DE102004057826A1

DE102004057826A1 - Arbeitsstelle einer Spulmaschine

Info

Publication number: DE102004057826A1
Application number: DE200410057826
Authority: DE
Inventors: Monika Dr. Gerig-Leifeld; Guido Spix; Bernd Lörsch; Wolf-Michael Ruh
Original assignee: Saurer GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2004-12-01
Publication date: 2006-06-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsstelle einer Spulmaschine, mit einem Spulenrahmen zum drehbaren Haltern einer Kreuzspule, einer Einrichtung zum Rotieren der Kreuzspule, einem Fadenführer zum Changieren sowie einer Fadenabzugseinrichtung, die einen Faden von einem Spinnkops abnimmt. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Fadenabzugseinrichtung (16) den Faden (30) mit konstanter Fadenabzugsgeschwindigkeit (V¶const.¶) vom Spinnkops (2) abnimmt und dass in Fadenlaufrichtung (F) hinter der Fadenabzugseinrichtung (16) ein Fadenspeicher (23) angeordnet ist, der auf den durch die Changierung des Fadens (30) verursachten wechselnden Fadenbedarf abgestimmt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Arbeitsstelle einer Spulmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Auf den Arbeitsstellen solcher Spulmaschinen werden Vorlagespulen, vorzugsweise auf Ringspinnmaschinen gefertigte Spinnkopse, die relativ wenig Garnvolumen enthalten, zu großvolumigen Kreuzspulen umgewickelt.
Während des Umspulvorganges wird das Garn außerdem auf Garnfehler hin überwacht, wobei Garnfehler herausgeschnitten und durch nahezu garngleiche Fadenspleiße ersetzt werden.
Die Spulgeschwindigkeiten, mit denen derartige, sogenannte Kreuzspulautomaten arbeiten, sind dabei aufgrund verschiedener physikalischer Gegebenheiten, insbesondere durch die während des Umspulvorganges auftretende Fadenzugkraft, auf in der Regel unter 2000 m/min begrenzt.
Das heißt, während eines Umspulvorganges, bei dem der Faden mittels eines rotierenden Fadenballons über Kopf vom Spinnkops abgezogen wird, steigt, insbesondere im letzten Drittel der Kopsreise, die auf den laufenden Faden einwirkende Fadenzugkraft stark an.
Die Fadenzugkraft kann dabei im Laufe einer Kopsreise, wenn keine wirksamen Gegenmaßnahmen ergriffen werden, auf ein Mehrfaches der Anfangs-Fadenzugkraft anwachsen, was die Gefahr von Fadenbrüchen erheblich erhöht.
Da Fadenbrüche nicht nur die Qualität der Kreuzspule negativ beeinflussen, sondern auch den Wirkungsgrad derartiger Kreuzspulautomaten herabsetzen, ist man seit langem bemüht, Vorrichtungen zu entwickeln, durch die das Ablaufverhalten von Vorlagespulen während des Umspulprozesses verbessert wird, zumindest aber die auftretende Fadenzugkraft unterhalb eines kritischen Bereiches gehalten werden kann.

Eine solche Vorrichtung zur Begrenzung der im Laufe der Kopsreise ansteigenden Fadenzugkraft ist beispielsweise in der CH-PS 669 177 beschrieben.

Bei dieser bekannten Einrichtung erfolgt eine Regelung der Spulgeschwindigkeit und damit auch der Fadenabzugsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Restfadenmenge auf der Vorlagespule.

Das heißt, bei dieser Einrichtung wird zu Beginn der Kopsreise zunächst mit einer relativ hohen Spulgeschwindigkeit gewickelt, die Spulgeschwindigkeit zum Ende der Kopsreise jedoch auf ein unkritisches Niveau abgesenkt.

Von Spinnmaschinen, beispielsweise von Offenrotorspinnmaschinen oder von Friktionsspinnmaschinen, deren Spinnaggregate Fäden mit einer konstanten Fadengeschwindigkeit produzierten, die im Interesse gleichbleibender Garnparameter mittels einer zugehörigen Fadenabzugseinrichtung auch mit einer konstanten Fadengeschwindigkeit abgezogen werden, ist es außerdem bekannt, den bei der Herstellung einer Kreuzspule, insbesondere einer konischen Kreuzspule, aufgrund der Changierung des Fadens auftretenden wechselnden Fadenbedarf durch geeignete Speichereinrichtungen auszugleichen.

In der DE 199 15 529 A1 ist beispielsweise eine Vorrichtung zum Wickeln konischer Kreuzspulen beschrieben, die einen um eine Schwenkachse schwenkbar gelagerten Spulenrahmen, einen geradlinig changierenden Fadenführer und einen Fadenspeicher aufweist, durch den der Fadenweg in Abhängigkeit von der Position des Fadenführers verlängerbar ist.

