistet, daS der Stab 1 den "Faden 7 greifen und in die Fadenreserveone 9 bringen kann. Die Figur 3 zeigt in der Draufsicht die Bahnkurve des DrehstaJbes 1 und seinen öberschneidungsb er eich 1? mit dem Faden 7,

Als Antrieb für den Stab 1 "wird z.B ein Elektromagnet vorgeschlagen, uia mit den geringsten ITerzögerungen zu arbeiten-Möglich sind selbstverständlich auch pneumatische und hydraulische Linearzylinder- In einer abgewandelten Ausführung kann auf die Umformung von einer Translatiois^n eine Rotationsbewegung dadurch verzichtet werden, da£ man Drehantriebe verwendet: Drehmagnete, pneumatische oder !hydraulische Drehzylinder-

Die Länge der Fadenreserve ist davon abhängig, wie lang die Impulsdauer für den Hubmagneten gewählt wird oder allgemein, wie lange der Stab 1 ausgeschwenkt bleibt. Auch diese Impuls-

sein
dauer muß präzise einstellbar und darf einen Maximalwert nicht überschreiten, der wiederum weitgehend abhängt von den Geschwindigkeitsverhältnissen an der Spulmaschine- Der Vorgang spielt sich wie folgt ab: kurz bevor""., der Changierfadenführer 10 in den Oberschneidimgsbereich 17 eintritt - wird der Stab ausgeschwenkt, und zwar zeitlich exakt so? daß er dem Faden 7 nacheilenddiesen schon erreicht, bevor das Changierhubende erreicht wird. Der Stab 1 schiebt aiun üen Faden 7 kurzzeitig über das Hubende hinaus in die Heservezone 9 der Hülse 16 und klappt zurück in seine Suhelaga.Das geschieht so schnell, daß der Chan— gierfadenführer auf seinea Weg in die gegenüberliegende Endlage

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den Überschneidungsbereich 17 kaum verlassen hat und bereits wieder im Bereich der endgültigen Wicklung ablegt. In den meisten Fällen der Praxis wird die Impulsdauer innerhalb eines Bereiches von 10 - 50 ms liegen. Die Impulsdauer ist des-

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i±CLJ-U VOIl CIl UüOilCxacllUCl oeudl U-LXIlVj J.U1. UXC ^U-CLJ-J. CCt L- U.C:a. i: CHJlZZ-ILA. <Z serve, weil der Changierfadenführer 10 den Faden 7 während der ganzen Zeit der Bildung der Fadenreserve nicht freigibt. Die Impulsdauer ist so kurz zu wählen, daß der Faden während der Bildung der Fadenreserve keine Oberdehnungen erleidet.

Abhängig von den Größen Hülsendurchmesser, Fadenabzugsgeschwindigkeit, Changierhubzahl und Impulsdauer ergeben sich als Fadenreserve weniger als eine bis mehrere Umschlingungen auf der Spulenhülse. Die am leichtesten variable Größe "Impulsdauer" wird bei unveränderlichem Hülsendurchmesser sowie optimierten Fadenabzugs- und Changiergeschwindigkeiten stets auf den Wert eingestellt werden, der zu der gewünschten Fadenreservelänge führt.

Die Rückstellkraft des Stabs 1 wird in einer vorteilhaften Ausführung, die darüberhinaus billig und einfach ist, durch eine Zugfeder erzeugt. Dabei ergibt sich zudem der Vorteil, daß diese Kraft stets anliegt und nach dem Abschalten des Magnetimpulses verzögerungsfrei zur Wirkung kommt. Neben der Zugfeder 11 sind natürlich auch pneumatische oder hydrauliscte, doppelt wirkende Linear- und Drehzylinder für den Hin- und/oder Rückhub möglich.

Es kommt wesentlich darauf an, den Arbeitsimpuls an den Stab 1 zu einem definierten Zeitpunkt zu geben. Da die großen Geschwindigkeiten bzw. die kurzen Zeiten nicht mehr im Bereich menschlicher Reaktionen liegen, ist es erforderlich, den Vorgang zu einem Zeitpunkt, den der Bedienungsmann an der Spulmaschine bestimmt, durch "Knopfdruck" automatisch ablaufen zu lassen.

Der exakte Auslösezeitpunkt für die Bewegung des Drehstabs wird vorteilhaft vom Changierfadenführer selbst gegeben, und zwar

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mittelbar über einen Initiator 13, der vorteilhart andern der
Fadenreservezone gegenüberliegenden Changierumkehrpunkt angeordnet und in derLage und geeignet ist, den changierenden Fadenführer zu erkennen, und zwar durch Kontakt oder in einer vorteilhafteren Ausführung berührungslos.

In einer anderen möglichen, aber komplizierteren Ausführung
kann die Nutentrommel zur Auslösung der Fadenreservebildung
herangezogen werden, wenn konstruktiv oder steuerungstechnisch sichergestellt wird, daß zum Zeitpunkt der Auslösung der Changierfadenführer eine definierte und bekannte Position hat. Geeignete Merkmale dafür sind z.B. die Anzahl der Trommelumdrehungen nach dem Auflegen des Fadens auf die Spule oder die
Laufzeit der Trommel nach diesem Zeitpunkt.

