DE3711893A1

DE3711893A1 - Verfahren zum anlegen eines mit konstanter geschwindigkeit angelieferten fadens an eine spulhuelse

Info

Publication number: DE3711893A1
Application number: DE19873711893
Authority: DE
Inventors: Erich Dr Ing Lenk
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1987-04-08
Filing date: 1987-04-08
Publication date: 1988-10-27
Also published as: EP0286893A1; US4867385A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dieses Verfahren ist durch die DE-PS 32 11 603 bekannt.

Wenn das Fangen des Fadens an der Leerhülse einer Spulspindel bei Gleichlauf von Faden und Oberflächengeschwindigkeit der Leerhülse bewirkt werden soll, sind besondere Einrichtungen insbesondere an der Leerhülse erforderlich, um die Fangwir kung zu verbessern und zu einer für den praktischen Betrieb akzeptablen Fangsicherheit, die mehr als 99% betragen muß, zu gelangen. Aus diesem Grund wird in der US-PS 40 99 679 vorge schlagen, daß die übliche Umfangsnut der Leerhülse zusätzlich mit einer Quernut ausgestattet wird. Im allgemeinen besteht jedoch die Vorstellung - vgl. insbesondere DE-OS 25 24 415 - daß eine größere Fangsicherheit dadurch erreicht werden kann, daß Faden und Oberfläche der Leerhülse gegenläufig sind.

Beim Spinnen von Chemiefasern hat sich jedoch herausgestellt, daß bei Fadengeschwindigkeiten von mehr als 4000 m/min die Fangsicherheit dieses Verfahrens selbst bei sehr geübten Bedienungsleuten dramatisch in einer Weise abfällt, die vermuten läßt, daß dieses Verfahren nicht verbessert werden kann, sondern für diese hohen Fadengeschwindigkeiten tech nisch unbrauchbar ist.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen zum Anlegen von Chemiefasern an die Leerhülse der Aufspul einrichtungen bei hohen Fadengeschwindigkeiten.

Dabei geht die Erfindung nur scheinbar von dem oben beschrie benen, bekannten Verfahren aus, bei dem Faden und Oberfläche der Leerhülse im Gleichlauf oder Gegenlauf miteinander in Berührung gebracht und der Faden in einer Fangnut der Leer hülse, also durch Aufbringung von kraft- und formschlüssigen Kräften, an der Leerhülse festgeklemmt wird. Die Erfindung wendet sich von der Vorstellung ab, daß diese Klemmkräfte zur Erhöhung der Fangsicherheit ausreichend groß gemacht werden müssen und können.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus Anspruch 1. Die Ansprüche 2 bis 5 geben vorteilhafte Verfahrensweisen an, um die Fadenspannung bzw. Fadengeschwindigkeit des Fadens zwischen Spulhülse und Abzugeinrichtung zu vermindern.

Anspruch 5 schafft für verlustlos arbeitende Aufspulmaschi nen, bei denen zwei Spulspindeln abwechselnd in Aufspulbe trieb gebracht werden, ein Anlegverfahren, das nur einen äußerst geringen apparativen Aufwand erfordert, dabei jedoch auch bei höchsten Fadengeschwindigkeiten absolute Fangsicher heit und damit einen verlustlosen Betrieb gewährleistet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen beschrieben.

Fig. 1 bis 3 zeigen die Folgen der Verfahrensschritte anhand eines schematisch im Querschnitt und in der Ansicht gezeigten Ausführungsbeispiels einer Aufspulvorrichtung.

Die Aufspulvorrichtung besteht aus der Changiervorrichtung 1 mit Kehrgewindewelle 2 und Changierfadenführer 3. Der Chan gierfadenführer 3 wird in den Nuten 4 der Kehrgewindewelle hin- und her- und in der Geradführung 5 geradgeführt. Durch den Changierfadenführer 3 wird der Faden 6 auf der Hülse 7 zu einer Kreuzspule 8 verlegt. Die Hülse 7 ist auf der Spul spindel 9.1 fest aufgespannt. Die Spulspindel 9.1 wird mit Drehrichtung 10 in nicht dargestellter Weise angetrieben. Während des Aufwickelvorganges befindet sich die zweite Spul spindel 9.2 mit darauf aufgespannter Hülse 7 in Warteposi tion. Ebenso befindet sich der Hilfsfadenführer 11, welcher an späterer Stelle noch beschrieben wird, noch in Warteposi tion.

