DE9307772U1

DE9307772U1 - Vorrichtung zum rollenden Abzug zylindrischer Garnspulen aus Schärgattern

Info

Publication number: DE9307772U1
Application number: DE9307772U
Authority: DE
Original assignee: GUILLOT TEXTIL MASCH GmbH
Current assignee: GUILLOT TEXTIL MASCH GmbH
Priority date: 1993-05-22
Filing date: 1993-05-22
Publication date: 1994-09-29
Anticipated expiration: 2003-05-23

Description

GPA-0177/1993

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum rollenden Fadenabzug zylindrischer Garnspulen aus Schärgattern.

Bei der Herstellung technischer Textilien werden die als Kettfaden benutzten Monofile, Multifile und Zwirne bevorzugt auf zylindrischen Garnspulen vorgelegt, die auf Schärgatter aufgesteckt werden. Für den Abzug dieser Fäden sind generell zwei Verfahren bekannt.

Der sog. Überkopf-Abzug einer stillstehenden Garnspule entsteht dadurch, daß eine Garnspule auf einen feststehenden Dorn aufgesteckt und beim Schären oder Bäumen in axialer Richtung abgezogen wird. Bei der Herstellung von Textilien für Bekleidungszwecke wird diese Abzugsweise vorzugsweise bei konischen Spulen mit Kreuzwicklung eingesetzt, wobei der Faden von der Seite des kleineren Durchmessers her mittig abgezogen wird. Bei den üblichen Schärgeschwindigkeiten entsteht durch die Zentrifugalwirkung auf den Faden ein sog. Fadenballon, der über die Spulenlänge ein gutes Ablaufverhalten bietet. Diese Art des Fadenabzugs ist weit verbreitet bei der Verarbeitung gesponnener Garne und auch von Zwirnen aus synthetischen Fasern.

Sie hat den Vorteil einer niedrigen Fadenzugkraft beim Abzug von der stillstehenden konischen Garnspule und der rationellen Wiederbestückungs-Möglichkeit der Schärgatter beim Spulenwechsel. Sie hat den Nachteil, daß beim axialen Abzug dem Faden ein Drall erteilt wird, der proportional zur steigenden Ablauflänge zunimmt.

Während dieser Fadendrall bei gezwirnten Garnen u.a. die bereits existierende Gamdrehung je nach Drallrichtung lediglich geringfügig erhöht oder verringert, ist jegliche Drallbildung bei synthetischen Monofilen höchst unerwünscht, führt sie doch in der Regel beim Weben zu Fadenverschlingungen und klammernden Fäden. Ausserdem verursacht dieser Drall partielle Änderungen der Gewebestruktur, die sich auf die Gebrauchseigenschaften negativ auswirken.

Es kommt hinzu, daß die Verarbeitungsgeschwindigkeäten bei synthetischen Garnen zur Herstellung von Kettbäumen für technische Textilien sehr viel niedriger liegen und die beim Abzug auftretende Zentrifugalkraft, die den Fadenballon bewirkt, sehr gering ist. Erschwerend wirkt weiter, daß diese Garne bevorzugt in Form zylindrischer Scheibenspulen mit annährender Parallelwicklung vorgelegt werden. Der bei den niedrigeren Geschwindigkeiten bereits unbefriedigende Fadenballon trifft hier mit der axialen Fadenabzug ungünstigen Zylinderform, der anderen Windungsform und dem Flansch der Scheibenspule zusammen. Mit zunehmender Abzuglänge macht sich der Flansch immer störender bemerkbar und führt zu Ablaufstörungen, die sich in Zugkraftschwankungen und Ablösung ganzer Fadenlagen auswirken, was wieder zu Fadenverschlingung und

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Fadenbruch führt. Das wiederum resultiert in Maschinenstillständen und Unregelmässigkeiten in der Gewebestruktur.

Besonders bei der Verarbeitung von Monofilen mit rundem, rechteckigen oder trilobalen Querschnitten haben sich daher Schärgatter mit rollendem Fadenabzug durchgesetzt. Hierbei wird die zylindrische Garnspule auf einen Dorn aufgesteckt und der Faden radial abgezogen.

