CH698289B1 - Kreuzspule zur Verwendung in einer Färbesäule und Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Spule. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine für das Färben vorgesehene Spule (1), deren in Kreuzbewicklung auf eine Spulenhülse (2) aufgewundene Fäden über den Spulendurchmesser einen zumindest angenähert gleich bleibenden Kreuzungswinkel aufweisen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine für das Färben vorgesehene Spule in Kreuzbewicklung vorzusehen, die für die Ausbildung einer möglichst homogenen Färbesäule ohne Verwendung von Zwischentellern geeignet ist. Dazu besitzt die Spule (1) eine von der Spulenhülse (2) in Richtung auf den Aussendurchmesser zunehmende Breite.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kreuzspule zur Verwendung in einer Färbesäule mit den Merkmalen des Oberbegriffs des ersten Anspruches sowie eine Vorrichtung zur Herstellung einer derartigen Spule mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 9.

[0002] Im Rahmen der Garnfärberei nimmt das Färben von Kreuzspulen eine besondere Stellung bei den Färbeverfahren ein. Insbesondere unterscheidet sie sich von anderen Färbeverfahren durch eine geringe Anzahl von Verarbeitungsstufen. Dabei kommt neben der Einhaltung von einer Vielzahl von Faktoren im Färbeprozess selbst, wie der einheitlichen Zusammensetzung der Färbeflotte, dem Konstanthalten von Strömungs- und Druckverhältnissen und dem zu färbenden Textilmaterial, dem Garn selbst, dem Aufbau der zu färbenden Kreuzspulen eine besondere Rolle zu.

[0003] Eine breite Anwendung haben Färbeapparate, bei denen die Kreuzspulen zu so genannten Färbesäulen übereinandergestapelt werden und die Färbeflotte von innen durch perforierte Hülsen durch die aus den gestapelten Kreuzspulen bestehende Färbesäule nach aussen strömt, wobei die Färbesäule oben und unten abgedichtet ist. Gegenüber einzeln gefärbten Kreuzspulen sollte die Färbesäule insgesamt ein homogenes Gebilde darstellen, in dem die Färbeflotte möglichst ohne Turbulenzen gleichmässig durch sämtliche Schichten der Kreuzspulen bzw. der Färbesäule strömt. Hierfür sind besondere Anforderungen an die Bewicklung der Spulenhülsen zu stellen.

[0004] Ein weit verbreitetes Verfahren zur Erzeugung einer möglichst einheitlichen Färbesäule besteht darin, Spulenhülsen zu verwenden, die vor dem Färbeprozess gemeinsam mit den Spulen komprimiert werden. Die Spulen werden dafür zuvor relativ weich gewickelt, so dass die Kompression noch in einem Ausmass durchführbar ist, dass die Spulendichte nach dem Komprimieren ein Mass nicht überschreitet, bei dem die gewünschte Durchströmung mit der Färbeflotte nicht mehr in ausreichendem Masse realisierbar ist. Das Komprimieren der Färbesäule erfolgt durch einen axialen Krafteintrag, wobei die Spulenhülsen zunächst in ihrer Mitte kollabieren und sich dieser Prozess dann bis in die Randbereiche der Hülsen fortsetzt. Dabei werden auch die überstehenden Enden der Hülsen ineinandergeschoben, so dass die Spulen letztlich auch mit ihren Stirnseiten eng aneinenderliegen. Dieses Verfahren hat drei Hauptnachteile, einmal die beim Komprimieren sich ändernde Ablagestruktur der Fäden innerhalb des Spulenverbandes mit der Folge der Schaffung inhomogener Strömungsverhältnisse für die Färbeflotte, die Notwendigkeit, für jede neue Spule eine neue Hülse zur Verfügung stellen zu müssen, und schliesslich die reduzierte Produktivität bei ihrer Herstellung. Die Spulen müssen um den Betrag, um den sie gepresst werden, zuvor weicher gespult werden. Das bedeutet, die Fadenzugkraft während des Spulprozesses muss deutlich reduziert werden, was eine entsprechende Reduzierung der Spulgeschwindigkeit nach sich zieht.

[0005] Es wurde deshalb vorgeschlagen und auch schon praktiziert, Hülsen zu verwenden, die wiederverwendbar sind und bei denen in der Regel eine axiale Verformung der Färbesäule aus zusammengesteckten Kreuzspulen nicht möglich ist. Einzige Ausnahme bilden Spulenhülsen mit einer elastischen Federdrahtstruktur, die nach dem Gebrauch wieder ihre ursprüngliche Form einnimmt. Diese Spulen haben aber den Nachteil, dass sie kostenintensiv sind.