Nach oder kurz vor Beendigung des Aufspulvorganges, d.h. wenn die Spule 8 fast voll ist, wird die Spulspindel 9.1 von der Changiereinrichtung mit Bewegungsrichtung 12 weggefahren. Synchron dazu wird die Spulspindel 9.2 mit einem nicht darge stellten Antrieb angetrieben und mit aufgespannter Leerhülse 7 in Richtung des Pfeils 14 in die Ebene des Fadenlaufs in den in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Endzustand bewegt. Hierzu sind die beiden Spulspindeln 9.1 und 9.2 in einem Träger 18 gelagert, der um Drehachse 19 drehbar ist. Dabei wird der Faden weiterhin durch Changierfadenführer 3 hin- und hergeführt und daher auf der Kreuzspule der Spule 2 verlegt.

Nunmehr wird der Hilfsfadenführer 11 in die Fadenlaufebene des Fadenlaufs 6 geklappt. Der Faden läuft auf die Schräge 54 des Hilfsfadenführers 11 und wird hierdurch aus dem Changier fadenführer 3 herausgehoben und im Fadenführungsschlitz 56 gefangen. Durch Bewegung des Hilfsfadenführers in Richtung des Pfeiles 16 - wie in Fig. 3 dargestellt - wird der Faden aus dem Bereich der Spulenlänge H herausgebracht, und zwar bis in die Normalebene des in jeder Hülse 7 angebrachten Fangschlitzes 17. Bei dieser Axialbewegung fällt der Faden, der bis dahin noch immer auf der vollen Kreuzspule 8 auf dem Spannfutter 9.1 aufgespult worden ist, von der Kreuzspule herunter, so daß er nunmehr lediglich auf der Hülse 7 des Spannfutters 9.1 aufgespult wird.

Im Gegensatz zu dem zitierten, bekannten Verfahren wird also der Faden beim Anlegen bewußt von der vollen Spule 8 herun tergeworfen. Dadurch wird die Aufwickelgeschwindigkeit des Fadens entsprechend dem Durchmesserverhältnis zwischen der Hülse 7 und der vollen Spule 8 herabgemindert. Gleichzeitig wird die Umschlingung an der Leerhülse und daher auch die Mitnahme durch die Leerhülse vergrößert. Zur Vergrößerung der Mitnahme kann es auch zweckmäßig sein, an der Leerhülse eine Fadenfangkerbe 17 vorzusehen. Die Fadenfangkerbe übt auch seitliche Klemmkräfte auf den Faden aus. Alle diese Ereig nisse und Maßnahmen tragen dazu bei, daß der Faden zwischen der Spulspindel 9.2 mit der Leerhülse und der Spulspindel 9.1 verschlappt. Da der Faden jedoch - wie sich aus dem Quer schnitt der Fig. 3 ergibt - die Leerhülse 7 auf dem Spann futter 9.2 bereits mit einem beträchtlichen Umschlingungs winkel umschlingt und die Spulspindel 9.2 schneller läuft als die Spulspindel 9.1, bildet der Faden nunmehr einen Wickler auf der Leerhülse 7. Er wird dadurch von der Leerhülse 7, deren Oberflächengeschwindigkeit nach Betrag und Richtung gleich der Fadengeschwindigkeit ist, mitgenommen. Dadurch zerreißt der Faden zwischen der Spulspindel 9.1 und 9.2, da zwar die Oberflächengeschwindigkeit der Kreuzspule 8 gleich der Fadengeschwindigkeit ist, nicht jedoch die Oberflächen geschwindigkeit der Hülse 7 auf Spulspindel 9.1, auf der der Faden nunmehr aufgewickelt wird.