Es sind zwei Bauformen bekannt. Einmal die einfache Ausführung mit feststehendem Dorn, auf dem die Garnspule beim Fadenabzug rotiert, und einmal die Ausführung mit drehbar gelagertem Dorn, auf dem die Garnspule fixiert wird.

Die erste Bauform hat sich da behauptet, wo die Abzuggeschwindigkeäten sehr gering sind, die Spulengewichte nicht hoch sind und die Qualitätsanforderungen niedrig liegen. Die nicht beeinflußbare Fadenzugkraft ändert sich über die Ablauflänge der Spule und ist darüber hinaus von vielen Umweltfaktoren abhängig. Die Fadenablauf-Zugkraft ist in der Regel sehr hoch.

Die Ausführung mit drehbar gelagertem Aufsteckdorn bietet auch noch bei mittleren Abzuggeschwindigkeiten bis 100 m/min ein zufriedenstellendes Ablaufverhalten. Es sind hier Vorrichtungen bekannt, die die Änderungen der Fadenzugkraft zwischen voller und leerer Spule nahezu kompensieren.

Für die Verarbeitung hochelastischer Garne wurde auch eine Vorrichtung bekannt, bei der die Garnspulen einzeln über eine Andruckrolle angetrieben werden, wobei diese als Umfangsantrieb auf die Gamwicklung der Spule wirkt und so eine konstante Fadenablieferung bewirken soll. Um ein zufriedenstellendes Ablaufen zu erreichen, muß zwischen dem Gatter-Antrieb und der nachfolgenden Schär- oder Bäummaschine eine Geschwindigkeits-Differenz bestehen, die zu einer Dehnung der Garne führt, die in diesem Sonderfall auch erwünscht äst. Für die Verarbeitung geringelastischer Garne hat sich diese Einrichtung nicht bewährt.

Die Schärgatter mit rollendem Fadenabzug, bei denen die Garnspule durch Reib- oder Formschluß auf dem drehbar gelagerten Dorn ( auch Abrollspindel genannt) aufgesteckt werden und die Kompensations-Einrichtungen zur Konstanthaltung der Fadenzugkraft zwischen voller und leerer Spule aufweisen, haben überall da eine zu rf riedenstellende Anwendung gefunden, wo eine bestimmte Mindest-Fadenzugkraft nicht zu einer übermässigen Dehnung der Garne führt. Diese Grund-Fadenzugkraft ergibt sich dadurch, daß für die Drehung der Abrollspindel mit der auf ihr befestigten Garnspule ein bestimmtes

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Drehmoment erforderlich ist, das sich durch Änderung des restlichen Garngewichts und der ansteigenden Spulendrehzahl im Verlauf des Garnabzugs ändert. Die bekannten Kompensations-Einrichtungen arbeiten so, daß sie im Bereich des erforderlichen höchsten Drehmoments die Spindel frei drehen lassen, im Bereich eines niedrigeren erforderiichen Drehmoments ein zusätzliches Bremsmoment dadurch aufbringen, daß sie einen Reibbelag an die mit der Abrollspindel festverbundene Bremsscheibe andrücken und damit das erforderliche Gesamt-Drehmoment wieder ansteigen lassen. Da diese Kompensations-Einrichtungen zugkraftgesteuert sind, stellt sich über den gesamten Ablaufbereich der Garnspule eine annährend gleichmässige Fadenzugkraft ein.

Nachteilig ist die vergleichsweise hohe Fadenzugkraft, die einen Einsatz feiner Monofüe wegen der damit verbundenen übermässigen Fadendehnung ausschliesst. Überdies weisen diese Fasern, z.B. Glasfasern, eine sehr geringe Dehnung auf. Erhöhte Zugkraft führt damit schnell zum Bruch des Fadens.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt sich hingegen die Aufgabe, die erforderliche Mindest-Fadenzugkraft soweit herabzusetzen, daß auch hochempfindliche Garne und Monofile in Spulengattern mit rollendem Fadenabzug verarbeitet werden können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß innerhalb der Lagerung der Abrolispindel konzentrisch hierzu eine zweite Lagerung angeordnet wird, wobei der den beiden Lagerungen gemeinsame Innen- bzw. Aussenteil über den Lagerbereich hinaus verlängert ist und dort positiv angetrieben wird.

