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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wickeln einer Fadenspule gemäß dem Oberbegriff
des Anspruch 1, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 7 sowie eine Fadenspule.
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Bei
der Herstellung, Weiterbehandlung und Endverarbeitung von textilen
Fäden in
mehreren Prozessschritten ist es bekannt, dass die Fäden zwischen
den Prozessschritten zum Zwecke der Speicherung zu Fadenspulen gewickelt
werden. Die in einem vorhergehenden Prozess gewickelten Fadenspulen
werden sodann als Vorlagespulen dem Folgeprozess vorgelegt. Hierzu
ist es erforderlich, dass derartige Fadenspulen gute Abzugseigenschaften des
Fadens aufweisen. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung
derartiger Fadenspulen ist beispielsweise aus der WO 00/68126 bekannt.
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Bei
dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung wird der Faden
vor Ablage auf einer Fadenspule innerhalb eines Changierhubes derart
verlegt, dass möglichst
gerade Stirnflächen
an den Enden der Spulen entstehen, so dass ein einwandfreier Abzug
des Fadens gewährleistet
ist. Hierbei ist zumindest für
die auf der Fadenspule gespeicherte Fadenmenge ein kontinuierlicher
Weiterverarbeitungsprozess bis zu einem nächsten Fadenende gewährleistet.
Somit lassen sich Bearbeitungsstufen der Folgeprozesse oftmals durch
ein Fadenende einer Fadenspule bestimmen.
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So
ist beispielsweise aus der
EP
0 386 519 B1 bekannt, eine bestimmte auf den Nachfolgeprozess
abgestimmte Fadenlänge
zu einer Fadenspule im vorgeschalteten Prozess zu wickeln. Derartige Verfahren
sind jedoch für
die Fälle
nachteilig, bei welchem die maximal speicherbare Fadenmenge einer Fadenspule
nicht gleich der für
einen Weiterverarbeitungsprozess benötigte Fadenlänge ist.
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Es
ist nun Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Wickeln einer Fadenspule
gemäß der eingangs
genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen,
bei welcher die für
einen Weiterverarbeitungsprozess benötigte Fadenmenge unabhängig von
der gesamten Fadenmenge der Fadenspule gewählt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1, durch eine Vorrichtung
zur Durchführung
des Verfahrens mit den Merkmalen nach Anspruch 7 sowie durch eine
Fadenspule mit den Merkmalen nach Anspruch 11 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen
der jeweiligen Unteransprüche
definiert.
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Die
Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass die gesamte Fadenmenge
einer Fadenspule in mehrere Teilmengen aufteilbar ist. Jede Teilmenge
lässt sich
durch ein nach dem Aufwickeln an der Fadenspule erzeugtes Fadenende
definieren. Hierzu wird die Fadenspule derart gewickelt, dass der
Faden vor Erreichen des Enddurchmessers der Fadenspule zumindest
einmal kurzzeitig außerhalb
des Changierhubes, durch welchen die Spulenbreite bestimmt ist,
geführt
wird, so dass sich eine stirnseitige Fadenschlaufe and der Fadenspule
bildet. Die Führung
des Fadens wird vorteilhaft durch ein steuerbares Führungsmittel
ausgeführt,
das im vorgegebenen Intervall zumindest einmal kurzzeitig den Faden
derart führt,
dass ein Teilstück
des Fadens außerhalb
der Spulenbreite abgelegt wird.
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Die
erfindungsgemäßen Fadenspulen
besitzen daher den besonderen Vorteil, dass vor dem Weiterverarbeitungsprozess
mehrere Fadenenden erzeugbar sind, die jeweils eine für den Folgeprozess definierte
Fadenlänge
vorgeben. So ist beispielsweise bekannt, das falschdralltexturierte
und gefärbte Fäden in einem
Folgeprozess eine Zwirnung erhalten. Die gezwirnten Fäden werden
in dem Folgeprozess in vorbestimmten Fadenlängen zu Zwirnspulen gewickelt.
