DE102004057389A1

DE102004057389A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Umspulen von Fadenzulieferspulen

Info

Publication number: DE102004057389A1
Application number: DE200410057389
Authority: DE
Inventors: Larissa Aushejks; Uwe Heitmann
Original assignee: Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Current assignee: Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2006-06-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umspulen von mehreren auf einer Ringspinnmaschine hergestellten Fadenablaufspulen, wobei die umzuspulenden Fäden der einzelnen Ablaufspulen miteinander verbunden und zu einer Kreuzspule aufgewunden werden. Der von der Fadenablaufspule ablaufende Faden durchläuft vor Einlauf in die Spulstelle eine in einem Abstand zur Fadenablaufspule angeordnete Fadenführung, wobei der Faden in einem Winkel alpha über den den Abstand definierenden Fadenführer geführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umspulen von mehreren Fadenzulieferspulen, die beispielsweise von einer Ringspinnmaschine hergestellt wurden, auf einer Spulmaschine, wobei die umzuspulenden Fäden der einzelnen Spulen miteinander verbunden und auf eine Kreuzspule aufgewunden werden.

Die von einer Ringspinnmaschine hergestellten Kopse bzw. Spulen werden, um große Fadenlängen zu erhalten, mittels eines Spulautomaten von diesen abgezogen und auf eine konische oder zylindrische Kreuzspule aufgewickelt, wobei fehlerhafte Fadenabschnitte, wie etwa Dickstellen oder dergleichen entfernt werden. Um hohe Umspulgeschwindigkeiten zu erreichen, sind für den Umspulvorgang Vorrichtungen zur Unterstützung des Fadenabziehens bekannt. Diese sind darauf abgestellt, den beim Abzug entstehenden Fadenballon und die dabei auftretenden hohen Fadenspannungen zu unterdrücken. Beispielsweise wird in der DE 42 21 559 A1 eine solche Vorrichtung beschrieben, mit einem ersten Begrenzungsglied, das zum Abspulen des Fadens von einer Fadenzulieferspule absenkbar ist, und einem zweiten Begrenzungsglied, das eine Öffnung aufweist, die unmittelbar über dem oberen Ende einer Spulhülse der Spule angeordnet ist. Insgesamt handelt es sich bei allen diesen bekannten Ballon begrenzern um Einrichtungen, die eine radiale Ausdehnung des Fadenballons einschränken.

Dadurch soll die Abziehspannung in Grenzen gehalten werden, wenn diese mit zunehmender Spulgeschwindigkeit zunimmt. Je größer der Durchmesser des Fadenballons ist, desto größer ist die durch die Fliehkraft bedingte Fadenspannung, die schließlich zu einem Fadenbruch und damit Unterbrechung des Spulvorganges führt. Außerdem tritt mit zunehmender Spulgeschwindigkeit auch das Phänomen des Fadenabrutschens auf. Es lösen sich einige Fadenwindungen ringartig und werden hochgerissen, so daß sich der Faden ineinander verschlingt, was ebenfalls zu Fadenbrüchen führt. Es wurde daher bereits gemäß der oben genannten Schrift ( DE 42 21 559 ) ein steuerbarer Ballonbegrenzer vorgeschlagen, der den Ballon nach unten drückt, so daß auch beim Abspulen des unteren Teils der Vorlagespule der Abziehwinkel des vom konischen Bereich abgezogenen Fadens groß bleibt und die Reibung zwischen dem auf der Spule verbleibenden Faden und dem abgezogenen Faden verringert wird. Ein Hochreißen von Garnlagen soll dadurch verringert werden.

Abgesehen von der Kompliziertheit dieser bekannten Vorrichtung konnte dennoch die Spulgeschwindigkeit nur von etwa 1.000 m/min auf 1.300 m/min mit befriedigenden Ergebnissen gesteigert werden.

Beim Einsatz von Ballonbegrenzern wird jedoch der Faden durch die Fliehkraft an diese angepreßt, so daß durch die Reibung Faserflaum entsteht. Dies führt dazu, daß man für die erhöhte Produktionleistung eine Verschlechterung der Garnqualität durch den Umspulprozeß in Kauf nehmen muß.

Gemäß der älteren, nicht vorveröffentlichten Anmeldung des gleichen Anmelders (Az: 10 2004 048913.0) werden diese Nachteile des Standes der Technik dadurch vermieden, daß zwischen der Spitze der Fadenablaufspule und der Fadenführung ein Abstand von mehr als 600 mm eingehalten und der Faden auf dieser Strecke keiner anderweitigen Führung ausgesetzt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher die geforderte große Abstandsstrecke sich auf einfache und wirtschaftliche Weise verwirklichen läßt.