[0006] Die Spulen mit nicht verformbaren Hülsen werden entweder auf einen Färbedorn aufgeschoben oder auch selbsttragend mit ihren Hülsenenden teleskopartig so verschachtelt, dass sich ein möglichst geringer Abstand der Stirnseiten der Spulen zueinander ergibt. Um dabei die hülsenbedingten Abstände zwischen den Stirnseiten oder auch die auf Grund des Drucks der Aussenlagen konvexe Ausbildung der Stirnseiten zu überbrücken und Leckverluste zu vermeiden, werden häufig Zwischenteller verwendet, die vorzugsweise der Form der Stirnseiten der Spulen angepasst sind. Dadurch wird insgesamt die Homogenität der Färbesäule gestört und werden im Bereich der Zwischenteller Ablagerungen erzeugt. Insgesamt wird die homogene Durchfärbung beeinträchtigt.

[0007] Während zum Beispiel durch die WO 2006/089 691 A1 bekannt ist, die gesamte Stirnseite der Spulen konvex abzurunden, um im Wesentlichen gleiche Wege der Färbeflotte innerhalb der Spule von innen nach aussen und damit eine gute und gleichmässige Durchfärbung zu erreichen, ist eine solche Spulenform für das Färben in einer Färbesäule ungünstig.

[0008] Es wird deshalb in der US 2 216 034 vorgeschlagen, auf die mit einer Perforation versehene zylindrische Spulenhülse die Bewicklung bis zu den Rändern durchzuführen und die Stirnseiten der zylindrischen Spule im rechten Winkel zur Spulenachse auszubilden. Die verwendeten Spulenhülsen sind nicht verformbar, so dass in der Färbesäule die Spulenhülsen stumpf aneinanderstossen und dabei die unveränderbare Länge der Färbesäule ergeben. Auf diese Weise sind zwar die Stirnseiten der Spulen benachbart, liegen aber relativ lose aneinander, so dass sich zwischen den Spulen ein verringerter Strömungswiderstand für die Färbeflotte und damit eine ungleichmässige Durchfärbung ergeben würde. Um dies zu vermeiden, werden auch hier, also bei geraden und rechtwinkligen Spulenkanten, noch Zwischenteller mit den bekannten Nachteilen benutzt, die dann jedoch eine ebene Form haben können.

[0009] Beim Bewickeln von Kreuzspulen generell ergeben sich unter anderem in Abhängigkeit von der Bewicklungsart unterschiedliche Spulenformen. So wird beispielsweise bei Einsatz einer wilden Bewicklung, bei der der Kreuzungswinkel über die gesamte Spulenreise konstant bleibt, aufgrund des Wanderns des Auflaufpunktes des Fadens auf die Spule, was seinerseits durch das Schwenken des Spulenrahmens bedingt ist, grössere Schlepplängen zwischen Fadenführer oder Fadenführungsnut und Auflaufpunkt bewirkt, was wiederum eine Reduzierung des Fadenhubs auf der Spule bei gleich bleibender Hublänge des Fadenführers nach sich zieht. Auf diese Weise nimmt die Breite derartiger Spulen mit zunehmendem Durchmesser ab.

[0010] Bei Kreuzspulen, die in so genannter Präzisionsbewicklung hergestellt werden, bleibt das Spulverhältnis, das heisst, die Anzahl von Doppelhüben des Fadenführers im Verhältnis zur Anzahl der Umdrehungen der Spule über die gesamte Spulenreise konstant. Dies führt dazu, dass der Kreuzungswinkel der Fadenlagen von innen nach aussen abnimmt. Daraus resultiert, dass die Schlepplänge des Fadenführers sich reduziert. Diese Reduzierung der Schlepplänge des Fadenführers führt im Gegensatz zu der beschriebenen wilden Wicklung bei diesen Präzisionsspulen dazu, dass die Breite der Spule mit zunehmendem Spulendurchmesser ebenfalls zunimmt. Auch wenn Präzisionsspulen den Vorteil einer höheren Wicklungsdichte haben, das heisst, bei gleichem Spulenvolumen eine grössere Fadenmenge in den Färbebottich eingebracht wird, wodurch sich die Durchsatzleistung (Kiloleistung) des Färbeapparates verbessert, entsteht hierdurch ein neues Problem. Durch die Verringerung des Kreuzungswinkels mit zunehmendem Spulendurchmesser vergrössert sich die Wickeldichte der Spule von innen nach aussen. Dies führt für sich gesehen bereits zu einer ungleichmässigeren Durchfärbung des Garnmaterials. Hinzu kommt jedoch noch, dass die Spulen, die zur Färbesäule aneinandergepresst werden, gerade in den Bereichen eine zusätzliche Pressung erfahren, wo ihre Dichte bereits am höchsten ist. Somit verschärft sich das Problem des nach aussen hin zunehmenden Strömungswiderstandes der Färbesäule durch das Aneinanderpressen der Spulen gerade in diesem kritischen Bereich zusätzlich. Derartige Präzisionsspulen eignen sich demzufolge nicht für einen Färbeprozess.

