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Vorrichtung zum Aufwickeln von Garn auf einen Hülsenkörper
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufwickeln von Garn auf einen Hülsenkörper, bei welcher das Garn durch eine Öse über einen Garnballon und durch einen auf einem angetriebenen
Ring befindlichen Läufer dem Hülsenkörper zugeführt ist.
Eine derartige Vorrichtung ist bereits in der deutschen Patentschrift Nr. 480 796 beschrieben. Bei ihr ! wird der Hülsenkörper durch eine Spindel schnell gedreht und der Ring mit einer niedrigeren Geschwin- digkeit angetrieben. Durch diese Massnahme wird die Schleppgeschwindigkeit des Läufers über den Ring vermindert und als Folge auch die zwischen dem Läufer und dem Ring entstehende Reibungswärme ver- ringert. Dadurch können dann grössere Geschwindigkeiten beim Aufwickel- und Zwirnprozess erzielt wer- den.
Kennzeichnend für die Arbeitsweise der bekannten Vorrichtung ist, dass der Läufer durch das sich drehende Garn mitgeschleppt wird und dass es für einen guten Verlauf des Prozesses immer notwendig ist, das Aufwickeln mit einer Verzwirnung des Garnes zu kombinieren. Für bestimmte Nachbehandlungen des
Garnes ist es wünschenswert, dass dieses völlig ungezwirnt ist, doch ist es nicht möglich, von den auf die bekannte Weise gewickelten Garnpaketen ein Garn ablaufen zu lassen, ohne dass darin irgendein Zwirn vorhanden ist.
Ein anderer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, dass der Hülsenkörper mit dem sich darauf bildenden Garnpaket während des Aufwickelns mit grosser Drehzahl laufen muss, wozu wegen der zu überwindenden Luft- und Lagerreibung ein grosser Energieaufwand nötig ist.
In der USA-Patentschrift Nr. l, 554,557 ist eine Vorrichtung zum Herumwickeln von Garn um Ket- tenfäden mit Hilfe eines um diese Fäden herumwandernden Fadenführers beschrieben. Dieser Fadenführer ist aber nicht ein Läufer mit geringer Masse, der über einen Läuferring gleiten kann. Auch wird der Fa- den nicht über einen Ballon dem Fadenführer zugeführt.
Durch die Erfindung können die Nachteile der bekannten Vorrichtungen auf überraschende und ein- fache Weise vermieden werden. Sie besteht im wesentlichen darin, dass eine Haltervorrichtung vorgese- hen ist, welche den Hülsenkörper unverdrehbar festhält.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung wird nun das Garn auf den Hülsenkörper durch den Läufer aufgewickelt, der nicht vom Garn, sondern von dem sich drehenden Läuferring mitbewegt wird. Für den
Fachmann ist es klar, dass auf diese Weise nicht die übliche Ballonbildung im Fadenlauf auftritt, welche bisher für einen gut verlaufenden Aufwickelprozess als wesentlich betrachtet wurde. Da ferner das Auf- wickeln mit einer in der Zwirntechnik als sehr niedrig zu betrachtenden Rotationsgeschwindigkeit des
Läufers erfolgt, weicht die gegenseitige Kraftwirkung von Läufer und Garn stark von den in der Zwirn- technik bekannten Verhältnissen ab.
Das Garn kann nun mit gleichen oder sogar mit höheren Geschwindigkeiten gewickelt werden als mit rotierenden Zwirnspindeln ; trotzdem ist die Luftreibung des Läufers und des Garnballons geringer und so- mit der Energiebedarf der Vorrichtung bedeutend kleiner.
Um das Garn aufwickeln zu können, muss sich der Läufer gegen die Garnspannung drehen. Dazu übt der Ring eine Reibungskraft auf den Läufer aus. Damit aber die aufgewickelte Gammenge immer der dem Läufer zugeführten Menge gleich ist, muss eine gleichgerichtete relative Geschwindigkeit zwischen dem Ring und dem Läufer aufrecht erhalten werden.