Für den
Fall, dass eine erfindungsgemäße Fadenspule
dem Zwirnprozess vorgelegt wird, lässt sich der Zwirnprozess durch
die an der Fadenspule vorgegebene Teilmenge bestimmen, so dass beispielsweise
ein automatischer Doffvorgang zum Wechseln der Zwirnspulen möglich wird.
Die erfindungsgemäßen Fadenspulen
sind somit besonders für
Folgeprozesse geeignet, bei welchem in einem Prozessschritt definierte
Fadenlängen
zu verarbeiten sind.
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Bei
den erfindungsgemäßen Fadenspulen
ist daher die Fadenschlaufe durch ein außerhalb des Wickelverbandes
der Fadenspule liegendes Fadenstück
gebildet, das bevorzugt in seiner Länge derart bemessen ist, dass
nach Durchtrennen der Fadenschlaufe ein neues Fadenende und ein
neuer Fadenanfang gebildet ist.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
lässt sich
der Zeitpunkt zur Bildung der Fadenschlaufe durch die Wickelparameter
derart festlegen, so dass ein Bruchteil der gesamten Fadenmenge
der Fadenspule bestimmbar ist. So lässt sich eine Wickelzeit oder
ein Durchmesser der Fadenspule oder eine gewickelte Fadenlänge vorgeben,
die ab Beginn der Wicklung der Fadenspule eine erste Teilmenge auf der
Fadenspule definiert. In den Fällen,
bei welchen die Aufwickelgeschwindigkeit zur Bildung der Fadenspule
im wesentlichen konstant ist, wird die Vorgabe von Wickelzeiten
zur Bestimmung der Teilmenge bevorzugt angewendet.
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Um
möglichst
die Fadenablagen auf der Fadenspule vor und nach Bildung einer Fadenschlaufe störungsfrei
erzeugen zu können,
ist die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders vorteilhaft,
bei welcher der Faden zur Bildung der Fadenschlaufe durch einen
Changierfadenführer
geführt
ist. Diese Verfahrensvariante wird bevorzugt in den Fällen angewendet,
bei welchem der Faden innerhalb eines Changierhubes durch einen
oszillierend angetriebenen Changierfadenführer gehalten ist.
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In
den Fällen,
bei welchem der Faden durch mehrere Fadenführer innerhalb eine Changierhubes geführt ist,
lässt sich
die Bildung der Fadenschlaufe vorzugsweise durch einen zusätzlichen
Schlaufenführer
kurzzeitig führen,
welcher den Faden in dem Fadenlauf zwischen einem Changierfadenführer und der
Fadenspule fängt.
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Um
die Hilfseinrichtung in dem Folgeprozess zum Fixieren und Halten
von Fadenenden nutzen zu können,
ist die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignet,
bei welcher die Fadenschlaufe an der Seite der Fadenspule erzeugt wird,
an welcher eine der Fadenspule zugeordnete Fadenreservewicklung
gewickelt ist. Somit können an
der Fadenspule alle Fadenenden an einer Stirnseite der Fadenspule
erzeugt werden.
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Bei
der Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist das Führungsmittel
mit einer Steuereinrichtung gekoppelt. Dabei weist die Steuereinrichtung
eine Dateneingabe und einen Datenspeicher zur Aufnahme von Soll-Parametern
der Fadenspule sowie einen Komparator zum Abgleich der Soll-Parameter
mit Ist-Parametern
der Fadenspule auf. Als Parameter der Fadenspule gelten hierbei
die zur Bestimmung der Teilmenge vorgegebene Wickelzeit oder der
vorgegebene Spulendurchmesser oder die vorgegebene Fadenlänge.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
ist anhand einiger Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnung
nachfolgend näher
beschrieben.
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Es
stellen dar:
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1 schematisch
ein erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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2 schematisch mehrere Ansichten einer erfindungsgemäßen Fadenspule
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3 schematisch
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
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In 1 ist
schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
dargestellt. Hierbei sind nur die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
relevanten Bauteile der Vorrichtung dargestellt.