Es sei bemerkt, daß bei dem beschriebenen Verfahren der Faden zwar auf der Leerhülse der Spulspindel 9.2 auch in einem Fangschlitz 17 abgelegt worden ist. Hierdurch wird die Wick lerbildung gefördert. Das kann insbesondere bei niedrigeren Geschwindigkeiten zwischen 3000 und 5000 m/min Fadenge schwindigkeit zweckmäßig sein. Bei einer Steigerung der Fadengeschwindigkeit wächst andererseits auch die Neigung zur Wicklerbildung so stark, daß ab einer zu bestimmenden Grenze auf die Fadenfangnut verzichtet werden kann. Diese Grenze ist - wie gesagt - abhängig von der Fadengeschwindigkeit. Sie wird jedoch auch bestimmt durch den Umfang der Leerhülse sowie die Fadenbeschaffenheit. Insbesondere neigen Chemie fäden, die aus einer sehr großen Anzahl von Einzelfilamenten sehr geringen Filamenttiters bestehen, stärker zur Wickler bildung als Chemiefäden mit nur wenigen dicken Einzelfila menten.

Auf einen ganz besonderen Vorteil dieses Verfahrens sei noch hingewiesen: Bei allen verlustlos arbeitenden Aufspulma schinen, bei denen der Faden abwechselnd auf zwei Spulspin deln aufgespult wird, besteht das Problem, daß der von der vollen Spule abgerissene Faden von der auslaufenden vollen Spule noch herumgeschleudert wird und dabei an die neuzubil dende Spule schlägt. Das führt zur Beschädigung der zu bildenden neuen Spule oder sogar zur Unterbrechung des Spul prozesses durch das herumgeschleuderte Fadenende. Dieser Nachteil wird hier vermieden, da das abgerissene Fadenende sich auf dem sehr geringen Durchmesser der Leerhülse befindet und daher über die Oberfläche der vollen Kreuzspule 8 nicht hinausragt.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Aufspulmaschine, die nur eine Spulspindel 9 auf weist.

Der Faden wird von dem Kopffadenführer 21, der die Spitze des Changierdreiecks bildet, zu der Changiereinrichtung 1 gelei tet. Die Changiereinrichtung 1 besteht aus zwei gegensinnig rotierenden Flügeln 37 und 38 sowie einem Leitlineal 39. Eine derartige Changiereinrichtung ist z.B. in der DE- 35 16 475 dargestellt. Unterhalb der Changiereinrichtung 1 befindet sich der Hilfsfadenführer 11, der im wesentlichen der Ausfüh rung nach dem Ausführungsbeispiel zu den Fig. 1 bis 3 ent spricht. Die auf der Spulspindel 9 und der darauf aufgespann ten Leerhülse 7 gebildete Spule wird im Betrieb durch die Kontaktwalze bzw. Treibwalze 20 an ihrem Umfang angetrieben. Es ist ferner ein nicht gezeigter Achsantriebsmotor vorgese hen, durch den die Spulspindel 9 direkt angetrieben wird.

Weiterhin besitzt die Aufspulmaschine einen Schwenkarm 32, der um Schwenkachse 33 verschwenkbar ist und an seiner ande ren freien Seite einen Anlegfadenführer 34 (Bremsfadenführer) trägt. Die Schwenkachse liegt parallel zu der Spulspindel. Zusätzlich zu seiner Schwenkbewegung kann der Schwenkarm 32 eine Axialbewegung parallel zur Spulspindel 9 ausführen.

In Fig. 4 ist der Spulenwechsel, und zwar das Anlegen eines neuen Fadens an die Leerhülse 7 gezeigt. Die Spulspindel 9 befindet sich in einer Wechselstellung, in der sie nicht in Kontakt mit der Kontaktwalze 20 ist. Die Spulspindel wird durch ihren Achsantriebsmotor angetrieben. Der Faden ist hinter dem Kopffadenführer 21 durch den Hilfsfadenführer 11 aus der Changiereinrichtung 1 herausgehoben, so daß er nicht hin- und herbewegt wird. Der Faden ist von der (nicht darge stellten) vollen Spule getrennt und wird durch die Saug pistole 31 abgezogen. Er ist dabei so geführt, daß seine Bewegungsrichtung übereinstimmt mit der Bewegungsrichtung der Leerhülse in dem Bereich, in dem der Faden mit der Leerhülse Kontakt hat. Dabei sind der Kopffadenführer 21 sowie der Hilfsfadenführer 11, der Bremsfadenführer mit Laufrille 35 (Fig. 6) und auch die Fadensaugpistole 31 axial so positio niert, daß der Faden im Endbereich der Leerhülse 7 läuft. In diesem Endbereich kann sich auch ein Fadenanlegschlitz in der Leerhülse befinden.