[0011] Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Kreuzspule in Kreuzbewicklung vorzuschlagen, die für die Ausbildung einer möglichst homogenen Färbesäule ohne Verwendung von Zwischentellern geeignet ist, sowie eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Spule vorzusehen.

[0012] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruches 1 für eine Spule sowie durch die Merkmale des Anspruches 9 für eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Spule gelöst.

[0013] Die Erfindung ist vorteilhaft durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 8 und 10 sowie 11 gelöst.

[0014] Die erfindungsgemässe Kreuzspule besitzt einen über den Spulendurchmesser zumindest angenähert gleich bleibenden Kreuzungswinkel. Diese durch den gleich bleibenden Kreuzungswinkel in ihrer Spulendichte homogene Kreuzspule weist in Richtung auf den Aussendurchmesser eine zunehmende Breite auf. Dadurch wird erreicht, dass sich die Kreuzspulen bei dem Ausbilden und Komprimieren zu einer Färbesäule zuerst mit ihren äusseren Bewicklungslagen berühren und dadurch die Färbesäule ohne Verwendung von Zwischenlagen auch in den Stossbereichen der Spulenstirnseiten so weit nach aussen abdichten, dass sich an diesen Stellen kein verminderter Strömungswiderstand der von innen nach aussen strömenden Färbeflotte einstellt, der dort zu einer von der übrigen Spule abweichenden Anfärbung führen könnte. Das Ausmass der Zunahme der Breite der Spule sollte nicht zu gross gewählt werden, um nicht ein störendes Verdichten der Spulen in den äusseren Lagen zu erreichen, bis die Spulenhülsen durch axiale Belastung der Färbesäule aneinanderstossen. Andererseits muss die Breite so stark zunehmen, dass im Bereich der Berührungsflächen der Stirnseiten der Spulen der Strömungswiderstand für die von innen nach aussen strömende Färbeflotte, wie erwähnt, nicht zu stark abnimmt.

[0015] Ganz wesentlich ist das Ausmass der Breitenzunahme der Spule von innen nach aussen dadurch bestimmt, welche Form die Enden der Spulenhülsen haben. Von dieser Form ist der Abstand der benachbarten Wickelkörper im Bereich der Spulenhülse nach Erreichen der axialen Endstellung abhängig. Das heisst, in Abhängigkeit von dem Ausmass der Verschachtelung der Enden der Spulenhülsen ist auch der Absolutwert der Breitenzunahme der Bewicklung von innen nach aussen zu bemessen. Die Bewicklung sollte zu Beginn der Spulenreise möglichst nah bis an den Rand der Hülse beziehungsweise der Abstufung der Hülse im Bereich einer Hülsenkupplung reichen. Je nachdem, wie weit die Hülsenkupplungen ineinandergreifen, können sich dann die Stirnseiten der Spulen selbst im Bereich der Hülsen sehr stark annähern. In diesem Bereich wird es jedoch nicht zu einem Aneinanderpressen der Stirnseiten der Spulen kommen, wenn die Hülsen selbst mehrfach verwendbar sein sollen, das heisst, nicht komprimiert werden können. Für die entsprechende Abdichtung sorgen dann die weiter aussen liegenden Bereiche der Spulenstirnseiten aufgrund ihrer zunehmenden Bewicklungsbreite.

