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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbereiten eines Ansetzvorganges
an einer Luftdüsenspinnvorrichtung,
bei welchem an einem an einen Anfangsbereich eines Stapelfaserverbandes
anzusetzenden Fadenende ein sich verjüngender Endbereich erzeugt
und das Fadenende vorübergehend
an einer vorgegebenen Stelle positioniert wird.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Vorbereiten eines
Ansetzvorganges an einer Luftdüsenspinnvorrichtung,
mit einer Präparationseinrichtung
zum Erzeugen eines sich verjüngenden
Endbereiches eines an einen Anfangsbereich eines Stapelfaserverbandes
anzusetzenden Fadenendes sowie mit einer Positioniereinrichtung
zum vorübergehenden
Positionieren des Fadenendes an einer vorgegebenen Stelle.
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Ein
Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind durch die
EP 1 219 737 A1 Stand
der Technik. Dabei wird angestrebt, dass die Ansetzstelle ein störungsfreies
Fortsetzen des Spinnvorganges erlaubt. Zu diesem Zweck soll die
Ansetzstelle eine genügend
große
Reißfestigkeit
aufweisen und hinsichtlich der Fasermasse nicht allzu sehr von dem
im normalen Spinnvorgang hergestellten Faden abweichen. Das an den
Anfangsbereich eines Stapelfaserverbandes anzusetzende Fadenende
wird deshalb in einer Weise vorbereitet, dass ein freies Fadenende
mit einer Verjüngung
entsteht. Die genannte Druckschrift lässt offen, wie der sich verjüngende Endbereich
des anzusetzenden Fadenendes erzeugt wird.
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Bei
einem nicht gattungsgemäßen Spinnverfahren,
dem Offenend-Rotorspinnen, ist es durch die
DE 101 60 455 A1 bekannt,
ein an einen in einem Spinnrotor befindlichen Faserring anzusetzendes
Fadenende durch Ausdünnen
dadurch vorzubereiten, dass ein bereits abgelängtes Fadenende in einem Saugrohr
durch einen Saugluftstrom zu einem Fadenpinsel aufgelöst wird.
Da dieser Fadenpinsel anschließend
in ein relativ enges Fadenabzugsrohr eingeführt werden muss, wird er zusätzlich anschließend zu
einer Fadenspitze geformt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einem Verfahren und einer
Vorrichtung der eingangs genannten Art das anzusetzende Fadenende in
einer besonders vorteilhaften Art, die für das Luftdüsenspinnen geeignet ist, vorzubereiten.
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Die
Aufgabe wird beim Verfahren dadurch gelöst, dass das Fadenende angesaugt,
zugeschnitten, pneumatisch zu einem Fadenpinsel geöffnet und vorübergehend
gespeichert wird.
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Die
zugehörige
Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine das Fadenende ansaugende
Saugeinrichtung, eine Schneideinrichtung zum Zuschneiden des Fadenendes,
eine Präparationseinrichtung
zum pneumatischen Öffnen
des Fadenendes zu einem Fadenpinsel sowie eine Speichereinrichtung
zum vorübergehenden
Speichern des Fadenendes.
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Ein
pneumatisches Öffnen
des Fadenendes führt,
wie dies im Prinzip durch das Offenend-Rotorspinnen bekannt ist, zu einem Ausdünnen und
Verjüngen
des Endbereiches des Fadenendes. Durch das vorhergehende Zuschneiden
wird ein Abfallstück von
dem anzusetzenden Fadenende entfernt, denn es muss davon ausgegangen
werden, dass ein zuvor gebrochener Faden im Bereich seiner Bruchstelle eine
inhomogene und damit für
einen Ansetzvorgang unbrauchbare Struktur aufweist. Da beim Luftdüsenspinnen
sehr hohe Liefergeschwindigkeiten erreichbar sind, die im Bereich
von 600 Metern pro Minute liegen können, wird während des
Ansetzvorganges eine relativ große Fadenlänge verarbeitet. Aus diesem
Grunde ist ein vorübergehendes
Speichern einer ausreichenden Fadenlänge zweckmäßig.