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An
einem Spulenhalter 3 ist eine Spulhülse 2 gehalten, an
deren Umfang eine Fadenspule 1 gewickelt wird. Der Spulenhalter 3 ist
als eine angetriebene Spindel 4 dargestellt. Dabei weist
die Spindel 4 am Umfang hier nicht dargestellte Klemmeinrichtungen
auf, um die auf die Spindel 4 aufgesteckte Spulhülse 2 zu
fixieren. Der Antrieb der Spindel 4 ist hier nicht dargestellt.
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Der
Spindel 4 ist im Fadenlauf eine drehbar gelagerte Andrückwalze 5 vorgeordnet.
Die Andrückwalze 5 oder
die Spindel 4 sind beweglich gehalten, um während des
Aufwickelns eines Fadens 18 das Anwachsen der Fadenspule 1 zu
ermöglichen.
Die Andrückwalze 5 liegt
während
des Wickelvorganges am Umfang der Fadenspule 1 an.
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Im
Fadenlauf ist der Andrückwalze 5 ein Changiermittel 6 vorgeordnet.
Das Changiermittel 6 weist zumindest einen Changierfadenführer 7 auf, der über ein
Antriebsmittel 19 oszillierend innerhalb eines Changierhubes
angetrieben wird.
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Seitlich
neben der Fadenspule ist in dem Zwischenraum zwischen dem Changiermittel 6 und dem
Spulenhalter 3 ein Führungsmittel 8 angeordnet. Das
Führungsmittel 8 wird
durch einen Schlaufenführer 9 und
einen den Schlaufenführer 9 antreibenden Aktor 10 gebildet.
Der Aktor 10 ist mit einer Steuereinrichtung 11 gekoppelt.
Zur Erfassung der Spindeldrehzahl der Spindel 4 ist ein
Sensor 12 vorgesehen, der ebenfalls mit der Steuereinrichtung 11 verbunden ist.
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Bei
der in 1 dargestellten Vorrichtung wird ein zulaufender
Faden 18 kontinuierlich zu einer Fadenspule 1 aufgewickelt.
Dabei wird der Faden 18 durch den Changierfadenführer 7 innerhalb
eines Changierhubes hin- und hergeführt, so dass eine Fadenspule 1 mit
einer Kreuzwicklung entsteht. Die Fadenspule 1 weist eine
zylindrische Form auf mit den geraden Stirnseiten 14.1 und 14.2.
Die Ablage des Fadens 18 erfolgt dabei über die am Umfang der Fadenspule 1 anliegende
Andrückwalze 5.
Die Spindel 4 wird zum Aufwickeln des Fadens 18 derart
angetrieben, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Fadenspule 1 während des
Wickelvorgangs konstant bleibt.
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Während des
Wickelvorgangs wird die Drehzahl der Spindel 4 durch den
Sensor 12 erfasst und der Steuereinrichtung 1 aufgegeben.
Da die Spindeldrehzahl in Abhängigkeit
vom Zuwachs der Fadenspule 1 verändert, lassen sich hieraus
unmittelbar die Ist-Parameter der Fadenspule wie beispielsweise
Wickelzeit, Spulendurchmesser oder Fadenlänge ableiten und in der Steuereinrichtung 11 weiterverarbeiten.
Die Steuereinrichtung 11 weist hierzu einen Komparator 22 auf,
der mit einem Datenspeicher 20 verknüpft ist. Der Datenspeicher 20 ist
mit einer Dateneingabe 21 verbunden, durch welche der Steuereinrichtung 11 Soll-Parameter
der Fadenspule 1 aufgegeben werden. Die der Steuereinrichtung 11 über die
Dateneingabe 21 zugeführten
Soll-Parameter der Fadenspule definieren dabei den Zeitpunkt zur
Bildung einer Fadenschlaufe an der Stirnseite 14.1 der Fadenspule 1 Als
Soll-Parameter können
hierbei eine Wickelzeit, ein Spulendurchmesser oder eine Fadenlänge vorgegeben
werden. Durch den Komparator 22 wird innerhalb der Steuereinrichtung 11 ein ständiger Ist-Soll-Vergleich
durchgeführt.