[0016] Insbesondere wenn die Kupplung der Spulenhülsen so erfolgt, dass nach Erreichen des Anschlages die Bewicklungen der benachbarten Stirnseiten der Spulen noch einen spürbaren Abstand zueinander aufweisen, ist es von Vorteil, wenn die Änderungsgeschwindigkeit der Breite der Spule von innen nach aussen abnimmt. Auf diese Weise wird die Verformung der äusseren Lagen der Spulen bei der axialen Belastung im Rahmen der Bildung der Färbesäule in Grenzen gehalten. Dabei in der Nähe der Spulenhülsen verbleibende Hohlräume besitzen dann eine geringe radiale Ausdehnung, wodurch sie insgesamt die Homogenität des Färbeprozesses nur ganz unwesentlich beeinträchtigen.

[0017] Besonders vorteilhaft ist es, die äusseren Fadenlagen mit einer gegenüber den darunterliegenden Fadenlagen verstärkten Hubatmung zu wickeln. Durch die Hubatmung wird erreicht, dass die in den Randbereichen gegenüber der Mitte der Spule aufgewickelten Fadenlagen in ihrer Breite reduziert sind. Eine Hubatmung ist prinzipiell bekannt und wird dazu verwendet, eine verstärkte Materialanhäufung in den Randbereichen auszugleichen, die sich aufgrund der geringeren Verlegewinkel des Fadens bei der Hubumkehr ergibt. Die zusätzliche Hubatmung mit der gegenüber der Mitte der Spule reduzierten Fadenauftragsmenge führt zu einer geringeren Dichte der Spule in diesem Bereich. Die beim Bilden der Färbesäule hauptsächlich in den Aussenlagen stattfindende Verformung der Spule bei der Axialbewegung derselben führt dann dazu, dass in diesen Randbereichen geringerer Dichte nachträglich die Dichte hergestellt wird, die in dem übrigen Teil der Spule vorhanden ist.

[0018] Die Kreuzbewicklung der Spule ist vorteilhaft in Form einer wilden Wicklung (Anspruch 4) oder einer Stufenpräzisionswicklung (Anspruch 5) hergestellt. Beide Bewicklungsarten zeichnen sich dadurch aus, dass bis auf geringfügige Schwankungen der Kreuzungswinkel über die gesamte Spulenreise konstant ist. Geringfügige Abweichungen bei einer wilden Bewicklung ergeben sich insbesondere in den so genannten Bildzonen, in denen das Windungsverhältnis zum Beispiel ohne entsprechende Massnahmen ganzzahlige Werte annimmt. In diesen Bildzonen muss deshalb eine so genannte Bildstörung durchgeführt werden, durch die das Ausbilden von so genannten Wicklungsbildern vermieden wird. Derartige Wicklungsbilder wären für einen Färbeprozess besonders ungünstig, da in diesen Bereichen die Dichte der Spule spürbar zunimmt. Dies wiederum würde zu einer Behinderung des Durchströmens der Färbeflotte führen und damit zu einer abweichenden Anfärbung in diesem Bereich. Das Stören dieser Bildwicklungen führt während der Zeit der Bildstörung auch zu einer vorübergehenden geringfügigen Abweichung des Kreuzungswinkels. Diese Abweichungen sind jedoch im Verhältnis zur ständigen Winkeländerung bei einer Präzisionsspule vernachlässigbar klein.

[0019] Bei der Bewicklungsart «Stufenpräzisionswicklung» wird in Stufen das Windungsverhältnis geändert. Innerhalb jeder Stufe verändert sich der Kreuzungswinkel. Da jedoch bei einer solchen Stufenpräzisionswicklung eine grössere Anzahl von Abstufungen vorgenommen wird, ist die Kreuzungswinkeländerung, die jeweils immer nur innerhalb einer Stufe stattfindet, zu vernachlässigen. Die Spule wird also mit geringfügigen Schwankungen mit gleich bleibendem Kreuzungswinkel hergestellt. Man kann also bei der erfindungsgemässen Spule, ob in wilder Wicklung oder in Stufenpräzisionswicklung hergestellt, von einem «angenähert» gleich bleibenden Kreuzungswinkel sprechen.

[0020] Die Spulenhülsen, die für eine für das Färben vorgesehene Spule gemäss vorliegender Erfindung verwendet werden, sind vorteilhaft so ausgebildet, dass sie sich in der Färbesäule möglichst so annähern, dass die Stirnseiten der Nachbarspulen auch im Bereich der Spulenhülsen möglichst nahe aneinander angeordnet sind. Verschiedene Hülsendurchmesser gemäss Anspruch 6 gestatten ein Ineinanderschieben der Hülsenenden. Ein Absatz beziehungsweise Absätze an den beiden Hülsenenden sichern, dass das Hülsenende mit dem grösseren Durchmesser einer Spule nicht in die Bewicklung der benachbarten Spule eindringen kann.