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Da es beim Zwirnen bekannt ist, dass eine regelmässige Bewegung des Läufers erst bei einem ziemlich beträchtlichen Geschwindigkeitsunterschied zwischen Ring und Läufer erreichbar ist, wäre auch beim erfindungsgemässen Verfahren zu erwarten gewesen, dass der Ring mit einer. wesentlich höheren Geschwindigkeit angetrieben werden müsste als diejenige, mit der sich der Läufer dreht. Dadurch wäre einer der Vorteile der neuen Vorrichtung wieder grösstenteils verloren, da eine grosse Ringgeschwindigkeit eine.. starke Luftreibung ergibt und somit viel Antriebsenergie erfordert.
Tatsächlich hat es sich aber herausgestellt, dass schon eine gleichmässige Bewegung des Läufers gewährleistet ist, wenn die Ringgeschwindigkeit nur um wenige Prozente grösser ist als die Läufergeschwindigkeit.
Damit beim Anlaufen des Aufwickelprozesses der Läufer schnell genug seine Geschwindigkeit erreicht, wird der Ring statt mit dem üblichen Spindelöl mit Schmierfett geschmiert. Vorzugsweise wird dazu Vaseline verwendet, doch ist die Beschaffenheit des Schmierfettes nicht sehr wesentlich, so dass auch Konsistenzfette, Wachse oder Gemische davon, gegebenenfalls unter Zusatz von Harzen, brauchbar sind.
Obwohl die beschriebene Vorrichtung zum Aufwickeln von verschiedenen Garnsorten geeignet ist, hat sie sich zum Aufwickeln von unge3wirntem Garn als besonders geeignet erwiesen. Das Aufwickeln dieser Garne war nämlich bisher nur auf Vorrichtungen möglich, bei denen das Garn seitlich von Paketen zugeführt wurde, statt zentral über eine obere Öse. Die Regelung der Garnspannung machte dabei eine besondere, meistens ausgedehnte, elektronische Apparatur erforderlich. Als ein Nachteil ist auch die Tatsache zu betrachten, dass die so gewickelten Pakete rollend ablaufen müssen, um das Einschlagen von Ablaufzwim zu vermeiden.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung treten diese Nachteile nicht auf, da die Garnspannung bei dem Ring-Läufer-System konstant gehalten wird und die aufgewickelten Pakete später stillstehend über Kopf so abgezogen werden können, dass zwirnloses Garn abläuft, wenn zwirnloses Garn dem Aufwickelprozess unterworfen wurde. Das Garn muss dabei über denselben Flansch abgezogen werden, über den es gewickelt wurde.
Auch in konstruktiver Hinsicht bietet die Vorrichtung gemäss der Erfindung Vorteile gegenüber den bekannten Ringzwirnmaschinen. Während die radiale und axiale Lagerung einer Ringzwirnspindel ziemlich schwierig ist, kann bei der erfindungsgemässen Vorrichtung die Lagerung des Ringes allein sehr leicht ausgeführt werden. Auch das Problem der Auswuchtung der Ringzwirnspindel fällt bei der neuen Vorrichtung völlig weg. Die Lagerung und der Antrieb des Ringes sind auf verschiedene Weise möglich, und es sind bereits Lösungen hiefür vorhanden.
Beispiel l : Ein Läuferring mit einem Durchmesser von 1o5 mm wurde mit einem Stahlläufer Nr. 17, Gewicht 0,568 g, versehen. Der Ring wurde ein wenig mit säurefreiem Vaselin geschmiert.
Ein Garn auf Polyamidbasis aus Caprolactam mit einem Titer von 100 den wurde nacheinander mit 150, 200,250 und 300 m/min der oberen Öse zugeführt und auf eine Hülse mit einem Durchmesser von 66 mm aufgewickelt.
Die Minimaltourenzahlen des Ringes, bei denen das Garn regelmässig aufgewickelt wurde, betrugen 700,1100, 1300 bzw. 1500 Umdr/min.