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Damit
das Fadenende während
des Ansaugens gestrafft gehalten wird, kann während des Ansaugens eine Fadenbremse
wirksam sein. Während des
Zuschneidens wird dann das Fadenende zweckmäßig durch eine Klemmeinrichtung
fixiert. Da das zugeschnittene Fadenende zum Öffnen zu einem Fadenpinsel
vorteilhaft in die Präparationseinrichtung zurückgezogen
wird, ist weiterhin vorgesehen, dass das Fadenende während des
Vorbereitens des Ansetzvorganges mehrmals mittels eines Transportwalzenpaares,
dem ein Schrittmotor zugeordnet sein kann, transportiert wird. Das
Transportwalzenpaar kann dabei zugleich die genannte Klemmeinrichtung sein.
Um zu verhindern, dass beim pneumatischen Öffnen des Fadenendes die zuvor
vorhandene Spinndrehung nicht nur aufgelöst, sondern das Fadenende in
entgegengesetzter Richtung wieder zugedreht wird, soll das Öffnen zu
einem Fadenpinsel ohne Dralleinwirkung durchgeführt werden.
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Wie
bereits erwähnt,
soll das Fadenende in einer für
den Ansetzvorgang ausreichenden Länge gespeichert werden. Die
Länge des
anzusetzenden Fadenendes wird dabei vorteilhaft exakt bestimmt und
zeitweilig in einem der Präparationseinrichtung zugeordneten
pneumo-mechanischen
Fadenspeicher gespeichert. Auf das exakte Bestimmen der Fadenlänge kann
allerdings dann verzichtet werden, wenn das anzusetzende Fadenende
durch einen Sensor abgetastet wird, der einer Steuereinheit meldet,
zu welchem Zeitpunkt das Fadenende eine vorgegebene Stelle passiert
hat.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels.
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Es
zeigen:
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1 die
wesentlichen Funktionselemente einer Luftdüsenspinnvorrichtung,
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2 in
vergrößertem Maßstab eine
hierfür geeignete
Vorrichtung zum Vorbereiten eines anzusetzenden Fadenendes.
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Die
Luftdüsenspinnvorrichtung
nach
1 dient dem Erspinnen eines Fadens
1 aus
einem Stapelfaserverband
2. Die Luftdüsenspinnvorrichtung enthält als wesentliche
Bestandteile ein Luftdüsenaggregat
3,
welches beispielsweise entsprechend der eingangs genannten
EP 1 219 737 A1 ausgebildet sein
kann, ferner ein vorzugsweise als Drei-Zylinder-Streckwerk ausgebildetes
Streckwerk
4, weiterhin ein Abzugswalzenpaar
5 sowie
eine Aufspuleinrichtung
6.
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Das
dargestellte Streckwerk 4 enthält ein Eingangswalzenpaar 7,
dem der zu verstreckende Stapelfaserverband 2 in Zuführrichtung
A zugeführt wird,
ferner ein Riemchenwalzenpaar 8, das von Führungsriemchen 9 und 10 in
bekannter Weise umschlungen ist, sowie ein Ausgangswalzenpaar 11,
an welchem die Verzugszone des Streckwerks 4 beendet ist.
In dem Streckwerk 4 wird in bekannter Weise der Stapelfaserverband 2 bis
zur gewünschten
Feinheit verstreckt.
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Jedes
Walzenpaar 7,8 und 11 enthält eine angetriebene
Unterwalze und eine Druckwalze. Die Druckwalze 12 des Ausgangswalzenpaares 11 ist
an Einrichtungen zum Öffnen
und Schließen
des Ausgangswalzenpaares 11 angeschlossen. Mit 12' ist gestrichelt
die geöffnete
Position der Druckwalze 12 angedeutet.
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Das
Luftdüsenaggregat
3 enthält einen
Zuführkanal
13,
dem der verstreckte, noch drehungsfreie Stapelfaserverband
2 zum
Erteilen seiner Spinndrehung zugeführt wird. Das Luftdüsenaggregat
3 enthält ferner
einen Fadenabzugskanal
14 für den ersponnenen faden
1.