[0021] Gemäss Anspruch 8 ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Differenz zwischen dem Innendurchmesser des den grösseren Aussendruchmesser aufweisenden Hülsenendes und dem Aussendurchmesser des anderen Hülsenendes mindestens so gross ist, dass der sich ergebende radiale Ringraum zwischen diesen Hülsenenden eine Fadenreserve aufnehmen kann. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Hülsen, die ineinandergesteckt werden, dennoch die Möglichkeit eröffnen, eine auf das Hülsenende aufgewickelte Fadenreserve zu schützen. Eine solche Fadenreserve ist für die weiterverarbeitenden Prozesse erforderlich. Es kommt deshalb darauf an, dass diese Fadenreserve beim Färben nicht beschädigt wird.

[0022] Eine erfindungsgemässe Vorrichtung (Anspruch 9), die eine Einrichtung zum Aufwinden des Fadens auf die Spulenhülse und eine Traversiervorrichtung zum seitlichen Verlegen des Fadens besitzt, ist mit einer Steuereinrichtung für die Traversiereinrichtung ausgestattet, die den maximalen Traversierhub während der Spulenreise so erhöht, dass die Spulenbreite nach aussen zunimmt.

[0023] Gemäss einer bevorzugten Ausbildung (Anspruch 10) ist die Steuereinrichtung in der Lage, die Traversiervorrichtung so zu steuern, dass die Änderungsgeschwindigkeit der Zunahme der Breite der Spule von innen nach aussen abnimmt.

[0024] Ausserdem ist die Steuereinrichtung darauf eingerichtet, die Traversiereinrichtung so zu steuern, dass frühestens bei Erreichen des halben Enddurchmessers der Spule sich die Hubatmung vergrössert.

[0025] Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

[0026] Die zugehörige Zeichnung zeigt in <tb>Fig. 1<sep>eine erfindungsgemässe Kreuzspule mit gleich bleibendem Neigungswinkel der Stirnseiten, <tb>Fig. 2<sep>eine erfindungsgemässe Kreuzspule mit im Bereich der äusseren Fadenlagen gegenüber den inneren Fadenlagen geringeren Zunahme der Breite der Spule, <tb>Fig. 3<sep>den Bereich zweier benachbarter Kreuzspulen, die axial so aufeinander zu bewegt sind, dass erkennbar die äusseren Bereiche der Kreuzspulen nach aussen abgedichtet sind, wobei die Fadenreserve der einen Spule durch einen Adapter geschützt ist, <tb>Fig. 4<sep>eine weitere Variante der Ausbildung der Hülsenenden benachbarter Kreuzspulen, die eine besonders starke Annäherung der Bewicklungen der benachbarten Spulen auch im Bereich der Hülse gestatten und <tb>Fig. 5<sep>eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Herstellung einer erfindungsgemässen Kreuzspule.