Beim Aufwickeln auf dickere Hülsen von 100 mm Durchmesser betrugen diese Zahlen 500, 600,800 bzw. 1000 Umdr/min.
Für die Garnspannung wurde gefunden :
EMI2.1
<tb>
<tb> Zufuhr- <SEP> Hülse <SEP>
<tb> geschw. <SEP> 66mm <SEP> 100mm
<tb> 150 <SEP> m/min <SEP> 13g <SEP> 5g
<tb> 200 <SEP> 25 <SEP> g <SEP> 8 <SEP> g <SEP>
<tb> 250 <SEP> 28 <SEP> g <SEP> 12 <SEP> g <SEP>
<tb> 300"44g <SEP> 18g <SEP>
<tb>
Beispiel 2 : Mit dem gleichen Ring, aber mit einem Bronzeläufer von 5, 9 g, wurde sodann ein Rayonreifencord von 1850 den mit einer Geschwindigkeit von 250 m/min aufgewickelt. Der Ring wurde mit Konsistenzfett ein wenig geschmiert.
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Mit einer Ringtoureuzahl von 1350 Umdr/min konnte ein Paket von 151 mm auf eine Hülse von 60 mm sehr gut aufgewickelt werden.
Auf verschiedenen Durchmessern wurden die folgenden Garnspannungen gemessen :
EMI3.1
<tb>
<tb> Paketdurchmesser <SEP> 88 <SEP> 98 <SEP> 133 <SEP> 144 <SEP> 151 <SEP> mm <SEP>
<tb> Garnspannung <SEP> 165 <SEP> 125 <SEP> 70 <SEP> 60 <SEP> 55 <SEP> g <SEP>
<tb>
Beispiel 3 : Wieder mit dem gleichen Ring, jedoch mit einem Bronzeläufer von 1, 60 g, wurde mit 300 m/min Zufuhrgeschwindigkeit ein Polyamidreifencord von 630 den auf eine Hülse von 90 mm Durchmesser aufgewickelt.
Der Ring wurde mit 1300 Umdr/min angetrieben. Ein Paket von 125 mm Durchmesser wurde ge- wickelt, wobei sich die Garnspannung beim Vollwickeln allmählich von 60 auf 40 g verminderte.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles veranschaulicht. Sie zeigt zwei aufeinanderfolgende Aufwickelstellen einer teilweise dargestellten Aufwickelmaschine im Betrieb.
Die linke Aufwickelstelle befindet sich am linken Ende der Maschine.
Mit 1 ist ein Faden bezeichnet, der von einem nicht dargestellten Zuführungssystem durch eine obere Öse 2 dem Läufer 3 zugeführt wird. Die Öse 2 ist als sogenannter Sauschwänzchen-Fadenführer ausgebildet, kann aber auch eine andere bekannte Ausführungtform besitzen.
Vom Läufer 3 wird der Faden 1 zum Garnpaket 4 geführt, das auf einen Spulenkörper 5 aufgewickelt wird, welcher aus einem an den Enden durch Flanschen 6 begrenzten, zylindrischen Körper besteht. Auch andere Spulenkörper lassen sich ohne Schwierigkeit verwenden. Hiebei wird der Läufer 3 durch den sich drehenden Läuferring 7 mitgeschleppt. Dieser ist in einem Ring 8 festgeklemmt, der durch drei um die festen Achsen 10 drehbare Stützrollen 9 abgestützt ist. Über zwei Stützrollen läuft ein Treibriemen 11, der von einem (nicht dargestellten) Mechanismus angetrieben wird.
Die Achsen 10 sind auf einem ortsfesten Ringtisch 12 gelagert, gegen den der Spulenkörper 5 in der Pfeilrichtung derart auf-und abbewegt wird, dass ein gleichmässiges Garnpaket 4 aufgebaut wird. Dabei ist der Spulenkörper 5 auf einem Halter 13 befestigt, der eine Rotation des Spulenkörpers verhindert. Die Halter 13 der Maschine werden gemeinsam auf an sich bekannte Weise auf-und abbewegt.