Außerdem weist diese bekannte Vorrichtung eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung des momentan angetriebenen Durchmessers der Kreuzspule sowie eine Sensoreinrichtung zur Erfassung der Position und Bewegungsrichtung des Fadenführers auf.

Die Sensoreinrichtungen sind mit einer Steuereinrichtung verbunden, die in Abhängigkeit von den Signalen der Sensoreinrichtungen einen Fadenspeicher definiert ansteuert.

Bei Spinnmaschinen, die zylindrische Kreuzspulen fertigen, erfolgt der aufgrund der Fadenchangierung notwendige Fadenlängenausgleich meistens über einen stationären, gewölbten Speicherbügel.

Des Weiteren sind durch die DE-AS 22 15 003 oder die DE-OS 20 18 375 Speichereinrichtungen zur Aufnahme einer größeren Fadenmenge, die mittels einer Fadenabzugseinrichtung von einer Vorlagespule abgenommen wurde, bekannt.

Die Einrichtung gemäß DE-AS 22 15 003 weist beispielsweise eine rotierbar gelagerte, mit einer bürstenartigen Oberfläche ausgestattete Fadenspeichereinrichtung auf, in der soviel Garnvorrat gespeichert werden kann, dass zum Beispiel ein Verbinden zweier Garnenden möglich ist, ohne dass dazu eine Unterbrechung des Umspulvorganges notwendig wird.

Bei der in der DE-OS 20 18 375 beschriebenen Einrichtung läuft ein von einer Vorlagespule abgezogener Faden auf seinem Weg zu einem Vorratsbehälter, sensorisch überwacht, zu einem Injektor, der den Faden in den Vorratsbehälter befördert, dessen Füllzustand ebenfalls überwacht und bei Bedarf ergänzt wird.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Spulmaschinen der vorgenannten Gattung zu verbessern, insbesondere die Arbeitsstellen derartiger Spulmaschinen zu optimieren, das heißt, Arbeitsstellen zu entwickeln, bei denen der aufgrund der Fadenchangierung auftretende, wechselnde Fadenbedarf, sofort kompensiert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Arbeitsstelle gelöst, wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit den vorstehend beschriebenen Einrichtungen konnte zwar eine Begrenzung der ohne entsprechende Maßnahmen während einer Kopsreise kontinuierlich anwachsenden Fadenzugkraft erreicht werden, eine weitere nachteilige physikalische Gegebenheit, nämlich das starke Schwanken der Abzugsgeschwindigkeit des Fadens während des Umspulvorganges, konnte durch diese Einrichtungen allerdings nicht beseitigt werden.

Diese starken Schwankungen der Fadenabzugsgeschwindigkeit, die aus der Changierung des Fadens beim Wickeln einer Kreuzspule resultieren, führen während des Umspulvorganges zu erheblichen Fadenzugkraftspitzen, die die in der Praxis realisierbare Fadenabzugsgeschwindigkeit erheblich begrenzen.

Das heißt, durch die Changierung des Fadens bei der Herstellung einer Kreuzspule wird der laufende Faden abwechselnd stark beschleunigt und verzögert, mit der Folge, dass der Faden mit ständig wechselnden Abzugsgeschwindigkeiten vom Spinnkops abgezogen wird.

Entsprechende Messungen haben ergeben, dass die Geschwindigkeitsunterschiede des laufenden Fadens, abhängig vom jeweiligen Kreuzungswinkel des Fadens auf der Auflaufspule, bis zu 40% betragen können.

Bei den erfindungsgemäßen Arbeitstellen konnten die vorstehend beschriebenen Probleme dadurch beseitigt werden, dass der Umspulvorgang in zwei separate, gleichzeitig ablaufende Arbeitsvorgänge aufgeteilt wird.

Das heißt, das Abziehen des Fadens vom Spinnkops und das Wickeln der Kreuzspule auf der Spuleinrichtung sind so voneinander getrennt, dass das Abziehen des Fadens vom Spinnkops nicht durch die Changierung des Fadens während der Herstellung der Kreuzspule beeinflusst wird.

Erfindungsgemäß wird der Faden durch eine Fadenabzugseinrichtung mit konstanter Geschwindigkeit vom Spinnkops abgezogen und durchläuft auf seinem Weg zur Kreuzspule einen Fadenspeicher, der einerseits sicherstellt, dass beim Wickeln der Kreuzspule, das heißt, bei der Changierung des auf die Kreuzspule auflaufenden Fadens, stets ausreichend Fadenlänge zur Verfügung steht und der andererseits verhindert, dass die durch die Changierung des Fadens entstehenden Schwankungen der Fadengeschwindigkeit den Fadenabzug am Spinnkops negativ beeinflussen.

Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Fadenspeichers können hohe Fadenspannungsspitzen weitestgehend vermieden werden, so dass die Abzugsgeschwindigkeit, mit der der Faden vom Spinnkops abgezogen wird, deutlich erhöht werden kann.

Des weiteren wird durch den erfindungsgemäßen Fadenspeicher sicher gestellt, dass beim Wickeln der Kreuzspule stets eine Mindestfadenspannung gegeben ist, was für die Herstellung einer ordnungsgemäßen Kreuzspule unumgänglich ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung führt daher nicht nur zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades der Spulmaschine sondern auch zu einer Qualitätssteigerung der gefertigten Kreuzspulen.

In einer vorteilhaften, im Anspruch 2 beschriebenen Ausführungsform, ist der Fadenspeicher in Fadenlaufrichtung vor der Fadenchangiereinrichtung, das heißt, unmittelbar vor einer Fadenführung angeordnet, die den Ausgangspunkt für das Changierdreieck des Fadens bildet.

Bei einer solchen Anordnung wird der wechselnde Fadenbedarf, der beim Changieren eines Fadens zur Herstellung einer Kreuzspule unvermeidlich auftritt, sofort zuverlässig ausgeglichen.

In einer alternativen Ausführungsform ist es allerdings auch möglich, den Fadenspeicher im Bereich der Fadenabzugseinrichtung zu positionieren (Anspruch 3).

Auch bei einer solchen Anordnung wird vermieden, dass der Fadenabzug durch die Fadenchangierung negativ beeinflusst wird.

Vorteilhafterweise ist, wie im Anspruch 4 beschrieben, der Fadenspeicher als pneumatisch beaufschlagbarer Fadenspeicher ausgebildet.

Solche pneumatischen Fadenspeicher sind kostengünstig zu realisieren und ermöglichen, solange eine bestimmte Fadenmenge nicht überschritten wird, eine sichere und einfache Speicherung eines laufenden Fadens.