Durch diesen Antrieb entstehen keine negativen Reibmomente mehr bei der Drehung der Abrollspindel. Darüber hinaus entsteht ein positives Reibmoment, das den Aussenring der äusseren Lagerung in Drehung versetzt und so die Abrollspindel antreibt. Die Grosse dieses Reibmoments kann über die Geschwindigkeit der angetriebenen Zwischenlagerung verändert werden.

Der Abroilspindel ist in ansich bekannter Weise eine Kompensations-Einrichtung zugeordnet, die durch die Fadenzugkraft gesteuert wird. Übersteigt die tatsächliche Fadenzugkraft die eingestellte, wird die Wirkung der Bremse immer weiter verringert bis hin zur völligen Freigabe und damit zum Wirksamwerden des gesamten, die Abrollspindel in Drehung versetzenden Reibmoments aus dem Antrieb der Zwischenlagerung. Ist die tatsächliche Fadenzugkraft geringer als die eingestellte, wird über die Kompensations-Einrichtung ein zusätzliches Bremsmoment aufgebracht, das den wirksamen Anteil des Reibmoments aus dem Antrieb der Zwischenlagerung soweit verringert, daß die vorgewählte Fadenzugkraft sich einstellt.

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Vorzugsweise wird der Reibbelag der Fadenzugkraft-Kompensations-Einrichtung aus einem ansich gleitfreudigen Werkstoff hergestellt, um eine sanfte und ruckfreie Arbeitsweise zu gewährleisten.

Um auch bei den in der Synthetikfaser-Industrie üblichen großen und schweren Garnspulen eine ähnlich niedrige Fadenzugkraft zu erreichen, wird in einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemaßen Vorrichtung die angetriebene Zwischenlagerung mit einer Dauermagnet-Schlupfkupplung ausgerüstet, die der Abrollspindei über das positive Reibmoment aus der angetriebenen Zwischenlagerung hinaus ein zusätzliches positives Drehmoment erteilt. Der Abroilspindel ist dann eine ansich bekannte Fadenzugkraft-Kompensations-Einrichtung in der bereits vorstehend beschriebenen Art zugeordnet. Vorteilhaft wird die Schlupfkupplung so dimensioniert, daß das von ihr übertragene positive Drehmoment kleiner ist als das maximale Bremsmoment der Kompensations-Einrichtung.

Der Antrieb der Zwischenlagerung erfolgt vorzugsweise für zwei und mehr Abrollspindeln gemeinsam. Er ist vorzugsweise stufenlos regelbar und kann seine Drehrichtung zur Abbremsung der Abrollspindeln umkehren.

Die Zeichnung stellt eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.

Die feststehende Achse 2 ist an dem Gehäuse 1 befestigt und trägt die Lagerung 5, 6 der Zwischenhülse 7, die an ihrem Ende 18 als Antriebsrad ausgebildet ist und über den Riemen 8 durch den Motor 9 über die Scheibe 19 angetrieben wird.

An ihrer Aussenseite trägt die Zwischenhüise 7 die Lagerung 3, 4 der Abrollspindel 11, auf der die Garnspule 12 befestigt ist. Mit der Abrollspindel 11 ist die Bremsscheibe 10 fest verbunden. Der ablaufende Faden 20 umschlingt die Umlenkrolle 16, die an dem Hebel 14 befestigt ist, der seinerseits um die Achse 15 drehbar gelagert und über ein nicht näher dargestelltes Gewicht entgegen der Fadenablauf-Richtung vorgespannt ist. Der Hebel 14 trägt an seinem anderen Ende den Reibbelag 13.