Diese Aufgabe wird gemäß den Patentansprüchen 1, 3, 7 und 12 gelöst. Dadurch, daß der Faden in einem Winkel über den den Abstand definierenden Fadenführer geführt wird, wird dem Fachmann die Möglichkeit für verschiedene konstruktive Lösungen eröffnet, um diese Abstandsstrecke ohne großen Aufwand auch bei herkömmlichen Spulmaschinen anzuwenden. Durch diese Lösung kann selbst bei existierenden Spulmaschinen nachträglich diese Abstandsstrecke vorgesehen werden. Wird der Fadenführer als drehbar gelagerte Rolle ausgebildet und von dem darüber laufenden Faden angetrieben, so wird die Qualität des Fadens durch den Umspulprozeß auf einfache Weise nicht beeinträchtigt.

Als besonders zweckmäßig hat sich eine Anordnung erwiesen, bei der der Faden von einer mit der Spitze nach unten hängenden Ablaufspule abgezogen wird. Diese Anordnung ist nicht nur platzsparend, insbesondere wenn jeweils zwei Spulmaschinen die Ablaufspulen durch eine zentral zu diesen Spulmaschinen angeordnete Zulieferung zugeführt bekommen, sondern es werden auch weniger Fadenführer für die Umlenkung des Fadens benötigt. Die gesamte Spulenzu- und Abführung kann an der Decke über der Maschine angeordnet werden, so daß günstige Platzverhältnisse erreicht werden. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß die Gefahr des Mitreißens von Windungen bei dieser Anordnung nicht vergrößert ist, insbesondere dann nicht, wenn bereits bei der Bildung der Ablaufspule bestimmte Windungsverhältnisse oder auch eine Mindesthärte von 50° Shore eingehalten werden. Diese Anordnung bietet auch bei üblichen kürzeren Abstands strecken zwischen Copsspitze und Fadenführer erhebliche Vorteile. Die Anordnung der Abstandsstrecke auf der Rückseite der Spulmaschine bietet außerdem den Vorteil, die Abstandsstrecke auf den jeweils optimalen Abstand einstellen zu können, ohne daß eine Veränderung der Bauweise der Spulmaschine erforderlich wäre. Es wird damit eine große Flexibilität erreicht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben:
1 eine Spulmaschine nach dem Stand der Technik.
2 eine Spulmaschine mit großer Abstandsstrecke gemäß der älteren Anmeldung.
3 Eine andere Anordnung der Ablaufspule in der Spulmaschine mit einem winkligen Fadenlauf gemäß der Erfindung.
4 Eine weitere Ausführung mit hängender Ablaufspule und mehreren Umlenkfadenführern.
5 u. 6 Weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Spulmaschine.
7 u. 8 Die Ausbildung des Fadenführers als Laufrolle.
In 1 ist eine Spulstelle üblicher Bauart dargestellt, mit einer Aufwindespule 1, die in der Regel als konische oder zylindrische Kreuzspule ausgebildet wird und von einer Spulwalze oder Nuttrommel 2 angetrieben ist. Der Faden Y wird dabei von einem Kops bzw. von einer Ablaufspule 81 über die Spitze der Hülse 8 abgezogen. Zwischen der Spitze der Hülse 8 und der Aufwindespule 1 sind üblicherweise ein Fadenführer 6, eine Spanneinrichtung 5, sowie ein Dickstellenfänger 4 und eine Spleißvorrichtung 3 vorgesehen. Zwischen dem Ablaufpunkt des Fadens Y am Kops 81 und dem Fadenführer 6 bildet sich ein Fadenballon, der bedingt durch die Fliehkraft des Fadens Y oft sehr hohe Fadenspannungen verursacht, so daß die Abzugsgeschwindigkeiten begrenzt sind. Wie in 1 dargestellt, ist zu diesem Zweck eine Ballonbrecheinrichtung 7 über dem Kops 81 vor dem Fadenführer 6 angeordnet, um die Bildung eines größeren Ballons zu verhindern. Die Kopse 81 werden mittels einer. Zuliefereinrichtung 13 einer Förderscheibe 14 zugeführt, durch deren Drehung sie jeweils unter die Abzugsstelle transportiert werden. Nach beendetem Fadenabzug wird die leere Hülse 8 auf einer Abliefervorrichtung 15 abtransportiert.