In alternativer Ausführungsform ist anstelle eines pneumatisch beaufschlagbaren Fadenspeichers auch der Einsatz eines mechanisch arbeitenden Fadenspeichers möglich (Anspruch 5). Solche mechanisch arbeitenden Fadenspeicher haben den Vorteil, dass sie bei Bedarf auch größere Fadenmengen sicher speichern können, was beispielsweise bei der Herstellung konischer Kreuzspulen Vorteile bieten könnte.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigte:
1 schematisch in Seitenansicht eine Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, mit einer Fadenabzugseinrichtung und einem im Bereich der Fadenabzugseinrichtung angeordneten Fadenspeicher,
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Spulstelle einer Kreuzspulen herstellenden Textilmaschine, mit einem Fadenspeicher im Bereich der Fadenführung, die den Ausgangspunkt eines Changierdreiecks des Fadens bildet,
3 das Ausführungsbeispiel gemäß 2 in Vorderansicht.
In den 1 und 2 ist, jeweils in Seitenansicht, schematisch eine Arbeitsstelle 1 eines Kreuzspulautomaten 22 dargestellt.
Derartige Kreuzspulautomaten 22 weisen zwischen ihren (nicht dargestellten) Endgestellen eine Vielzahl solcher in Reihe nebeneinander angeordneter Arbeitsstellen 1 auf.
Auf diesen Arbeits- oder Spulstellen 1 werden Vorlagespulen, üblicherweise Spinnkopse 2, die beispielsweise auf (nicht dargestellten) Ringspinnmaschinen hergestellt wurden, zu großvolumigen Kreuzspulen 13 umgespult.
Die Arbeitsstellen 1 sind zu diesem Zweck mit verschiedenen Handhabungs- und Fadenprüfeinrichtungen ausgerüstet, die jeweils durch eine arbeitsstelleneigene Steuerungseinrichtung, einen sogenannten Spulstellenrechner 5, definiert ansteuerbar sind.
Das heißt, die Arbeitsstellen 1 verfügen über eine Spuleinrichtung zum Herstellen einer Kreuzspule 13, eine Einrichtung 7 zum Verbinden von Fadenenden nach einem Fadenbruch oder einem Reinigerschnitt sowie weitere Handhabungseinrichtungen.
Die Spuleinrichtung weist beispielsweise einen Spulenrahmen 14 zum rotierbaren Haltern einer Kreuzspule 13 sowie eine Fadenführungstrommel 12 zum reibschlüssigen Antreiben der Kreuzspule 13 und gleichzeitigem Changieren des in Fadenlaufrichtung F auf die Kreuzspule 13 auflaufenden Fadens 30 auf.
Anstelle der in den 1 und 2 dargestellten Fadenführungstrommel 12 ist selbstverständlich auch, wie in 3 angedeutet, der Einsatz einer reinen Antriebstrommel 33 möglich. In einem solchen Fall erfolgt die Fadenchangierung mittels eines separaten Fadenführers.
Ein solcher separater Fadenführer kann zum Beispiel, wie in 3 dargestellt, als Fingerfadenführer 33 ausgebildet sein.
Die Einrichtung zum Verbinden von Fadenenden umfasst im Wesentlichen, wie bekannt, eine um eine Schwenkachse 17 drehbar gelagerte, unterdruckbeaufschlagbare Saugdüse 15, die den Oberfaden handhabt, ein um eine Schwenkachse 20 drehbar gelagertes, unterdruckbeaufschlagbares Greiferrohr 19, das den Unterfaden bereitlegt sowie eine pneumatisch arbeitende Spleißvorrichtung 7, in der die Fadenenden von Ober- und Unterfaden zu einer nahezu garngleichen Verbindung verwirbelt werden.
Außerdem sind in der Regel ein Fadenspanner 6 sowie optional ein Paraffineur 10 vorgesehen.
Gemäß Ausführungsbeispiel der 1 ist oberhalb der Vorlagespule 2 eine Fadenabzugseinrichtung 16 installiert, die den Faden 30 vom Spinnkops 2 abzieht. Die Fadenabzugseinrichtung 16 weist vorzugsweise einen Einzelantrieb 32 auf, der über eine Steuerleitung 26 an den Spulstellenrechner 5 angeschlossen ist.
Der Faden 30, der von der Fadenabzugseinrichtung 16 mit einer konstanten Fadenabzugsgeschwindigkeit (V_const.) vom Spinnkops 2 abgezogen wird, läuft, zum Beispiel in Drehrichtung R, über Kopf vom Spinnkops 2 ab und bildet dabei einen Fadenballon 3, der durch eine oberhalb des Spinnkopses 2 angeordnete Fadenführung 4 begrenzt wind.
Im Fadenlaufweg vor der Fadenabzugseinrichtung 16 sind vorzugsweise ein Fadenreiniger 8 sowie eine Fadenschneideinrichtung 9 positioniert, die über Signal- bzw. Steuerleitungen 27, 28 mit dem Spulstellenrechner 5 in Verbindung stehen.
Gemäß Ausführungsbeispiel der 1 ist in Fadenlaufrichtung F hinter der Fadenabzugseinrichtung 16 ein Fadenspeicher 23 angeordnet, der entweder, wie angedeutet, als pneumatischer Fadenspeicher ausbildet ist oder (nicht dargestellt) als mechanischer Fadenspeicher.
Der Fadenspeicher 23 gleicht den beim Wickeln einer Kreuzspule 13 aufgrund der Fadenchangierung auftretenden, wechselnden Fadenbedarf aus und verhindert, dass durch die Fadenchangierung ausgelöste Fadengeschwindigkeitsschwankungen im Bereich des Spinnkopses 2 wirksam werden können.
Der pneumatische Fadenspeicher 23 weist beispielsweise eine Fadenspeicherröhre 11 auf, die über eine Unterdruckleitung 29 an eine (nicht dargestellte) Unterdruckquelle angeschlossen ist und definiert mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
Außerdem verfügt der Fadenspeicher 23 über eine Sensoreinrichtung 24 zum Überwachen des Füllzustandes der Fadenspeicherröhre 11.
Die Sensoreinrichtung 24 ist über eine Signalleitung 25 ebenfalls an den Spulstellenrechner 5 angeschlossen.
Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel gemäß 1 lediglich bezüglich der Anordnung des Fadenspeichers 23.
Das heißt, beim Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist der Fadenspeicher 23 unmittelbar vor der stationären Fadenführung 18 angeordnet, die den Ausgangspunkt eines durch den Faden 30 überstrichenen Changierdreiecks 21 bildet.
Vorzugsweise ist auch hier der Fadenspeicher 23 als pneumatischer Fadenspeicher ausgebildet, in den der Faden 30 unter Bildung einer Fadenschlinge eingezogen wird.
Wie aus 2 ersichtlich und vorstehend bereits am Ausführungsbeispiel der 1 erläutert, weist ein solcher an sich bekannter pneumatischer Fadenspeicher 23 eine Fadenspeicherröhre 11 auf, die über eine Unterdruckleitung 29 definiert mit Unterdruck beaufschlagbar ist.
Auch hier ist im Bereich der Fadenspeicherröhre 11 eine Sensoreinrichtung 24 vorgesehen, die den jeweiligen Füllstand der Fadenspeicherröhre 11 überwachen und, vorzugsweise über den Spulstellenrechner 5, entsprechend dem Füllzustand des Fadenspeichers 23, den Unterdruck in der Fadenspeicherröhre 11 regelt.
Die Sensoreinrichtung 24 ist zu diesem Zweck über eine Signalleitung 25 mit dem Spulstellenrechner 5 verbunden.
Wie vom Ausführungsbeispiel gemäß 1 bekannt, ist zum gleichmäßigen Abziehen des Fadens 30 vom Spinnkops 2 eine Fadenabzugseinrichtung 16 vorgesehen, deren Antrieb 32 über eine Steuerleitung 26 an den Spulstellenrechner 5 angeschlossen ist.
Vor der Fadenabzugseinrichtung 16 sind außerdem jeweils ein Fadenreiniger 8 sowie eine Fadenschneideinrichtung 9 positioniert, die über Signal- bzw. Steuerleitungen 27, 28 mit dem Spulstellenrechner 5 in Verbindung stehen.
Wie vorstehend bereits beschrieben, können anstelle solcher pneumatischer Fadenspeicher selbstverständlich auch andere Fadenspeicher, zum Beispiel mechanische Fadenspeicher, zum Einsatz kommen.
3 zeigt eine Vorderansicht auf eine Arbeitsstelle 1 eines Kreuzspulautomaten.
Eine in einem Spulenrahmen 14 drehbar gehalterte Kreuzspule 13 liegt mit ihrer Oberfläche auf einer Antriebswalze 33, die durch einen Einzelantrieb 35 beaufschlagt wird, Der Antrieb 35 ist dabei über eine Steuerleitung 37 an den Spulstellenrechner 5 angeschlossen.
Zur Changierung des Fadens 30 ist ein Fingerfadenführer 34 vorgesehen, dessen Antrieb 36 über eine Steuerleitung 38 ebenfalls an den Spulstellenrechner 5 angeschlossen ist, Wie dargestellt, ist unterhalb einer stationären Fadenführung 18, die den Ausgangspunkt für das Changierdreieck 21 bildet, ein Fadenspeicher 23 angeordnet, dessen Fadenspeicherröhre 11 durch eine Sensoreinrichtung 24, die über eine Signalleitung 25 mit dem Spulstellenrechner 5 verbunden ist, überwacht.
Der von einer (in 3 nicht dargestellten) Fadenabzugseinrichtung 16 mit konstanter Geschwindigkeit in Fadenlaufrichtung F angelieferte Faden 30 wird zunächst in den Fadenspeicher 23 eingesaugt, das heißt er bildet innerhalb der Fadenspeicherröhre 11 eine Fadenschlaufe.
Bei der Changierung des Fadens 30 wird der ständig wechselnde Fadenbedarf durch automatisches verkleinern oder vergrößern dieser Fadenschlaufe ausgeglichen.
Der vor dem Fadenspeicher 23 verlaufende Fadenabschnitt bleibt dabei völlig ungerührt.
Das heißt, der Fadenabzug wird in keiner Weise beeinträchtigt.

