DE102006017652A1

DE102006017652A1 - Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garnes

Info

Publication number: DE102006017652A1
Application number: DE200610017652
Authority: DE
Inventors: Sebastian Moritz; Tao Xiaoming; Xu Bingang
Original assignee: Saurer GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2007-10-25
Also published as: WO2007118598A3; WO2007118598A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garnes, mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen, in denen einem Faden mittels einer Falschdrallspindel eine erste hohe, falsche Drehung und mittels einer Ringspinnspindel eine zweite, geringere, echte Drehung erteilt und das Verhältnis der Drehungen zueinander steuerbar ist, die dadurch gekennzeichnet ist, dass jede der Falschdrallspindeln (13) mittels eines ihr zugeordneten, drehzahlveränderbaren Antriebs (15) antreibbar ist, dessen Drehzahl mittels einer elektronischen Steuervorrichtung (16) in einem bestimmten Verhältnis zu bestimmten Betriebsparametern der Spinnvorrichtung (3, 12) geführt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garnes, mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen, in denen dem Garn mittels eines Falschdrallorgans eine erste, hohe, falsche Drehung und mittels einer Ringspinnvorrichtung eine zweite, geringere, echte Drehung erteilt und das Verhältnis der Drehungen zueinander steuerbar ist.
Stand der Technik
In der US 2005/0268591 A1 ist eine Vorrichtung offenbart, mittels deren ein Ringspinngarn mit verbesserter Qualität herstellbar ist. Die Vorrichtung weist ein Streckwerk auf, das einen verstreckten Faserstrang an eine Ringspinnvorrichtung mit Fadenführer, Spinnring, Spinnläufer und Spindel aufweist. Zwischen dem Ausgang des Streckwerkes und dem Fadenführer ist ein Falschdrallorgan angeordnet, das dem zugelieferten Faserstrang stromauf falsche Drehung erteilt. Stromab erteilt die Ringspinnvorrichtung dem Faden echte Drehung. Im fertigen Garn entsteht aus den beiden auf den Faden einwirkenden Drehungen ein Garn eigener Art, das sich durch weichen, offenen Charakter auszeichnet und sich für viele Anwendungsfälle als hervorragend geeignet erwiesen hat.
Die durch das Falschdrallorgan erteilte Drehung ist vielfach, bis zu fünffach höher als die durch die Ringspinnvorrichtung erteilte Drehung. Die die Drehzahlen der beiden Drehung erteilenden Organe sollen in bestimmtem, genau einzuhaltenden Verhältnis gehalten werden. Dies ist nicht nur beim gemeinsamen Anlauf und Auslauf aller Spindeln, sondern auch beim Anlauf einzelner Spindeln nach Beheben eines Fadenbruches erforderlich. In der genannten US-PS ist daher zwischen jeder einzelnen, den Antrieb stellenden Ringspinnvorrichtung und jeder ihr zugeordneten Falschdrallvorrichtung eine mechanische Drehzahl-Übertragungsvorrichtung angeordnet, die eine Übersetzung in der vorgesehenen Höhe aufweist. Die Übertragung der erforderlichen hohen Drehzahl auf die vielen Falschdrallvorrichtungen mit der Möglichkeit des Veränderns des Übersetzungsverhältnisses ist jedoch aufwändig und mit Energieverlusten belastet.
Ringspinnmaschinen, die zwischen dem Ausgang des Streckwerkes und den den Fadenballon nach oben begrenzenden Fadenführern Falschdrallorgane aufweisen, sind bekannt:
DE 161 971 ; US-PS 2,838,903; GB 2 074 198 A ; WO 97/32064.
Bei den Gegenständen dieser Druckschriften dient das Falschdrallorgan in erster Linie dazu, dem aus dem Streckwerk auslaufenden Faserstrang und damit dem sich an dieser Stelle bildenden Spinndreieck erhöhte Drehung zu erteilen. Damit wird die Tendenz, dass an diesem Spinndreieck ein Fadenbruch auftritt, wesentlich entgegen gewirkt, ohne dass die Drehung im Garn insgesamt erhöht werden müsste. In manchen Fällen wird aber auch der Zweck verfolgt, die Zugspannung auf den gebildeten Faden im fadenbruchträchtigen Spinndreieck zu vermindern. Auf diese Weise soll drehungsarmes, sogenanntes Trikotgarn mit höherer Produktionsgeschwindigkeit erzeugt werden können.