Mehrere dieser Spulstellen sind auf einem gemeinsamen Maschinengestell angeordnet, daß im wesentlichen aus einem Trägerrohr 11, das gleichzeitig auch als Absaugkanal benutzt wird, einem Ständer 10 und einem Stützrohr 12 besteht. Es wird dabei in Kauf genommen, daß der Faden Y an dieser Ballonbrecheinrichtung 7 mit erheblicher Reibung entlangstreicht, so daß der Faden Y nicht nur durch Spannungskräfte beansprucht wird, sondern auch die Garnqualität bedingt durch Abrieb und vermehrter Flaumbildung leidet. Um die Ballonunterdrückung unabhängig davon zu machen, ob der untere Teil des Kopses oder der obere Teil des Kopses 81 abgezogen wird, wodurch sich der Abstand zum Fadenführer 6 erheblich verändert, kann diese Ballonbrecheinrichtung 7 auch steuerbar ausgeführt sein. Die Ballonbrecheinrichtung 7 wird jeweils so über den Kops bewegt, daß bereits unmittelbar, nachdem der Faden den Kops verlassen hat, dieser in den Bereich dieser Ballonbrecheinrichtung 7 gelangt, so daß es gar nicht erst zu einer Ballonbildung kommt. Die Abzugsgeschwindigkeiten kann man auf diese Weise zwar erhöhen, jedoch sind dieser Erhöhung enge Grenzen gesetzt. Es kommt zu erheblicher Flaumbildung.
Verlängert man die Strecke L_F zwischen Kopsspitze und Fadenführer 6, so vergrößert sich zunächst der Ballon, wenn dies nicht durch eine Ballonbrecheinrichtung 7 verhindert wird. Der vergrößerte Fadenballon läßt die Fadenspannung erheblich anwachsen. Die Zunahme dieser Fadenspannung hat schließlich zur Folge, daß der Ballon zusammenbricht und der Faden an der Hülse reibt.
Wie in der älteren Anmeldung (Az: 10 2004 048913.0) beschrieben, kann auf den Einsatz von Ballonbrecheinrichtungen verzichtet werden, wenn der Abstand L_F erheblich vergrößert wird, und zwar auf eine Größe, die ein mehrfaches der Länge L_H der Spulenhülse beträgt.
Für die Ablaufverhältnisse spielt offensichtlich auch das Windungsverhältnis eine nicht unerhebliche Rolle, denn es konnte festgestellt werden, daß bei einem Windungsverhältnis von Aufwärtswindungen zu Abwärtswindungen von mindestens 1 : 2 die Ablaufverhältnisse bezüglich Fadenbrüche erheblich verbessert werden gegenüber den üblichen Windungsverhältnissen, bei denen in umgekehrter Weise die Anzahl der Abwärtswindungen gegenüber den Aufwärtswindungen geringer ist. Somit werden die Ablaufverhältnisse schon durch die Bildung der Ablaufspule 81 auf der Ringspinnmaschine zusätzlich beeinflußt. Es ist bekannt, daß sich härtere Spulen besser umspulen lassen. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Ablaufspule 81 unter einer solchen Fadenspannung zu winden, daß ihre Härte mindestens 50° Shore beträgt. Durch diese Maßnahme bereits bei der Bildung der Ablaufspule 81 können die Fadenablaufverhältnisse beim Umspulen zusätzlich erheblich beeinflußt werden. Keinen Einfluß haben jedoch Windungsverhältnis und/oder Spulenhärte auf den Garnabrieb. Dieser ist einzig durch den Abstand L_F beeinflußbar.
Umfangreiche Versuchsreihen haben bestätigt, daß das Optimum des Abstandes L_F im Bereich von 650 bis 1000 mm liegt. Es wur de aber auch gefunden, daß eine Abhängigkeit des Abstandes L_F von der Feinheit des Garnes besteht. So kann in diesem Bereich das Optimum für eine bestimmte Garnfeinheit im unteren oder auch im oberen Teil dieses Bereiches liegen. Je feiner das Garn, desto näher liegt es bei der 3-fachen Hülsenlänge L_H, wobei sich für das absolute Abstandsmaß auswirkt, daß feinere Garne in der Regel auf kürzeren Hülsen gesponnen werden. Für gröbere Garne liegt es mehr bei der 5-fachen Hülsenlänge L_H. In Abhängigkeit von der Garnfeinheit ergibt sich beispielsweise für ein Garn Nm 100 ein Abstand L_H = 700 mm für das Optimum, was bei einer Hülsenlänge L_H = 200 mm etwa der 3,5-fachen Hülsenlänge L_H entspricht. Für Nm 32 liegt das Optimum bei etwa 1000 mm. Bei einer Hülsenlänge L_F = 220 mm entspricht dieser Abstand L_F etwa der 4,5-fachen Hülsenlänge L_H.