Im Innern des Luftdüsenaggregates
3 sind
Druckluftdüsen
15 angeordnet,
deren Austrittsmündungen
in eine Wirbelkammer
16 führen, in welcher die eigentliche
Drallerteilung stattfindet, wie sie beispielsweise durch die bereits
erwähnte
EP 1 219 737 A1 beschrieben
ist. Die Spinnrichtung ist mit B bezeichnet.
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Zwischen
dem Luftdüsenaggregat 3 und dem
Abzugswalzenpaar 5 ist ein Fadenwächter 17 angeordnet,
der bei einem Fadenbruch das Stillsetzen der Luftdüsenspinnvorrichtung
auslöst.
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Dem
Abzugswalzenpaar 5 folgt die Aufspuleinrichtung 6,
die eine Wickelwalze 18 enthält, durch welche mittels Friktion
bei Betrieb eine Kreuzspule 19 angetrieben wird, auf die
der ersponnene Faden 1 aufgewickelt wird. Dies wird durch
eine unmittelbar vor der Wickelwalze 18 befindliche, nicht
dargestellte Changiereinrichtung für den Faden 1 unterstützt. Die Abzugsrichtung
ist mit C bezeichnet.
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Für den Antrieb
sowohl des Ausgangswalzenpaares 11 als auch das Abzugswalzenpaares 5 ist
ein gemeinsamer erster Antriebsmotor 20 vorgesehen, so
dass die Walzenpaare 11 und 5 immer gemeinsam
angetrieben werden, allerdings mit geringfügigem Geschwindigkeitsunterschied,
der einem gewünschten
Anspannverzug des Fadens 1 Rechnung trägt. Dem Antriebsmotor 20 ist
ein Frequenzumrichter 21 zugeordnet.
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Das
Eingangswalzenpaar 7 und das Riemchenwalzenpaar 8 des
Streckwerks 4 ist durch einen gemeinsamen zweiten Antriebsmotor 22 angetrieben.
Hier ist allerdings zu berücksichtigen,
dass das Riemchenwalzenpaar 8 deutlich schneller laufen muss
als das Eingangswalzenpaar 7, da in diesem Bereich ja bereits
der Vorverzug des Stapelfaserverbandes 2 stattfindet. Dem
Antriebsmotor 22 ist ein Frequenzumrichter 23 zugeordnet.
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Für die Wickelwalze 18 ist
ein gesonderter dritter Antriebsmotor 24 vorgesehen, dem
ein Frequenzumrichter 25 zugeordnet ist.
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Die
Frequenzumrichter 21, 23 und 25, der Fadenwächter 17 sowie
die Druckluftzufuhr für
die Druckluftdüsen 15 sind
an eine Steuereinheit 26 angeschlossen.
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Durch
irgendwelche Umstände,
beispielsweise nach einem Fadenbruch, wird der normale Spinnvorgang
bisweilen unterbrochen. In einem solchen Falle muss der unterbrochene
Spinnvorgang wieder hergestellt werden.
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Damit
im Falle eines Fadenbruches kein weiterer Stapelfaserverband 2 dem
Streckwerk 4 zugeführt
wird und auch die Wickelwalze 18 nicht unnötig weiterläuft, was
die Fadenlagen auf der Kreuzspule 19 einpressen würde, ist – gesteuert
durch den Fadenwächter 17 – vorgesehen,
dass über
die Steuereinheit 26 die drei Antriebsmotoren 20, 22 und 24 stillgesetzt
werden. Auch die Druckluftzufuhr zu den Druckluftdüsen 15 wird
abgeschaltet. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass der Stapelfaserverband 2 zwischen
dem Eingangswalzenpaar 7 und dem Riemchenwalzenpaar 8 nicht
zerreißt,
sondern in den dortigen Klemmstellen eingefädelt bleibt, dass jedoch der
Stapelfaserverband 2 zwischen den Führungsriemchen 9, 10 und
dem Ausgangswalzenpaar 11 durchtrennt wird. Die Trennstelle
mit dem künftigen
Anfangsbereich 27 des Stapelfaserverbandes 2 ist
mit einem kurzen Querstrich in 1 gekennzeichnet.