Der Antrieb der Falschdrallorgane erfolgt dabei ausgehend von einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung mittels Zuggliedern in Form von Schnüren oder (Tangential-)Riemen. Die Drehzahl der Falschdrallorgane ist dabei unabhängig von der Spindeldrehzahl und nicht spinnstellenindividuell veränderbar.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Der Erfindung war bei Verwirklichung des ihr zu Grunde liegenden Spinnverfahrens und der für dieses Verfahren vorgesehenen Vorrichtung die Aufgabe gestellt, die Drehzahlübertragung auf die Falschdrallorgane und das Einhalten eines vorgesehenen Drehzahlverhältnisses zwischen Ringspinnspindel und Falschdrallorgan zu vereinfachen. Sie löst diese Aufgabe mit den im Kennzeichen des Hauptanspruches genannten Merkmalen.
Mittels des drehzahlveränderbaren Antriebs und der elektronischen Steuervorrichtung kann ein angestrebtes Verhältnis zwischen den Drehzahlen insbesondere beim Anlauf der Maschine oder einzelner Spindeln der Maschine aufgebaut und eingehalten oder auch verändert werden. Dabei ist die Veränderbarkeit des Drehzahlverhältnisses insbesondere für den Anlauf der Spinnvorrichtung von entscheidender Bedeutung.
Die Steuervorrichtung kann durch unterschiedliche Betriebsparameter der Spinnvorrichtung beaufschlagt werden, insbesondere durch zur Liefergeschwindigkeit des Fadens und/oder zur Drehzahl der Spinnspindel proportionale Signale.
Ein wesentlicher Vorteil ist, dass die Drehzahl der Falschdrallspindel entlang einer beliebig und von der normaler Weise sehr steil verlaufenden Anfahr-Drehzahl/Zeit-Rampe der Spinnspindel unabhängigen, flacheren Anfahr-Drehzahl/Zeit-Rampe auf die Betriebsdrehzahl beschleunigt werden kann. Zweckmäßig ist auch, dass auch der Auslauf einer Falschdrallspindel unter Material durch eine Auslauf-Drehzahl/Zeit-Rampe verzögert werden kann.
Diese Drehzahl/Zeit-Rampen können kontinuierlich verlaufen, sie können jedoch auch diskontinuierlich ausgelegt sein.
Für hoch drehende Falschdrallspindeln kann Antrieb durch eine Luftturbine vorgesehen werden. Bevorzugt erfolgt der Antrieb aber durch einen drehzahlveränderbaren Elektromotor. Dabei kann die Drehzahl des Elektromotors durch seine Speisespannung oder/und durch seine Speisefrequenz geregelt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Welle des Elektromotors hohl ausgeführt ist und als die vom Faden durchlaufene Falschdrallspindel fungiert. Es ist aber auch möglich, die Falschdrallspindel gesondert auszuführen und sie über ein vorzugsweise übersetzendes Vorgelege durch den dann mit geringerer Drehzahl laufenden Elektromotor anzutreiben.
Die Falschdrallspindel ist zweckmäßiger Weise mit einem Fadenhaken versehen, der den Faden in deren Drehbewegung sicher mitnimmt.
Spezielle Beschreibung der Erfindung
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Arbeitsstelle der Erfindung schematisch dargestellt. Sie zeigt die hier wesentlichen Bauteile zum Herstellen des genannten Garnes in Seitenansicht.
Die Spinnvorrichtung zum Herstellen des erfindungsgemäßen Garnes geht von einer Ringspinnmaschine mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen aus, die jeweils ein Streckwerk 1 mit mehreren Walzenpaaren zum Verstrecken von Faserbänden 2 und eine Ringspinnvorrichtung 3 mit Spinnring 4, Spinnläufer 5 und Spinnspindel 6 umfasst. Oberhalb der Spinnspindel ist koaxial zu dieser ein den Faden 7 leitender Fadenführer 8 angeordnet. Das erzeugte Garn wird auf einen auf die Spinnspindel aufgesteckten Kops 9 aufgewunden. Der geläufige Antrieb der Spinnspindel 6 durch Tangentialriemen 10 ist in der Spindelbank 11 untergebracht. Durch diese Ringspinnvorrichtung wird dem Garn die an Ringspinnmaschinen übliche, echte Drehung erteilt.