[0027] Die in Fig. 1 dargestellte, zum Färben bestimmte erfindungsgemässe Kreuzspule 1 besteht aus einer Hülse 2 und einer Kreuzbewicklung 3. Die Hülse 2 ist in hier nicht dargestellter Form mit entsprechenden Perforationen versehen, um die Färbeflotte innerhalb der Färbesäule aus der Hülse in die Bewicklung 3 der Kreuzspule zu übertragen. Des Weiteren besitzt die Kreuzspule 1 auf einem Hülsenende 2 ́ eine Reservewicklung 4, die für einen nachgelagerten Prozess, zum Beispiel zum Verbinden mit dem Fadenanfang einer Folgespule, vorgesehen ist. Zu erkennen ist des Weiteren, dass das Hülsenende 2 ́ einen geringeren Durchmesser aufweist als das gegenüberliegende Hülsenende 2 ́ ́. Beim Bilden der Färbesäule stossen immer kleiner und grosser Durchmesser unmittelbar aufeinander. Dabei dringt der kleinere Durchmesser in den grösseren Hülsendurchmesser ein. Der Unterschied zwischen dem Aussendurchmesser des kleineren Hülsenendes 2 ́ und dem Innendurchmesser des grösseren Hülsenendes 2 ́ ́ ist so gross, dass in dem sich beim Aufeinanderstecken ausbildenden Ringraum die Fadenreserve 4 ohne Beschädigung aufgenommen werden kann. Hervorzuheben ist, dass die Hülse 2 wiederverwendbar ist, das heisst, beim axialen Übereinanderschieben der Kreuzspulen zur Ausbildung der Färbesäule nicht deformiert wird. Dadurch bleibt die Bewicklung im Bereich der Hülse zwischen Nachbarspulen beabstandet. Aufgrund der nach aussen hin zunehmenden Breite der Kreuzspulenbewicklung 3 stossen jedoch die Stirnseiten der benachbarten Spulen aneinander, bevor die Hülsen auf Anschlag ineinandergefahren sind. Die Breitenzunahme der Spulen ist insbesondere dem Hülsentyp angepasst. So ist die Breitenzunahme der Spule umso grösser zu wählen, je grösser der Abstand der auf Anschlag zusammengefahrenen Hülsen 2 in der Färbesäule ist. Dabei ist dafür zu sorgen, dass in der Endstellung in der Färbesäule die Stirnseiten der Spulen so aneinandergepresst sind, dass sich in diesem Bereich kein veränderter Strömungswiderstand der Färbeflotte und damit die Gefahr einer Inhomogenität der Färbesäule ergibt. Dabei ist die aus der Breitenzunahme resultierende Neigung der Spulenkante auch von der Dichte der Spule in diesem Bereich abhängig. So ist in dem Fall, wo eine relativ starke Breitenzunahme angewandt wird, auch die Dichte der Spule bei der Herstellung in diesem Bereich entsprechend zu verringern. Dies kann durch eine verstärkte Hubatmung geschehen, das heisst, eine grössere Anzahl von Traversierhüben wird mit verringerter Traversierbreite durchgeführt.

[0028] In Fig. 2 ist eine Kreuzspule 11 dargestellt, die aus einer Hülse 12 und einer Bewicklung 13 besteht. Auch hier ragen Hülsenenden 12 ́ und 12 ́ ́ aus der Bewicklung heraus. Auf einer Seite der Spulenhülse 12, dem Hülsenende 12 ́ ist ebenfalls eine Reservewicklung 14 angebracht. Im Gegensatz zu der Ausbildung der Kreuzspule 1 in Figur 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel die Zunahme der Bewicklungsbreite von der Hülse bis zu den äusseren Lagen der Kreuzspule 11 nicht gleich bleibend. Vielmehr nimmt die Spulenbreite von der Spulenmitte an zunächst schneller zu und reduziert sich dann in Richtung auf den grösseren Durchmesser der Spule. Im Ausführungsbeispiel bildet sich dabei zunächst ausgehend von der Spulenhülse ein Steigungswinkel der Stirnseite von α und anschliessend ein grösserer Steigungswinkel von β aus, wodurch die Geschwindigkeit der Zunahme der Breite der Spule zunächst höher und nach aussen hin geringer wird. Auf diese Weise ist die Verformung nach dem Aneinanderstossen der äusseren Lagen der Spule zunächst auf eine geringere Verformungsgeschwindigkeit reduziert. Insgesamt ergibt sich eine geringere Verformung der Spulen beim Aufbau der Färbesäule.

[0029] In Fig. 3 ist eine weitere Variante der Erfindung dargestellt, bei der die Hülsenenden 22 ́ und 22 ́ ́ der Hülsen 22 einen gleichen Durchmesser aufweisen. Durch einen Adapter ist sowohl gewährleistet, dass sich für beide Hülsen beim Koppeln eine Führung ergibt und andererseits zwischen einem Adapter 25 und dem Hülsenende 22 ́ ́ sich ein Ringraum ausbildet, der eine Fadenreserve 24 auch hier schützt. Die Bewicklungen 23 der Spulen 21 weisen in diesem Falle eine relativ starke Breitenzunahme auf, da die im Durchmesser gleichen Hülsenenden nicht teleskopisiert werden und demzufolge im Endzustand der Färbesäule einen relativ grossen Abstand zueinander aufweisen.

[0030] Die Neigung der Stirnflächen muss deshalb gross genug sein, um nach aussen hin die Kopplungszone der beiden Spulen 21 abzudichten.