Praktisch läßt sich diese Länge L_F am einfachsten dadurch verwirklichen, daß der Ständer 10 der Spulstelle durch einen entsprechend verlängerten Ständer 100 ersetzt wird (2). Eine entsprechende Länge L_F läßt sich jedoch auch auf andere Weise darstellen, beispielsweise durch die Anordnung der abzuziehenden Kopse 81 unter bzw. hinter der Spulmaschine. In 4 ist die Abzugsspule 81 auf der rückwärtigen Seite der Spulmaschine, wo die Zuführung der Ablaufspulen 81 üblicherweise erfolgt, geneigt angeordnet, so daß sich die Strecke L_F diagonal unter der Spulstelle erstreckt. Dadurch ergibt sich für den Ständer 101 eine geringere Höhe als für den Ständer 100.
Bei dieser Ausführung gemäß 3 wird der Fadenführer zweckmäßig als Rolle 61 ausgeführt, damit durch die Umlenkung der Faden Y keine schädliche Reibung erfährt. Die Rolle 61 ist zweckmäßig drehbar gelagert, so daß sie sich frei drehen kann und durch den Faden Y mitgenommen wird. Durch diesen Antrieb wird die Reibung noch weiter vermindert. Die Rolle 61 kann statt durch den Faden Y auch durch einen Fremdantrieb in Drehung versetzt werden, so daß dann auch die Mitnahmereibung bei Antrieb durch den Faden Y entfällt. Die Rolle 61 weist eine Rille 62 auf, die sowohl U-förmig als auch V-förmig gestaltet sein kann, um eine bessere Führung und Einfädelung des Fadens Y zu gewährleisten.
Wie aus 4 hervorgeht, erfolgt durch den Fadenführer 61 eine Abwinkelung des Fadens Y um den Winkel α. Eine solche Abwinkelung hat sich überraschenderweise nicht als schädlich für den Spulvorgang erwiesen, obgleich die Fachwelt der Auffassung war, daß zur Schonung des Fadens Y eine gerade Strecke bis zur Aufwindung auf die Aufwindespule 1 der Faden durchlaufen müsse. Für die Gestaltung und Ausbildung der Spulmaschine hat diese Erkenntnis jedoch enorme Vorteile, da nicht mehr der ganze Spulvorgang in einer einzigen mehr oder weniger gestreckten Fadenlaufstrecke erfolgen muß. Dies ist insbesondere von Bedeutung, wenn für günstige Ablaufverhältnisse eine große Abstandsstrecke L_F ausgewählt wird. Hierbei können ohne weiteres auch mehrere Umlenkfadenführer 61 Anwendung finden, wie beispielsweise aus 4 hervorgeht. Diese Anordnung, wo durch eine einzige Zulieferung 13 für zwei Maschinen die Ablaufspulen zugeführt werden, ermöglicht es, diese in einer Ebene über den Maschinen anzuordnen. Außerdem hat diese Anordnung den Vorteil, daß der Abstand L_F ohne Einschränkung jeweils optimal vorgesehen werden kann. Diese Anordnung kann auch bei Spulmaschinen üblicher Bauart verwendet werden. Es ist sogar eine Nachrüstung möglich, da die Abstandsstrecke L_F unabhängig von der Maschine angeordnet werden kann.
5 zeigt eine weitere Anordnungsmöglichkeit für die Abstandsstrecke L_F. Die Ablaufspulen 81 werden, wie üblich, unter der Spulmaschine zugeführt. Die Abstandsstrecke L_F ist senkrecht auf der Rückseite der Maschine angeordnet, während die Strecke mit der Spleißeinrichtung 3, dem Dickstellenfänger 4 sowie der Fadenspanneinrichtung 5 horizontal angeordnet ist. Mit dieser Anordnung wird eine geringe Bauhöhe erreicht und nur ein Umlenkungsfadenführer 61 benötigt.
6 zeigt eine Ausführung ähnlich der von 4, jedoch werden die Ablaufspulen am Boden auf der Rückseite der Spulmaschine zugeführt. Die leeren Spindeln laufen auf der vorderen Bedienseite der Spulmaschine zurück. Auch hier ist die Abstandsstrecke L_F unabhängig von der Maschine auf der Rückseite angeordnet, so daß herkömmliche Spulmaschinen nachgerüstet werden können. Der Fadenführer 62, der die Abstandsstrecke L_F definiert, ist verstellbar angeordnet und kann in die Lage 62' gebracht werden, um, wenn gewünscht, eine größere Abstandsstrecke L_F vorzusehen. Diese Ausführung kann auch doppelseitig verwendet werden, d.h. von der Zulieferung 13 können auch Ablaufspulen 81 zu einer zweiten Spulmaschine zugeführt werden, wie in 4 mit Deckenanordnung gezeigt.