Wenn nun der Bedienungsmann die Fadenreserve durch Knopfdruck
sozusagen abruft, macht er damit den Initiator 13 für einen
Augenblick empfangsbereit, d.h. bei der nächsten Annäherung
des Changierfadenführers 10 wird, exakt zeitverzögert, der Arbeitsimpuls zum Ausschwenken des Stabes 1 gegeben. Die Fadenreservebildung erfolgt dann innerhalb des nächsten Hubes.

Es ist denkbar, die Zeitverzögerung so groß zu machen, daß zwischen Auslösung des Impulses und Ausschweiken des Stabs 1 mehrere Hübe des Changierfadenführers 10 liegen, aber die zuerst beschriebene Version ist vorteilhafter, weil in der Praxis die
Changiergeschwindigkeit in einem festgelegten Bereich geregelt zu- und abnimmt (sogenannte Wobbelung), um einen besseren Spulenaufbau zu erzielen. Da die Zeitverzögerung in der vorgeschlagenen Ausführung konstant sein soll, die Hubzeiten sich aber
wegen der Wobbelung ständig ändern, ist die erste Version vorteilhafter.

In der beschriebenen Ausführung wird vorausgesetzt, daß es vom Bedienungsmann abhängen soll, wann die Polsterwicklung für hinreichend empfunden wird, um mit der Fadenreservebildung der

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endgültigaa Spulenaufbau einzuleiten. In einer abgewandelten Form der rfindung kann die !Länge der Polsterwicklung nach dem Auflegen des Fadens auf die Spulenhülse in die Äutomatiksteuerung einbezogen werden, was bei Spulmaschinen mit auLöMaLischem Spulenwechsel Qlüieliiix der Fall ist. . ...

Die Zeitverzögerung zwischen Auslösung des Impulses und Ausschwenken des Stabes 1 wird stets so groß gewählt, daß sowohl bei der größten als auch bei der kleinsten Geschwindigkeit des Changierfadenführers (durch die Wobbelung} der Faden nach dem Erreichen des Überschneidungsbereiches 17, aber noch vor Erreichen des Changierumkehrpunk-tes vom Hilfsfadenführer erreicht wird.

Ein Grundgedanke und weiterer Vorteil der Erfindung ist es, daß mit ihr ein Konzept zum Herstellen einer Seservewicklung nach Ablage einer Polsterwicklung vorliegt, das^ wegen seines einfachen technischen Prinzips an verschiedensten Maschinentypen angewendet werden kann, wobei betont sei, daß die geforderten kurzen Schaltzeiten mit der geforderten Reproduzierbarkeit vorteilhaft mit den bekannten elektronischen Bausystemen zu realisieren sind.

Die Erfindung ist vorteilhaft anwendbar an Spulmaschinen mit a einer Wicklung oder mit mehreren Wicklungen je Spulenhalter,

oder
b einer Wicklung (einem Faden) oder mehreren Wicklungen (Faden) je Changierfadenführer.

Allgemein ausgedrückt, die Anzahl der die Fadenreserve bildenden Hilfsfadenführer (Stäbe) ist gleich der Anzahl der Changierfadenführer.

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Leerseite

Claims

HOE 76/S 003 + H Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen einer Fadenreserve auf Spulenhülsen nach Bildung einer Polsterwicklung mit Hilfe eines Changierfadenführers und eines Hilfsfadenführers, dadurch gekennzeichnet, daß nach Bildung der Polsterwicklung der Faden noch vor dem Erreichen des Changierumkehrpunktes von dem Hilfsfadenführer, der in Fadenlaufrichtung auf den Changierfadenführer folgt, über den Changierumkehrpunkt hinausgebracht wird, daß der Faden gleichzeitig auch im Changierfadenführer verbleibt, daß dann außerhalb des Changierbereiches in der Fadenreservezone die Fadenreserve gebildet wird, und daß danach der Hilfsfadenführer den Faden zum endgültigen Spulenaufbau freigibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsfadenführer ein Stab ist.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsfadenführer ein Drehstab ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstab um eine Achse drehbar ist/ die senkrecht steht.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehstab um eine Achse drehbar ist, deren unterer Teil zur Spule hin geneigt ist.

6. Verfahren nach Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß *der Stab in seiner Ruhestellung parallel zur Bahn des Changierfadenführers steht.

7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 6, bestehend aus Changierfadenführer, Aufspulagregat

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und Hilfsfadenführer, sowie den dazu gehör enden Antrieben, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsfadenführer und sein Antrieb unterhalb des Changierfadenführers angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsfadenführer ein um eine starre Achse drehbarer Stab ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Achse senkrecht steht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der starren Achse zum Aufspulagqregat hingeneigt ist.

11. Vorrichtung nach Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Stab über die starre Achse hinaus verlängert ist bis zu einer zweiten· beweglichen Drehachse, die mit dem Erzeuger einer translatorischen Bewegung verbunden ist.

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