[0031] In Fig. 4 ist eine weitere Variante gezeigt, die im Gegensatz zur Figur 3 eine sehr geringe Zunahme der Breite der Bewicklung 33 der Spulen 31 erfordert. Dies resultiert daraus, dass die Hülsenenden 32 ́ und 32 ́ ́ so ausgebildet sind, dass die beiden Hülsenenden sehr stark teleskopisieren. Ein innerhalb des Hülsenendes 32 ́ nach innen versetzter flanschartiger Ansatz 35 taucht bei der Kopplung mit der Nachbarhülse in den Ansatz 35 ́ des Hülsenendes 32 ́ ́ ein. Die Führung der Hülsenenden bei ihrer Kopplung erfolgt im Wesentlichen zwischen dem Ansatz 35 ́ und der Innenfläche des gegenüberliegenden Hülsenendes 32 ́, so dass auch zwischen dem Ansatz 35 und dem Ansatz 35 ́ nach deren Kopplung ein ausreichender Abstand verbleibt, um die auch hier vorhandene Fadenreserve 34 zu schützen. Nach dem Koppeln der beiden Spulen sind, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, die Stirnseiten der Spulen nur durch ihren Abstand vom jeweiligen Bewicklungsrand auch zueinander beabstandet.

[0032] Beispielsweise besitzt die Hülse 32 eine Gesamtlänge von 170 mm. Durch Zusammenstecken benachbarter Hülsen 32 reduziert sich die freie Hülsenlänge um 2 mal 8,5 mm auf 153 mm. Bei Einhaltung eines Abstandes der Bewicklung 33 auf der Hülse 32 von 1 bis 2 mm zum Rand ergibt sich eine Anfangsbewicklungsbreite von ca. 150 mm. Bis zu einem Aussendurchmesser der Spule 31 von 170 mm wird die Verlegebreite des Fadens um 8 mm, also auf etwa 158 mm, vergrössert, wonach die Spule 31 an ihrer Peripherie zum Färben um insgesamt 5 mm komprimiert wird. Dies reicht aus, um eine Berührung der benachbarten Bewicklungen auf mehr als der Hälfte des Spulenradius’ zu erreichen. Bei ohnehin nicht so fest gewickelten Färbespulen führt das ohne zusätzliche Hubatmung im äusseren Bereich der Spule noch nicht zu einer das gleichmässige Durchfärben gefährdenden Verdichtung.

[0033] Durch Aufquellen der Bewicklung während des Färbeprozesses bekommen die Bewicklungen im Übrigen nahezu ganzflächig Kontakt zueinander.

[0034] In Fig. 5 ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer erfindungsgemässen Spule dargestellt. Die Kreuzspule 41 liegt mit ihrer Bewicklung 43 auf einer Friktionswalze 44 auf, die sie während des Bewickelns antreibt. Die Friktionswalze 44 wird mittels eines Motors 49 angetrieben. Der Faden wird durch einen Fadenführer 45 mit einem Fadenführungsschlitz 46 traversiert, wobei die hin- und hergehende Schwenkbewegung des Fadenführers 45 durch einen Motor 47 erzeugt wird. Dieser Motor 47 wird durch eine Steuerungsvorrichtung 48 angesteuert. Diese Steuerungsvorrichtung 48 ist darauf eingerichtet, nach dem Wechsel einer Vollspule 41 gegen eine Leerhülse 42 mit einem Ausgangshub anzutreiben, der sich im Laufe der Spulenreise immer weiter erhöht, und dadurch eine Kreuzspule 41 mit einer Bewicklung 43 zu erzeugen, deren Breite nach aussen hin zunimmt. Da, wie bereits erwähnt, sich der Fadenauflaufpunkt auf die Kreuzspule während der Spulenreise nach hinten verschiebt, also der Abstand zum Fadenführer 45 zunimmt, würde sich bei gleich bleibendem Kreuzungswinkel, wie er hier angewandt wird, und gleichem Fadenführerhub eine Reduzierung der Spulenbreite ergeben. Um die erfindungsgemässe Zunahme der Spulenbreite zu realisieren, ist also der Fadenführerhub zu der den genannten Ausgleich bewirkenden Huberweiterung zusätzlich zu erhöhen.