Zwischen dem Ausgang des Streckwerkes 1 und dem Fadenführer 8 ist eine Falschdrallvorrichtung 12 angeordnet. Sie weist eine vom Faden 7 durchlaufene, hülsenförmige Falschdrallspindel 13 auf, durch deren Drehung dem Faden eine im Vergleich zu der durch die Ringspinnvorrichtung 3 erteilten echten Drehung hohe, falsche Drehung erteilt wird. Die Falschdrallspindel weist einen Fadenhaken 14 auf, der die Mitnahme des Fadens 7 in der Drehung der Falschdrallspindel bewirkt.
Die Falschdrallspindel 13 der Falschdrallvorrichtung 12 wird in aller Regel durch einen Elektromotor 15 angetrieben. Bevorzugt ist vorgesehen, dass als Falschdrallspindel die hohl ausgeführte Welle des Läufers des Elektromotors dient. Alternativ kann, wie nicht näher dargestellt, die Falschdrallspindel auch über ein übersetzendes Vorgelege mit dem Elektromotor verbunden sein. Sie weist dann eine eigene Lagerung auf. Dieses Vorgelege kann als Riementrieb oder als Reibradtrieb ausgebildet sein.
Die Drehzahl der Falschdrallspindel 13 wird durch eine Steuervorrichtung 16 bestimmt, der die Solldrehzahl der Falschdrallspindeln vorgegeben wird. Da die Drehzahl der Spinnspindeln 6 in aller Regel im Verlaufe des Hubspiels der Ringbank verändert wird, kann der Steuervorrichtung ein der Drehzahl der Spinnspindeln 6 der Ringspinnvorrichtung 3 entsprechendes Führungssignal aufgegeben werden. Dadurch wird erreicht, dass die Drehzahl aller Falschdrallspindeln 13 in dem angestrebten Verhältnis zur veränderlichen Drehzahl der Spinnspindeln 6 bleibt.
Die Drehzahl der Elektromotoren 15 kann über deren Speisespannung oder über deren Speisefrequenz oder über eine Kombination dieser Kennwerte bestimmt werden.
Die Steuervorrichtung 16 enthält daher einen ersten Generator 17, der die Betriebs-Speisespannung oder/und Betriebs-Speisefrequenz für die Elektromotoren 15 aller Falschdrallorgane 13 bereit stellt und sie ihnen zuleitet. Die Steuervorrichtung lässt diesen Generator 17 die Betriebs-Speisespannung oder/und Betriebs-Speisefrequenz beim Anlauf der Maschine entlang einer vorgegebenen Drehzahl/Zeit-Rampe hochfahren. Diese Drehzahl/Zeit-Rampe ist so gestaltet, dass sie den Aufbau stabiler Laufverhältnisse des Fadens 7 in Abhängigkeit von den sich einstellenden falschen Drehungen durch die Falschdrallorgane 13 und echten Drehungen durch die Ringspinnvorrichtungen 3 gewährleistet.
In der Regel ist die Drehzahl/Zeit-Rampe zum Hochfahren der Falschdrallorgane 13 flacher als die sich ergebende, sehr steile Drehzahl/Zeit-Rampe, entlang der die Ringspinnvorrichtungen 3 beschleunigen. Die Drehzahl/Zeit-Rampe der Falschdrallorgane ist im Übrigen in Abhängigkeit vom Fadenmaterial, von den Drehungen, vom Verhältnis der Drehungen und anderen Parametern unterschiedlich einstellbar. Daneben ist auch für das Stillsetzen der Maschine eine Abfahrrampe vorgesehen.
Die Steuervorrichtung 16 kann einen Datenspeicher enthalten, in dem erstellte Drehzahl/Zeit-Rampen gespeichert und bei Bedarf wieder aufgerufen werden können.
Auch nach Beheben eines Fadenbruchs muss die betreffende Spinnstelle gemäß dieser Anfahr-Drehzahl/Zeit-Rampe hochgefahren werden. Die Steuervorrichtung 16 ist zu diesem Zweck mit einem zweiten Generator 18 ausgestattet, der eine Hochfahr-Speisespannung oder/und eine Hochfahr-Speisefrequenz bereitstellen kann.