Nunmehr wird - wie in Fig. 5 dargestellt - der Schwenkarm mit der angezeigten Bewegungsrichtung verschwenkt. Dabei umfährt der Bremsfadenführer 34 die Leerhülse 7 zwischen der Spul spindel 9 und der Saugpistole 31. Dadurch vergrößert sich der Umschlingungswinkel sowohl an der Leerhülse als auch an dem Bremsfadenführer 34. Bereits durch diese größere Umschlingung wird der Faden einerseits von der Spulspindel 9 bzw. Leer hülse 7 mit vermindertem Schlupf mitgenommen und andererseits an dem Bremsfadenführer 34 abgebremst. Das führt dazu, daß der Faden zwischen der Leerhülse 7 und dem Bremsfadenführer 34 verschlappt und dadurch einen Wickler bildet.

Um die Bremswirkung des Bremsfadenführers 34 noch zu erhöhen, besitzt der Bremsfadenführer eine Fadenlaufrille 35 mit unterschiedlichen Reibeigenschaften. In einem Umfangsbereich mit einem relativ kleinen Zentriwinkel besitzt die Fadenlauf rille eine geringe Reibung. In diesem Umfangsbereich 31 liegt der Faden an, solange er den Bremsfadenführer nur mit geringem Winkel umschlingt. Dabei ist der Umfangsbereich 31 so angeordnet, daß er bei der Schwenkbewegung des Schwenk armes 32 zuerst in Kontakt mit dem Faden gerät. An den Umfangsbereich 31 schließt sich eine Schneidkerbe 36 an. Diese Schneidkerbe ist sichelförmig ausgebildet und erstreckt sich mit zunehmender und sodann wieder abnehmender Tiefe von dem einen Ende des Umfangsbereiches 31 bis zum anderen. Die Schneidkerbe 36 erstreckt sich mithin über einen Zentri winkel, in den der Faden gerät, wenn der Schwenkarm 32 und der Bremsfadenführer 34 die in Fig. 5 dargestellte, äußerste Schwenklage erreichen. Dadurch, daß der Faden in die Schneid kerbe einläuft, wird eine sehr starke, seitliche Bremskraft auf ihn ausgeübt, die je nach Ausgestaltung der Schneidkerbe so weit gehen kann, daß der Faden abreißt bzw. zerschnitten wird.

Hierdurch wird das Verschlappen des Fadens zwischen dem Schwenkfadenführer 34 und der Leerhülse 7 noch gefördert, so daß es sicher zu der beabsichtigten Wicklerbildung an der Leerhülse kommt. Die Verschlappung kann auch dadurch noch gefördert werden, daß die Leerhülse einen Fadenfangschlitz auf ihrem umfang aufweist. Wenn der Kopffadenführer 21, der Hilfsfadenführer 11, die Laufrille 35 an Bremsfadenführer 34 sowie die Saugpistole 26 so axial positioniert sind, daß der Faden in die Fadenfangkerbe der Leerhülse läuft, so übt die Fadenfangkerbe eine seitliche Klemmkraft auf den Faden aus. Dadurch wird der Faden bei zunehmender Umschlingung der Leer hülse 7 sehr stark und fast formschlüssig gefördert, so daß auf der Leerhülse 7 kein Schlupf mehr besteht. Dadurch wird die Zugkraft, die die Leerhülse 7 auf den Faden ausübt, ver stärkt und die Zugkraft zwischen Schwenkfadenführer 34 und Leerhülse 7 dementsprechend vermindert.