Bei Einschaltung des Antriebs 8, 9, 19 in Ablaufrichtung rotiert die Zwischenhülse 7 und es entsteht in der Lagerung 3, 4 ein Reibmoment, das versucht, die Abrollspindel 11 in Abiaufrichtung in Drehung zu versetzen. Diese wird aber über die Anpressung des Reibbelags 13 an die Bremsscheibe 10 festgehalten.

Sobald die Schärmaschine anläuft und somit eine Fadenlieferung verlangt, wird die Fadenzugkraft höher. Dies versetzt den Hebel 14 in Drehung, was seinerseits den An -

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pressdruck des Reibbelags 13 an die Bremsscheibe 10 verringert. Dadurch kann die Abrollspinde! 11 in Ablaufrichtung drehen, womit die Ist-Fadenzugkraft wieder fällt und die Anpressung des Reibbelags 13 an die Bremsscheibe 10 wieder solange erhöht wird bis Gleichgewicht erreicht ist und damit ein durch die Fadenzugkraft definierter Betriebszustand,

Die Zeichnung stellt nur eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar, ohne diese jedoch einzugrenzen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der rollende Fadenabzug von Zylinder- und/oder Scheibenspulen mit extrem niedriger Fadenzugkraft möglich, die den Einsatz der damit ausgerüsteten Schärgatter auch für die Garne und Fäden möglich macht, die bislang aus Gründen der geringen Fadenzugkraft mit axialen Uberkopfabzug abgezogen werden müßen. Sie vermeidet aber die dieser Abzugsart eigenen Unzulänglichkeiten und negativen Einfiüße auf die Fäden und das Produkt.

Darüber hinaus wird die Verwendung grösserer Spuleneinheiten möglich, ohne die Fadenzugkraft erhöhen zu müssen. Die größeren Spuleneinheiten speichern eine erheblich größere Garnlänge. Dies steigert den Gesamtwirkungsgrad der Schärgatter und der nachgeordneten Schär- und Bäummaschinen entscheidend, da die Intervalle bis zur Neubestückung verlängert werden.

Alle für den Fachmann aus der Beschreibung und/oder Zeichnung erkennbaren Einzelheiten werden als erfindungswesentlich betrachtet.
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Claims

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i ^ANSPRÜCHE

ANSPRUCH 01

Vorrichtung zum rollenden Abzug eines Fadens von zylindrischen Garnspulen mit einer drehbar gelagerten Abrollspindel zur Aufnahme der Garnspule und einer Fadenzugkraft-Kompensations-Einrichtung für die Zugkraft des ablaufenden Fadens, die auf eine mit der Abrollspindel fest verbundene Bremsscheibe wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der Abrollspindel konzentrisch auf einer ihrerseits drehbar gelagerten Zwischenhülse angeordnet ist, die positiv angetrieben wird.

ANSPRUCH 02

Vorrichtung nach Anspruch 01, dadurch gekennzeichnet, dass für die Lagerung der Abrollspindel und der Zwischenhülse vorzugsweise Wälzlager verwendet werden.

ANSPRUCH 03

Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Ausbildung der Zwischenhülse als Innenring der AbrolJspindel-Lagerung und Aussenring derZwischenhüisen-Lagerung und dem Vorhandensein eines feststehenden Dorns, der als Innenring der Zwischenhülsen-Lagerung ausgebildet ist.

ANSPRUCH 04

Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die angetriebene Zwischenhülse mit einer Dauermagnet-Schlupfkupplung ausgestattet ist und ein zusätzliches Antriebsmoment auf die Abrollspinde! überträgt.

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05 ANSPRUCH

Vorrichtung nach Anspruch 04, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Dauermagnet-Schlupfkupplung übertragene Antriebsdrehmoment gleich oder kleiner als das durch die Fadenzugkraft-Kompensations-Einrichtung ausgeübte maximale Bremsmoment ist. 10

ANSPRUCH

Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Antrieb der Zwischenhülse für zwei oder mehr Abrolispindeln gemeinsam erfolgt.