Sobald der Ist-Parameter mit dem Soll-Parameter in seiner Größe übereinstimmt,
wird über
die Steuereinrichtung 11 ein Steuerimpuls ausgelöst und dem
Aktor 10 zugeführt.
Durch den Aktor 10 wird der Schlaufenführer 9 in Richtung
der Fadenführung
zwischen dem Changierfadenführer 7 und
der Fadenspule 1 geführt.
Der Schlaufenführer 9 fängt den
Faden 18 und führt
diesen kurzzeitig aus dein Changierbereich heraus, so dass ein Fadenstück außerhalb
der Spulenbreite der Fadenspule 1 abgelegt wird. Der Faden 18 wird
von dein Schlaufenführer 9 freigeben
und weiter gewickelt. Die Fadenspule 1 besitzt nun eine
an der Stirnseite 14.1 gebildete Fadenschlaufe, die das
Ende und den Anfang von zumindest zwei Teilmengen der Fadenspule 1 definieren.
Dieser Vorgang lässt
sich wiederholen, so dass die ge samte von der Fadenspule aufgenommene
Fadenmenge in zwei, drei oder vier Teilmengen geteilt werden kann.
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In 2 sind mehrere Ansichten einer erfindungsgemäßen Fadenspule
dargestellt. Hierbei zeigt 2.1 eine
Draufsicht und 2.2 eine Seitenansicht der Fadenspule.
Insoweit kein ausdrücklicher Bezug
zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung
für beide
Figuren.
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Die
Fadenspule 1 ist an einer Spulhülse 2 gehalten. Die
Fadenspule 1 besteht aus einem in einer Kreuzwicklung aufgewickelten
Faden. Die Fadenspule 1 ist zylindrisch gewickelt und weist
zu beiden Seiten gerade Stirnflächen 14.1 und 14.2 auf.
An der Stirnfläche 14.1 ist
eine Fadenschlaufe 15 gebildet. Die Fadenschlaufe 15 besteht
hierbei aus einem Fadenstück,
das aus dein Spulenverband herausragt. Das Fadenstück erstreckt
sich über
Teilumfang der Stirnfläche 1.
Hierbei ist die Länge
des Fadenstücks
derart gewählt,
dass nach Durchtrennen der Fadenschlaufe 15 ein Fadenende
und ein Fadenanfang gebildet werden kann. Die Fadenschlaufe 15 definiert
zwei an der Fadenspule 1 gewickelte Teilmengen des Fadens,
die in einem Folgeprozess nacheinander von der Fadenspule 1 abgezogen
werden können.
Jede der Teilmengen an der Fadenspule 1 weist vorzugsweise
gleiche Fadenlängen
auf, so dass der Folgeprozess durch die jeweiligen Fadenenden in
ihrer Kontinuität
begrenzt sind, um somit beispielsweise einen automatischen Fadenwechsel
oder Spulenwechsel in dem Folgeprozess ausführen zu können.
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Die
Fadenspule 1 weist an der zur Stirnfläche 14.1 gewandten
Seite auf der Spulhülse 2 eine Fadenreservewicklung 13 auf,
die den Beginn des Wickelvorgangs der Fadenspule 1 kennzeichnet.
Die Fadenreservewicklung 13 enthält das Fadenende der zweiten
gewickelten Teilmenge an der Fadenspule 1.
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Die
Fadenspule 1 weist die Fadenschlaufe 15 und die
Fadenreservewicklung 13 an einer gemeinsamen Seite auf,
so dass etwaige Hilfseinrichtungen zur Führung der Fadenenden für jede der
Teilmengen gleichermaßen
nutzbar sind.