Bezugszeichenaufstellung: 1 Changiereinrichtung
2 Kehrgewindewelle
3 Changierfadenführer
4 Nuten
5 Geradführung
6 Faden
7 Hülse
7.2 Leerhülse
8 Kreuzspule
8.1 Vollspule
9.1 Spulspindel
9.2 Spulspindel
10 Drehrichtung
11 Hilfsfadenführer
12 translatorische Bewegungsrichtung (Pfeil)
der Spulspindel 9.1
14 translatorische Bewegungsrichtung (Pfeil)
der Spulspindel 9.2
15 translatorische Bewegungsrichtung (Pfeil)
der Spulspindel
16 Bewegungsrichtung des Hilfsfadenführers
17 Fangschlitz
18 Träger
19 Drehachse
20 Kontaktwalze
21 ortsfester Fadenführer
22 Richtung, Pfeil
23 Außenblech
24 Bewegungsrichtung
25 Fangkerbe
26 Absaugeinrichtung, Saugpistole
27 Schere
28 Bewegungsrichtung Fadenführer 21
29 Axialbewegung
30 Schwenkbewegung
31 Umfangsbereich
32 Schwenkarm
33 Schwenkpunkt
34 Schwenkfadenführer
35 Fadenlaufrille
36 Schneidkerbe
37 Flügel, Mitnehmerarm
38 Flügel, Mitnehmerarm
39 Leitlineal
40 Getriebegehäuse
42 Rotor
43 Rotor
45 Mittelpunkt
46 Mittelpunkt
47 Drehrichtung
48 Drehrichtung
54 Anlaufebene, Anlaufschräge, Schräge
55 Abbindewulst
56 Fadenführungsschlitz
57 Fadenlaufebene
58 Grund des Fadenführungsschlitzes

Claims

1. Verfahren zum Anlegen eines mit konstanter Geschwindigkeit angelie ferten Fadens an eine Spulhülse, die auf einer rotierenden Spulspindel aufgespannt ist, bei dem der angelieferte Faden durch eine Abzugeinrichtung abgezogen und derart in Umfangskontakt mit einem Teilumfang der Spulhülse gebracht wird, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Spulhülse auf dem berührten Teilumfang und die Faden geschwindigkeit gleichgerichtet sind, und daß der Faden von der Spulhülse gefangen und zwischen Spulhülse und Abzugeinrichtung durchtrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nachdem der Faden (6) in Umfangskontakt mit der Spulhülse (7) gebracht worden ist, die Fadenspannung bzw. Faden geschwindigkeit des Fadens zwischen Spulhülse und Abzug einrichtung (Saugpistole 26, Spulspindel 9.2 mit Voll spule 8) derart vermindert wird, daß der Faden auf der Spulhülse (7) einen Wickler bildet und dadurch gefangen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenspannung bzw. Fadengeschwindigkeit dadurch herabgesetzt wird, daß die Abzugkraft der Abzugeinrich tung derart herabgesetzt wird, daß der Faden ver schlappt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden zwischen Spulhülse und Abzugeinrichtung der Einwirkung einer Fadenbremse (35, 36) unterworfen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden zwischen Spulhülse und Abzugeinrichtung derart umgelenkt wird (Bremsfadenführer 34), daß er durch die Umlenkreibung abgebremst wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Faden abwechselnd auf eine von zwei Spulspindeln (9.1, 9.2) aufgewickelt wird, welche Spulspindeln abwechselnd in eine vorgegebene Betriebsstellung gefahren werden,
daß zum Umwechseln des Fadens von der Spulspindel mit der vollen Spule (8) auf die Spulspindel (9.2) mit der leeren Spulhülse (7) die letztgenannte Spulspindel in eine Anlegposition gebracht wird, wobei die Anlegposition - in Fadenlaufrichtung - im wesentlichen vor der Spulspindel mit der vollen Spule und auf derselben Seite des Fadens derart liegt, daß die gemeinsame Axialebene der beiden Spulspindeln vom Fadenlauf nicht durchstoßen wird,
daß der Faden aus der Changiereinrichtung (1) heraus gehoben wird,
daß der Faden zwischen der Spulspindel (9.2) mit Leer hülse (7) und der Spulspindel mit Vollspule (8) derart zu einer Schleife ausgezogen wird, daß er die Leerhülse (7) auf einem Teilumfang umschlingt,
daß der Faden zwischen der Leerhülse (7) und der vollen Spule (8) axial derart geführt wird, daß der Faden von der vollen Spule abfällt und auf der Spulhülse (7.1) der vollen Spule (8) aufgewickelt wird.