Bei einem Fadenbruch werden Spinnspindel 6 und Falschdrallspindel 13 stillgesetzt. Zum Beheben des Fadenbruches wird die Spinnspindel wieder mit ihrem Antrieb verbunden und der Elektromotor 15 der zugeordneten Falschdrallspindel 13 aus dem zweiten, dem Hochfahr-Generator 18 in der Steuervorrichtung 16 gespeist, der ihn an einer Hochlauf-Drehzahl/Zeit-Rampe auf die Betriebs-Drehzahl der übrigen Falschdrallspindeln beschleunigt und ihn beim Erreichen des Synchronlaufes wieder mit dem ersten, dem allgemeinen Betriebs-Generator 17 verbindet.
Die Steuervorrichtung 16 weist individuelle Zuleitungen 20 zu jedem der Falschdrallspindel-Elektromotoren 15 auf um deren individuellen Hochlauf bewirken zu können.
Wenn die Drehzahl der Falschdrallspindeln 13 der lageabhängigen Drehzahl der Spinnspindeln 6 nachgeführt werden sollen, kann dieses drehzahlsteuernde Signal aus der Steuerung der Spinnspindel abgeleitet werden. Andernfalls kann eine oder können mehrere Pilotspindeln mit einem Drehzahlgeber 19 versehen sein, der/die dieses Signal generierten. Da die Zulieferung des Fadens 7 in aller Regel in festem Verhältnis zur Drehzahl der Spinnspindel 6 steht, kann das Signal auch durch einen Drehzahlgeber an einer der Walzen des Streckwerks angeordnet sein. Es sind dann auch Zuleitungen 21 von diesen Drehzahlgebern zur Steuervorrichtung 16 vorhanden.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.
Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

1: Streckwerk
2: Faserband
3: Ringspinnvorrichtung
4: Spinnring
5: Spinnläufer
6: Spinnspindel
7: Faden
8: Fadenführer
9: Kops
10: Tangentialriemen
11: Spindelbank
12: Falschdrallvorrichtung
13: Falschdrallspindel
14: Fadenhaken
15: Elektromotor
16: Steuervorrichtung
17: erster Generator
18: zweiter Generator
19: Drehzahlgeber
20: Zuleitungen zu den Elektromotoren 15
21: Zuleitung zur Steuervorrichtung 16

Claims

Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Garnes, mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen, in denen einem Faden mittels einer Falschdrallspindel eine erste, hohe, falsche Drehung und mittels einer Ringspinnspindel eine zweite, geringere, echte Drehung erteilt und das Verhältnis der Drehungen zueinander steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Falschdrallspindeln (13) mittels eines ihr zugeordneten, drehzahlveränderbaren Antriebs (15) antreibbar ist, dessen Drehzahl mittels einer elektronischen Steuervorrichtung (16) in einem bestimmten Verhältnis zu bestimmten Betriebsparametern der Spinnvorrichtung (3, 12) geführt wird.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen den Drehzahlen der Spinnspindeln (6) und denen der Falschdrallspindeln (13) veränderbar ist.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuervorrichtung (16) Betriebsparameter der Spinnvorrichtung (3, 12) aufgegeben werden, die zur Steuerung der Falschdrallspindeln (13) dienen.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zu den der elektronischen Steuervorrichtung (16) aufgegebenen Betriebsparametern die Liefergeschwindigkeit des Fadens zählt.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zu den der elektronischen Steuervorrichtung (16) aufgegebenen Betriebsparametern die Drehzahl der Spinnspindeln (6) zählt.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl einer Falschdrallspindel (13) beim Anlauf entlang einer durch die Steuervorrichtung (16) vorgebbaren Hochfahr-Drehzahl/Zeit-Rampe erhöht wird, die flacher verläuft als die Hochfahr-Drehzahl/Zeit-Rampe der ihr zugeordneten Spinnspindel (6).
Spinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl einer Falschdrallspindel (13) auch beim Auslauf entlang einer durch die Steuervorrichtung (16) vorgebbaren Auslauf-Drehzahl/Zeit-Rampe abgesenkt wird.
Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Drehzahl/Zeit-Rampen diskontinuierlich verläuft.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Falschdrallspindel (13) als drehzahlregelbarer Elektromotor (15) ausgebildet ist.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle des Läufers des Elektromotors (15) hohl ausgebildet ist und als Falschdrallspindel (13) dient.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer der Falschdrallspindel (13) über ein Vorgelege mit dem Elektromotor (15) verbunden ist.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorgelege als Riementrieb ausgebildet ist.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorgelege als Reibradantrieb ausgebildet ist.
Spinnvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Falschdrallspindel (13) einen vom Faden (7) umschlungenen Mitnahmehaken (14) aufweist.