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Zur
Wiederinbetriebnahme der Luftdüsenspinnvorrichtung
muss ein Stück
des bereits ersponnenen Fadens 1, hier mit der Bezugsziffer 28 versehen
und gestrichelt angedeutet, manuell oder automatisch durch das Luftdüsenaggregat 3 entgegen der
normalen Spinnrichtung B ein Stück
zurückbefördert werden,
so dass das Fadenende 29 mit dem im Streckwerk 4 noch
befindlichen Anfangsbereich 27 des Stapelfaserverbandes 2 wieder
verbunden werden kann. Der Endbereich 31 des Fadenendes 29 wird
dabei in noch zu beschreibender Weise ansetzgerecht aufbereitet.
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Die
dem Vorbereiten eines Ansetzvorganges dienende Vorrichtung 30 ist
in 1 gestrichelt angedeutet. Man erkennt an dem bereits
dorthin entgegen der Spinnrichtung B zurückgeführten Faden 28 den Endbereich 31 mit
dem gebrochenen Fadenende 29. Der Endbereich 31 soll
nun in erfindungsgemäßer Weise
vorbereitet werden, damit er an den Anfangsbereich 27 des
Stapelfaserverbandes 2 angesetzt werden kann, sobald der
Stapelfaserverband 2 und der Faden 28 wieder in
Spinnrichtung B transportiert werden.
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Nachfolgend
wird die Vorrichtung 30 anhand der vergrößerten und
ausführlicheren
Darstellung nach 2 beschrieben.
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Die
Vorrichtung 30 enthält
unter anderem eine Saugeinrichtung 32 zum Ansaugen des
Fadenendes 29, eine Schneideinrichtung 33 zum
Zuschneiden eines neuen Fadenendes, eine Präparationseinrichtung 35 zum
pneumatischen Öffnen
des neuen Fadenendes zu einem Fadenpinsel 36 sowie eine
Speichereinrichtung 37 zum vorübergehenden Speichern des aufbereiteten
anzusetzenden Fadenendes. An der sehr stark vergrößerten 3 erkennt
man das mittels der Saugeinrichtung 32 zurückgeführte Fadenende 29,
welches mittels der Schneideinrichtung 33 zugeschnitten
wurden und jetzt an seinem Ende eine gerade Schnittfläche 34 enthält. Der
abgeschnittene Teil des Fadenendes 29 kann in der Saugeinrichtung 32 als
Abfall abgeführt werden.
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In
der ebenfalls stark vergrößerten 4 erkennt
man den Endbereich 31 des zurückgeführten Fadens 28, der
in der Präparationseinrichtung 35 zu einem
ausgedünnten
Fadenpinsel 36 pneumatisch geöffnet wurde.
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Die
genannte Speichereinrichtung 37 dient vorübergehend
als Positioniereinrichtung für
das ansetzgerecht aufbereitete Fadenende.
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Um
das von der Saugeinrichtung 32 vor dem Zuschneiden gehaltene
Fadenende 29 zu straften, ist einlaufseitig an der Vorrichtung 30 eine
Fadenbremse 38 vorgesehen, welche als Rolle mit V-förmiger Umfangsrille ausgebildet
sein kann.
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Dem
Fixieren des zuzuschneidenden Fadenendes 29 dient eine
Klemmeinrichtung 39, welche zugleich als in beiden Richtungen
antreibbares Transportwalzenpaar 40 gestaltet ist. Damit
kann der Faden 28 während
des Vorbereitens des Ansetzvorganges in beiden Richtungen transportiert
werden, wie in 2 links durch einen Doppelpfeil
angedeutet ist. Dem Transportwalzenpaar 40 ist ein an eine strichpunktierte
Steuerleitung angeschlossener Schrittmotor 41 zugeordnet,
der den Faden 28 in vorgegebenen kleinen und exakten Schritten
in beiden Richtungen transportieren kann. Das Transportwalzenpaar 40,
welches zugleich die Klemmeinrichtung 39 ist, enthält eine
Druckwalze 42, die, wie strichpunktiert angedeutet, von
ihrer Antriebswalze abgehoben werden kann.
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Die
Präparationseinrichtung 35 enthält für den Faden 28 einen
Durchgangskanal 43, in welchen gegen die Saugeinrichtung 32 geneigte
Düsenschlitze 44 münden, welche
von einem Ringkanal 45 ausgehen. Der Ringkanal 45 ist über ein
Ventil 47 an eine Druckluftleitung 46 angeschlossen.