Claims

Arbeitsstelle einer Spulmaschine, mit einem Spulenrahmen zum drehbaren Haltern einer Kreuzspule, einer Einrichtung zum Rotieren der Kreuzspule, einem Fadenführer zum Changieren eines Fadens zur Herstellung einer Kreuzspule sowie einer Fadenabzugseinrichtung, die einen Faden von einem Spinnkops abnimmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenabzugseinrichtung (16) den Faden (30) mit konstanter Abzugsgeschwindigkeit (V_const.) vom Spinnkops (2) abnimmt und dass in Fadenlaufrichtung (F) hinter der Fadenabzugseinrichtung (16) ein Fadenspeicher (23) angeordnet ist, der auf den durch die Changierung des Fadens (30) verursachten wechselnden Fadenbedarf abgestimmt ist.
Arbeitsstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenspeicher (23) im Bereich einer Fadenführung (18) angeordnet ist, die den Ausgangspunkt eines Changierdreiecks (21) des Fadens (30) bildet.
Arbeitsstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenspeicher (23) im Bereich der Fadenabzugseinrichtung (16) angeordnet ist.
Arbeitsstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenspeicher (23) als Pneumatikspeicher ausgebildet ist.
Arbeitsstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenspeicher (23) als mechanisch arbeitender Fadenspeicher ausgebildet ist.