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In 3 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
dargestellt. Das Ausführungsbeispiel
weist einen Spulenhalter 3 auf, der durch zwei sich gegenüberstehende
Zentrierteller 16.1 und 16.2 gebildet ist. Zwischen
den Zentriertellern 16.1 und 16.2 ist eine Spulhülse 2 gehalten,
an deren Umfang eine Fadenspule 1 gewickelt wird. Die Zentrierteller 16.1 und 16.2 sind
drehbar gelagert. Am Umfang der Fadenspule 1 liegt eine Treibwalze 17 an,
die durch einen Walzenantrieb 23 mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit
angetrieben wird, so dass die Fadenspule 1 sich aufgrund
der Friktion mit der Treibwalze 17 dreht.
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Der
Treibwalze
17 ist im Fadenlauf ein Changiermittel
6 vorgeordnet.
Das Changiermittel weist einen Changierfadenführer
7 auf, der über das
Antriebsmittel
19 oszillierend angetrieben ist. Das Changiermittel
6 könnte hierbei
beispielsweise als eine Riemenchangierung ausgebildet sein, wie
aus der
EP 0 999 992
B1 bekannt ist. Insoweit wird an dieser Stelle ausdrücklich Bezug
zu der zitierten Druckschrift genommen.
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Zum
Aufwickeln eines Faden 18 wird dieser durch den Changierfadenführer 7 oszillierend
innerhalb eines Changierhubes hin- und hergeführt, so dass eine Fadenspule 1 gewickelt
wird. Während
des Wickelvorganges wird der Changierhub kontinuierlich verkürzt, so
dass eine Fadenspule 1 mit bikonischen Stirnflächen 14.1 und 14.2 gewickelt
wird.
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In 3 ist
eine Betriebssituation dargestellt, bei welcher der Changierfadenführer 7 außerhalb
des Changierhubbereiches geführt
ist. In dieser Situation wird ein Fadenstück unmittelbar außerhalb der
Spulenbreite der Fadenspule 1 abgelegt, so dass sich an
der Stirnfläche 14.1 eine
Fadenschlaufe ausbildet. Nachdem die Fadenschlaufe der Stirnfläche 14.1 erzeugt
ist, wird der Wickelvorgang innerhalb des Changierhubbereiches fortgesetzt.
Das Changiermittel 6 ist hierzu mit einer Steuereinrichtung
(hier nicht dargestellt) verbunden, durch welchen der Zeitpunkt zur
Bildung der Fadenschlaufe und damit die Größe der Teilmenge des gewickelten
und noch zu wickelnden Fadens bestimmt ist.
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Die
in den 1 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind in ihrem Aufbau und Ausbildung der Bauteile beispielhaft. So
könnte
beispielsweise eine Fadenschlaufe auch dadurch gebildet sein, dass
die zur Bildung der Fadenreservewicklung vorhandenen Einrichtungen
weitergebildet und genutzt werden. Wesentlich hierbei ist, dass
die an einer der Stirnseiten erzeugte Fadenschlaufe der Fadenspule
eine Teilmenge des gewickelten Fadens definiert und die Möglichkeit
zur Bildung eines Fadenendes schafft.
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- 1
- Fadenspule
- 2
- Spulhülse
- 3
- Spulhalter
- 4
- Spindel
- 5
- Andrückwalze
- 6
- Changiermittel
- 7
- Changierfadenführer
- 8
- Führungsmittel
- 9
- Schlaufenführer
- 10
- Aktor
- 11
- Steuereinrichtung
- 12
- Sensor
- 13
- Fadenreservewicklung
- 14.1,
14.2
- Stirnfläche
- 15
- Fadenschlaufe
- 16.1,
16.2
- Zentrierteller
- 17
- Treibwalze
- 18
- Faden
- 19
- Antriebsmittel
- 20
- Datenspeicher
- 21
- Dateneingabe
- 22
- Komparator
- 23
- Walzenantrieb