[0035] Des Weiteren ist die Steuervorrichtung 48 darauf eingerichtet, je nach Umfang der Zunahme der Breite der Spule auch die Hubatmung in entsprechendem Ausmass gegenüber der üblichen, einer Kantenaufwölbung entgegenwirkenden Hubatmung zu erhöhen. Dies bedeutet, dass die Hübe mit maximalem Durchmesser bis zur Spulenkante zunehmend durch Hübe unterbrochen werden, deren Ausmass unter dem Maximalhub liegt. Auf diese Weise können mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung Spulen erzeugt werden, deren Bewicklungsbreite zwar zunimmt, aber gleichzeitig die Dichte zumindest im Randbereich dieser Spulen abnehmend ist. Dadurch kann erreicht werden, dass die bei der Ausbildung der Färbesäule erforderliche Komprimierung der Spule zumindest im Bereich von deren äusseren Fadenlagen ohne unzulässige Dichteabweichung von der übrigen Bewicklung aufgenommen werden kann. Da das Ausmass der Hubatmung nicht nur von der Breitenzunahme der Spule abhängt, sondern auch von dem Fadenmaterial und den Färbebedingungen, ist empirisch zu ermitteln, welche Hubatmung einzustellen ist, um möglichst innerhalb der Färbesäule eine weitestgehend homogene Dichte derselben zu erreichen.

Claims (11)

1. Kreuzspule (1, 11, 21, 31, 41) zur Verwendung in einer Färbesäule aus mehreren, axial übereinandergestapelten und aneinandergepressten Spulen, mit auf eine Spulenhülse (2, 12, 22, 32, 42) aufgebrachten Windungen, die über den Spulendurchmesser einen zumindest angenähert gleich bleibenden Kreuzungswinkel aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (1, 11, 21, 31, 41) von der Spulenhülse (2, 12, 22, 32, 42) in Richtung auf den Aussendurchmesser eine derart zunehmende Breite besitzt, dass die Spulenstirnseiten bei mehreren, axial übereinandergestapelten und aneinandergepressten Spulen von aussen gesehen mindestens zu zwei Dritteln des Radius flächig aneinanderliegen.

2. Kreuzspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderung der Breite der Spule (1, 11, 21, 31, 41) von innen nach aussen abnimmt.

3. Kreuzspule nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass deren äussere Fadenlagen bis maximal zur Mitte des Spulendurchmessers gegenüber den darunterliegenden Fadenlagen eine verstärkte Hubatmung der Fadenablage aufweisen.

4. Kreuzspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewicklung der Spule (1, 11, 21, 31, 41) in der Wicklungsart eine «wilde Wicklung» ist.

5. Kreuzspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewicklung der Spule (1, 11, 21, 31, 41) in der Wicklungsart eine «Stufenpräzisionswicklung» ist.

6. Kreuzspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bewicklungsfreien Enden (2 ́, 2 ́ ́, 12 ́, 12 ́ ́, 22 ́, 22 ́ ́, 32 ́, 35 ́) der Spulenhülse (2, 12, 22, 32, 42) jeweils einen unterschiedlichen Aussendurchmesser aufweisen und der kleinere Aussendurchmesser eine geringere Dimension besitzt als der Innendurchmesser des Hülsenendes mit dem grösseren Aussendurchmesser.

7. Kreuzspule nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der beiden Hülsenenden (2 ́ ́, 12 ́ ́, 32 ́) einen Absatz aufweist, an dem sich das andere Hülsenende einer Nachbarspule beim Koppeln der Spulen für den Färbeprozess abstützen kann.

8. Kreuzspule nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen dem Innendurchmesser des den grösseren Aussendurchmesser aufweisenden Hülsenendes und dem Aussendurchmesser des anderen Hülsenendes mindestens so gross ist, dass der sich ergebende radiale Ringraum zwischen diesen Hülsenenden eine Fadenreserve (4, 14, 24, 34) aufnimmt.

9. Vorrichtung zur Herstellung einer Kreuzspule nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die eine Einrichtung zum Aufwinden des Fadens auf die Spulenhülse und eine Traversiervorrichtung zum seitlichen Verlegen des Fadens besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Traversiervorrichtung (45 bis 48) eine Steuereinrichtung (48) für ihren Antrieb (47) besitzt, die den maximalen Traversierhub während der Spulenreise so erhöht, dass die Spulenbreite nach aussen zunimmt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (48) darauf eingerichtet ist, die Traversiervorrichtung (45 bis 48) so zu steuern, dass die Änderung der Zunahme der Breite der Spule (1, 11, 21, 31, 41) von innen nach aussen abnimmt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (48) darauf eingerichtet ist, die Traversiervorrichtung (45 bis 48) so zu steuern, dass frühestens bei Erreichen des halben Enddurchmessers der Spule (1, 11, 21, 31, 41) sich die Hubatmung vergrössert.