Für das
Ventil 47 ist eine strichpunktiert dargestellte Steuerleitung
angedeutet.
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Auch
die Saugeinrichtung 32 enthält einen Durchgangskanal 48,
in welchen zur Erzeugung des Unterdruckes Injektionsdüsen 49 münden. Diese werden über eine
Druckluftleitung 50 und ein an eine Steuerleitung angeschlossenes
Ventil 51 gespeist.
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Die
Schneideinrichtung 33, die im Grunde beliebig ausgebildet
sein kann, enthält
im vorliegenden Falle zwei gegeneinander bewegbare Trennmesser 52 und 53 zum
Erzeugen der in 3 dargestellten Schnittfläche 34 des
Fadenendes 29. Die beiden Trennmesser 52 und 53 sind
jeweils an einen Betätigungskolben 54 bzw. 55 angeschlossen.
Diese Betätigungskolben 54, 55 bewegen
sich in einem Druckraum 56 bzw. 57 und können mittels
einer Rückstellfeder 58 bzw. 59 beim
Unterbrechen der Druckluft in eine die Trennmesser 52, 53 auseinander
bewegende Position zurückgeführt werden.
Die Druckräume 56, 57 sind über steuerbare
Ventile 62 ,63 an Druckluftleitungen 60, 61 angeschlossen.
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Die
Speichereinrichtung 37 ist zweckmäßig nicht als rein pneumatischer
Speicher, sondern als pneumo-mechanischer Speicher ausgebildet und enthält ein besaugtes
Unterlagesieb 64, auf dem sich die zu speichernden Fadenschlaufen 65 ablegen können. Das
Unterlagesieb 64 ist an ein Saugrohr 66 angeschlossen,
in welches ein Injektionskanal 67 mündet. Letzterer ist über ein
steuerbares Ventil 69 an eine Druckluftleitung 68 angeschlossen.
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Mittels
der beschriebenen Vorrichtung 30 kann das Fadenende 29 des
zurückgeführten Fadens 28 angesaugt,
zugeschnitten, in seinem Endbereich 31 zu einem Fadenpinsel 36 geöffnet und
vorübergehend
gespeichert werden.
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Es
wird so vorgegangen, dass der zurückgeführte Faden 28 zunächst in
der Saugeinrichtung 32 gehalten und gegebenenfalls durch
die Fadenbremse 38 gebremst, danach mittels der Klemmeinrichtung 39 geklemmt,
mittels der Schneideinrichtung 33 zugeschnitten und anschließend durch
das Transportwalzenpaar 40 in die Präparationseinrichtung 35 zurückgezogen
wird, wo der Fadenpinsel 36 pneumatisch erzeugt wird. Durch
den Schrittmotor 41 kann ein so aufbereitetes Fadenende
in exakt abgemessener Menge dann abschließend in der Speichereinrichtung 37 vorübergehend
in Form von Fadenschlaufen 65 positioniert werden. Entgegen
dem bekannten Offenend-Rotorspinnen ist der Fadenpinsel 36 anschließend nicht
mehr in ein dünnes
Saugröhrchen
einzufädeln,
da ja der Faden 28 zum Ansetzen wieder in Spinnrichtung B transportiert
wird, also der Fadenpinsel 36 nicht den Anfang, sondern
das Ende des anzusetzenden Fadens bildet.
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Das
eigentliche Ansetzen, nachdem der Endbereich 31 des Fadens 28 vorbereitet
wurde, geht so vonstatten, dass zunächst der erste Antriebsmotor 20 gestartet
wird, wodurch der Faden 28 wieder in seiner Spinnrichtung
B durch das Ausgangswalzenpaar 11 und das Abzugswalzenpaar 5 transportiert
wird. Sobald der Fadenpinsel 36 im Bereich des Ausgangswalzenpaares 11 angekommen
ist, wird der zweite Antriebsmotor 22 zugeschaltet, wodurch
sich der Anfangsbereich 27 des Stapelfaserverbandes 2 ebenfalls
in Spinnrichtung B bewegt und mit dem Fadenpinsel 36 verbunden
werden kann.