1: Aufwindespule
2: Spulwalze, Nuttrommel
3: Spleißeinrichtung
4: Dickstellenfänger
5: Fadenspanneinrichtung
6: Fadenführer
61, 62: Fadenführerrolle
7: Ballonbrecher
8: Leerhülsen
81: Kops, Ablaufspule
10, 100, 101: Maschinengestell, Ständer
11: Tragrohr, Luftkanal
12: Stützrohr
13: Zulieferung Ablaufspule
14: Förderscheibe
15: Ablieferung Leerhülsen
L_H: Hülsenlänge
L_F: Abstand Fadenführer über Kopsspitze; Abstandsstrecke
α: Fadenlaufwinkel

Claims

Verfahren zum Umspulen von mehreren, beispielsweise von einer Ringspinnmaschine hergestellten Fadenablauf spulen auf einer Spulmaschine, wobei die umzuspulenden Fäden der einzelnen Ablaufspulen miteinander verbunden und zu einer Kreuzspule aufgewunden werden, und der von der Fadenablaufspule ablaufende Faden vor Einlauf in die Spulstelle eine in einem Abstand zur Fadenablaufspule angeordnete Fadenführung durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden (Y) in einem Winkel (α) über den den Abstand (L_F) definierenden Fadenführer (61, 62) geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Spitze der Fadenablaufspule (81) und der Fadenführung (6, 61, 62) ein Abstand (L_F) von mehr als 600 mm eingehalten und der Faden (Y) auf dieser Strecke keiner anderweitigen Führung ausgesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenführer (61, 62) als frei drehbar gelagerte Rolle ausgebildet ist und von dem Faden (Y) angetrieben wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden (Y) über mehrere Fadenführer (61, 62) zur Aufwindespule (1) geleitet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden (Y) von einer mit der Spitze nach unten hängenden Ablaufspule (81) abgezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für jeweils zwei Spulmaschinen die Ablaufspulen (81) durch eine zentral zu diesen Spulmaschinen angeordnete Zulieferung (13) zugeführt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Windungsverhältnis von Aufwärtswindungen zu Abwärtswindungen der Ablaufspule (81) beim Ringspinnen mindestens 1 : 2 beträgt.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufspule (81) unter einer solchen Fadenspannung gewunden wird, daß ihre Härte mindestens 50°Shore beträgt.
Spulmaschine zum Umspulen von mehreren, beispielsweise von einer Ringspinnmaschine hergestellten Fadenablauf spulen, wobei die umzuspulenden Fäden der einzelnen Ablaufspulen miteinander verbunden und zu einer Kreuzspule aufgewunden werden und der von der Fadenablaufspule ablaufende Faden vor Einlauf in die Arbeitsstelle der Spulmaschine eine in einem Abstand zur Fadenablaufspule angeordnete Fadenführung durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenführer (61, 62) als Rolle ausgebildet ist.
Spulmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenführer (6, 61, 62) in einem Abstand (L_F) von mehr als 600 mm von der Spitze der Ablaufspule (81) angeordnet ist und auf dieser Strecke keine anderweitigen Führungen angeordnet sind, mit denen der Faden (Y) in Berührung kommen könnte.
Spulmaschine nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenführer (62) auf den optimalen Abstand (L_F) zur Spitze der Ablaufspule (81) einstellbar ist.
Spulmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenführerrolle (61, 62) drehbar angeordnet ist.
Spulmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenführerrolle (61, 62) angetrieben ist.
Spulmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufspulen (81) mit ihrer Spitze nach unten hängend in einer Ebene über der Spulmaschine angeordnet sind.
Spulmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zulieferung (13) für jeweils zwei Spulmaschinen vorgesehen ist.
Spulmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufspule (81) auf der Rückseite der Spulmaschine angeordnet ist, so daß die Abstandsstrecke (L_F) sich diagonal durch die Spulmaschine erstreckt.
Spulmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsstrecke (L_F) auf der Rückseite der Spulmaschine angeordnet ist.
Fadenführerrolle für Spulmaschinen mit einer drehbaren Lagerung insbesondere nach den Ansprüchen 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenführerrolle (61, 62) eine Rille (62) aufweist.